03(核酸化学).ppt
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
核酸化学ppt课件
1. 大多数真核mRNA的5´末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷,同时第一个核苷酸的C´2也是甲基化,形成帽子结构:m7GpppNm-。
3 编码区:mRNA有编码区和非编码区,编码区是所有mRNA分子的主要结构部分,决定蛋白质分子的 一级结构。非编码区与蛋白质生物合成调控有关。
元素组成 核酸的基本结构单位——核苷酸
第二节 核酸的基本结构单位-核苷酸
核酸的分子组成
元素组成 C、H、O、N、P等 平均磷含量 P含量约为9%~10%。各种核酸中P接近和恒定。 故在测定组织中的核酸含量时常通过测定P的含量计算生物组织中核酸的含量。
核酸的基本结构单位——核苷酸
复性:变性DNA在适当的条件下,两条彼此分开的单链可以重新缔合成为双螺旋结构,这一过程称为~。
(2)核酸的复性
不同来源的DNA、DNA与RNA、RNA和RNA之间都可以发生杂交。
核酸的杂交的应用: 在分子生物学和遗传学的研究中具有重要意义。 临床诊断: 基因诊断:如地中海贫血、分子病等 遗传病的产前诊断:胎儿羊水中收取DNA 基础研究领域: PCR技术、Southern杂交、Northern杂交
—— DNA和 RNA
DNA
RNA
嘌呤(purine)
腺嘌呤(adenine, A)
鸟嘌呤(guanine, G)
嘧啶(pyrimidine)
胞嘧啶(cytosine, C)
尿嘧啶(uracil, U)
胸腺嘧啶(thymine, T)
二、 戊 糖
(构成RNA)
1´
2´
3´
4´
5´
核糖(ribose)
核酸-高二化学课件(人教版2019选择性必修3)
(2)戊糖
核糖或脱氧核糖,以环
状结构存于核酸中。
核糖
(3)碱基 具有碱性(氨基)的杂环有机化合物
脱氧核糖
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
尿嘧啶(U)
(4)核酸的组成元素 C、H、O、N、P 等。
胸腺嘧啶(T)
2、核酸的组成 核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
核糖 碱基A、G、C、U
2、2020年的春节期间,新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质, 是病毒的“身份证”,所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关
于核酸的论述正确的是( D)
A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基组成的 B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基 C.核酸、核苷酸都是高分子化合物 D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传 起重要作用
三、核酸的生物功能
核酸是生物体遗传信息的载体
基因:有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息
DNA的生物功能 ①DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状 ②在细胞繁殖分裂过程中,会发生DNA分子的复制,传递遗传信息 RNA的生物功能 RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
第四章 生物大分子
第三节 核酸
学习目标
