核酸化学-1 PPT课件
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生物化学第三章核酸PPT课件
DNA与RNA结构差异
五碳糖不同
DNA中的五碳糖是脱氧核糖，而 RNA中的五碳糖是核糖。
碱基不同
DNA中的碱基包括腺嘌呤（A） 、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T） 和胞嘧啶（C），而RNA中的碱 基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（ G）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C
）。
空间结构不同
DNA通常是双链结构，而RNA 通常是单链结构。
核酸药物设计思路及前景展望
核酸药物设计思路
核酸药物是一类以核酸为靶点的药物，通过 特异性地与核酸结合，调节基因表达或抑制 病原体复制，从而达到治疗疾病的目的。设 计核酸药物时需要考虑靶点选择、药物稳定 性、特异性、安全性等因素。
前景展望
随着基因组学和生物信息学的发展，越来越 多的疾病相关基因和靶点被发现，为核酸药 物的研发提供了广阔的空间。未来，核酸药 物有望在肿瘤、遗传性疾病、病毒感染等领 域发挥重要作用，成为一类重要的治疗药物 。同时，随着技术的不断进步和成本的降低 ，核酸药物的研发和应用将更加普及和便捷
DNA拓扑异构酶的作用
拓扑异构酶能够改变DNA的超螺旋状态，从而调节DNA的拓扑结构和功能。拓扑异构酶 在DNA复制、转录、修复和重组等过程中发挥重要作用。
RNA结构与性质
03
tRNA三叶草结构特点
01
02
03
三叶草二级结构
由DHU环、反密码环、 TΨC环、额外环和可接受 茎组成，形似三叶草。
反密码环
人类基因组计划与意义
1 2 3
人类基因组计划的目标
破译人类全部遗传信息，解读人类基因组所蕴含 的生命奥秘。
研究成果及应用
揭示了人类基因组的组成、结构和功能，为医学 、生物技术和制药等领域提供了重要的科学基础 。
核酸化学PPT课件
DNA与RNA结构特点
DNA结构特点
DNA是一种长链生物聚合物，组成单 位为四种脱氧核苷酸，由碱基、脱氧 核糖和磷酸构成。
RNA结构特点
RNA由核糖核苷酸经磷酸二酯键缩合而 成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由 一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮 碱基构成。
碱基互补配对原则
碱基互补配对原则是指在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配 对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然。
多肽。
基因编辑技术
如CRISPR-Cas9等，可对基因组 进行定点编辑，实现基因敲除、
敲入、突变等操作。
05
核酸药物设计与应用
抗病毒药物设 利用病毒基因序列中的特异性区域，设计与之互 补的核酸药物，通过阻断病毒基因复制或表达， 达到抗病毒效果。
靶向病毒关键蛋白的药物设计 针对病毒生命周期中的关键蛋白，设计能够与之 结合的核酸药物，从而阻止病毒的组装、释放等 过程。
RNA转录过程及调控
RNA转录的基本过程 转录起始、链延长、链终止与释放
RNA转录的酶学 RNA聚合酶、转录因子等
RNA转录的特点
模板链的选择性、转录的不对称性、 转录后加工等
RNA转录的调控
转录起始的调控、转录延伸的调控、 转录终止的调控
核酸酶作用及降解产物
核酸酶的种类与特性
01
核酸内切酶、核酸外切酶等
核酸的降解过程
02
核酸酶的切割作用、降解产物的生成与性质
核酸降解产物的应用
03
用于核酸序列分析、核酸检测等
03
核酸性质与功能
生物化学课件核酸
3．DNA双螺旋的种类
Watson Crick DNA双螺旋结构（B型DNA）
当DNA钠盐纤维相对湿度和盐的种类改变时， DNA的构象发生改变。
不同DNA纤维的空间结构
类型
结晶状态
A
Na盐，相对湿度75%时结晶
B
Na盐，相对湿度92%时结晶
C
锂盐，相对湿度66%时结晶
Z-DNA
OH
OH
OH
5´
3´
