竞赛辅导4-生化核酸

OH
OH
核 糖 胸苷
（二）、核酸的结构 ）、核酸的结构 1、DNA的结构 、 的结构
O
5′
O=P—O—CH2 O O G
1′ 3′ 3′
G
T P P
A OH
OH OH O
5′O
3′
T
pGpTpAOH pG-T-A pGTA
OH OH O
5′
O=P—O—CH2 O O
2. 核酸的紫外吸收性质 核酸的碱基具有共扼双键，因而有紫外吸收性质，吸收 核酸 蛋白质的紫外吸收峰在280nm）。 峰在260nm（蛋白质 蛋白质
3. 核酸结构的稳定性 1.碱基对间的氢键；2.碱基堆积力；3.环境中的正离子。 4. 核酸的的变性 双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形 成单链无规线团状，只涉及次级键的破 坏。 DNA变性是个突变过程，将紫外 吸收的增加量达到最大增量一半 时的温度称熔解温度 熔解温度
胞嘧啶 Cytosine （C）
尿嘧啶 uracil （U）
胸腺嘧啶 thymine （T）
OH H N HO N H 烯醇式 酮式 H H H N O
O H N H 酮式 H
3、核苷 、
H N H N H N N H 腺嘌呤 OH
2′ 1′
9
HOH2C 5′ O
4′ 3′
OH
OH
核 糖 胸苷
O HN O
双螺旋结构模型要点 （1）两条多核苷酸链反向平行。 （2）碱基内侧，A与T、G与C配对，分别形成3和2个氢键。 （3）双螺旋每转一周有10个bp，螺距3.4nm，直径2nm。
双螺旋结构的稳定因素 （1）氢键 氢键（太弱）；（2）碱基堆积力 碱基堆积力（是稳定DNA最重要 氢键 碱基堆积力 的因素）；（3）离子键 离子键 DNA双螺旋的构象类型 双螺旋的构象类型 B-DNA：92%相对湿度，接近细胞内的DNA构象，与Watson 和Crick提出的模型相似。 A-DNA： Z-DNA： C-DNA： D-DNA：
2、RNA的结构 、 的结构
（一）tRNA tRNA约占RNA总量的15%，主要作用是转运氨基酸用于 合成蛋白质。 三叶草型的二级结构模型。 主要特征： 主要特征
主要特征： 主要特征 1.四臂四环； 四臂四环； 四臂四环 2.氨基酸臂 端CCAOH的共 氨基酸臂3′端 氨基酸臂 有结构； 有结构； 3.D环上有二氢尿嘧啶（D）； 环上有二氢尿嘧啶（ ）； 环上有二氢尿嘧啶 4.反密码环上的反密码子与 4.反密码环上的反密码子与 mRNA相互作用； 相互作用； 相互作用 5.可变环上的核苷酸数目可 可变环上的核苷酸数目可 以变动； 以变动； 6.TψC环含有 和ψ； 环含有T和 ； 环含有 7.含有修饰碱基和不变核苷 含有修饰碱基和不变核苷 酸。
探针：用放射性同位素或荧光标记的DNA或RNA片段。 探针
（四）snRNA和asRNA 和
（五）RNA的其它功能 的其它功能 1981年，Cech发现RNA的催化活性，提出核酶 核酶（ribozyme）。 核酶 大部分核酶参加RNA的加工和成熟，也有催化C-N键的合成。 23SrRNA具肽酰转移酶活性。
(三)、核酸的性质 三、
1. 一般理化性质 （1）.为两性电解质，通常表现为酸性。 （2）.利用核糖和脱氧核糖不同的显色反应鉴定DNA与 RNA。苔黑酚鉴定RNA，二苯胺鉴定DNA。 注意区别甲基绿和吡罗红，它们是对两物质亲和力不同。
（3）DNA的三级结构 ） 的三级结构
超螺旋是DNA的三级结构的基本形式
染色体包装的结构模型
多级螺旋模型
压缩倍数 7 6 40 5 （8400）
DNA 2nm
→
核小体 → 螺线管 → 超螺线管 → 10nm 30(10)nm 400nm 一级包装 二级包装 三级包装
染色单体 2~10µm 四级包装
（二）rRNA 占细胞RNA总量的80%，与蛋白质（40%）共同组成核糖体。
原 核 生 物
核糖体
70S （ 30S 、 50S）
真 核 生 物
rRNA 核糖体
rRNA 18S 、 5S 、 5.8S、28S
16S 、 5S 、 80S （ 40S 、 23S 60S）
（三）mRNA与hnRNA 与 mRNA约占细胞RNA总量的3~5%，是蛋白质合成的模板。 真核生物mRNA的前体在核内合成，包括整个基因的内含 子和外显子的转录产物，形成分子大小极不均匀的hnRNA。
N
7 8 9
NH2 H H N H
N H N H
N
N H
N
嘌呤
腺嘌呤 adenine（A） O H N H H2N N N H
N H 鸟嘌呤 guanine（G）
H N H
3 2 4 5 1 6
H H
N 嘧啶 NH2 H N H O N H H H HN H O N H O H
O H H H HN H O N H HCH3 H
1
O H HN 1 H C
5
NH O
N H 尿嘧啶 OH
2′ 1′
H
HOH2C 5′ O
4′ 3′
HOH2C 5′ O
4′ 3′ 2′
OH
1′
OH
OH
OH
OH
核 糖 尿苷
核 糖 假尿苷（ψ）
4、核苷酸 、
H N H O O
-
N H
9
N
N H 腺嘌呤 O OH
2′ 1′
P OH2C ‖ 4′ O
5′ 3′
影响Tm的因素： G-C的相对含量 （G+C）% =（Tm — 69.3）× 2.44 ） （ ）
5.核酸的复性（退火） 核酸的复性（退火） 核酸的复性
变性核酸的互补链在适当条件 下重新缔合成双螺旋的过程。
6. 分子杂交
：在退火条件下，不同来源的DNA互补区 形成氢键，或DNA单链和RNA链的互补区 形成DNA-RNA杂合双链的过程。
四、核 酸
（一）、核酸的组成成分 ）、核酸的组成成分
核酸 核苷酸
核苷
磷酸
嘌呤碱或 嘧啶碱 （碱基 )
核糖或 脱氧核糖 （戊糖 ）
1、核糖和脱氧核糖 、
HOH2C
O
2
OH
1
HOH2C O
O
2
OH
1
OH OH
β-D-2-核糖
OH
β-D-2-脱氧核糖
2、嘌呤碱和嘧啶碱 、
H N1 H2
6 5 3 4
3′
A
OH OH
（1）DNA的一级结构 ） 的一级结构 因为DNA的脱氧核苷酸只在它们所携带的碱基上有区别，所 以脱氧核苷酸的序列常被认为是碱基序列 碱基序列（base sequence)。 碱基序列 通常碱基序列由DNA链的5′→3′方向写。 一级结构即指脱氧核苷酸链中的脱氧核苷酸序列或碱基序列。 （2）DNA的二级结构 ） 的二级结构 1953年，Watson 和Crick 提出DNA的双螺旋结构 的双螺旋结构。 的双螺旋结构