《蛋白質(zhì)與核酸》-教學(xué)課件

《蛋白質(zhì)與核酸》(2)幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！《蛋白質(zhì)與核酸》(2)幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)第四節(jié)、核酸的化學(xué)組成核酸(nucleicacid)是由堿基〔嘌呤和嘧啶〕、戊糖和磷酸組成的高分子物質(zhì)，是生物體的根本組成。種類及分布DNA〔脫氧核糖核酸〕：主要在細胞核中，是染色體的主要成分。此外在線粒體、葉綠體、質(zhì)粒及細胞膜上.RNA〔核糖核酸〕：細胞核——核仁；細胞質(zhì)——核糖體及上清液中第四節(jié)、核酸的化學(xué)組成核酸(nucleicacid)是由堿核酸核苷酸磷酸核苷戊糖堿基水解核酸的化學(xué)組成除含C、H、O、N外，還含有較多的磷和少量的硫，含磷量在9－10％核酸是一種線形多聚核苷酸(polynucleotide),其根本構(gòu)造單位是核苷酸(nucleotide)。核酸核苷酸磷酸核苷戊糖堿基水核酸的化學(xué)組成核酸是一種線形核苷酸的基

本構(gòu)造核苷酸的基

本構(gòu)造堿基∶是一類含氮的有機小分子（五種）嘌呤(purine）：腺嘌呤adenine(A)、鳥嘌呤guanine(G)嘧啶(pyrimidine）：胞嘧啶cytosine(C)——DNA/RNA、尿嘧啶uracil(U)——RNA、胸腺嘧啶thymine(T)——DNA構(gòu)成核酸的五種堿基中的酮基和氨基位于雜環(huán)上氮原子鄰位，受介質(zhì)PH值的影響，形成酮式和烯醇式，氨基或亞氨基互變異構(gòu)體。一、堿基（nitrogenousbase）堿基∶是一類含氮的有機小分子（五種）一、堿基（nitroge腺嘌呤鳥嘌呤尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶腺嘌呤鳥嘌呤尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶二、戊糖〔pentose〕2'-deoxy-D-riboseD-ribose二、戊糖〔pentose〕2'-deoxy-D-ribos三、核苷〔nucleoside〕核苷是核糖與堿基(嘌呤堿或嘧啶堿)結(jié)合物。嘌呤核苷是嘌呤的第9位N與核糖或脫氧核糖第1′位碳連接；嘧啶核苷是嘧啶的的第1位N與核糖或脫氧核糖第1′位碳連接；腺嘌呤脫氧核苷（dA）鳥嘌呤脫氧核苷（dG）三、核苷〔nucleoside〕腺嘌呤脫氧核苷（dA胞嘧啶脫氧核苷（dC)胸腺嘧啶脫氧核苷(dT)腺嘌呤核苷(A)鳥嘌呤核苷(G)胞嘧啶脫氧核苷（dC)胸腺嘧啶脫氧核苷(dT)腺嘌呤尿嘧啶核苷（U）胞嘧啶核苷(C)

核苷：戊糖與堿基縮合而成，并以糖苷鍵相連接。糖苷鍵：二者的連接是C-N鍵，稱N-糖苷鍵。尿嘧啶核苷（U）胞嘧啶核苷(C)核苷：戊糖與堿基縮合而四、核苷酸〔nucleotide〕構(gòu)造與命名磷酸堿基戊糖四、核苷酸〔nucleotide〕構(gòu)造與命名磷酸堿基戊糖H2OH2O堿基磷酸戊糖核苷鍵脂鍵核苷酸：AMP、GMPCMPUMP脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dCMP,dTMP修飾核苷：如5-甲基胞嘧啶：m5dCMP。H2OH2O堿基磷酸戊糖核苷鍵脂鍵核苷酸：核苷酸：核苷的磷酸酯堿基連接（核苷鍵）脂鍵（對DNA為H）1`2`3`4`5`核糖核苷酸(2′、3′和5′位)；脫氧核糖核苷酸（3′和5′位)。核苷酸：核苷的磷酸酯堿基連接（核苷鍵）脂鍵（對DNA為H）八種核苷酸如下表所示

M-單(D-二、T－三〕；P-磷酸RNA的名稱為某〔單、二、三〕苷酸，DNA在某〔單、二、三〕前加脫氧兩字。如AMP稱腺苷—磷酸(或腺苷酸〕，dAMP稱為脫氧腺苷—磷酸〔脫氧腺苷酸〕。稀有核苷酸與上類似；八種核苷酸如下表所示M-單(D-二、T－三〕；P-磷酸《蛋白質(zhì)與核酸》-教學(xué)課件3′5′－環(huán)化腺苷酸（cAMP）許多激素是通過cAMP發(fā)揮功能的，所以它被稱為激素作用的第二信使，激素是第一信使。3′5′－環(huán)化腺苷酸許多激素是通過cAMP發(fā)一、DNA的分子構(gòu)造〔一〕核酸的一級構(gòu)造核酸的一級構(gòu)造是指單核苷酸之間的連接方式。DNA、RNA都是由許多核苷酸通過3′、5′磷酸二酯鍵將前一個核苷酸與后一個核苷酸連接起來，形成無分支的多核苷酸鏈。在鏈的一端的一個戊糖的3′位上OH是游離存在的，另一端的戊糖其5位上連有一個磷酸基團呈單磷酸酯狀態(tài)，這兩個末端分別稱為3′末端及5′末端。第五節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)一、DNA的分子構(gòu)造第五節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)DNA一級構(gòu)造的簡寫形式核苷酸順序又稱堿基順序，是蛋白質(zhì)與RNA構(gòu)造的生物語言。戊糖3`-OH5`-磷酸PA核苷酸5`3`首端末端PPPPPP