RNA与DNA的差异 DNA RNA 糖 脱氧核糖 核糖 碱基 AGCT AGCU 不含稀有碱基 含稀有碱基
第二节 RNA的结构
一、RNA的概述
3´,5´-磷酸二酯键
RNA 的类别
信使 RNA （mRNA ）：在蛋白质合成中起模板作用； 核糖体 RNA （ rRNA ）：与蛋白质结合构成核糖体,核糖体是蛋白质合成的场所； 转移 RNA （ tRNA ）：在蛋白质合成时起着携带活化氨基酸的作用。
1、mRNA
例2
四、染色体结构
侧
顶
DNA （2nm）
核小体链（ 11nm，每个核小体200bp）
纤丝（ 30nm，每圈6个核小体）
突环（ 150nm，每个突环大约75000bp）
玫瑰花结（ 300nm ，6个突环）
螺旋圈（ 700nm，每圈30个玫瑰花）
染色体（ 1400nm， 每个染色体单体含10个螺旋圈200bp）
螺旋方向 右手 右手 左手
螺旋直径 2.55nm 2.37nm 1.84nm
碱基直升 0.23nm 0.34nm 0.38nm
每圈碱基数 11 10.4 12
螺距
2.8nm 3.32nm 4.56nm
氢键 碱基堆集力（base-stacking forces） 磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和 碱基处于疏水环境中
Watson Crick DNA双螺旋结构（B型DNA）
当DNA钠盐纤维相对湿度和盐的种类改变时， DNA的构象发生改变。
不同DNA纤维的空间结构
类型
结晶状态
A
Na盐，相对湿度75%时结晶
B
Na盐，相对湿度92%时结晶
C
锂盐，相对湿度66%时结晶
Z-DNA
OH
OH
OH
5´
3´
RNA与DNA的差异 DNA RNA 糖 脱氧核糖 核糖 碱基 AGCT AGCU 不含稀有碱基 含稀有碱基
第二节 RNA的结构
一、RNA的概述
3´,5´-磷酸二酯键
RNA 的类别
信使 RNA （mRNA ）：在蛋白质合成中起模板作用； 核糖体 RNA （ rRNA ）：与蛋白质结合构成核糖体,核糖体是蛋白质合成的场所； 转移 RNA （ tRNA ）：在蛋白质合成时起着携带活化氨基酸的作用。
1、mRNA
例2
四、染色体结构
侧
顶
DNA （2nm）
核小体链（ 11nm，每个核小体200bp）
纤丝（ 30nm，每圈6个核小体）
突环（ 150nm，每个突环大约75000bp）
玫瑰花结（ 300nm ，6个突环）
螺旋圈（ 700nm，每圈30个玫瑰花）
染色体（ 1400nm， 每个染色体单体含10个螺旋圈200bp）
螺旋方向 右手 右手 左手
螺旋直径 2.55nm 2.37nm 1.84nm
碱基直升 0.23nm 0.34nm 0.38nm
每圈碱基数 11 10.4 12
螺距
2.8nm 3.32nm 4.56nm
氢键 碱基堆集力（base-stacking forces） 磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和 碱基处于疏水环境中
中国药科大学生物化学课件-核酸—01-概述-PPT幻灯片
生物学和医学的重要基础之一。
几点说明
目录
n A、细胞核中DNA含量是恒定的，不随外 上一页 界环境、营养条件、代谢状况的改变而
改变，称为DNA恒定论。 n B、不同种类的生物细胞的DNA含量相差 下一页 很大。每个细胞中DNA含量与生物的复杂
性有关（有近似平衡关系）。 退出 n C、高等动物生殖细胞DNA含量为体细胞
2、核酸的分布
目录
真核生物
原核生物
上一页
细胞核（95%） 核质区（拟核）
DNA 线粒体、叶绿体
下一页
（5%）
细胞质（75%） 细胞质 退出 RNA 线粒体、叶绿体（
15%）
细胞核（10%）
（二）、核酸的生物学功能 1、DNA是主要的遗传物质
目录
上一页 1928年，英国科学家Griffith 发现肺炎链球菌使小鼠死亡的 原因是引起肺炎。细菌的毒性是 由细胞表面中的多糖所决定的。
总而言之：
目录 § 核酸与蛋白质一样，是一切生物有机体不
可缺少的组成部分。
上一页 § 核酸是生命遗传信息的携带者和传递者，
它不仅对于生命的延续，生物物种遗传特 性的保持，生长发育，细胞分化等起着重 下一页 要的作用，而且与生物变异，如肿瘤、遗 传病、代谢病等也密切相关。
退出 § 因此，核酸的研究是现代生物化学、分子
目录
主要内容 ： 介绍核酸的分类和化
