2021届高中生物竞赛理论辅导课件-基础生物化学01核酸化学
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【新教材人教版化学】核酸PPT完美课件1
下列相关叙述中，错误的是( A )
A．小分子物质a只含有C、H、O、N B．过程④和③都发生于核糖体上 C．遗传信息位于A上，密码子位于D上 D．B折叠成E的过程可能在内质网上完成
解析： 从图中A、B、D的关系及染色体的成分可判断，A是DNA，D是RNA，B是多 肽，E是蛋白质，进一步可判断a是脱氧核苷酸，b是氨基酸。脱氧核苷酸含有的元素是 C、H、O、N、P，故A错误。
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【新教材人教版化学】核酸PPT完美课 件1
题组二 核酸与蛋白质及其内在关系
C 4．(2019·山东潍坊检mR测NA)下作列为翻关译于的蛋模白板质，t和RN核A酸作为的运叙输述氨中基，酸的正工确具的，是rRNA( 是组 ) 成核糖体（翻译的场所）的重要成分
A．在蛋白质的合成过程中蛋 胞，白 质R质 中N的 均A合 可仅成 合发在 成挥细 （模胞 主质 要板中在的的细作核胞用糖核体中上），但RNA在细胞核和细 B．蛋白质的合成在细胞质中，RNA的合成只在细胞核中
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【新教材人教、核苷酸及碱基的情况
2.由于DNA含有A、T、C、G四种碱基，RNA含有 A、U、C、G 四种碱基，因此研究DNA的复制时可标记胸腺嘧啶(T)，研究RNA的 形成时可标记尿嘧啶(U)。
【新教材人教版化学】核酸PPT完美课 件1
C．蛋白密码质子的只结位构于具mR有N多A上样，性反，密其码子根才本位原于因tR是NAD上NA的多样性
D．密码子既可位于mRNA上，也可以位于tRNA上
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【新教材人教版化学】核酸PPT完美课 件1
5．如图是人体细胞中两种重要有机物A和E的元素组成及相互关系图。
高中生物竞赛辅导生物化学
5、蜡：由高碳脂肪酸和高碳醇或固醇所形成的脂， 它存在于皮肤、毛皮、羽毛、树叶、昆虫外骨骼中， 起保护作用。
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20
（五）蛋白质
1、蛋白质的原元素组成：氮的含量在多种的蛋白质比较 接近，平均为16%，因此用凯氏（kjelahl）法定N，受检物质 中含蛋白质量为N含量的6.25倍 。
2、蛋白质的氨基酸组成
• 在等电点时，氨基酸溶解度最小，容 易沉淀。
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24
③紫外吸收光谱：
在远紫外光区有光吸收，在近紫外光区有色氨酸最大吸收 波长为279nm，酪氨酸最大吸收波长278nm，苯丙氨酸最 大吸收波长为259nm。
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25
④重要的化学反应： a-氨基能与茚三酮反应产生蓝紫色沉淀（脯氨酸和羟脯氨 酸则产生黄色沉淀）；
a-氨基可与亚硝酸反应产生氮气，计算出氨基酸的量；
一些氨基酸的R基团能与特殊的试剂发生呈色反应。
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26
3、蛋白质的结构
（1）一级结构：又称为初级结构或化学结构，指 蛋白质分子内氨基酸的排列顺序
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27
（2）二级结构：指多肽链本身绕曲折叠成有规律的结构 或构象。这种结构是以肽链内或肽链间的氢键来维持的。
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6
（2）生物体中重要的单糖
①丙糖 如甘油醛（醛糖）和二羟丙酮（酮糖）
②戊糖 戊糖中最重要的有核糖（醛糖）、脱氧 核糖（醛糖）和核酮糖（酮糖） ③己糖 葡萄糖、果糖和半乳糖
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7
