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2核酸化学

第二讲 核酸的化学;第一节 核酸的概论;3.核酸的种类;沉降系数(S);3.2 脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid- DNA) 分子量: 106-1011D,随生物的进化逐步增大 例如噬菌体1*108D;大肠杆菌2*109D;果蝇8*1010D 存在状态: 原核:环形裸露;有些另外有较小的质粒DNA 真核:染色质状态,多条,线粒体、叶绿体中类似于原核 功能: 遗传信息的载体,负责遗传信息的贮存和发布(除少数RNA病毒以RNA为遗传信息载体外,其余都为DNA);4.核酸的分布;5.核酸的作用;DNA是主要的遗传物质: 1944年O.T.Avery(美)肺炎链球菌的转化实验 1952年,美国Hershey-Chase噬菌体浸染细菌的实验。 RNA的作用: 1.参与蛋白质的合成 rRNA(75-80%) tRNA(10-15%) mRNA(2-5%) 2.遗传物质 3.具有生物催化剂功能;第二节 核酸的组成成分;1.核酸的元素组成;2.核酸的水解;3.核糖和脱氧核糖;4.嘌呤和嘧啶;4.2 五种常见碱基;4.3 常见修饰碱基(稀有碱基);5.核苷与核苷酸;注意;5.2 核苷酸;四种核苷酸的结构;四种脱氧核苷酸的结构;5.3 核苷酸的衍生物; (鸟嘌呤核糖核苷三磷酸);环化核苷酸;cAMP 和cGMP;5.4 核苷酸的生物学作用;6.核苷酸的连接方式;N;两个核苷酸之间形成的磷酸二酯键称为3’—5’磷酸二酯键 多聚核苷酸链一端的C5’带有一个自由磷酸基,称为5’-磷酸端(常用5’-P表示);另一端C3’带有自由的羟基,称为3’-羟基端(常用3’-OH表示) 多聚核苷酸链具有方向性,当表示一个多聚核苷酸链时,必须注明它的方向是5’→3’或是3’→5’;6.2 多聚核苷酸的书写方法 ;方法3--字母式 P表示一个磷酸基团,它写在符号的左侧表示磷酸与糖环的C5相连,右侧表示与C3相连 中间的P可以省略用连字符代替 连字符有时也可以省略 但两端的P不能省略;例如;第三节 核酸的结构;1.1 DNA一级结构;1.2 DNA二级结构;1.2.3 结构要点: 由两条方向相反多聚脱氧核糖核苷酸链(简称DNA单链)组成。沿着同一根轴平行盘绕,形成右手双螺旋结构 螺旋直径为2nm,表面有大沟和小沟 磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧,构成链主体,碱基位于螺旋的内侧 两链由碱基间氢键相连,配对方式为A→T,G→C,A和T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键。这种配对关系,称为碱基互补 碱基环平面与螺旋轴垂直,并穿过中心轴,糖基环平面与碱基环平面成90°角 每链、每10个核苷酸形成一个螺旋,其螺矩为3.4 nm,即每个碱基上升0.34 nm 双螺旋的两条链是互补关系;;;Watson;1.2.6 DNA双螺旋的稳定因素;? 氢键 ?碱基堆集力 ?磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和;1.3 DNA三级结构;DNA超螺旋结构的形成 ;真核生物DNA的三级结构形式 ---染色质丝;;真核生物染色体DNA组装不同层次的结构;2.RNA的结构;2.2 二级结构-tRNA的二级结构;2.2.2 tRNA的二级结构 ---“ 三叶草”模型 ;氨基酸臂:该区在蛋白质合成中起携带氨基酸的作用;3’-末端为CCA,5’末端为pC或pG;由7对碱基构成;富含鸟嘌呤 二氢尿嘧啶区:环由8-12个核苷酸组成;臂由3-4对碱基组成;含有2个二氢尿嘧啶; 反密码区:环中含有7个核苷酸残基,环中正中的3个核苷酸残基称为反密码子;次黄嘌呤常在此环中出现;臂中含有5对碱基; 可变区:一般有3-18个核苷酸组成。不同的tRNA该区变化较大;2.3 三级结构- tRNA的三级结构;携带氨基酸的tRNA; rRNA的分子结构; mRNA的分子结构;原核细胞mRNA的结构特点;真核细胞mRNA的结构特点;polyA片段: 指20-250个多聚腺苷酸 polyA是在转录后经polyA聚合酶的作用而添加上去的 原核生物的mRNA一般无polyA,但某些病毒mRNA也有3’-polyA polyA可能有多方面功能,与mRNA从细胞核到细胞质的转移有关;与mRNA的半寿期有关,新合成的RNA其polyA链较长,而衰老的mRNA,polyA链缩短 “帽子”结构: 5’-末端的G被甲基化,通过焦磷酸与另一个发生了核糖上甲基化的核苷酸以5’,5’-磷酸二酯键相连 作用:抗核酸酶的水解;与蛋白质合成起始有关;作为mRNA与核糖体40S亚基结合的信号;第四节 核酸的性质;1.一般理化性质;1.4 酸碱性 核酸分子中既含有酸性基团(磷酸基)也含有弱碱性基团碱基,因而核酸也具有两性性质 当核酸分子内的酸性解离和碱性解离相等,本身所带的正电荷与负电荷相等时,此时核酸

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