学组成，重点讨论DNA和RNA的结构特
上一页
征，初步认识核酸的结构特征与其功
下一页
能的相关性；介绍核酸的主要理化性
退出 质和核酸研究的一般方法。
一、概述
目录
（一）、核酸的发现与发展
1868年，瑞士青年科学家 F.Miescher
几点说明
目录
n A、细胞核中DNA含量是恒定的，不随外 上一页 界环境、营养条件、代谢状况的改变而
改变，称为DNA恒定论。 n B、不同种类的生物细胞的DNA含量相差 下一页 很大。每个细胞中DNA含量与生物的复杂
性有关（有近似平衡关系）。 退出 n C、高等动物生殖细胞DNA含量为体细胞
2、核酸的分布
目录
真核生物
原核生物
上一页
细胞核（95%） 核质区（拟核）
DNA 线粒体、叶绿体
下一页
（5%）
细胞质（75%） 细胞质 退出 RNA 线粒体、叶绿体（
15%）
细胞核（10%）
（二）、核酸的生物学功能 1、DNA是主要的遗传物质
目录
上一页 1928年，英国科学家Griffith 发现肺炎链球菌使小鼠死亡的 原因是引起肺炎。细菌的毒性是 由细胞表面中的多糖所决定的。
总而言之：
目录 § 核酸与蛋白质一样，是一切生物有机体不
可缺少的组成部分。
上一页 § 核酸是生命遗传信息的携带者和传递者，
它不仅对于生命的延续，生物物种遗传特 性的保持，生长发育，细胞分化等起着重 下一页 要的作用，而且与生物变异，如肿瘤、遗 传病、代谢病等也密切相关。
退出 § 因此，核酸的研究是现代生物化学、分子
目录
主要内容 ： 介绍核酸的分类和化
学组成，重点讨论DNA和RNA的结构特
上一页
征，初步认识核酸的结构特征与其功
下一页
能的相关性；介绍核酸的主要理化性
退出 质和核酸研究的一般方法。
一、概述
目录
（一）、核酸的发现与发展
1868年，瑞士青年科学家 F.Miescher
核酸化学-PPT课件
第二节 核酸的化学组成
核酸是由几十个甚至几千万个核苷酸聚合而成的 具有一定空间结构的生物大分子。
基本元素：C、H、O、N、P ； 其中P 的含量比较稳定，占9%-10%，通过测
定P 的含量来推算核酸的含量（定磷法）。
核酸→核苷酸
磷酸 核苷
碱基 戊糖
一、戊糖
组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的 糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则 为β-D-核糖。
碱基平面之间的距离
（轴距）为0.34 nm，
每10个核苷酸形成一
小 沟
个螺旋，其螺距（即
螺旋旋转一圈）的高
度）为3.4 nm。
大 沟
DNA双螺旋结构模型要点（5）
两条链借碱基之间 的氢键和碱基堆积 力（即碱基之间的 范德华力）牢固的 连接起来，维持 DNA双螺旋的三 维结构。
两条链是碱基互补 关系。
第 四 章
核 酸 化 学
本章内容
第一节 概述 第二节 核酸的化学组成 第三节 核酸的分子结构 第四节 核酸的性质 第五节 核酸的研究方法
第一节 概 述
核酸（nucleic acid—NA）是一类重要 的生物大分子，担负着生命信息的储 存与传递。
核酸是现代生物化学、分子生物学的 重要研究领域，是基因工程操作的核 心分子。
(D o r h U )
H CH 3 N
N
N
NN
dR
N 6 -M e th y l-d A
NH 2
N
CH 3
ON
dR
5 -M e th yl-d C
（2）
Ade HO CH 2 O
HH
H OH
H OCH 3
2 '- O - 甲 基 腺 苷 ((AAmm) )
生物化学ppt核酸
克隆技术
克隆技术是指通过无性繁殖的方 式复制生物体的技术，包括动物
克隆和植物克隆等。
克隆技术在畜牧业、农业和医学 等领域有着广泛的应用，如克隆 动物、转基因植物和组织工程等。
克隆技术的关键在于细胞核移植 和胚胎发育，目前已经成功实现 了哺乳动物的克隆，但技术难度 和伦理问题仍需进一步探讨。
基因治疗与基因诊断
04
核酸的功能
DNA的功能
遗传信息的储存
DNA是遗传信息的载体，通过碱基配对原则，将遗传信息从亲代 传递给子代。
基因表达的调控
DNA中的基因通过转录和翻译过程，控制蛋白质的合成，进而调 控生物体的各种功能。
细胞分裂与增殖的指导
DNA中的遗传信息指导细胞分裂、增殖和分化，维持生物体的正 常生长和发育。
RNA在蛋白质合成过程中起到模板和 催化作用，通过与核糖体的结合指导 氨基酸的合成。