1、了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能;知道核酸与 核苷酸、戊糖、碱基、磷酸之间的关系,能辨识核糖核酸、脱氧核糖核 酸中的磷酯键,能从结构角度认识核酸分子形成过程及水解过程。 2、了解DNA分子中基本结构单元之间的连接方式,能基于氢键分析碱 基的配对原理,形成对DNA双螺旋空间结构的整体认识。 3、认识人工合成核酸的意义,能说明核酸对于生命遗传的意义。
核酸化学ppt课件
取代基
取代位置 核苷
m22 N
取代基的数目
取代基用下列小写英文字母表示 :
甲基m 甲硫基ms 异戊烯基i
乙酰基ac 羟基o或h
羧基c
氨基n 硫基s
注意:
含修饰核糖的核苷即2’-O-甲基核苷的表示方法,在 核苷符号的右下方注上一个小写m。
例: 2’-O-甲基腺苷 Am
(二)核苷酸(nucleotide, Nt)
第二节 核酸的组成
一 碱基(base):又称含氮碱
(1)嘧啶碱(pyrimidine, Py)
(2)嘌呤碱(purine, Pu)
其它嘌呤(核酸的代谢产物): 黄嘌呤、次黄嘌呤、尿酸等
(3)修饰碱基(modified base): 也称稀有碱基(minor base)
二、核苷、核苷酸
(一)核苷(nucleoside)
3.螺距为3.4 nm,含10个碱基 对(bp),相邻碱基对平面间 的距离为0.34 nm。螺旋直径为 2 nm。 氢键维持双螺旋的横向稳定。
碱基对平面几乎垂直螺旋轴,
碱基对平面间的疏水堆积力维 持螺旋的纵向稳定。
4.碱基在一条链 上的排列顺序不 受限制。遗传信 息由碱基序所携 带。 5.DNA构象有 多态性。
反向的两条多核苷酸链,右手螺旋。
与B-DNA不同点 :
(1)螺体宽而短,直径2.55nm;11个核苷酸一圈,螺距2.46nm。
(2)碱基的倾角大一些:倾角19º。
A-DNA:RNA分子中的双螺旋区;DNA-RNA杂交分子。 A-DNA和B-DNA之间可以相互转换,推测在转录时,DNA
分子发生B→A的转变。
1.DNA分子中核苷酸的连接方式
RNA
简写方法:线条式、文字式
核酸化学课件
核酸化学课件核酸是生物体内重要的分子之一,它们在遗传信息的存储和传递过程中起着至关重要的作用。
核酸是由核苷酸组成的,核苷酸由戊糖、碱基和磷酸组成。
根据所含戊糖的类型,可以将核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
本课件将介绍核酸的化学组成、结构和功能。
核酸是由核苷酸组成的,每个核苷酸都由戊糖、碱基和磷酸组成。
其中,戊糖分为核糖和脱氧核糖,碱基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)等。
RNA中的戊糖是核糖,而DNA中的戊糖是脱氧核糖。
核酸是由许多核苷酸组成的链状结构,每个核苷酸通过磷酸二酯键连接到下一个核苷酸。
DNA是双链结构,两条链通过碱基之间的氢键相互作用形成一个双螺旋结构。
RNA通常是单链结构,但在某些情况下也可以形成双链结构。
核酸是遗传信息的主要载体,它们存储和传递着生物体的遗传信息。
DNA中的基因序列编码着蛋白质和其他分子的合成,而RNA则在蛋白质合成过程中起重要作用。
核酸还参与了细胞内的许多其他过程,如信号转导、免疫应答等。
核酸是生物体内重要的分子之一,它们在遗传信息的存储和传递过程中起着至关重要的作用。
通过了解核酸的化学组成、结构和功能,我们可以更好地理解生物体的生命活动和疾病的发生机制。
随着科技的快速发展,教育行业正在经历前所未有的变革。
化学作为一门重要的科学学科,对于培养学生的科学素养和解决问题的能力具有独特的作用。
然而,传统的化学教学方式往往让学生感到枯燥无味,无法激发他们的学习兴趣。
为了解决这个问题,化学课件化学模板应运而生,为教育进步提供了强大的推动力。