2、寡糖：由2~6个单糖缩合而成的糖。 最多的寡糖是双糖，如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖
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8
• 人和哺乳动物的乳汁中特有的双糖水解 后的产物是
高中生物竞赛辅导课件—DNA与RNA之1
• 两种作用力相互协同，形成一种非常稳定 的结构。如果一种作用力被消除，另一种 作用力也大为减弱。
不稳定因素
磷酸基团间的静电斥力 带负电荷的磷酸基的静电斥力，所以DNA 需要保存在含 Na+ 生理盐条件 。 碱基分子内能
物体的内能是物体内全部分子的分子动能 与分子势能之和。
温度升高，碱基分子内能增加时，碱基的 定向排列遭受破坏，消弱了碱基的氢键结 合力和碱基的堆集力，会使DNA的双螺旋 结构受到破坏。
核酸酶和辐射灭活，对许多理化因子有很 强的抵抗力。
• 1997 年Prusiner 对朊病毒蛋白 的感染机制进行了探讨。
• 朊病毒蛋白（PrP）以两种形式存在： • 正常的脑组织中发现的PrPC不具有感染性，
对蛋白酶敏感，可以被完全降解； • 致病组织中的PrPSC具有感染性，具有抗蛋
白酶的性能。
图 O.Avery 等的体外转化实验
RⅡ
大肠杆菌噬菌体捣碎实验
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 侵入 合成 组装 释放
最后，这些噬菌体 由于细菌的解体而 被释放出来，再去 侵染其他的细菌。
大肠杆菌噬菌体捣碎实验
• 1952年Herchey 和Chase。
• 用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质， 发现只有DNA进入宿主细菌内，而蛋白质 则没有。
• 两条链方向以反向平行的方式组成右手 双螺旋。
• ② 碱基互补配对：只有A和T配对，G和 C配对才能满足正常螺旋（直径20 Å ） 的要求和chargaff的当量规律。
③ 螺旋参数 螺旋直径２nm。 螺旋每旋转一周10对碱基， 每个碱基的旋转角度为36°。 螺距3.4nm； 碱基平面之间的距离为0.34nm。
RNA也可以作为遗传物质
不稳定因素
磷酸基团间的静电斥力 带负电荷的磷酸基的静电斥力，所以DNA 需要保存在含 Na+ 生理盐条件 。 碱基分子内能
物体的内能是物体内全部分子的分子动能 与分子势能之和。
温度升高，碱基分子内能增加时，碱基的 定向排列遭受破坏，消弱了碱基的氢键结 合力和碱基的堆集力，会使DNA的双螺旋 结构受到破坏。
核酸酶和辐射灭活，对许多理化因子有很 强的抵抗力。
• 1997 年Prusiner 对朊病毒蛋白 的感染机制进行了探讨。
• 朊病毒蛋白（PrP）以两种形式存在： • 正常的脑组织中发现的PrPC不具有感染性，
对蛋白酶敏感，可以被完全降解； • 致病组织中的PrPSC具有感染性，具有抗蛋
白酶的性能。
图 O.Avery 等的体外转化实验
RⅡ
大肠杆菌噬菌体捣碎实验
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 侵入 合成 组装 释放
最后，这些噬菌体 由于细菌的解体而 被释放出来，再去 侵染其他的细菌。
大肠杆菌噬菌体捣碎实验
• 1952年Herchey 和Chase。
• 用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质， 发现只有DNA进入宿主细菌内，而蛋白质 则没有。
• 两条链方向以反向平行的方式组成右手 双螺旋。
• ② 碱基互补配对：只有A和T配对，G和 C配对才能满足正常螺旋（直径20 Å ） 的要求和chargaff的当量规律。
③ 螺旋参数 螺旋直径２nm。 螺旋每旋转一周10对碱基， 每个碱基的旋转角度为36°。 螺距3.4nm； 碱基平面之间的距离为0.34nm。
RNA也可以作为遗传物质
高中生物竞赛辅导—生物化学一(共86张PPT)
蛋白质二级结构的主要形式
脯氨酸 proline
Pro P
蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象 。
非折叠状态，无活性
目录
（二）一级结构与功能的关系
例：镰刀形红细胞贫血
HbA β 肽 链
