第1章 核酸的分子结构、性质和功能
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第一章 核酸的结构与性质
扭转数是指DNA分子的双螺旋的数目；而缠绕数是指DNA分 子中超螺旋的个数。扭转数和缠绕数之和就是链环数。
Lk＝Tw＋Wr
在共价闭合环状DNA分子（covalently closed circular DNA，cccDNA）中，扭转数和缠绕数是可以相互转换的。在 不破坏任何共价键的情况下，部分扭转数可以转变为缠绕数， 或者部分缠绕数转变为扭转数。唯一不变的是扭转数与链环数 的和，即链环数。
Wilkins和Rosalind Franklin终于获得了高质量的X－射线衍 射照片。衍射图谱显示DNA具有规则的螺旋形式。1953年 Watson和Crick根据DNA分子的理化分析及X－射线衍射一模型，双螺旋的两条反向平行的多核苷酸链绕同 一中心轴相缠绕，形成右手螺旋，一条是5’→3’，另一条 3’→5’。磷酸与脱氧核糖彼此通过3’、5’-磷酸二酯键相连接， 构成DNA分子的骨架。磷酸与脱氧核糖在双螺旋外侧，嘌呤 与嘧啶碱位于双螺旋的内侧。碱基平面与纵轴垂直 (perpendicular to the helix axis)，糖环平面与纵轴平行。
细胞内DNA分子形成超螺旋的意义是什么？负超螺旋含有 自有能，可以为打开双螺旋提供能量，使双链的解离过程得以 顺利进行。因而，有利于转录和复制。
目前仅在生活在极端高温环境（如温泉）中的嗜热微生物中 发现了正超螺旋DNA。在这种情况下，正超螺旋提供能量， 阻止DNA在高温中发生变性。正超螺旋是过旋的，因而嗜热 微生物DNA双链打开就比一般生物呈负超螺旋的DNA需要更 多的能量。
每圈螺旋含10个核苷酸，碱基堆积距离0.34nm，双螺旋 平均直径2nm。DNA的两条单链彼此缠绕时，沿着双螺旋 的走向形成两个交替分布的凹槽，一个较宽较深的凹槽，称 为大沟（major groove)，另一个较窄较浅的为小沟 （minor groove）。
第1章 第1讲 蛋白质、核酸的结构和功能(共42张PPT)
⑤ 免疫作用 :如抗体。 首先通过对多肽分子结构的观察，标出“—CO—NH—〞的位置，确定该分子由四个氨基酸缩合而成，根据R基的种类确定出氨基酸的种类
为三种。 B．高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸
根据如下图化合物的结构简式，答复以下问题:
10
(9)蛋白质的鉴定 ：
豆浆或鲜肝
双缩脲
1 mL 双缩脲
8
④ 肽链的空间折叠方式 不同，构成的 蛋白质不同(如图)
(8)蛋白质的功能： ① 结构蛋白 :构成细胞和生物体的 结构，如肌肉、头发等。
9
② 催化作用 :如唾液淀粉酶、胃 胰岛素分子所含氨基酸的数目为51，被分解成9个片段后，氨基的数目至少是9个，肽键的数目为42，分解时所需的水分子数为8。
(3)水和无机盐的作用
19
(5)用一句话概是生命活动的主要承担者 。以下
哪项不是蛋白质在人体内的生理功能( C )
A.酶的主要成分
B.组织修复的材料
C.能量的主要来源
D.细胞成分的更新物质
20
(6)以下物质不属于蛋白质的是( C)
A.淀粉酶
B.运载钾离子的载体
C.性激素
D.血红蛋白
21
此题旨在考查对蛋白质分子结构 及其多样性的理解。首先通过对多肽分子结 构的观察，标出“—CO—NH—〞的位置， 确定该分子由四个氨基酸缩合而成，根据R 基的种类确定出氨基酸的种类为三种。基因 是具有遗传效应的DNA片段，其碱基数目与 蛋白质中的氨基酸数目的对应关系为6∶1。 蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能的 多样性是由结构的多样性决定的。在第(6)问 所给出的物质中，性激素属于脂质。
答案： C
32
【真题1】(10·广东)假设你去某饲料研究 所进行课外实践活动，需要完成以下任务： (1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋 白质。提供的试剂有：①碘液，②苏丹Ⅲ溶 液，③双缩脲试剂，④斐林试剂。你选用的 试剂应该是___③___；蛋白质与相应试剂反响 后，显示的颜色应为_紫_色___。
核酸的结构和功能
目录
一、核酸的化学组成
1. 元素组成 C、H、O、N、P（9~10%）
2. 分子组成
碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱
核苷
核苷酸
戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖
磷酸(phosphate)
目录
碱基
N 7
8 9 NH
5 6 1N
43 2 N
嘌呤(purine)
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
"for their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material"
Francis Harry Compton Crick