AGCTGCOHDNA一級構(gòu)造的簡寫形式核苷酸順序又稱堿基順序，是蛋白質(zhì)與R多核苷酸鏈的表達方式∶多核苷酸鏈的表達方式∶〔二〕DNA的空間構(gòu)造1、DNA的二級構(gòu)造 DNA雙螺旋構(gòu)造模型的要點∶(1)DNA分子是由兩條反平行的多聚脫氧核苷酸鏈，繞同一中心軸盤旋形成的右手螺旋構(gòu)造；(2)每條主鏈由脫氧核糖與磷酸通過3′、5′磷酸二酯鍵連接而成，并位于螺旋外側(cè)。堿基位于螺旋內(nèi)側(cè)，堿基平面與螺旋中心軸垂直。螺旋外表有兩條螺旋形的凹槽∶大溝和小溝?！捕矰NA的空間構(gòu)造(3)雙螺旋的直徑是2nm，沿中心軸，每一個螺旋周期有10個核苷酸對，螺距是3.4nm，堿基對之間的距離為0.34nm。(4)兩鏈間的堿基以氫鍵互相配對。A與T配有兩個氫鍵，G與C配有三個氫鍵。DNA分子所含嘌呤堿基的總數(shù)等于嘧啶堿基的總數(shù)(即A+G=T+C)－－－堿基當量定律。(3)雙螺旋的直徑是2nm，沿中心軸，每一個螺旋周期有10DNA堿基組成的Chargaff規(guī)那么〔1950年〕〔1〕腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩爾數(shù)相等，即A＝T〔2〕鳥嘌呤和胞嘧啶的摩爾數(shù)也相等，即G＝C〔3〕含氨基的堿基(腺嘌呤和胞嘧啶)總數(shù)等于含酮基的堿基(鳥嘌呤和胸腺嘧啶)總數(shù)，即A+C=G+T〔4〕嘌呤的總數(shù)等于嘧啶的總數(shù)，即A+G=C+T所有DNA中堿基組成必定是A=T，G=C這一規(guī)律暗示A與T,G與C相互配對的可能性，為Watson和Crick提出DNA雙螺旋構(gòu)造提供了重要根據(jù)。DNA堿基組成的Chargaff規(guī)那么〔1950年〕A.DNA堿基互補原那么腺嘌呤胸腺嘧啶鳥嘌呤胞嘧啶其他組合易相互排斥例如G:T＊因此，DNA的雙股系藉著A:T和G

:

C的配對關(guān)系互相結(jié)合。A.DNA堿基互補原那么腺嘌呤胸腺嘧啶鳥嘌呤胞嘧啶其他組合易DNA一股的核苷酸序列與另一股的序列互補〔A-T、G-C〕。DNA一股的核苷酸序列與另一股的二級結(jié)構(gòu)—B型雙螺旋結(jié)構(gòu)大部分DNA所具有的雙螺旋結(jié)構(gòu)，亦稱為B型小溝大溝1.反向、平行、右手螺旋5`3`5`3`2.鏈間堿基配對相連3.每10個堿基對螺旋上升一周4.一條鏈為主動鏈，另一條為被動鏈；二級結(jié)構(gòu)—B型雙螺旋結(jié)構(gòu)大部分DNA所具有的雙螺旋構(gòu)造的穩(wěn)定因素DNA雙螺旋在生理狀態(tài)下十分穩(wěn)定，構(gòu)造不發(fā)生變化。提問：起穩(wěn)定作用的有哪些力呢？答案：疏水作用力（主要）