N-val · his · leu · thr · pro · glu · glu · · · · ·C(146)
目录
（二） -螺旋
目录
（三）-折叠
目录
（四）-转角和无规卷曲
-转角
无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分肽 链结构。
目录
（五）模体
在许多蛋白质分子中，可发现二个或三 个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近 ，形成一个特殊的空间构象，被称为模体 (motif)。
目录
钙结合蛋白中结合 钙离子的模体
目录
一、蛋白质一级结构与功能的关系
（一）一级结构是空间构象的基础
二 硫 键
牛核糖核酸酶的 一级结构
目录
天然状态，
这种通过蛋白质在电场中泳动而达到分离各种蛋白质的技术, 称为电泳(elctrophoresis) 。
有催化活性
* 离子交换层析：利用各蛋白质的电荷量及性质不同进行分离。
蛋白质二级结构的主要形式
多肽链有两端 N 末端：多肽链中有自由氨基的一端
C 末端：多肽链中有自由羧基的一端
目录
N末端
C末端
牛核糖核酸酶
目录
（二） 几种生物活性肽 1. 谷胱甘肽(glutathione, GSH)
目录
H2O2 2H2O
2GSH
GSH过氧 化物酶
高中生物竞赛复习课件生物化学——第二章 核酸化学1
腺苷三磷酸（ATP)：能量的直接来源， 腺苷三磷酸（ATP)：能量的直接来源，高能磷酸基的主要来源 鸟苷三磷酸(GTP): (GTP):参与蛋白质的合成 鸟苷三磷酸(GTP):参与蛋白质的合成 尿苷三磷酸(UTP): (UTP):参与糖元的合成 尿苷三磷酸(UTP):参与糖元的合成 胞苷三磷酸(CTP): (CTP):参与磷脂和脂肪的合成 胞苷三磷酸(CTP):参与磷脂和脂肪的合成
•核糖核酸（ribonucleic acid, RNA）：主要参与遗传信息的 核糖核酸（ ）
传递和表达过程，细胞内的RNA主要存在于细胞质中，少量存 主要存在于细胞质中， 传递和表达过程，细胞内的 主要存在于细胞质中 在于细胞核中，病毒中RNA本身就是遗传信息的储存者。另外 本身就是遗传信息的储存者。 在于细胞核中，病毒中 本身就是遗传信息的储存者 在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为 它是不含蛋白质的游离的 类病毒 ， 它是不含蛋白质的 游离的 RNA分 子 ， 还发现有 些 分 RNA具生物催化作用（ribozyme）。 具生物催化作用（ 具生物催化作用 ）
Cytosine
T
Thymine
U
Uracil
A
Adenine
G
Guanine
核酸
Phosphate Nitrogenous base
核苷
Pentose sugar
磷酸 碱基
戊糖
HOCH2 OH HOCH2 OH
HO
核糖(in 核糖 RNA)
脱氧核糖 (in DNA)
H
基本碱基结构和命名
嘌呤
嘧啶
Adenine
重组技术， • 70年代 建立 年代 建立DNA重组技术，改变了分子生物学的面貌，并导 重组技术 改变了分子生物学的面貌， 致生物技术的兴起。 致生物技术的兴起。 •80年代 RNA研究出现第二次高潮：ribozyme（核酶）、 年代 研究出现第二次高潮： （核酶）、 研究出现第二次高潮 反义RNA、“RNA世界”假说等等。 、 世界” 反义 世界 假说等等。 • 90年代以后 实施人类基因组计划（HGP）, 开辟了生命科学 年代以后 实施人类基因组计划（ ） 新纪元。生命科学进入后基因时代： 新纪元。生命科学进入后基因时代： 功能基因组学（ 功能基因组学（functional genomics） ） 蛋白质组学（ 蛋白质组学（proteomics） ） 结构基因组学（ 结构基因组学（structural genomics） ） RNA组学（Rnomics）或核糖核酸组学（ribonomics） 组学（ 组学 ）或核糖核酸组学（ ）
•核糖核酸（ribonucleic acid, RNA）：主要参与遗传信息的 核糖核酸（ ）
传递和表达过程，细胞内的RNA主要存在于细胞质中，少量存 主要存在于细胞质中， 传递和表达过程，细胞内的 主要存在于细胞质中 在于细胞核中，病毒中RNA本身就是遗传信息的储存者。另外 本身就是遗传信息的储存者。 在于细胞核中，病毒中 本身就是遗传信息的储存者 在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为 它是不含蛋白质的游离的 类病毒 ， 它是不含蛋白质的 游离的 RNA分 子 ， 还发现有 些 分 RNA具生物催化作用（ribozyme）。 具生物催化作用（ 具生物催化作用 ）