DNA和RNA的比较
DNA和RNA都是核酸， 是生物体的遗传物质， 但它们的结构和功能有
所不同。
01
RNA主要存在于细胞质 中，负责传递遗传信息 并参与蛋白质的合成。
03
DNA中的碱基是A、T、 G、C，而RNA中的碱 基是A、U、G、C。
自然选择与进化
自然选择是指自然界对生物的 选择作用，适者生存，不适者
被淘汰。
自然选择是生物进化的主要动 力，通过自然选择的作用，使 适应环境的生物得以生存和繁
衍，并逐渐形成新的物种。
自然选择具有定向性，即有利 于生存和繁衍的变异会被保留 下来，不利于生存和繁衍的变 异则被淘汰。
自然选择的结果是生物多样性 的形成和生物的不断进化。
03
核酸的研究具有广泛的应用价值
通过对核酸的研究，可以深入了解生物体的生长、发育和代谢等过程，
第二章3-核酸化学PPT课件
▪
戊糖在外，双螺旋每转一
小 沟
周 为10碱基对（bp）
▪
A型结构
▪
碱基平面倾斜20º，螺旋
变粗变短，螺距2～3nm。
2.0 nm
大 沟
DNA的三级结构
➢DNA的三级结构：指双螺旋进一步扭曲 形成的超螺旋。 ➢包括：线状DNA形成的纽结、超螺旋和 多重螺旋、环状DNA形成的结、超螺旋 和连环等
线状DNA形成的超螺旋
▪ 多核苷酸链均有5’-末端和3’-末端 ▪ 核酸的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子形
式。生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种 核苷酸千变万化的不同排列组合之中。
二、DNA的二级结构
DNA的双螺旋模型
▪ 1953年，J. Watson和F. Crick 在前人研究工作的基础上， 根据DNA结晶的X-衍射图谱和 分子模型，提出了著名的
➢DNA分子中具有特定生物学功能的片 段称为基因（gene）。
➢一个生物体的全部DNA序列称为基因 组（genome）。
RNA的结构与功能
▪ 一、结构特点
1. 碱基组成 A、G、C、U （A＝ U/G=C）
稀有碱基较多，稳定性较差，易水解 2. 多为单链结构，少数局部形成螺旋 3. 分子较小 4. 分类 ➢mRNA ➢tRNA ➢rRNA
三、核酸的变性
▪ 稳定核酸双螺旋次级键断裂，空间结构破坏，变成单链结 构的过程。核酸的的一级结构(碱基顺序)保持不变。
▪ 变性表征 生物活性部分丧失、粘度下降、浮力密度升高、紫外
吸收增加（增色效应） ▪ 变性因素
pH（>11.3或<5.0） 变性剂（脲、甲酰胺、甲醛） 低离子强度 加热
➢核酸是存在于细胞中的一类大分子酸 性物质，包括核糖核酸（RNA）和脱氧 核糖核酸（DNA）两大类。
2024人教版化学《核酸》PPT完美课件新教材1
人教版化学《核酸》PPT完美课件新教材1contents •核酸概述与分类•核酸组成单位-核苷酸•DNA结构与功能解析•RNA结构与功能解析•核酸提取、纯化和鉴定方法•核酸在生物技术中应用前景目录核酸概述与分类核酸定义及功能核酸定义核酸功能核酸种类与结构特点核酸种类结构特点生物体内核酸分布及作用分布DNA主要分布在细胞核中，少量存在于线粒体和叶绿体中；RNA主要分布在细胞质中，包括mRNA、tRNA和rRNA等多种类型。
作用DNA作为遗传信息的载体，负责储存和传递遗传信息；RNA则参与蛋白质合成过程，包括转录和翻译等步骤。
此外，RNA还在基因表达调控、细胞信号传导等方面发挥重要作用。
02核酸组成单位-核苷酸磷酸基团五碳糖碱基030201核苷酸基本结构核苷酸种类与命名规则核苷酸种类命名规则核苷酸的命名通常由碱基名称、五碳糖类型和磷酸基团数目三部分组成，如腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。
核苷酸间连接方式磷酸二酯键碱基配对DNA结构与功能解析DNA双螺旋结构特点双链反向平行碱基互补配对主链与碱基对之间的空间关系螺距与旋转角度遗传信息的编码遗传信息的稳定性遗传信息的多样性遗传信息的可变性DNA遗传信息储存原理复制和修复的意义DNA 复制和修复机制对于生物体的遗传信息传递、生物进化以及维持生命活动的正常进行具有重要意义。
DNA 复制以亲代DNA 为模板，在DNA 聚合酶的催化下，按照碱基互补配对原则合成子代DNA 的过程。
复制过程具有半保留性和半连续性。