（又稱堿基堆積力）

氫鍵

范德華力雙螺旋構(gòu)造的穩(wěn)定因素DNA雙螺旋在生理狀態(tài)下十分穩(wěn)定，構(gòu)造不穩(wěn)定DNA雙螺旋的力堿基堆積力(每條鏈上相鄰堿基平面之間的疏水作用)堿基間的氫鍵A-DNAB-DNA(右旋DNA)C-DNAZ-DNA(左旋DNA)DNA雙螺旋的種類穩(wěn)定DNA雙螺旋的力堿基堆積力(每條鏈上相鄰堿基平面之間的疏DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型不同型的DNA不同型的DNA不同型的DNAA型B型Z型螺旋右手右手左手直徑~26?~20?~18?每圈核苷酸數(shù)1110.512堿基間距離2.6?3.4?3.7?堿基傾斜角度20o6o7o糖構(gòu)象C-3’內(nèi)折C-2’內(nèi)折對嘧啶C-2’內(nèi)折對嘌呤C-3’內(nèi)折糖苷鍵構(gòu)象反式反式對嘧啶反式對嘌呤順式不同型的DNAA型B型Z型螺旋右手右手左手直徑~26?~202、DNA的三級構(gòu)造〔1〕DNA的三級構(gòu)造是指雙螺旋DNA的扭曲或再螺旋。如∶開環(huán)形----由直鏈雙螺旋DNA分子兩端連接而成，其中一條鏈留有一個小缺口。閉環(huán)超螺旋形----是雙鏈環(huán)形DNA扭曲成麻花狀。發(fā)夾形----DNA變性后在反相重復(fù)序列時，可形成發(fā)夾形?！?〕DNA也可聚合成二聚體和三聚體。2、DNA的三級構(gòu)造《蛋白質(zhì)與核酸》-教學(xué)課件二、RNA〔核糖核酸〕∶天然RNA是單鏈線形分子，只有局部區(qū)域為雙螺旋構(gòu)造。rRNA(RibosomalRNAs，核糖體RNA)，占80%以上：與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體，催化肽鍵的形成mRNA(MessengerRNAs，信使RNA)，占5%：是以DNA為模板合成的，又是合成蛋白質(zhì)的模板tRNA(TransferRNAs，轉(zhuǎn)運RNA)，占15%：在蛋白質(zhì)合成中轉(zhuǎn)運氨基酸和識別密碼子二、RNA〔核糖核酸〕∶RNA的構(gòu)造〔一〕RNA的一級構(gòu)造(以mRNA為例) RNA分子的根本構(gòu)造是一條線性的多核苷酸鏈，由四種核糖核苷酸以3‘，5’-磷酸二酯鍵連接而成。1、原核mRNA的一級構(gòu)造的特點∶ 在5‘末端和3’末端無特殊構(gòu)造，原核mRNA一般為多順反子。順反子∶是指mRNA上對應(yīng)于DNA上一個完整基因的一段核苷酸序列。RNA的構(gòu)造〔一〕RNA的一級構(gòu)造(以mRNA為例)在mRNA分子內(nèi)部，每一個順反子的編碼區(qū)是從起始密碼(AUG)開場，到終止密碼(UAG)為止。各個順反子的編碼區(qū)之間、5‘端的第一個順反子的編碼區(qū)之前以及3’端的最后一個順反子編碼區(qū)之后，都含有一段非編碼區(qū)。在mRNA分子內(nèi)部，每一個順反子的編碼區(qū)是從起始密碼(A2、真核mRNA的一級構(gòu)造的特點∶ 真核的mRNA一般為單順反子，即一條mRNA鏈只翻譯產(chǎn)生一條多肽鏈。其構(gòu)造模式為∶5’-帽子-5’非編碼區(qū)-編碼區(qū)-3’非編碼區(qū)-多聚A多聚腺苷酸〔多聚A)尾的作用是延長mRNA的壽命，從而可以增加蛋白質(zhì)合成的數(shù)量。此外，還有助于mRNA穿過核膜，進入細胞質(zhì)執(zhí)行其模板功能2、真核mRNA的一級構(gòu)造的特點∶5'-帽子結(jié)構(gòu)5‘，5’-磷酸二酯鍵，有抗5’-核酸外切酶的降解作用，在蛋白質(zhì)合成過程中，有助于核糖體對mRNA的識別和結(jié)合。5'-帽子結(jié)構(gòu)5‘，5’-磷酸二酯鍵，有抗5’-核酸外切酶的〔二〕RNA的空間構(gòu)造(以tRNA為例)1、RNA的二級構(gòu)造是指單鏈RNA分子自身回折，鏈內(nèi)的互補堿基配對，形成局部雙螺旋區(qū)，未配對的局部那么形成突環(huán)相間分布成花形構(gòu)造。局部雙螺旋回折產(chǎn)生莖環(huán)結(jié)構(gòu)（stem-loop），即二級結(jié)構(gòu)。〔二〕RNA的空間構(gòu)造(以tRNA為例)局部雙螺旋回折產(chǎn)生莖tRNA的二級結(jié)構(gòu)呈三葉草形三葉草形結(jié)構(gòu)由氨基酸臂、二氫尿嘧啶環(huán)、反密碼環(huán)、額外環(huán)和TψC環(huán)等5個部分組成

tRNA的二級結(jié)構(gòu)呈三葉草形tRNA的構(gòu)造特點：〔1〕、分子量在25kd左右，由70－90個核苷酸 組成，沉降系數(shù)在4S左右；〔2〕、堿基組成中有較多的稀有堿基；〔3〕、3‘末端都為…CpCpAOH用來承受活化的 氨基酸。所以這個末端稱承受末端；〔4〕、5‘末端大多為pG…,也有pC…的；〔5〕、tRNA的二級構(gòu)造都呈三葉草形。雙螺旋 區(qū)構(gòu)成了葉柄，突環(huán)區(qū)好象是三葉草形的三片小葉。tRNA的構(gòu)造特點：〔1〕、分子量在25kd左右，由70－9tRNA的二級構(gòu)造都呈三葉草形。雙螺旋區(qū)構(gòu)成了葉柄，突環(huán)區(qū)好似是三葉草的三片小葉。由于雙螺旋構(gòu)造所占比例甚高，tRNA的二級構(gòu)造十分穩(wěn)定。三葉草形構(gòu)造由氨基酸臂、二氫尿嘧啶環(huán)、反密碼環(huán)、額外環(huán)和TψC環(huán)等5個局部組成。tRNA的二級構(gòu)造都呈三葉草形。雙螺旋區(qū)構(gòu)成了葉柄，突環(huán)區(qū)好〔1〕、氨基酸臂〔aminoacidarm〕由7對堿基組成，富含鳥嘌呤，末端為CCA，承受活化的氨基酸?！?〕、二氫尿嘧啶環(huán)(dihydrouridineloop)由8一12個核苷酸組成，具有兩個二氫尿嘧啶，故得名。通過由3－4對堿基組成的雙螺旋區(qū)(也稱二氫尿嘧啶臂)與tRNA分子的其余局部相連。〔3〕、反密碼環(huán)(anticodonloop)由7個核苷酸組成。環(huán)中部為反密碼子，由3個堿基組成。次黃嘌呤核苷酸(也稱肌苷酸，縮寫成I)常出現(xiàn)于反密碼子中。反密碼環(huán)通過由5對堿基組成的雙螺旋區(qū)(反密碼臂)與tRNA的其余局部相連。反密碼子可識別信使RNA的密碼子?！?〕、氨基酸臂〔aminoacidarm〕由7對堿基〔4〕額外環(huán)〔extraloop〕由3一18個核苷酸組成。不同的tRNA具有不同大小的額外環(huán)，所以是tRNA分類的重要指標?！?〕假尿嘧啶核苷－胸腺嘧啶核糖核苷環(huán)(TψC環(huán))由7個核苷酸組成，通過由5對堿基組成的雙螺旋區(qū)(TψC臂)與tRNA的其余局部相連。除個別例外，幾乎所有tRNA在此環(huán)中都含有TψC?！?〕額外環(huán)〔extraloop〕由3一18個核苷酸組成《蛋白質(zhì)與核酸》-教學(xué)課件2、tRNA的三級構(gòu)造∶