Cytosine
T
Thymine
U
Uracil
A
Adenine
G
Guanine
核酸
Phosphate Nitrogenous base
核苷
Pentose sugar
磷酸 碱基
戊糖
HOCH2 OH HOCH2 OH
HO
核糖(in 核糖 RNA)
脱氧核糖 (in DNA)
H
基本碱基结构和命名
嘌呤
嘧啶
Adenine
重组技术， • 70年代 建立 年代 建立DNA重组技术，改变了分子生物学的面貌，并导 重组技术 改变了分子生物学的面貌， 致生物技术的兴起。 致生物技术的兴起。 •80年代 RNA研究出现第二次高潮：ribozyme（核酶）、 年代 研究出现第二次高潮： （核酶）、 研究出现第二次高潮 反义RNA、“RNA世界”假说等等。 、 世界” 反义 世界 假说等等。 • 90年代以后 实施人类基因组计划（HGP）, 开辟了生命科学 年代以后 实施人类基因组计划（ ） 新纪元。生命科学进入后基因时代： 新纪元。生命科学进入后基因时代： 功能基因组学（ 功能基因组学（functional genomics） ） 蛋白质组学（ 蛋白质组学（proteomics） ） 结构基因组学（ 结构基因组学（structural genomics） ） RNA组学（Rnomics）或核糖核酸组学（ribonomics） 组学（ 组学 ）或核糖核酸组学（ ）
高中生物竞赛核酸课件
第四章 核酸化学 第一节 概述
一、核酸的发现
•Miescher：细胞核化学的创始人和DNA的发现 者，1868年分离得到了细胞核和DNA（核素）。 •Altmann：1871年分离出类似物质， 1889年给 出了核酸的名称。 •Kossel和Neuman：提出了分离胸腺核酸的方 法。
•Levene和Jacobs：鉴定出核酸中的D-核糖 （1909）和2-脱氧-D核糖 。
2.核酸的生物学功能 1）DNA是主要的遗传物质 2）RNA参与蛋白质的生物合成 3）RNA功能的多样性
3.应用 1）在食品方面∶强力助鲜剂，如肌苷酸 和鸟苷酸。
2）在医药方面∶ATP、CoA、基因疫苗、 基因治疗等。
3）工业生产：催化剂
第二节 核酸的结构基础 一、核酸的组成成分 1. 碱基 1）嘌呤类 Purines •Adenine = 6-amino purine •Guanine = 2-amino-6-oxy purine •Hypoxanthine = 6-oxy purine •Xanthine = 2,6-dioxy purine
•DNA中的嘧啶碱基 cytosine，thymine
•RNA中的嘧啶碱基 cytosine， uracil
tRNA：cytosine， thymine， uracil
3） 稀有碱基
DNA 尿嘧啶 5-羟甲基尿嘧啶 5-甲基胞嘧啶 5-羟甲基胞嘧啶 N6-甲基腺嘌呤
RNA 6-二氢尿嘧啶 胸腺嘧啶
DNA分布在细胞核（组成染色质）、线粒体、叶 绿体中 。
含有染色体DNA、线粒体DNA和叶绿体DNA，染 色体DNA是线形双链DNA，线粒体DNA和叶绿体 DNA是环状双链DNA 。
•病毒 只含有DNA或RNA 。 被外壳蛋白包裹。 2）核糖核酸 •tRNA：占80%以上。 •rRNA：占15％左右 •mRNA：占5%左右。 •病毒RNA •其他RNA
一、核酸的发现
•Miescher：细胞核化学的创始人和DNA的发现 者，1868年分离得到了细胞核和DNA（核素）。 •Altmann：1871年分离出类似物质， 1889年给 出了核酸的名称。 •Kossel和Neuman：提出了分离胸腺核酸的方 法。
•Levene和Jacobs：鉴定出核酸中的D-核糖 （1909）和2-脱氧-D核糖 。
2.核酸的生物学功能 1）DNA是主要的遗传物质 2）RNA参与蛋白质的生物合成 3）RNA功能的多样性
3.应用 1）在食品方面∶强力助鲜剂，如肌苷酸 和鸟苷酸。
2）在医药方面∶ATP、CoA、基因疫苗、 基因治疗等。
3）工业生产：催化剂
