第二章蛋白質(zhì)和核酸化學下

第二章蛋白質(zhì)和核酸化學下第一頁，共三十七頁，2022年，8月28日第二部分

核酸的結(jié)構(gòu)與功能StructureandFunctionofNucleicAcid第二頁，共三十七頁，2022年，8月28日核酸(nucleicacid)

是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。第三頁，共三十七頁，2022年，8月28日核酸的分類及分布(依據(jù)所含戊糖的不同)主要存在于細胞核中主要存在于細胞質(zhì)中(DNA)(RNA)脫氧核糖核酸

核糖核酸攜帶遺傳信息，并通過復(fù)制傳遞給下一代。參與遺傳信息的復(fù)制與表達。第四頁，共三十七頁，2022年，8月28日一、核酸的化學組成第五頁，共三十七頁，2022年，8月28日核酸(DNA和RNA)核苷酸磷酸戊糖堿基嘌呤嘧啶核糖脫氧核糖核酸組成核苷第六頁，共三十七頁，2022年，8月28日分子組成堿基：嘌呤堿，嘧啶堿戊糖：核糖，脫氧核糖磷酸核苷酸是構(gòu)成核酸的基本組成單位氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本組成單位第七頁，共三十七頁，2022年，8月28日堿基是含氮的雜環(huán)化合物。堿基嘌呤嘧啶腺嘌呤A鳥嘌呤G尿嘧啶U胸腺嘧啶T胞嘧啶C存在于DNA和RNA中僅存在于RNA中僅存在于DNA中（一）堿基第八頁，共三十七頁，2022年，8月28日

嘌呤N-9或嘧啶N-1與核糖C-1通過β-N-糖苷鍵相連形成核苷(ribonucleoside)。（三）核苷：核糖核苷和脫氧核糖核苷NNNN9NH2OOHOHHHHCH2OHH1'2'糖苷鍵第九頁，共三十七頁，2022年，8月28日核苷或脫氧核苷與磷酸通過酯鍵結(jié)合構(gòu)成核苷酸或脫氧核苷酸。（四）核苷酸NNNN9NH2OOHOHHHHCH2H1'2'OPO-HOO糖苷鍵酯鍵第十頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、核酸的結(jié)構(gòu)和功能第十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日（一）核酸的一級結(jié)構(gòu)核酸的一級結(jié)構(gòu)是指：核酸（DNA和RNA）分子中核苷酸的排列順序及其連接方式。核酸是由許多核苷酸聚合而成的生物大分子第十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日DNA和RNA分子中四種核苷酸按照一定是順序排列通過3’,5’-磷酸二酯鍵連接形成核苷酸鏈一個核苷酸3的羥基與另一個核苷酸5的磷酸基團縮合形成磷酸二酯鍵。

多個核苷酸通過磷酸二酯鍵構(gòu)成了具有方向性的線性分子，稱為多聚核苷酸，即DNA鏈和RNA鏈。第十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日5′-末端3′-末端CGA磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵第十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日交替的磷酸基團和戊糖構(gòu)成了DNA的骨架。DNA鏈的方向是5

→3第十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，所以也稱為堿基序列。5′端3′端CGA第十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日小結(jié)DNA和RNA的區(qū)別核糖G、C、A、URNA脫氧核糖G、C、A、TDNA堿基核糖核酸第十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能DimensionalStructureandFunctionofDNA第十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日DNA的空間結(jié)構(gòu)又分為二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)。DNA的空間結(jié)構(gòu)構(gòu)成DNA的所有原子在三維空間具有確定的相對位置關(guān)系。第十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日一、DNA的二級結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)第二十頁，共三十七頁，2022年，8月28日兩條多聚核苷酸鏈在空間的走向呈反向平行。兩條鏈圍繞著同一個螺旋軸形成右手螺旋的結(jié)構(gòu)。雙螺旋結(jié)構(gòu)的直徑為2nm，螺距為3.4nm。脫氧核糖和磷酸基團組成的親水性骨架位于雙螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè)，疏水的堿基位于內(nèi)側(cè)。雙螺旋結(jié)構(gòu)的表面形成了一個大溝和一個小溝。（二）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點1.DNA是反向平行、右手螺旋的雙鏈結(jié)構(gòu)第二十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日2、堿基與堿基的互補配對兩條鏈上的堿基互為堿基對，總是A與T配對，C與G配對。形成的堿基對，A與T之間有兩個氫鍵，C與G之間有三個氫鍵。堿基對之間的氫鍵和堿基平面之間的堿基堆積力是維持雙螺旋穩(wěn)定的主要力量。第二十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日第二十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日2.DNA雙鏈之間形成了互補堿基對堿基配對關(guān)系稱為互補堿基對。DNA的兩條鏈則互為互補鏈。堿基對平面與螺旋軸垂直。第二十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日堿基互補配對:腺嘌呤/胸腺嘧啶第二十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日相鄰兩個堿基對會有重疊，產(chǎn)生了疏水性的堿基堆積力。堿基堆積力和互補堿基對的氫鍵共同維系著DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定第二十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日RNA的種類、分布、功能第二十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日tRNA具有局部的莖環(huán)結(jié)構(gòu)或發(fā)卡結(jié)構(gòu)。（二）tRNA具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)tRNA的二級結(jié)構(gòu)——三葉草形氨基酸臂DHU環(huán)反密碼環(huán)TψC環(huán)附加叉第二十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日tRNA的倒L三級結(jié)構(gòu)第二十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日核酸在波長260nm

處有強烈的吸收，是由堿基的共軛雙鍵所決定的。這一特性常用作核酸的定性和定量分析。一、核酸分子具有強烈的紫外吸收第三十頁，共三十七頁，2022年，8月28日堿基的紫外吸收光譜第三十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、DNA變性在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。定義DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂。第三十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日協(xié)同性的DNA解鏈高溫或極端的pHDNA的變性第三十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日練習題一、填空：1、核酸分為＿＿＿和＿＿＿。2、RNA分為＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿三類。3、核酸徹底水解的終產(chǎn)物是＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。4、RNA含有的堿基有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。5、DNA含有的堿基有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿6、核酸的基本單位是＿＿＿。7、組成RNA的核苷酸主要有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。8、組成DNA的核苷酸主要有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。第三十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日9、戊糖和堿基通過＿＿＿連接而成的化合物是核苷。10、核苷和磷酸通過＿＿＿連接而成的化合物是核苷酸。11、維持核酸一級結(jié)構(gòu)的的主要化學鍵是＿＿＿。12、DNA雙螺旋中形成的堿基對，＿＿與＿＿之間有兩個氫鍵，＿＿與＿＿之間有三個氫鍵。13、維持雙螺旋穩(wěn)定的主要力量是氫鍵和＿＿＿。14、DNA的二級結(jié)構(gòu)是＿＿＿結(jié)構(gòu)。15、DNA的三級結(jié)構(gòu)是＿＿＿結(jié)構(gòu)。16、tRNA的二級結(jié)構(gòu)是＿＿＿結(jié)構(gòu)。17、tRNA的三級結(jié)構(gòu)是＿＿＿結(jié)構(gòu)。第三十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、名詞解釋1、核酸的一級結(jié)構(gòu)2、互補鏈三、簡答題1、簡述DNA和RNA的異同點？2、簡述DNA雙螺旋的特點？完第三十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日練習題答案一、填空：1、核酸分為DNA（脫氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。2、RNA分為mRNA,tRNA，rRNA三類。3、核酸徹底水解的終產(chǎn)物是磷酸，戊糖，含氮堿基。4、RNA含有的堿基有A(腺嘌呤)G(鳥嘌呤)C(胞嘧啶