化学课件化学模板是一种结合了现代科技与传统教学方法的新型教育工具。
它通过将化学知识以生动、形象的方式呈现出来,帮助学生更好地理解和掌握化学知识。
这种模板可以利用多媒体技术,将化学反应、分子结构等难以理解的概念以直观的方式展示出来,使学生更加容易理解。
化学课件化学模板具有许多优点。
它能够激发学生的学习兴趣。
核酸的化学-PPT精选
核酸的基本结构单位—核苷酸 DNA的分子结构与功能 RNA的分子结构与功能 核酸的理化性质
第一节 概 述
▪ 核酸(nucleic acid)的分类
分布 功能
DNA(脱氧核糖核酸) 细胞核、线粒体
遗传信息的贮存和携带 者
RNA(核糖核酸) 细胞核、细胞质
参与遗传信息的表 达
▪ 核酸是遗传的物质基础 ▪ 核酸的发现
5′PAPCPGPCPTPGPTPA 3′
或5′ ACGCTGTA 3′
DNA与RNA结构对比
碱基 戊糖
DNA A、G、C、T β,D,2 脱氧核糖
RNA A、G、C、U
β,D 核糖
核苷 脱氧腺苷、鸟苷、 腺苷、鸟苷、胞
胞苷、胸苷
苷、尿苷
核苷 dAMP、dGMP、 AMP、GMP、 酸 dCMP、dTMP CMP、UMP
▪ 二级结构--三叶草形
局部互补配对形成双链结构(茎环样结构) 具有四环四臂 4个环:
核酸的发现
1868年 瑞士外科医生Friedrich Miesher 从脓细胞的 核中分离出的一类含磷的化合物,呈酸性,命名为核酸 nucleic acid
遗传性的研究
肺炎球菌:S型-致病 灭活 不致病 R型-不致病
噬菌体:32P—标记核酸 35S—标记蛋白质
第二节 核酸的基本组成单位—核苷酸
核酸的化学组成
四、核苷酸
• 戊糖C5’羟基与磷酸缩合形成酯键 • (d)NMP、(d)NDP、(d)NTP • 环化核苷酸 如:cAMP、cGMP
NH2
N
N
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
核酸化学(精选优秀)PPT
核苷酸的结构式
脱氧核苷酸的结构
核酸中五种碱基中的酮基和氨基,均位于碱基环中 氮原子的邻位,可以发生酮式一烯醇式或氨基、亚氨 基之间的结构互变。这种互变异构在基因的突变和生 物的进化中具有重要作用 。
嘌呤和嘧啶环中含有共轭双键,对260nm 左右波长的紫外光有较强的吸收。碱基的这一 特性常被用来对碱基、核苷、核苷酸和核酸进 行定性和定量分析.
1、rRNA (ribosome RNA ),核糖体RNA,细胞中最主 要的RNA,占细胞中总RNA80%左右。核糖体是蛋白 质合成的场所。
2、tRNA ( transfer RNA),转移RNA,是细胞中最小 的一种RNA分子,占细胞总RNA的15%左右。在蛋白 质的生物合成中,tRNA起携带氨基酸的作用。
掌握核酸紫外吸收的特性及热变性的性质,从核酸热变性 的基础上理解DNA的复性与分子杂交,掌握DNA的熔解 温度、增色效应的概念。
了解核酸的化学反应;各种核酸酶对核酸的水解作用;限 制性内切酶的作用特点及该酶的应用。
了解DNA一级结构的测定原理。
了解DNA在生物体内的存在方式及由DNA构成的染色体 的结构。
(四)核苷酸衍生物
1、(脱氧)核苷二磷酸、(脱氧)核苷三磷酸、双 脱氧核苷酸。 ADP、ATP是生物体中重要的能量转 换体,ddNTP在DNA的序列测定中使用
2、环化核苷酸cAMP、cGMP:被称为第二信使,有放 大激素的作用
3、辅酶:NAD+、NADP+、FAD、FMN、HSC0A是核酸 的衍生物,在物质代谢和能量代谢中起重要作用。
组成核酸的元素有C、H、O、N、P等, 与蛋白质比较,其组成上有两个特点:一 是核酸一般不含元素S,二是核酸中P元素 的含量较多并且恒定,约占9~11%。因此, 核酸定量测定的经典方法,是以测定P含量 来代表核酸量。
二章核酸化学ppt课件