第二节 核酸的结构基础 一、核酸的组成成分 1. 碱基 1）嘌呤类 Purines •Adenine = 6-amino purine •Guanine = 2-amino-6-oxy purine •Hypoxanthine = 6-oxy purine •Xanthine = 2,6-dioxy purine
•DNA中的嘧啶碱基 cytosine，thymine
•RNA中的嘧啶碱基 cytosine， uracil
tRNA：cytosine， thymine， uracil
3） 稀有碱基
DNA 尿嘧啶 5-羟甲基尿嘧啶 5-甲基胞嘧啶 5-羟甲基胞嘧啶 N6-甲基腺嘌呤
RNA 6-二氢尿嘧啶 胸腺嘧啶
DNA分布在细胞核（组成染色质）、线粒体、叶 绿体中 。
含有染色体DNA、线粒体DNA和叶绿体DNA，染 色体DNA是线形双链DNA，线粒体DNA和叶绿体 DNA是环状双链DNA 。
•病毒 只含有DNA或RNA 。 被外壳蛋白包裹。 2）核糖核酸 •tRNA：占80%以上。 •rRNA：占15％左右 •mRNA：占5%左右。 •病毒RNA •其他RNA
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糖 非脱氧
碱基
Py
Pu
碱基—嘌呤
碱基—嘧啶
核糖
核苷
核苷酸
三磷酸核苷酸
cAMP cGMP
稀有核苷酸
甲基化: 如甲基鸟嘌呤
环化: 如cAMP
假尿苷: 如ψ
其它: 如二氢尿嘧啶
次黄嘌呤等
核苷酸的作用
组成核酸 组成小分子活性物质 能量物质 组成辅酶(基)
核苷酸的符号
AMP ADP ATP dAMP dADP dATP
GMP GDP GTP d------CMP CDP CTP d------TMP TDP TTP d------UMP UDP UTP N(任意碱基)－－NMP,NDP,NTP
dNMP, dNDP, dNTP I —次黄嘌呤 X —黄嘌呤
三、核酸的分子结构
DNA 分子结构 RNA 分子结构
Hale Waihona Puke DNA的分子结构Supercoiling induced by separating the strands of a helical structure(during replication or transcription)
连环数（L）----在DNA双螺旋中， 一条链沿右手螺旋绕另一条链缠绕 的次数。 缠绕数（T）----在DNA分子中 Watson—Crick螺旋数。 超螺旋周数或扭曲数（W）
A-DNA
Minor Groove
Major Groove
DNA的三级结构
定义：DNA的三级结构 是指在二级结构的基础 上DNA双螺旋的进一步
卷曲。
Relaxed state
Supercoiling of DNA
超螺旋
DNA Supercoiling
Supercoiling means the coiling of coiling
L=T+W
核酸与蛋白质的复合物
核小体－染色体的基本单位 病毒颗粒
染色质的电镜照片
The 30 nm fiber, a higher-order organization of nucleosomes
染色体结构
chromosome
HIV
SARS :Coronavirus
(a) a bacterial virus, bacteriophage T4; (b) an animal virus, adenovirus (inset at greater
DNA的碱基组成 DNA的空间结构
DNA的碱基组成
Chargaff规律:
1. A=T G=C 2. 有种的特异性 3. 环境条件不改变碱基组成
请注意:
键型: 3’, 5’ -磷酸二酯键 方向: 3’ -末端和5’-末端 简写:
简写时的方向:
TGCAGGTTAAAGG 它的互补链: ACGTCCAATTTCC(误) CCTTTAACCTGCA(正) 3’-ACGTCCAATTTCC-5’(正)
2021届
高中生物竞赛理论辅导
基础生物化学
第一章 核酸化学
一、核酸的分布与分类 二、核酸的化学组成 三、核酸的分子结构 四、核酸的化学性质
一、核酸的分布和分类
DNA
主要在 核中
核
质
酸
mRNA
质
RNA tRNA
质
rRNA
二、核酸的化学组成
磷
核 酸
核酸
苷
碱
嘌呤(AG)
酸 核 基 嘧啶(TCU)
苷 核 脱氧
magnification); (c) a plant virus, tobacco
mosaic virus.