James Dewey Watson
Maurice Hugh Frederick Wilkins
（二） DNA双螺旋结构模型要点
（Watson, Crick, 1953）
DNA分子由两条相互平行但走 向相反的脱氧多核苷酸链组成， 两链以”脱氧核糖-磷酸” 为 骨架，以右手螺旋方式绕同一 公共轴盘。螺旋直径为2nm， 形成 大沟 (major groove) 及小 沟(minor groove)相间。
60S
4718个核苷酸 160个核苷酸 120个核苷酸
占总重量的35%
三种RNA内容小结
mRNA
tRNA
结 单链
局部双链
构 5'—m7GpppNm、 三叶草形、倒L形
NNHHN22H2
N
NNN
一、核酸的化学组成
1. 元素组成 C、H、O、N、P（9~10%）
2. 分子组成
碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱
核苷
核苷酸
戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖
磷酸(phosphate)
目录
碱基
N 7
8 9 NH
5 6 1N
43 2 N
嘌呤(purine)
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
"for their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material"
Francis Harry Compton Crick
James Dewey Watson
Maurice Hugh Frederick Wilkins
（二） DNA双螺旋结构模型要点
（Watson, Crick, 1953）
DNA分子由两条相互平行但走 向相反的脱氧多核苷酸链组成， 两链以”脱氧核糖-磷酸” 为 骨架，以右手螺旋方式绕同一 公共轴盘。螺旋直径为2nm， 形成 大沟 (major groove) 及小 沟(minor groove)相间。
60S
4718个核苷酸 160个核苷酸 120个核苷酸
占总重量的35%
三种RNA内容小结
mRNA
tRNA
结 单链
局部双链
构 5'—m7GpppNm、 三叶草形、倒L形
NNHHN22H2
N
NNN
《生物化学》第一章
许多个核苷酸连续脱水缩合可形成一种线性大分子， 称为多核苷酸链。多核苷酸链两端的基团通常以游离的状 态存在，一端为游离的磷酸基，称为5′-末端，另一端为游 离的羟基，称为3′-末端。
核苷酸的连接方式
- 13 -
过渡页
Transition Page
第二节 DNA的分子结构
DNA的一级结构 DNA的二级结构 DNA的三级结构
核酸在核酸酶的作用下可水解为核苷酸，核苷酸进一步可 水解生成磷酸和核苷，核苷再进一步水解可生成碱基和戊糖。
DNA的结构示意图
-6-
第一节
核酸的分子组成 二、核酸的基本结构单位——核苷酸 1．碱基
碱基是嘌呤和嘧啶的衍生物，包括 嘌呤类碱基 和 嘧啶类碱基 两种类型。
常见的嘌呤碱基
常见的嘧啶呤碱基
-7-
第二节
DNA的分子结构 一、DNA的一级结构
DNA的一级结构是指4种脱氧核苷酸的链接及排列顺序，表示该 DNA分子的化学构成。
由于脱氧核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同，所以核酸的一级结构 即为碱基的排列顺序。
生物界物种的多样性即寓于DNA分子中4种脱氧核苷酸（A、T、C、G） 千变万化的不同排列组合之中。
✓ 大、小沟在DNA与蛋白质相互作用中起到了关键的作用， 如引发甲基化作用、结合转录因子等。
思考 大沟和小沟在行使其功能时，有什么差别？
✓ 二者内部蕴含的结合位点的差别，从而引发不同蛋白 的结合及不同的生化反应。
- 20 -
第二节 DNA的分子结构
三、DNA双螺旋结构与DNA复制
DNA双螺旋结构与DNA复制有什么关系？
核苷酸是由 核苷 或 脱氧核苷 与 磷酸 脱水缩合而成的， 其中的核苷则是由戊糖与含氮碱基通过脱水缩合形成的。
核苷酸的连接方式
- 13 -
过渡页
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第二节 DNA的分子结构
DNA的一级结构 DNA的二级结构 DNA的三级结构
核酸在核酸酶的作用下可水解为核苷酸，核苷酸进一步可 水解生成磷酸和核苷，核苷再进一步水解可生成碱基和戊糖。
DNA的结构示意图
-6-
第一节
核酸的分子组成 二、核酸的基本结构单位——核苷酸 1．碱基
碱基是嘌呤和嘧啶的衍生物，包括 嘌呤类碱基 和 嘧啶类碱基 两种类型。
常见的嘌呤碱基
常见的嘧啶呤碱基
-7-
第二节
DNA的分子结构 一、DNA的一级结构
DNA的一级结构是指4种脱氧核苷酸的链接及排列顺序，表示该 DNA分子的化学构成。
由于脱氧核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同，所以核酸的一级结构 即为碱基的排列顺序。
生物界物种的多样性即寓于DNA分子中4种脱氧核苷酸（A、T、C、G） 千变万化的不同排列组合之中。
