3核酸

第二章核酸第一节概述第二节核酸结构第三节核酸性质第二章核酸第一节、概述一、种类：DNA：核DNA、核外DNARNA：mRNA、tRNA、rRNA、其它分布：DNA：细胞核、叶绿体、线粒体、质粒RNA：细胞质、叶绿体、线粒体二、生物功能：DNA：遗传信息的载体RNA：遗传信息的传递体，在部分病毒中RNA也是遗传信息载体。三、化学组成：核酸→核苷酸→磷酸+戊糖+含氮碱核酸核苷酸OHOHOH2CNNNNNH2PNHNNNNH2碱基H3PO4磷酸第二章核酸戊糖OHOHHOH2COHNNNNONH2HHNNOOCH3HNNOOHHNNONH2NNNNNHHH2H腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)2.戊糖有核糖和脱氧核糖1.含氮碱：DNA碱基：A、G、C、TRNA碱基：A、G、C、U、稀有碱基DNA：脱氧核糖RNA：核糖第二章核酸—D—核糖—D—脱氧核糖OOHOHOHHOH2COHOHOHHOH2C3.核苷酸含氮碱与戊糖形成核苷，核苷再与磷酸结合形成核苷酸腺嘌呤核苷酸AMP鸟嘌呤核苷酸GMP胞嘧啶核苷酸CMP尿嘧啶核苷酸UMP腺嘌呤核苷酸（AMP）OOHOHNNNNNH2OH2CP腺嘌呤脱氧核苷酸d-AMP鸟嘌呤脱氧核苷酸d-GMP胞嘧啶脱氧核苷酸d-CMP胸腺嘧啶脱氧核苷酸d-TMP第二章核酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸（d-TMP）OHOHOH2CNNOOCH3POOHOHOH2CPOPOPOHOOHOHOHOONNNNNH2ATP(能量通货）四、细胞内游离核苷酸及其衍生物OOHOOH2CNNNNNH2POOHcAMP（第二信使）第二章核酸一、DNA结构：1.Chargaff规则：A=T、G=C、嘌呤＝嘧啶，DNA有个体特异性，无器官、组织特异性；生物进化的亲缘关系越远，其碱基差异就越大2.一级结构概念：多核苷酸链中，核苷酸的排列顺序。（1）多核苷酸链：3′－5′磷酸二酯键，3′、5′端5′—端3′—端PPPPATGC5′-T-A-C-G-A-G-C-T-T-3′—A-T-G-C-C-A-G-G-T——T-A-C-G-G-T-C-C-A—5ˊ3ˊ3ˊ5ˊ（2）DNA一级结构第二章核酸第二节核酸结构3.二级结构：（1）Watson—Crick双螺旋结构模型：特点：a.反平行双链右手螺旋b.糖－Pi在螺旋线上c.碱基伸向内部其平面垂直于轴d.A=T、G=Ce.直径=2nm，一圈上升10对核苷酸，螺距为3.4nmf.大沟、小沟；第二章核酸Watson（左）与Crick第二章核酸DNAX—衍射图碱基配对第二章核酸（2）DNA的局部构象：碱基与中心轴并非垂直，而是有一定的倾斜角12-16（3）稳定作用力：氢键、碱基堆积力(包括纵向的疏水作用力和碱基间电子的相互作用)（主要）、相反电荷作用；碱基间夹角并非都是36，而是28-42。DNA局部构象中心轴嘌呤嘧啶第二章核酸（4）双螺旋结构多态性：A型、B型、C型、Z型（左手）第二章核酸A-DNAB-DNAZ-DNA（5）三股螺旋结构4.三级结构：超螺旋原核DNA：链状、环状、开链环状真核DNA：形成了核小体，其结构为一个组蛋白聚合体（H2A、H2B、H3、H4各2分子），DNA链在其外侧绕1.75圈，H1组蛋白位于外侧。H1第二章核酸DNA核小体核小体纤维环梅花结盘染色体二、RNA：1.tRNA：10-15%，70-90个核苷酸，特点（稀有碱基多，分子量小）结构：二级：三叶草形，四环四臂：氨基酸臂、DHU环、反密码环、TC环、额外环三级：倒L形第二章核酸tRNA二级结构tRNA三级结构2.mRNA：特点（含量最少2-3%，种类多，代谢最快）结构：真核细胞mRNA整个分子分为五部分，即帽子、前导序列、编码序列、拖尾序列和尾巴5′—端有帽子，其结构如图功能：保护作用，参与蛋白质合成起始3′—端有尾巴（多聚A200左右个核苷酸）功能：保护作用；前导序列编码序列拖尾序列尾巴帽子蛋白质A-A-A-A-A-A-A-A……第二章核酸3.rRNA：特点（含量最大70-80%，甲基化多），种类：原核：23S、16S、5S，真核：28S、18S、5S、5.8S三、碱基配对原则：A=T(U)、G=C0号帽子：结构为m7G5′ppp5′Np1号帽子：结构为m7G5′ppp5′NmpNp2号帽子：结构为m7G5′ppp5′NmpNmp第二章核酸OOHCH2OOHNNNNONHH2POHOPOHOPOHOH2COOOOOOPOOOOH2C碱基碱基（H或CH3）（H或CH3）CH3+第三节核酸性质一、两性解离与等电点：核苷酸上由碱基，显碱性，同时也有磷酸基团显酸性。核酸也有等电点，由于磷酸集团pKa为1.5所以DNA的pI在酸性区，如RNApI为2.0-2.8。在细胞内，核酸一般带负电，可用电泳分离二、酸碱水解。稀酸溶液中，短时间不水解，长时间则嘌呤的糖苷键水解。中强度酸中，嘧啶糖苷键也水解。磷酸二酯键也有部分水解。在稀碱溶液中，糖苷键不水解，而磷酸二酯键水解，DNA和RNA的表现不同。长时间稀碱溶液中。DNA不发生水解，而RNA则被水解。这个性质可以作为二者的区别。第二章核酸三、紫外吸收：260nm，吸收基团为碱基四、变性：概念：在物理、化学因素的影响下，DNA双螺旋结构解为单链的现象称为变性。现象：紫外吸收增加（增色效应），变性因素：强酸碱、有机溶剂、高温等等。第二章核酸五、复性：概念：单链成为双螺旋结构，紫外吸收增加（减色效应），条件：退火六、分子杂交：不同核酸分子之间通过碱基配对形成杂交分子的过程DNA—DNADNA—RNARNA—RNA温度单链(%)10050Tm温度单链(%)10050TmTmTmPolyA-TDNApolyG-C影响因素：G+C含量、DNA复杂程度、介质离子强度有关热变性：变性曲线，Tm第二章核酸