RNA的结构
mRNA tRNA rRNA
mRNA
非编码区
UTR
帽子结构
编码区
ORF
非编码区
UTR
polyA
m7G5’pppN
mRNA的分离:
AAAA TTTT TTTT TTTT
tRNA的二级结构
Ban et al., Science 289 (905-920), 2000
④额外环 由3—18个核 苷酸组成。不同的tRNA 具有不同大小的额外环， 所以是tRNA分类的重要 指标。
⑤T ψ C环 由7个核苷酸组成，其中 含有胸腺嘧啶核糖核苷酸(T)和假尿 嘧啶核苷酸(ψ)，通过由5对碱基组成 的双螺旋区(T ψ C臂)与tRNA的其余 部分相连。几乎所有tRNA在此环中 都含有T ψ C。
槽，一条较宽深，称为大沟； 一条较浅小，称为小沟。
双螺旋结构的稳定因素:
碱基对间的氢键 碱基堆积(主要的) 环境中正离子
DNＡ双螺旋结构的多态性
双螺旋的具体数据（螺距、直径等） 随含水量的不同有一定的差异。可分
为： Ａ Ｂ Ｚ 型 在特殊时间还有三股链的存在
DNA双螺旋结构的类型
B-DNA A-DNA Z-DNA
DNA的空间结构:
DNA的二级结构(双螺旋) DNA的三级结构
DNA的二级结构 (双螺旋结构)
双螺旋结构要点:
(1)两条反向平行的多核苷酸链围
绕同一中心轴向右盘绕形成右手 双螺旋(反向是指两条多核苷酸 链的走向相反，一条链的磷酸二 酯链连接相邻戊糖基是5—3’方 向，另一条链则为3’—5’方向)。
从以上可以看出,tRNA的三叶草形二 级结构特征可概括为四环四臂，含 有大量的稀有碱基。
tRNA的三级结构
rRNA的二级结构
Ribosomal RNA
Secondary Structure Of large ribosomal RNA
Tertiary Structure Of large ribosome subunit
(2)由磷和脱氧核糖交替排 列形成的主链在双螺旋的 外侧，而嘌呤碱和嘧啶碱 位于双螺旋的内侧。碱基 平面与双螺旋中轴垂直， 糖环平面与中轴平行。
(3)双螺旋的平均直径为2 nm，螺距为3.4nm，沿中
心轴每旋转上升一周包含 10个碱基对，相邻碱基距 离为0.34nm，之间旋转的 角度为36°。
(4)沿中心轴方向观察，双 螺旋结构上有两条螺形 凹
①氨基酸臂 由7对碱基组成，富 含鸟嘌呤，3’末端为CCA，接受 活化的氨基酸, 5’末端为pG或pC。 ②二氢尿嘧啶环 由8～12个核苷
酸组成，具有两个二氢故得名。 通过由3—4对碱基组成的双螺旋 区(也称二氢尿嘧啶臂)与tRNA分 子的其他部分相连。
③反密码环 由7个核苷酸组 成。环中部为反密码子，由3 个核苷酸组成，次黄嘌呤核苷 酸(也称肌苷酸，缩写成 I )常 出现于反密码子中。反密码环 通过由5对的双螺旋区(反密码 臂)与tRNA的其余部分相连。
碱基
Py
Pu
碱基—嘌呤
碱基—嘧啶
核糖
核苷
核苷酸
三磷酸核苷酸
cAMP cGMP
稀有核苷酸
甲基化: 如甲基鸟嘌呤
环化: 如cAMP
假尿苷: 如ψ
其它: 如二氢尿嘧啶
次黄嘌呤等
核苷酸的作用
组成核酸 组成小分子活性物质 能量物质 组成辅酶(基)
核苷酸的符号
AMP ADP ATP dAMP dADP dATP
GMP GDP GTP d------CMP CDP CTP d------TMP TDP TTP d------UMP UDP UTP N(任意碱基)－－NMP,NDP,NTP
dNMP, dNDP, dNTP I —次黄嘌呤 X —黄嘌呤
三、核酸的分子结构
DNA 分子结构 RNA 分子结构
Hale Waihona Puke DNA的分子结构Supercoiling induced by separating the strands of a helical structure(during replication or transcription)
连环数（L）----在DNA双螺旋中， 一条链沿右手螺旋绕另一条链缠绕 的次数。 缠绕数（T）----在DNA分子中 Watson—Crick螺旋数。 超螺旋周数或扭曲数（W）
A-DNA
Minor Groove
Major Groove
DNA的三级结构
定义：DNA的三级结构 是指在二级结构的基础 上DNA双螺旋的进一步
卷曲。
Relaxed state
Supercoiling of DNA
超螺旋
DNA Supercoiling
Supercoiling means the coiling of coiling
L=T+W
核酸与蛋白质的复合物
核小体－染色体的基本单位 病毒颗粒
染色质的电镜照片
The 30 nm fiber, a higher-order organization of nucleosomes
染色体结构
chromosome
HIV
SARS :Coronavirus
(a) a bacterial virus, bacteriophage T4; (b) an animal virus, adenovirus (inset at greater
DNA的碱基组成 DNA的空间结构
DNA的碱基组成
Chargaff规律:
1. A=T G=C 2. 有种的特异性 3. 环境条件不改变碱基组成
请注意:
键型: 3’, 5’ -磷酸二酯键 方向: 3’ -末端和5’-末端 简写:
简写时的方向:
TGCAGGTTAAAGG 它的互补链: ACGTCCAATTTCC(误) CCTTTAACCTGCA(正) 3’-ACGTCCAATTTCC-5’(正)
2021届
高中生物竞赛理论辅导
基础生物化学
第一章 核酸化学
一、核酸的分布与分类 二、核酸的化学组成 三、核酸的分子结构 四、核酸的化学性质
一、核酸的分布和分类
DNA
主要在 核中
核
质
酸
mRNA
质
RNA tRNA
质
rRNA
二、核酸的化学组成
磷
核 酸
核酸
苷
碱
嘌呤(AG)
酸 核 基 嘧啶(TCU)
苷 核 脱氧
magnification); (c) a plant virus, tobacco
mosaic virus.