✓ 大、小沟在DNA与蛋白质相互作用中起到了关键的作用， 如引发甲基化作用、结合转录因子等。
思考 大沟和小沟在行使其功能时，有什么差别？
✓ 二者内部蕴含的结合位点的差别，从而引发不同蛋白 的结合及不同的生化反应。
- 20 -
第二节 DNA的分子结构
三、DNA双螺旋结构与DNA复制
DNA双螺旋结构与DNA复制有什么关系？
核苷酸是由 核苷 或 脱氧核苷 与 磷酸 脱水缩合而成的， 其中的核苷则是由戊糖与含氮碱基通过脱水缩合形成的。
核酸的结构和功能
核酸的结构和功能核酸是生命体内十分重要的一种生物大分子，它不仅可以储存遗传信息，还可以传递遗传信息和控制遗传信息的表达。
核酸的结构和功能一直是生物学研究中备受关注的重要领域，本文将从核酸的结构和功能两个方面进行探讨。
一、核酸的结构核酸是由核苷酸单元组成的，每个核苷酸单元由一个糖分子、一个碱基和一个磷酸基团组成。
糖分子是五碳糖，对于RNA来说，是核糖，对于DNA来说，是脱氧核糖。
碱基有四种类型，分别为腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，它们可以自由地组合在一起，形成不同的核苷酸单元。
核苷酸单元通过磷酸基团的连接形成了核酸链。
RNA是单链结构，而DNA是双链结构，其中一条链具有正向朝向，另一条链具有反向朝向。
DNA两条链通过氢键相互串联在一起，即A碱基配对T碱基，C碱基配对G碱基，这种配对方式保证了DNA两条链互补性，且不同的DNA序列具有不同的特异性。
RNA在一些特殊情况下可以形成双链结构，例如siRNA和微小RNA可以通过与靶序列的互补配对来抑制基因表达。
二、核酸的功能核酸的功能主要包括储存遗传信息、传递遗传信息和控制遗传信息的表达。
1. 储存遗传信息DNA作为遗传物质的载体，在细胞分裂和繁殖的过程中，能够确保一定程度的遗传稳定性和连续性。
它能够储存所有生物的遗传信息，并且在细胞复制过程中保持遗传信息的准确复制。
当细胞分裂时，DNA能够在细胞的两个子细胞之间进行遗传信息的传递，从而保证遗传信息的传承。
2. 传递遗传信息RNA作为DNA的转录产物，能够通过核糖体进行翻译，合成蛋白质。
RNA分为mRNA、tRNA和rRNA三类，其中mRNA是将DNA上的遗传信息转录并运送到核糖体的，tRNA是将氨基酸运送到核糖体，rRNA是核糖体的主要构成部分之一。
RNA通过转录和翻译过程，将DNA上的遗传信息传递到蛋白质上，控制蛋白质的合成和功能性质。
3. 控制遗传信息的表达DNA序列中含有许多启动子和基因调控元件，它们能够通过结合转录因子调节基因的表达。
核酸的结构、功能与性质
核酸的一级结构
测定DNA的序列
双脱氧链终止法
5/ H O CH 2 O 4 H H
/
OH H 2 H 1 H / /
/
3/ OH
人工测定
核酸的一级结构
DNA序列测定全自动
核酸的二级结构
核酸的二级结构
Watson-Crick DNA双螺旋结构模型
DNA双螺旋结构的主要依据：1、Chatgaff 规则;2、Wilkins等 用X射线衍射方法获得的DNA结构资料 DNA双螺旋结构的要点 (1)主链(backbone)：由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成。主链有二 条,它们似“麻花”状绕一共同轴心以右手方向盘旋, 相互平行而走向相反形 成双螺旋构型。主链处于螺旋的外则,这正好解释了由糖和磷酸构成的主链的 亲水性。 (2)碱基对(base pair)：碱基位于螺旋的内则,它们以垂直于螺旋轴的取向通 过糖苷键与主链糖基相连。同一平面的碱基在二条主链间形成碱基对。配对 碱基总是A与T和G与C
脱氧核糖
碱 基
6 1
4
5 7
N N
3
N
8
3
N N 1
5 6
2
4
NH
9
2
嘧
嘌 呤(purine)
啶(pyrimidine)
核 酸 化 学 组 成
H N 5 6 N1 R 4
H
O
6
N 3 2 O H
H N
1
N N
5
7
N
8
2
G≡≡C
4
N
9
H
3
R
H O CH 3 5 6 4 3N N 1 R 2 H O
3‘端非翻译：终止密码、poly A区
一、核酸的分布、结构和功能1.核酸在细胞
判断核酸种类的方法
①据五碳糖
核糖 ⇒RNA 脱氧核糖⇒DNA
②据含氮碱基
含T ⇒DNA 含U ⇒RNA
1.糖类 (1)糖的分类及相互关系
(2)糖类的特点
①单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖等都是还原糖， 多糖不具有还原性。 ②并非所有的糖都是能源物质，如核糖、纤维素等不参与 氧化分解供给能量。 ③糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产生 CO2、H2O，同时释放能量。但脂肪中氢的含量远远高于 糖类，所以同质量的脂肪储存的能量是糖类的两倍多。
二、细胞中的糖类 1.元素组成：C、H、O
2.种类及分布
3.生理功能 (1)细胞中的主要 能源物质 ，如葡萄糖是“生命的燃料”。 (2)组成生物体的重要成分，如 纤维素 是构成细胞壁的成分。 (3)细胞中的储能物质，如 淀粉 、糖原 。