RNA的二級花形構(gòu)造在細胞中進一步回折扭曲，使分子內(nèi)部的自由能到達最小，在二級構(gòu)造中突環(huán)上未配對的堿基由于RNA鏈的再度扭曲與另一突環(huán)上的未配對堿基相遇，形成新的氫鍵配對關(guān)系，其結(jié)果是平面花形構(gòu)造變成立體花形構(gòu)造。

2、tRNA的三級構(gòu)造∶RNA的三級結(jié)構(gòu)莖環(huán)結(jié)構(gòu)間的相互作用形成三級結(jié)構(gòu)。RNA的三級結(jié)構(gòu)莖環(huán)結(jié)構(gòu)間的相互作用形成三級結(jié)構(gòu)。第六節(jié)、核酸的性質(zhì)一、一般理化性質(zhì)1、兩性電解質(zhì)：2、溶解性：微溶于水，不溶于一般有機試劑〔乙醇沉淀核酸〕，鈉鹽易溶于水。3、粘度高：一般DNA比RNA粘度高。4、水解性：可被酸、堿或酶水解，DNA比RNA對稀堿穩(wěn)定。5、顏色反響：1〕核糖與濃鹽酸和苔酚藍共熱呈綠色，在670nm處可測RNA；2〕2-脫氧核糖與酸和二苯胺共熱呈藍紫色，在595nm處可測DNA。二種反響可作定性試驗，定量試驗靈敏度低、準確性差，但快、簡便。第六節(jié)、核酸的性質(zhì)一、一般理化性質(zhì)二、紫外吸收性質(zhì)堿基具共軛雙鍵強烈吸收260-290nm波段紫外光，最大吸收峰在260nm附近。應(yīng)用：1、不同核苷酸有不同吸收特性，可用紫外分光光度計進展定性、定量測定。1OD相當于：50μg/mlDNA40μg/mlRNA20μg/mlNt(核苷酸〕二、紫外吸收性質(zhì)堿基具共軛雙鍵強烈吸收260-2902、確定所提取的核酸是否純品。1〕DNA：≈1.8純品OD260/OD290＞1.8RNA污染＜1.8pro污染2〕RNA：OD260/OD290≈2.0純品2、確定所提取的核酸是否純品。3、紫外可使相鄰TT間形成共價結(jié)合的胸腺嘧啶二聚體，引起基因突變。A=TC=GT=AT=A紫外A=TC=GTATA3、紫外可使相鄰TT間形成共價結(jié)合的胸腺嘧啶二聚體，引起基三、核酸構(gòu)造的穩(wěn)定性1、堿基堆積力：雙螺旋內(nèi)部堿基形成的疏水區(qū)；2、堿基間的氫鍵：3、磷酸基與介質(zhì)中陽離子形成的離子鍵4、范德華力。三、核酸構(gòu)造的穩(wěn)定性1、堿基堆積力：雙螺旋內(nèi)部堿基形成的疏四、核酸的變性1、變性的概念1〕現(xiàn)象：雙螺旋DNA和具雙螺旋區(qū)的RNA氫鍵斷裂，空間構(gòu)造被破壞，形成單鏈無規(guī)那么線團狀的過程。四、核酸的性質(zhì)四、核酸的變性1、變性的概念四、核酸的性質(zhì)2〕結(jié)果：A、增色效應(yīng)：260nm紫外吸收增加；B、粘度下降、浮力密度上升；C、生物學(xué)性能局部或全部喪失。3〕引起變性的因素：溫度、pH、尿素、甲醛等。2〕結(jié)果：A、增色效應(yīng)：2、熱變性與TmTm：在熱變性中，紫外吸收增加的中點值所對應(yīng)的溫度，稱該DNA的熔解溫度〔meltingtemperature,Tm);又稱熱解鏈溫度。四、核酸的性質(zhì)2、熱變性與TmTm：在熱變性中，紫外吸收增加的中點值所對應(yīng)3、影響Tm的因素：1〕DNA的均一性；2〕G-C含量：Tm與G-C含量成正比。3〕介質(zhì)中的離子強度：離子強度低，Tm低，熔解溫度范圍窄。3、影響Tm的因素：1〕DNA的均一性；鹽濃度對DNA變性的影響鹽濃度對DNA變性的影響五、核酸的復(fù)性概念：變性DNA在適當條件下〔緩慢降溫〕，可使兩條彼此分開的鏈重新締合成雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程。復(fù)性后，許多物化性質(zhì)可得到恢復(fù)，生物學(xué)活性局部恢復(fù)。影響因素：溫度、DNA片段大小、DNA濃度、堿基重復(fù)序列多少、離子濃度。四、核酸的性質(zhì)五、核酸的復(fù)性概念：變性DNA在適當條件下〔緩慢降溫〕，可四DNA變性與復(fù)性DNA變性與復(fù)性六、核酸的提取方法：先破碎細胞，提取核蛋白；再使核酸與蛋白質(zhì)別離；最后沉淀核酸，進展純化。六、核酸的提取方法：先破碎細胞，提取核蛋白；再使核酸與蛋白質(zhì)1、蛋白質(zhì)作為生物功能的主要載體，承擔(dān)著哪些主要生物學(xué)功能？2、蛋白質(zhì)這個重要的生物大分子的化學(xué)組成是什么？其根本組成單位在構(gòu)造和性質(zhì)上有何特點？3、蛋白質(zhì)的根本組成單位----氨基酸是如何形成大分子蛋白質(zhì)的？蛋白質(zhì)生物大分子的空間構(gòu)造是如何來描述的？4、為什么要了解蛋白質(zhì)的空間構(gòu)造？蛋白質(zhì)的構(gòu)造與功能之間有何關(guān)系？決定蛋白質(zhì)構(gòu)造的因素是什么？課后思考1、蛋白質(zhì)作為生物功能的主要載體，承擔(dān)著哪些主要生物學(xué)功能？1、組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)是如何影響蛋白質(zhì)的？2、氨基酸除了作為蛋白質(zhì)的基本組成單位，它還有那些其他功能？3、什么是肽？它們有那些功能？4、在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中什么類型的鍵是最重要的？5、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的四個水平是什么？6、在生物體中蛋白質(zhì)有那些功能？7、什么是蛋白質(zhì)的變性？它們是如何發(fā)生的？8、纖維蛋白有那些典型的獨特性質(zhì)？9、球蛋白在生物體中有那些類型的作用10、什么是變構(gòu)調(diào)節(jié)？本章的知識點1：1、組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)是如何影響蛋白質(zhì)的？本章的知識1、核酸的種類、基本組成單位是什么？RNA的三種主要形式是什么？它們分別承擔(dān)什么樣的生物功能？2、DNA的結(jié)構(gòu)是如何發(fā)現(xiàn)的？Watson和Crick運用什么信息決定了DNA的結(jié)構(gòu)？3、DNA和RNA的一級結(jié)構(gòu)和二級結(jié)構(gòu)分別有何特征？4、什么是DNA的變性和復(fù)性？有何特征？本章的知識點2：1、核酸的種類、基本組成單位是什么？RNA的三種主要形式是《蛋白質(zhì)與核酸》(2)幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！《蛋白質(zhì)與核酸》(2)幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)第四節(jié)、核酸的化學(xué)組成核酸(nucleicacid)是由堿基〔嘌呤和嘧啶〕、戊糖和磷酸組成的高分子物質(zhì)，是生物體的根本組成。種類及分布DNA〔脫氧核糖核酸〕：主要在細胞核中，是染色體的主要成分。此外在線粒體、葉綠體、質(zhì)粒及細胞膜上.RNA〔核糖核酸〕：細胞核——核仁；細胞質(zhì)——核糖體及上清液中第四節(jié)、核酸的化學(xué)組成核酸(nucleicacid)是由堿核酸核苷酸磷酸核苷戊糖堿基水解核酸的化學(xué)組成除含C、H、O、N外，還含有較多的磷和少量的硫，含磷量在9－10％核酸是一種線形多聚核苷酸(polynucleotide),其根本構(gòu)造單位是核苷酸(nucleotide)。核酸核苷酸磷酸核苷戊糖堿基水核酸的化學(xué)組成核酸是一種線形核苷酸的基