RNA的结构
mRNA tRNA rRNA
mRNA
非编码区
UTR
帽子结构
编码区
ORF
非编码区
UTR
polyA
m7G5’pppN
mRNA的分离:
AAAA TTTT TTTT TTTT
tRNA的二级结构
Ban et al., Science 289 (905-920), 2000
④额外环 由3—18个核 苷酸组成。不同的tRNA 具有不同大小的额外环， 所以是tRNA分类的重要 指标。
⑤T ψ C环 由7个核苷酸组成，其中 含有胸腺嘧啶核糖核苷酸(T)和假尿 嘧啶核苷酸(ψ)，通过由5对碱基组成 的双螺旋区(T ψ C臂)与tRNA的其余 部分相连。几乎所有tRNA在此环中 都含有T ψ C。
槽，一条较宽深，称为大沟； 一条较浅小，称为小沟。
双螺旋结构的稳定因素:
碱基对间的氢键 碱基堆积(主要的) 环境中正离子
DNＡ双螺旋结构的多态性
双螺旋的具体数据（螺距、直径等） 随含水量的不同有一定的差异。可分
为： Ａ Ｂ Ｚ 型 在特殊时间还有三股链的存在
DNA双螺旋结构的类型
B-DNA A-DNA Z-DNA
DNA的空间结构:
DNA的二级结构(双螺旋) DNA的三级结构
DNA的二级结构 (双螺旋结构)
双螺旋结构要点:
(1)两条反向平行的多核苷酸链围
绕同一中心轴向右盘绕形成右手 双螺旋(反向是指两条多核苷酸 链的走向相反，一条链的磷酸二 酯链连接相邻戊糖基是5—3’方 向，另一条链则为3’—5’方向)。
从以上可以看出,tRNA的三叶草形二 级结构特征可概括为四环四臂，含 有大量的稀有碱基。
tRNA的三级结构
rRNA的二级结构
Ribosomal RNA
Secondary Structure Of large ribosomal RNA
Tertiary Structure Of large ribosome subunit
(2)由磷和脱氧核糖交替排 列形成的主链在双螺旋的 外侧，而嘌呤碱和嘧啶碱 位于双螺旋的内侧。碱基 平面与双螺旋中轴垂直， 糖环平面与中轴平行。
(3)双螺旋的平均直径为2 nm，螺距为3.4nm，沿中
心轴每旋转上升一周包含 10个碱基对，相邻碱基距 离为0.34nm，之间旋转的 角度为36°。
(4)沿中心轴方向观察，双 螺旋结构上有两条螺形 凹
①氨基酸臂 由7对碱基组成，富 含鸟嘌呤，3’末端为CCA，接受 活化的氨基酸, 5’末端为pG或pC。 ②二氢尿嘧啶环 由8～12个核苷
酸组成，具有两个二氢故得名。 通过由3—4对碱基组成的双螺旋 区(也称二氢尿嘧啶臂)与tRNA分 子的其他部分相连。
③反密码环 由7个核苷酸组 成。环中部为反密码子，由3 个核苷酸组成，次黄嘌呤核苷 酸(也称肌苷酸，缩写成 I )常 出现于反密码子中。反密码环 通过由5对的双螺旋区(反密码 臂)与tRNA的其余部分相连。