三、细胞中的脂质 1.元素组成 (1)主要是 C、H、O ，有的还含有P和N。 (2)与糖类相比，脂质分子中 氧 的含量低，而 氢 的含量高。
一、核酸的分布、结构和功能 1.核酸在细胞中的分布
①DNA主要分布于 细胞核 中， 线粒体和 叶绿体 (1)分布 有少量DNA分布
②RNA主要分布在 细胞质 中
甲基绿 使DNA呈绿色 (2)检测： 吡罗红 使RNA呈红色
2.核酸的结构和功能 (1)结构
①基本单位是 核苷酸 ，由一分子 含氮碱基 ，一分 子 五碳糖 和一分子磷酸组成。 ②根据五碳糖 的不同，将核酸分为DNA和RNA两种。 ③DNA和RNA在化学组成上的区别是DNA含有脱氧核 糖和胸腺嘧啶，而RNA则含有 核糖和尿嘧啶 。 (2)功能：细胞内携带 遗传信息 的物质，在生物的遗传、 变异和蛋白质合成中具有重要作用。
第一专题生物大分子的结构与功能
4 53 62
1
尿嘧 啶 uracil
O
NH
胞嘧啶 cytosine
NH 2
N
胸腺嘧 啶
thymO ine
CH3 NH
N
O
H
U
N
O
H
C
N
O
H
T
稀有碱基
除上述5种基本的碱基外，核 酸中还有一些含量甚少的碱 基，通常称为稀有碱基。稀 有碱基的种类很多，大部分 是上述碱基的甲基化产物。
N6,N6 -二甲基腺嘌呤：6 A
核酸是现代生物化学、分子生物学的重 要研究领域，是基因工程操作的核心分 子。
核酸的发现和研究工作进展
1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 1953年 Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型 1966年 Nirenberg发现遗传密码 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶;Sanger建立DNA测序方法 1981年 T.Cech发现了核酶 1985年 Mullis发明PCR 技术 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) 2019年 中国获准加入人类基因组计划
第一节 核酸的种类、分布和化学 组成
一、核酸的生物学功能 二、核酸的种类和分布 三、核酸的化学组成
一、核酸的生物学功
能
肺
炎
球
菌
or
转
化
and
实
验
复制 DNA
转录
逆转录
RNA
复制
翻译
蛋白质
生物学的中心法则
二、核酸的种类及分布
98%核中（染色体中）
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因此DNA被认为是细胞内最重要的物质， 其中包含的秘密还需要人类去探索揭开。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
DNA中包含有外星人写入的信息？
澳大利亚天体生物学家保罗· 戴维斯在 2004年8月7日最新一期《新科学家》 杂志上发表了一个惊人观点：外星文明 也许早将他们的“兴衰史”和对人类的 “欢迎词”写进了我们的细胞DNA中， 只有当人类的科技发展到某个特定阶段， 才能读懂DNA中那些由外星人留下的 “加密信息”！
三链核酸（H-DNA）
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
另外在DNA重组时候也可能发生局部的三链结 构，线形染色体的末段的回折也会形成四链结 构等。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
这种DNA的三级结构在细胞中是天 然存在的，确切的生理功能还不十 分清楚，有待于进一步研究。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
一、mRNA、tRNA、rRNA
(一) mRNA和hnRNA 1961年，Jacob和Monod首先提出了mRNA 的概念。在真核细胞中，基因DNA位于细胞 核内，而蛋白质是在细胞质中合成的，因此 要有一个中间物将DNA上的遗传信息传递至 细胞质中。后来的研究发现证实，这种中间 物就是mRNA。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
RNA的二级结构
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
RNA的二级结构
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
RNase P的 二级结构
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
tRNA的二级结构
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
16 S rRNA 和 5S rRNA 的二级结构
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