本構(gòu)造核苷酸的基

本構(gòu)造堿基∶是一類含氮的有機小分子（五種）嘌呤(purine）：腺嘌呤adenine(A)、鳥嘌呤guanine(G)嘧啶(pyrimidine）：胞嘧啶cytosine(C)——DNA/RNA、尿嘧啶uracil(U)——RNA、胸腺嘧啶thymine(T)——DNA構(gòu)成核酸的五種堿基中的酮基和氨基位于雜環(huán)上氮原子鄰位，受介質(zhì)PH值的影響，形成酮式和烯醇式，氨基或亞氨基互變異構(gòu)體。一、堿基（nitrogenousbase）堿基∶是一類含氮的有機小分子（五種）一、堿基（nitroge腺嘌呤鳥嘌呤尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶腺嘌呤鳥嘌呤尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶二、戊糖〔pentose〕2'-deoxy-D-riboseD-ribose二、戊糖〔pentose〕2'-deoxy-D-ribos三、核苷〔nucleoside〕核苷是核糖與堿基(嘌呤堿或嘧啶堿)結(jié)合物。嘌呤核苷是嘌呤的第9位N與核糖或脫氧核糖第1′位碳連接；嘧啶核苷是嘧啶的的第1位N與核糖或脫氧核糖第1′位碳連接；腺嘌呤脫氧核苷（dA）鳥嘌呤脫氧核苷（dG）三、核苷〔nucleoside〕腺嘌呤脫氧核苷（dA胞嘧啶脫氧核苷（dC)胸腺嘧啶脫氧核苷(dT)腺嘌呤核苷(A)鳥嘌呤核苷(G)胞嘧啶脫氧核苷（dC)胸腺嘧啶脫氧核苷(dT)腺嘌呤尿嘧啶核苷（U）胞嘧啶核苷(C)