DNA 修复生物体在进化过程中形成了一套完善的DNA 修复机制，包括直接修复、切除修复、重组修复和跨损伤修复等，以维持基因组的稳定性和完整性。
复制与修复的关系DNA 复制过程中可能出现错误配对或损伤，此时需要启动DNA 修复机制进行纠正。
同时，DNA 修复机制也可以保证复制过程的顺利进行。
DNA 复制和修复机制RNA结构与功能解析RNA单链结构特点作为信使RNA（mRNA），携带遗传信息并指导蛋白质合成作为转运RNA（tRNA），携带氨基酸进入核糖体并识别mRNA上的遗传密码作为核糖体RNA（rRNA），与核糖体蛋白共同组成核糖体，提供蛋白质合成的场所RNA在蛋白质合成中作用不同类型RNA功能介绍mRNA（信使RNA）tRNA（转运RNA）rRNA（核糖体RNA）其他非编码RNA核酸提取、纯化和鉴定方法核酸提取方法比较酚氯仿抽提法离心柱法磁珠法纯化策略及操作注意事项去除蛋白质使用蛋白酶K消化或有机溶剂去除蛋白质杂质。
核酸化学1
3）其中一肽链含有90个氨基酸残基，该肽链最多可形成 多少圈α-螺旋？该肽链还有可能形成哪些构象形式？该 肽链对应的mRNA至少有多少个核苷酸。
基因重叠；RNA编辑；正义链和反义链的编码。
问答题
相关考题
9. 试述三种主要的RNA的生物功能(与蛋白质生物合成的 关系)。
10. Hershey-Chase所做的噬菌体转染实验中，为什么P32只 标记在DNA分子中，而S35只标记在蛋白质的外壳上？ 如果用S35标记的噬菌体去感染细菌，那么在子代病毒中 是否会出现带S35标记的病毒？如果是用标记的噬菌体重 复实验，那么在子代病毒中是否可以找到带P32标记的 病毒？
➢ 不溶于乙醇、乙醚和氯仿等一般的有机溶剂
➢ RNA核蛋白体(RNP)易溶于0.14mol/L的NaCl溶液
➢ DNP可溶于高浓度(1~2mol/L)的NaCl溶液
核酸的理化性质
知识要点
核酸既含有酸性的磷酸基团，又含有弱碱性 的碱基，故可发生两性解离。其解离状态随溶液 的pH值而改变。
利用核酸的两性解离可以通过调节核酸溶液 的pH来沉淀核酸，也可通过电泳分离纯化核酸。
知识要点
基因（gene)：DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列， 其编码产物是多肽链或RNA。
基因组(genome)：一种生物体的全部基因或染色体。
基因组学(genomics)：一门涵盖了对所有基因进行基因组作 图、核苷酸序列分析、基因定位和功能分析的科学。包括结 构基因组学(structural genomics) 和功能基因组学(fuctional genomics )。
不对称比率 发夹结构 基因 基因组 DNA的一级结构 Southern 杂交 Northern杂交 重叠基因
相关考题
基因重叠；RNA编辑；正义链和反义链的编码。
问答题
相关考题
9. 试述三种主要的RNA的生物功能(与蛋白质生物合成的 关系)。
10. Hershey-Chase所做的噬菌体转染实验中，为什么P32只 标记在DNA分子中，而S35只标记在蛋白质的外壳上？ 如果用S35标记的噬菌体去感染细菌，那么在子代病毒中 是否会出现带S35标记的病毒？如果是用标记的噬菌体重 复实验，那么在子代病毒中是否可以找到带P32标记的 病毒？
➢ 不溶于乙醇、乙醚和氯仿等一般的有机溶剂
➢ RNA核蛋白体(RNP)易溶于0.14mol/L的NaCl溶液
➢ DNP可溶于高浓度(1~2mol/L)的NaCl溶液
核酸的理化性质
知识要点
核酸既含有酸性的磷酸基团，又含有弱碱性 的碱基，故可发生两性解离。其解离状态随溶液 的pH值而改变。
利用核酸的两性解离可以通过调节核酸溶液 的pH来沉淀核酸，也可通过电泳分离纯化核酸。
知识要点
基因（gene)：DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列， 其编码产物是多肽链或RNA。
基因组(genome)：一种生物体的全部基因或染色体。
基因组学(genomics)：一门涵盖了对所有基因进行基因组作 图、核苷酸序列分析、基因定位和功能分析的科学。包括结 构基因组学(structural genomics) 和功能基因组学(fuctional genomics )。
不对称比率 发夹结构 基因 基因组 DNA的一级结构 Southern 杂交 Northern杂交 重叠基因
相关考题