本章主要内容
第一节 DNA的结构和功能
第二节 RNA的结构和功能
第三节 核酸的分子杂交
第四节 反义核酸和药物
第五节 病毒核酸
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
第一节 DNA的结构和功能
一、DNA的一级结构与种属的差异
DNA的一级结构就是指脱氧核糖核苷酸通过 3’，5’磷酸二酯键连接起来的线性多聚体 以及脱氧核糖核苷酸的排列顺序。
各种tRNA无论在一级结构上，还是在二、
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
tRNA典型的 三叶草结构
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
tRNA的 三级结构
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
tRNA几个特点
♥携带氨基酸的氨基酸臂－3'末端 ♥反密码子臂－反密码子环 ♥含有较多的稀有密码子 ♥额外环是分类的重要指标 ♥同功tRNA－携带同种氨基酸的tRNA ♥副密码子(第二套遗传密码)－决定 tRNA携带何种氨基酸的序列特征
1953年到了 DNA的双螺旋 结构被揭示出 来之后，绝大 多数的人认为 DNA是遗传物 质了。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
后来又发现了RNA病毒，它们以RNA为遗传物质
HIV
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
近来发现的朊病毒， 是否说明，除了DNA RNA外，蛋白质也有 可能充当遗传物质？
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
(三) 核糖体RNA(rRNA)
核糖体RNA (ribosomal RNA)是细胞内含 量最多的RNA，约占细胞总RNA的80%以 上。核糖体的另外一个主要成分是蛋白质， 有几十种，核糖体大亚基中的蛋白称为rpl， 在小亚基中的称rps。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
核糖体 的组成
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
二、其他RNA分子
(一) 核内小RNA和细胞质中的小RNA
小核RNA(small nuclear RNA，snRNA)存在于真 核细胞的细胞核内，是一类称为小核核蛋白体复 合体(snRNP)的组成成分，有U1，U2，U4，U5， U6snRNA等，均为小分子核糖核酸，其功能是在 hnRNA成熟转变为mRNA的过程中，参与RNA的 剪接，并且在将mRNA从细胞核运到细胞浆的过 程中也起着十分重要的作用。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
(二) 引物RNA 和指导RNA
引物RNA 是指DNA复制时作为聚合 酶起始引物而合成的一段RNA。 指导RNA 是指mRNA在转录后的编 辑中负责核苷酸插入或删除的RNA 分子。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
(三) 端粒RNA和核酶RNA
端粒RNA
端粒RNA，是端粒酶的重要组成部分， 参与线性染色体的末端复制。端粒酶 与细胞的衰老死亡有一定的关系。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
RNA分子的单链、环状结构与双螺旋结构 之间的相互作用产生了RNA复杂的三级结 构。
不同的RNA分子 的三级结构是不 同的。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
另外，在一些复杂的超分子结构中，
RNA分子和蛋白质结合，执行一定的
生理功能，其中的RNA分子还要与蛋
白质分子相互作用，如核糖体、核酶。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
核仁小RNA(snoRNA)，它们与rRNA
前体的加工有关，包括断裂、甲基化、
假尿嘧啶核苷的形成。另一特点是，
snoRNA不是由其单独的基因所编码，
而是由切除的内含子片段加工而成，
有近 200种类型 。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
小胞浆RNA (scRNA, small cytosol RNA)又称为7SL RNA， 长约300个核苷酸，主要存在于 细胞浆中，是蛋白质定位于粗面 内质网上所需的信号识别体 (signal recognization particle)的 组成成分。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