核苷：戊糖與堿基縮合而成，并以糖苷鍵相連接。糖苷鍵：二者的連接是C-N鍵，稱N-糖苷鍵。尿嘧啶核苷（U）胞嘧啶核苷(C)核苷：戊糖與堿基縮合而四、核苷酸〔nucleotide〕構(gòu)造與命名磷酸堿基戊糖四、核苷酸〔nucleotide〕構(gòu)造與命名磷酸堿基戊糖H2OH2O堿基磷酸戊糖核苷鍵脂鍵核苷酸：AMP、GMPCMPUMP脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dCMP,dTMP修飾核苷：如5-甲基胞嘧啶：m5dCMP。H2OH2O堿基磷酸戊糖核苷鍵脂鍵核苷酸：核苷酸：核苷的磷酸酯堿基連接（核苷鍵）脂鍵（對DNA為H）1`2`3`4`5`核糖核苷酸(2′、3′和5′位)；脫氧核糖核苷酸（3′和5′位)。核苷酸：核苷的磷酸酯堿基連接（核苷鍵）脂鍵（對DNA為H）八種核苷酸如下表所示

M-單(D-二、T－三〕；P-磷酸RNA的名稱為某〔單、二、三〕苷酸，DNA在某〔單、二、三〕前加脫氧兩字。如AMP稱腺苷—磷酸(或腺苷酸〕，dAMP稱為脫氧腺苷—磷酸〔脫氧腺苷酸〕。稀有核苷酸與上類似；八種核苷酸如下表所示M-單(D-二、T－三〕；P-磷酸《蛋白質(zhì)與核酸》-教學(xué)課件3′5′－環(huán)化腺苷酸（cAMP）許多激素是通過cAMP發(fā)揮功能的，所以它被稱為激素作用的第二信使，激素是第一信使。3′5′－環(huán)化腺苷酸許多激素是通過cAMP發(fā)一、DNA的分子構(gòu)造〔一〕核酸的一級構(gòu)造核酸的一級構(gòu)造是指單核苷酸之間的連接方式。DNA、RNA都是由許多核苷酸通過3′、5′磷酸二酯鍵將前一個核苷酸與后一個核苷酸連接起來，形成無分支的多核苷酸鏈。在鏈的一端的一個戊糖的3′位上OH是游離存在的，另一端的戊糖其5位上連有一個磷酸基團呈單磷酸酯狀態(tài)，這兩個末端分別稱為3′末端及5′末端。第五節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)一、DNA的分子構(gòu)造第五節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)DNA一級構(gòu)造的簡寫形式核苷酸順序又稱堿基順序，是蛋白質(zhì)與RNA構(gòu)造的生物語言。戊糖3`-OH5`-磷酸PA核苷酸5`3`首端末端PPPPPP

AGCTGCOHDNA一級構(gòu)造的簡寫形式核苷酸順序又稱堿基順序，是蛋白質(zhì)與R多核苷酸鏈的表達方式∶多核苷酸鏈的表達方式∶〔二〕DNA的空間構(gòu)造1、DNA的二級構(gòu)造 DNA雙螺旋構(gòu)造模型的要點∶(1)DNA分子是由兩條反平行的多聚脫氧核苷酸鏈，繞同一中心軸盤旋形成的右手螺旋構(gòu)造；(2)每條主鏈由脫氧核糖與磷酸通過3′、5′磷酸二酯鍵連接而成，并位于螺旋外側(cè)。堿基位于螺旋內(nèi)側(cè)，堿基平面與螺旋中心軸垂直。螺旋外表有兩條螺旋形的凹槽∶大溝和小溝?！捕矰NA的空間構(gòu)造(3)雙螺旋的直徑是2nm，沿中心軸，每一個螺旋周期有10個核苷酸對，螺距是3.4nm，堿基對之間的距離為0.34nm。(4)兩鏈間的堿基以氫鍵互相配對。A與T配有兩個氫鍵，G與C配有三個氫鍵。DNA分子所含嘌呤堿基的總數(shù)等于嘧啶堿基的總數(shù)(即A+G=T+C)－－－堿基當量定律。(3)雙螺旋的直徑是2nm，沿中心軸，每一個螺旋周期有10DNA堿基組成的Chargaff規(guī)那么〔1950年〕〔1〕腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩爾數(shù)相等，即A＝T〔2〕鳥嘌呤和胞嘧啶的摩爾數(shù)也相等，即G＝C〔3〕含氨基的堿基(腺嘌呤和胞嘧啶)總數(shù)等于含酮基的堿基(鳥嘌呤和胸腺嘧啶)總數(shù)，即A+C=G+T〔4〕嘌呤的總數(shù)等于嘧啶的總數(shù)，即A+G=C+T所有DNA中堿基組成必定是A=T，G=C這一規(guī)律暗示A與T,G與C相互配對的可能性，為Watson和Crick提出DNA雙螺旋構(gòu)造提供了重要根據(jù)。DNA堿基組成的Chargaff規(guī)那么〔1950年〕A.DNA堿基互補原那么腺嘌呤胸腺嘧啶鳥嘌呤胞嘧啶其他組合易相互排斥例如G:T＊因此，DNA的雙股系藉著A:T和G

:

C的配對關(guān)系互相結(jié)合。A.DNA堿基互補原那么腺嘌呤胸腺嘧啶鳥嘌呤胞嘧啶其他組合易DNA一股的核苷酸序列與另一股的序列互補〔A-T、G-C〕。DNA一股的核苷酸序列與另一股的二級結(jié)構(gòu)—B型雙螺旋結(jié)構(gòu)大部分DNA所具有的雙螺旋結(jié)構(gòu)，亦稱為B型小溝大溝1.反向、平行、右手螺旋5`3`5`3`2.鏈間堿基配對相連3.每10個堿基對螺旋上升一周4.一條鏈為主動鏈，另一條為被動鏈；二級結(jié)構(gòu)—B型雙螺旋結(jié)構(gòu)大部分DNA所具有的雙螺旋構(gòu)造的穩(wěn)定因素DNA雙螺旋在生理狀態(tài)下十分穩(wěn)定，構(gòu)造不發(fā)生變化。提問：起穩(wěn)定作用的有哪些力呢？答案：疏水作用力（主要）

