核酸化学-1课件.pptVIP

概述 一、核酸的定义： 三、核酸的作用： 生物信息的储存和传递 四、核酸的分布： DNA主要分布在染色体中，少部分在 核外； RNA主要分布在细胞质中  核 糖 脱氧核糖 (二) 组成核苷酸的含氮碱：嘌呤和嘧啶 1. 嘧啶碱和戊糖的连接 假尿嘧啶核苷 2. 嘌呤碱和戊糖的连接  组成DNA的碱基 组成RNA的碱基 三、核苷酸的紫外吸收特性 四.核苷酸的解离性质 pH pH DNA的滴定曲线 酸碱滴定可用于确定参与酸碱反应的基团的性质 多聚核苷酸 （二）核酸的一级结构 核苷酸以3`，5`-磷酸二酯键彼此相连形成核酸，核苷酸的排列顺序称为核酸的一级结构 二. DNA的高级结构 DNA链在一级结构的基础上折叠或盘绕而形成高级结构 互为右手螺旋的两条链,其磷酸二酯键的方向相反,即一条为 5’→ 3’  另一条为 3’→ 5’ 碱基对位于双螺旋的内侧，磷酸与糖在外侧；碱基平面与中心轴垂直，糖环的平面与中心轴平行 螺旋表面：由于配对碱基不能充满双螺旋的全部空间，而且碱基占据的空间不对称，因而在螺旋表面形成两条宽度不同的螺形凹槽，称为大沟和小沟。沟槽的碱基暴露，易与蛋白质作用。 a）氢键 两条链中碱基的相互作用，A与T、G与C，由于其　　　　数量多，是稳定DNA双螺旋结构的重要因素 b）碱基堆积力 指一条链上相临两个平行碱基环间的相　　互作用,这是来自芳香环碱基л电子之间的相互作用　　　是维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素。碱基堆积还　　使双螺旋内部形成疏水核心,有利于碱基间氢键的形成 c）离子键 DNA分子中磷酸基团在生理条件下解离,使DNA  呈多阴离子,与带正电荷的组蛋白或介质中的阳离子　　之间形成静电作用,以减少双链间的静电排斥,有利于　　双螺旋的稳定 （4）两条核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相系而结合在一起。A与T配对，形成两个氢键； G与C配对，形成三个氢键。 G与C之间的连接更稳定。 （5）碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制。根据碱基互补配对原则，当一条多核苷酸链的序列被确定后，即可决定另一条互补链的序列。 DNA钠盐在较高湿度下92％制得的B-型DNA纤维的结构。 DNA结构可受环境条件的影响而改变。能以多种不同的构象存在，A/B/C/D/E/Z Z为左手螺旋型。 A型：在相对湿度为75％以下所获得的DNA纤维构象经X射线衍射分析：螺旋比较粗短，碱基倾角大一些，大沟的深度明显超过小沟。 Z型：天然DNA局部有左手双螺旋结构。Z型细长,大沟平坦，核苷酸构象顺反相间使磷酸和糖骨架呈Z字形。 6.DNA双螺旋结构的稳定因素： cAMP 由于嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键，所以碱基、核苷、核苷酸、核酸都在240－290nm范围内有特征吸收。组分结构不同，紫外吸收也就不同。如λmax AMP257nm、GMP为256nm、CMP为280nm、UMP为262nm。通常测定对核酸及核苷酸选用260nm波长。 核苷酸在240－290nm的紫外波段有一强烈的吸收峰,不同核苷酸有不同的吸收特性， Amax在260nm附近。 利用各种核苷酸的紫外吸收标准吸光度比值和摩尔吸收系数（如：ε260），可以通过紫外分光光度计对核苷酸样品进行定性或定量测定。 P163 表5-2 表5-3 摩尔吸收系数： 1 摩尔浓度的核苷酸溶液在某一波长的吸光度 1、碱基的解离 嘌呤、嘧啶杂环中的氮以及各取代基具 有结合和释放质子的能力,所以这些物 质既有碱性解离又有酸性解离的性质。 pK1’=4.6 pK2’=12.5 ±H+ ±H+ 2、核苷酸的解离 由于磷酸基的存在,使核苷酸具有较强的酸性。 磷酸基的解离对整个核苷酸解离后所带的净 电荷量影响显著. 由于核苷酸是两性电解质，在不同pH的溶液中解离程度不同，在一定条件下可形成兼性离子 解离度 解离度 核苷酸的等电点 pH 尿苷酸碱基碱性极弱，实际测不出含氮环的解离曲线， 故不能形成兼性离子。 对于含A、G、C的核苷酸而言，PI=1/2（PK1′+ PK2′) 当环境PH PI时， 核苷酸＋ 当环境PH PI时， 核苷酸- 核苷酸的解离与核苷酸的分离： 利用核苷酸及其衍生物在一定PH条件下具有不同的解离特性，应用离子交换柱层析和电泳等方法进行分离。 五、磷酸二酯键与多聚核苷酸链 （一）核酸中核苷酸的连接方式 1、核酸在酸、碱、酶的作用下水解成寡核苷酸、核 苷酸、核苷和碱基。核苷酸是结构单位。 2、核酸的酸碱滴定曲线显示，核酸分子中的磷酸基 只有一级解离，因为第二磷酸