《核酸的结构和功能》PPT课件

• tRNA的二级结构为平面卷曲的三叶草构 型。
(2)由单链卷曲形成局部环状双链。 (3)反密码环，带有反密码子可破译遗传密码。 (4)氨基酸臂，直接结合被活化的氨基酸。
2. tRNA的二级结构
——三叶草形
氨基酸臂
茎环结构（发夹结构）
5＇
➢ 氨基酸臂
➢ DHU环 ➢ 反密码环
DHU环
➢ 附加叉（额外环）
2.因素 强酸，强碱，高温，高压，变性试剂如尿素 以及某些有机溶剂如乙醇等。
3.变性后其他理化性质变化
(1)理化性质变化
① OD260增高 ③ 粘度下降 ⑤ 比旋度下降
② 浮力密度升高 ④ 酸碱滴定曲线改变 ⑥ 生物活性丧失
DNA变性的本质是双链间氢键的断裂
(2)增色效应： DNA变性时，更多的共轭双键暴露，其溶液
(四) rRNA的种类（根据沉降系数）
真核生物 5S rRNA 28S rRNA 5.8S rRNA 18S rRNA
原核生物 5S rRNA 23S rRNA 16S rRNA
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核糖体的组成
小亚基 rRNA 蛋白质
原核生物
（以大肠杆菌为例）
30S
16S 1542个核苷酸
21种
占总重量的 40%
一、DNA的一级结构
(一)定义 核酸（DNA或RNA）中核苷酸从5’末端
到3’末端的排列顺序。
由于脱氧核苷酸间的差异主要是碱基不同， 所以也称为碱基序列。
DNA: A、T、G、C RNA: A、U、G、C
二、DNA的二级结构 ——双螺旋结构
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1. 定义 即平行反向的右手双螺旋结
构。Watson, Crick于1953提出。
2. 研究背景

Sanger测序原理
1.2.1.2 DNA的二级结构及其多态性
Watson和Crick在总结前人研究工作的基础上， 在1953年以立体化学上的最适构型建立了与 DNA X-射线衍射资料相符的分子模型—— DNA双螺旋结构模型。 它可在分子水平上 阐述遗传(基因复制)的基本特征。
⑴DNA双螺旋结构的主要依据
核酸根据核酸的化学组成和生物学功能，将核 酸分为：
核糖核酸（ribonucleic acid RNA）和
脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid DNA)
所有细胞都同时含有DNA和RNA两种核酸。病 毒只含一种核酸，DNA或RNA，故有DNA 病毒和RNA病毒之分。多数细菌病毒（噬菌 体）属DNA病毒，而植物和动物病毒多为 RNA病毒。
5’pApCpUpUpGpApApCpC3’ RNA
简化为： 5’pACTTGAACG3’ DNA
5’pACUUGAACG3’RNA
简写式的5`-末端均含有一个磷酸残基（与糖基 的C-5`位上的羟基相连），3`-末端含有一个 自由羟基（与糖基的C-3`位相连），若5`端 不写P，则表示5`-末端为自由羟基。
3.4nm 2.8nm 36° 33°
Z-DNA
Wang和Rich等在研究人工 合成的d（CGCGCG）单 晶的X-射线衍射图谱时， 发现这种六聚体的构象不 同于B-构象。
它是左手双螺旋，在主链 中各个磷酸根呈锯齿 （Zigzag）状排列，因此 称Z-构象。
B-DNA与Z-DNA的比较
比较内容
B-DNA
T 24.8
28 25.6 29.7 28.9 29.2 32.9
G 24.1 23.2 21.9 20.5 20.4 20.4 18.7

感谢你的(C聆听)
Uracil
(U)
Thymine
(T) 8
核苷酸的结构和命名
OH 腺嘌呤核苷酸（ AMP）
Adenosine monophosphate
鸟嘌呤核苷酸（GMP） 胞嘧啶核苷酸（CMP） 尿嘧20啶19-核10-苷11 酸（UMP）
H
脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP） Deoxyadenosine monophosphate
2019-10-C11yclic adenylie感谢(你G的u聆a听nine)acid
12
核糖和脱氧核糖
2019-10-11
感谢你的聆听
13
细胞内游离核苷酸及其衍生物
• 多磷酸核苷酸 • 环核苷酸 • 辅酶类核苷酸。
2019-10-11
感谢你的聆听
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5´-NMP 5´-NDP 5´-NTP N=A、G、C、U
三级结构 特征： 在二级结构基础上
进一步折叠扭曲形成倒 L型2019-10-11感谢你的聆听43
酵母tRNA Ala 的二级结构
2019-10-11
感谢你的聆听
25
DNA双螺旋的不同构象
2019-10-11
感谢你的聆听
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Z-DNA B-DNA A-DNA
2019-10-11
三种DNA双螺旋构象比较
A
外型
粗短
螺旋方向 螺旋直径
右手 2.55nm
碱基直升 碱基夹角
0.23nm 32.70
每圈碱基数
轴心与碱 基对关系
11 2.46nm
突起（糖蛋白）
2019-10-11
被膜（脂蛋白、 碳水化合物）
衣壳（蛋白质）
病毒粒

DNA：主要存在于细胞核（真核细胞，98%以 上），是染色质的主要成分；原核生物DNA 主要存在于类核（nucleoid）中；
在核外也存在有少量DNA，如线粒体DNA、 叶绿体DNA以及细菌的质粒（plasmid，细 菌染色体外能够进行自我复制的遗传单位）。
RNA的种类与分布
RNA主要存在于细胞质中。 mRNA 约占细胞总RNA的5%，在蛋白质合成
层层堆积的芳香族碱基上的电子云交错形成了碱基 堆积力，使DNA双螺旋结构内部形成疏水核心而 不存在游离的水分子，有利于互补碱基间形成氢键；
双螺旋外侧带负电荷的磷酸基团同带正电荷的阳离子 之间形成的离子键可减少双链间的静电斥力，因而 对DNA双螺旋结构也有一定的稳定作用。
（4）DNA双螺旋构象的多态性
糖基的C-3’位
糖基的C-5’位
字符式：用A、T、G、C、U代表碱基，用P 代表磷酸残基。核酸分子中的糖基、糖苷键 和酯键等均省略不写，将碱基和磷酸相间排 列即可。
省略了糖基，简写式中出现T的为DNA链，出 现U则为RNA链。以5‘和3’表示链的末端及 方向，分别置于简写式的左右二端。
5’pApCpTpTpGpApApCpG3’ DNA
核酸链的简写式：核酸分子的简写式可简明表示高度 复杂的核酸分子。简写式表示的是核酸分子的一级 结构，即核酸分子中的核苷酸（或碱基）排列顺序。 书写方式由5’ → 3’ 端。
nt （nucleotide），代表核苷酸 bp（base pair）， 代表碱基对。
线条式：以竖线和斜线分别表示糖基和磷酸酯 键。
DNA分子由两条反向平行的多核苷酸链构成右 手双螺旋结构。螺旋表面有一条大沟和一条小 沟。大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较 大沟槽和较小沟槽。小沟位于双螺旋的互补链 之间，而大沟位于相毗邻的双股之间。