（又稱堿基堆積力）

氫鍵

范德華力雙螺旋構(gòu)造的穩(wěn)定因素DNA雙螺旋在生理狀態(tài)下十分穩(wěn)定，構(gòu)造不穩(wěn)定DNA雙螺旋的力堿基堆積力(每條鏈上相鄰堿基平面之間的疏水作用)堿基間的氫鍵A-DNAB-DNA(右旋DNA)C-DNAZ-DNA(左旋DNA)DNA雙螺旋的種類穩(wěn)定DNA雙螺旋的力堿基堆積力(每條鏈上相鄰堿基平面之間的疏DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型不同型的DNA不同型的DNA不同型的DNAA型B型Z型螺旋右手右手左手直徑~26?~20?~18?每圈核苷酸數(shù)1110.512堿基間距離2.6?3.4?3.7?堿基傾斜角度20o6o7o糖構(gòu)象C-3’內(nèi)折C-2’內(nèi)折對嘧啶C-2’內(nèi)折對嘌呤C-3’內(nèi)折糖苷鍵構(gòu)象反式反式對嘧啶反式對嘌呤順式不同型的DNAA型B型Z型螺旋右手右手左手直徑~26?~202、DNA的三級構(gòu)造〔1〕DNA的三級構(gòu)造是指雙螺旋DNA的扭曲或再螺旋。如∶開環(huán)形----由直鏈雙螺旋DNA分子兩端連接而成，其中一條鏈留有一個小缺口。閉環(huán)超螺旋形----是雙鏈環(huán)形DNA扭曲成麻花狀。發(fā)夾形----DNA變性后在反相重復(fù)序列時，可形成發(fā)夾形。〔2〕DNA也可聚合成二聚體和三聚體。2、DNA的三級構(gòu)造《蛋白質(zhì)與核酸》-教學(xué)課件二、RNA〔核糖核酸〕∶天然RNA是單鏈線形分子，只有局部區(qū)域為雙螺旋構(gòu)造。rRNA(RibosomalRNAs，核糖體RNA)，占80%以上：與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體，催化肽鍵的形成mRNA(MessengerRNAs，信使RNA)，占5%：是以DNA為模板合成的，又是合成蛋白質(zhì)的模板tRNA(TransferRNAs，轉(zhuǎn)運RNA)，占15%：在蛋白質(zhì)合成中轉(zhuǎn)運氨基酸和識別密碼子二、RNA〔核糖核酸〕∶RNA的構(gòu)造〔一〕RNA的一級構(gòu)造(以mRNA為例) RNA分子的根本構(gòu)造是一條線性的多核苷酸鏈，由四種核糖核苷酸以3‘，5’-磷酸二酯鍵連接而成。1、原核mRNA的一級構(gòu)造的特點∶ 在5‘末端和3’末端無特殊構(gòu)造，原核mRNA一般為多順反子。順反子∶是指mRNA上對應(yīng)于DNA上一個完整基因的一段核苷酸序列。RNA的構(gòu)造〔一〕RNA的一級構(gòu)造(以mRNA為例)在mRNA分子內(nèi)部，每一個順反子的編碼區(qū)是從起始密碼(AUG)開場，到終止密碼(UAG)為止。各個順反子的編碼區(qū)之間、5‘端的第一個順反子的編碼區(qū)之前以及3’端的最后一個順反子編碼區(qū)之后，都含有一段非編碼區(qū)。在mRNA分子內(nèi)部，每一個順反子的編碼區(qū)是從起始密碼(A2、真核mRNA的一級構(gòu)造的特點∶ 真核的mRNA一般為單順反子，即一條mRNA鏈只翻譯產(chǎn)生一條多肽鏈。其構(gòu)造模式為∶5’-帽子-5’非編碼區(qū)-編碼區(qū)-3’非編碼區(qū)-多聚A多聚腺苷酸〔多聚A)尾的作用是延長mRNA的壽命，從而可以增加蛋白質(zhì)合成的數(shù)量。此外，還有助于mRNA穿過核膜，進入細胞質(zhì)執(zhí)行其模板功能2、真核mRNA的一級構(gòu)造的特點∶5'-帽子結(jié)構(gòu)5‘，5’-磷酸二酯鍵，有抗5’-核酸外切酶的降解作用，在蛋白質(zhì)合成過程中，有助于核糖體對mRNA的識別和結(jié)合。5'-帽子結(jié)構(gòu)5‘，5’-磷酸二酯鍵，有抗5’-核酸外切酶的〔二〕RNA的空間構(gòu)造(以tRNA為例)1、RNA的二級構(gòu)造是指單鏈RNA分子自身回折，鏈內(nèi)的互補堿基配對，形成局部雙螺旋區(qū)，未配對的局部那么形成突環(huán)相間分布成花形構(gòu)造。局部雙螺旋回折產(chǎn)生莖環(huán)結(jié)構(gòu)（stem-loop），即二級結(jié)構(gòu)?！捕砇NA的空間構(gòu)造(以tRNA為例)局部雙螺旋回折產(chǎn)生莖tRNA的二級結(jié)構(gòu)呈三葉草形三葉草形結(jié)構(gòu)由氨基酸臂、二氫尿嘧啶環(huán)、反密碼環(huán)、額外環(huán)和TψC環(huán)等5個部分組成