mRNA是细胞内合成蛋白质的模板，但 真核细胞和原核细胞的mRNA在组成核 特点上有很大不同。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
在真核生物中，最初由DNA转录生成 的RNA(称为mRNA前体)不能直接作 为蛋白质合成的模板，经过加工后才 能做模板使用的mRNA称为成熟 mRNA，只有成熟的mRNA才被运输 到细胞质中指导蛋白质的合成。
1957年由Crick提出假说，认为在蛋白 质合成过程中，应该有一种小分子在 氨基酸和mRNA模板之间起着接头作 用，后来在实验中的确发现。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
tRNA分子有100多种，各携带一种氨基 酸，将其转运到核糖体中参与蛋白质的 合成。tRNA由70～120个核苷酸构成， 三级结构上均有一些共同特点。
DNA的结构 的变化，一 般都发生在 染色体DNA 正在行使其 功能的局部 区域，而不 是全部。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
单链核酸还可以形成一些特殊的二级结构
发卡结构(茎环结构)
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
第1章 核酸的分子结构、和功能
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
现在发现，不同物种的DNA含有的成 分是不同的，细菌噬菌体的DNA几乎 都被用来编码基因，而较高等的生物 中，不编码的DNA比例逐渐提高，原 来称之为“垃圾DNA”，现在发现有 重要的功能。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
DNA中包含有哪些信息？
一方面是生物生长发育所必需的基因，另 外含有调节这些基因需要的指令。 另外，目前还发现人类的多种疾病、肿瘤 的发生等都与DNA有关。
二、DNA的二级结构----双螺旋模型
就是指两条 脱氧多核苷 酸链反向平 行排列所形 成的双螺旋 结构。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
A
B
Z
核酸的二级结构有多种形式
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
这些不同的形态均是DNA的结构发生改变的结构， 以适应DNA行使不同的功能。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
再次强调，DNA这些空间结构的变 化都是属于局部变化！不是整条 DNA链都超螺旋！
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
四、DNA的三链结构
是指DNA中单链与双 链之间、双链与双链 之间的相互作用而形 成的三链或四链结构。 这时碱基之间的配对 方式不是常见的 Watson-Crick式的。 最常见的是分子内的 局部H-DNA结构。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
在对前体mRNA进行加工的过程中，会 产生一系列大小不同的mRNA，这些中 间产物称为核内不均一RNA (heterogeneous nuclear RNA, hnRNA)。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
原核细胞 的mRNA 结构
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
1943年Oswald Avery等对肺炎球菌的转化做进 一步的实验说明遗传物质是DNA，不是蛋白质。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
1952年Hershey Chase的噬菌体 转导实验则彻底 证明了DNA是遗 传物质。1969年 他获得诺贝尔医 学生理奖。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
第二节 RNA的结构
RNA的一级结构概念与DNA 的一级结构概念相同，不同 的是RNA是一种单链分子， 分子量也比较小。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
RNA的二级结构主要是分子内的局部双链， 形成类似A-DNA的二级结构，这种结构有助 于保持RNA分子的结构稳定；不能形成双链 的区域则形成环状突起。
三、DNA的三级结构
DNA的三级结构 是指在DNA双螺 旋的结构基础上， DNA进一步扭曲 所形成的特定的 空间结构。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
超螺旋是DNA三级 结构的主要形式。 超螺旋又有正、负 之分。
第1章 核酸的分子结构、性质和功能
正常细胞内有一种酶叫做“拓扑异构酶”，专门 负责改变DNA的拓扑结构。DNA在复制、转录等 的时候，其空间拓扑结构均要发生变化。