05核酸化学.ppt
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1、第五章 核酸化学,学习要求,掌握核酸的化学组成,DNA的结构、理化性质及其意义,RNA的种类及其生物学作用 熟悉各类RNA的结构特点 了解某些重要核苷酸的结构特点和生理功能,重点:DNA的二级结构,教学内容,第一节 核酸的分子组成 第二节 核酸的分子结构 第三节 核酸的理化性质,概论,核酸 DNA(脱氧核糖核酸) -遗传物质 RNA(核糖核酸) mRNA 把遗传信息从DNA带到核糖体 tRNA 转运氨基酸 rRNA 核糖体的组成成分,第一节 核酸的分子组成,基本结构单位:核苷酸,1.核苷酸的组成,三种组成成分: 磷酸 戊糖 碱基,稀有碱基,2.核苷酸的结构,戊糖+碱基核苷(糖苷键) 核苷+磷酸
2、一磷酸核苷(核苷酸)(磷酸酯键) 一磷酸核苷+磷酸二磷酸核苷、三磷酸核苷(酸酐键), 糖苷键与核苷, 磷酸酯键与核苷酸, 酸酐键与高能化合物,3.核苷酸的功能,核酸的组成成分 ATP为生命活动提供能量 UTP糖原合成,CTP磷脂合成, GTP蛋白质合成 ADP参与构成酶的辅助因子(B族维生素) 环腺苷酸、环鸟苷酸在信号转导中起重要作用(第二信使),核酸的组成成分,DNA的合成原料是dNTP ;RNA的合成原料是NTP DNA的水解产物是dNMP,RNA的水解产物是NMP 核苷酸的中英文互换: 一磷酸尿苷 二磷酸脱氧胸苷 ATP,UMP dTDP 三磷酸腺苷,dNDP,NDP,为生命活动提供能量
3、,ATP 一般只分解末端 ,生成ADP 若同时分解两个,生成AMP,能量计算上相当于分解2分子ATP,P,腺苷酸构成酶的辅助因子,黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD) 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP) 辅酶A(CoA),FAD,NAD/NADP,辅酶A,环腺苷酸和环鸟苷酸,第一节小结,三键四物质 核苷酸功能,第二节 核酸的分子结构,一、核酸的一级结构 二、DNA的二级结构、三级结构 三、RNA的种类和分子结构,核酸链(DNA、RNA)中核苷酸的排列顺序,也称碱基序列 单核苷酸、寡核苷酸、多核苷酸,右手双螺旋,染色体,一、核酸的一级结构,分子组成:AGCT/U 连接键
4、:3,5-磷酸二酯键 主链和侧链 主链:磷酸-戊糖交替而成 侧链:碱基 方向性: 5 - 3,?,右手双螺旋,二、 DNA的二级结构,研究背景(一),Chargaff规则: 物种特异性 稳定性 A=T G=C A+G=T+C,例:含A20%,则含C?,研究背景(二),Franklin的X衍射照片显示DNA是双链并呈螺旋分子,1953年我们 的儿子出生了,生物化学,Watson-Crick的 DNA双螺旋 结构模型,右手双螺旋结构的主要内容,(1)反向互补双链: 磷酸-戊糖骨架位于外侧 碱基位于内侧,以AT、GC相连,经典的B型DNA结构,右手双螺旋结构的主要内容,(2)右手双螺旋: 碱基平面与
5、螺旋轴垂直,糖平面与螺旋轴平行 旋转一周为10个碱基对,螺旋直径为2nm,螺距为3.4nm 表面有两条沟:大沟,小沟,右手双螺旋结构的主要内容,(3)稳定性的维持: 氢键:维持横向稳定 碱基堆砌力:维持纵向稳定,DNA构象有多态性,在不同的湿度和离子强度时,可形成其它构象 A-DNA:右手螺旋 Z-DNA:左手螺旋,CGCG序列易形成,三股螺旋结构,三、DNA的三级结构,环状超螺旋-原核生物; 真核生物的线粒体,三、DNA的三级结构,染色体-真核生物的细胞核 【DNA、蛋白质、RNA构成】,核小体,由DNA和组蛋白构成。其中组蛋白包括H1, H2A, H2B, H3, H4,30nm纤维,四、
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