tRNA的二級結(jié)構(gòu)呈三葉草形tRNA的構(gòu)造特點：〔1〕、分子量在25kd左右，由70－90個核苷酸 組成，沉降系數(shù)在4S左右；〔2〕、堿基組成中有較多的稀有堿基；〔3〕、3‘末端都為…CpCpAOH用來承受活化的 氨基酸。所以這個末端稱承受末端；〔4〕、5‘末端大多為pG…,也有pC…的；〔5〕、tRNA的二級構(gòu)造都呈三葉草形。雙螺旋 區(qū)構(gòu)成了葉柄，突環(huán)區(qū)好象是三葉草形的三片小葉。tRNA的構(gòu)造特點：〔1〕、分子量在25kd左右，由70－9tRNA的二級構(gòu)造都呈三葉草形。雙螺旋區(qū)構(gòu)成了葉柄，突環(huán)區(qū)好似是三葉草的三片小葉。由于雙螺旋構(gòu)造所占比例甚高，tRNA的二級構(gòu)造十分穩(wěn)定。三葉草形構(gòu)造由氨基酸臂、二氫尿嘧啶環(huán)、反密碼環(huán)、額外環(huán)和TψC環(huán)等5個局部組成。tRNA的二級構(gòu)造都呈三葉草形。雙螺旋區(qū)構(gòu)成了葉柄，突環(huán)區(qū)好〔1〕、氨基酸臂〔aminoacidarm〕由7對堿基組成，富含鳥嘌呤，末端為CCA，承受活化的氨基酸?！?〕、二氫尿嘧啶環(huán)(dihydrouridineloop)由8一12個核苷酸組成，具有兩個二氫尿嘧啶，故得名。通過由3－4對堿基組成的雙螺旋區(qū)(也稱二氫尿嘧啶臂)與tRNA分子的其余局部相連?！?〕、反密碼環(huán)(anticodonloop)由7個核苷酸組成。環(huán)中部為反密碼子，由3個堿基組成。次黃嘌呤核苷酸(也稱肌苷酸，縮寫成I)常出現(xiàn)于反密碼子中。反密碼環(huán)通過由5對堿基組成的雙螺旋區(qū)(反密碼臂)與tRNA的其余局部相連。反密碼子可識別信使RNA的密碼子。〔1〕、氨基酸臂〔aminoacidarm〕由7對堿基〔4〕額外環(huán)〔extraloop〕由3一18個核苷酸組成。不同的tRNA具有不同大小的額外環(huán)，所以是tRNA分類的重要指標。〔5〕假尿嘧啶核苷－胸腺嘧啶核糖核苷環(huán)(TψC環(huán))由7個核苷酸組成，通過由5對堿基組成的雙螺旋區(qū)(TψC臂)與tRNA的其余局部相連。除個別例外，幾乎所有tRNA在此環(huán)中都含有TψC?！?〕額外環(huán)〔extraloop〕由3一18個核苷酸組成《蛋白質(zhì)與核酸》-教學(xué)課件2、tRNA的三級構(gòu)造∶

RNA的二級花形構(gòu)造在細胞中進一步回折扭曲，使分子內(nèi)部的自由能到達最小，在二級構(gòu)造中突環(huán)上未配對的堿基由于RNA鏈的再度扭曲與另一突環(huán)上的未配對堿基相遇，形成新的氫鍵配對關(guān)系，其結(jié)果是平面花形構(gòu)造變成立體花形構(gòu)造。

2、tRNA的三級構(gòu)造∶RNA的三級結(jié)構(gòu)莖環(huán)結(jié)構(gòu)間的相互作用形成三級結(jié)構(gòu)。RNA的三級結(jié)構(gòu)莖環(huán)結(jié)構(gòu)間的相互作用形成三級結(jié)構(gòu)。第六節(jié)、核酸的性質(zhì)一、一般理化性質(zhì)1、兩性電解質(zhì)：2、溶解性：微溶于水，不溶于一般有機試劑〔乙醇沉淀核酸〕，鈉鹽易溶于水。3、粘度高：一般DNA比RNA粘度高。4、水解性：可被酸、堿或酶水解，DNA比RNA對稀堿穩(wěn)定。5、顏色反響：1〕核糖與濃鹽酸和苔酚藍共熱呈綠色，在670nm處可測RNA；2〕2-脫氧核糖與酸和二苯胺共熱呈藍紫色，在595nm處可測DNA。二種反響可作定性試驗，定量試驗靈敏度低、準確性差，但快、簡便。第六節(jié)、核酸的性質(zhì)一、一般理化性質(zhì)二、紫外吸收性質(zhì)堿基具共軛雙鍵強烈吸收260-290nm波段紫外光，最大吸收峰在260nm附近。應(yīng)用：1、不同核苷酸有不同吸收特性，可用紫外分光光度計進展定性、定量測定。1OD相當于：50μg/mlDNA40μg/mlRNA20μg/mlNt(核苷酸〕二、紫外吸收性質(zhì)堿基具共軛雙鍵強烈吸收260-2902、確定所提取的核酸是否純品。1〕DNA：≈1.8純品OD260/OD290＞1.8RNA污染＜1.8pro污染2〕RNA：OD260/OD290≈2.0純品2、確定所提取的核酸是否純品。3、紫外可使相鄰TT間形成共價結(jié)合的胸腺嘧啶二聚體，引起基因突變。A=TC=GT=A