(五)RNA的其它功能
1981年,Cech发现RNA的催化活性,提出核酸(ribozyme)。 大部分核酶参加RNA的加工和成熟,也有催化C-N键的合成。 23SrRNA具肽酰转移酶活性。
RNA在DNA复制、转录、翻译中均有一定的调控作用,与 某写物质的运输与定位有关。
六、核酸的性质
(一)一般理化性质
1.为两性电解质,通常表现为酸性。 2.DNA为白色纤维状固体,RNA为白色粉末,不溶于有 机溶剂。 3.DNA溶液的粘度极高,而RNA溶液要小得多。 4.RNA能在室温条件下被稀碱水解而DNA对碱稳定。 5.利用核糖和脱氧核糖不同的显色反应鉴定DNA与RNA。
(二)核酸的紫外吸收性质
(二)DNA的双螺旋结构
1953年,Watson 和Crick 提出。
1. 双螺旋结构的主要依据
(1)Wilkins和Franklin发现不同来源的DNA纤维具有相似的 X射线衍射图谱。 (2)Chargaff发现DNA中A与T、C与G的数目相等。后Pauling 和Corey发现A与T生成2个氢键、C与G生成3个氢键。
(3)电位滴定证明,嘌呤与嘧啶的可解离基团由氢键连接。 2. 双螺旋结构模型要点
(1)两条多核苷酸链反向平行。 (2)碱基内侧,A与T、G与C配对,分别形成3和2个氢键。 (3)双螺旋每转一周有10个bp,螺距3.4nm,直径2nm。
3. 双螺旋结构的稳定因素
(1)氢键(太弱);(2)碱基堆积力(base stacking force, 由芳香族碱基π电子间的相互作用引起的,能形成疏水核心, 是稳定DNA最重要的因素;(3)离子键(减少双链间的静 电斥力)。
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。
第6章核酸的化学ppt课件
常见的核苷酸
核糖核酸(在RNA中)
脱氧核糖核酸(在DNA中)
全称
简称 代号
全称
简称 代号
腺嘌呤核苷酸 腺苷酸 AMP 腺嘌呤脱氧核苷酸 脱氧腺苷酸 dAMP 鸟嘌呤核苷酸 鸟苷酸 GMP 鸟嘌呤脱氧核苷酸 脱氧鸟苷酸 dGMP 胞嘧啶核苷酸 胞苷酸 CMP 胞嘧啶脱氧核苷酸 脱氧胞苷酸 dCMP 尿嘧啶核苷酸 尿苷酸 UMP 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧胸苷酸 dTMP
尿嘧啶 尿嘧啶核苷 尿苷 U
-
-
-
胸腺嘧啶
-
- - 胸腺嘧啶脱氧核苷 脱氧胸苷 dT
2.核苷酸〔nucleotide〕
❖ 核苷酸:是核苷中戊糖环上的羟基与磷酸脱水生成的核苷磷 酸酯。
❖ 类型:核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸,它们是RNA和DNA 的根本组成单位。
❖ 核苷酸:核苷+磷酸,戊糖+碱基+磷酸
5´ p
p
p
p
OH 3´
5´ 3´
线条式
5´ ACTGCATAGCTCGA 3´
字母式
构造式
〔二〕DNA的一级构造
❖ 概念:是指DNA分子中脱氧核苷酸的陈列顺序。由于不同 的脱氧核苷酸只是碱基的不同,所以DNA的一级构造也是 指脱氧核苷酸中碱基的陈列顺序。
❖ DNA碱基组成所遵照的规律:〔查加夫规律〕 ❖ A.具有生物物种的特异性。即不同物种的DNA有其特有的
呤碱的第9位N原子或嘧啶碱的第1位N原子经过N-糖苷键相 连,这种糖与碱基之间的连键是C-N糖苷键。
1.核苷
NH2
OH
N
NN
N
NH2 N
核酸化学课件
DNA 的一级结构
• DNA分子中各脱氧核苷酸 5′端
之间的连接方式(3´-5´磷酸二
C
酯 键 ) 和 排 列 顺 序 叫 做 DNA 的
一级结构,简称为碱基序列。一
级结构的走向的规定为5´→3´。
不 同 的 DNA 分 子 具 有 不 同 的 核
A
苷酸排列顺序,因此携带有不同
的遗传信息。
• 一级结构的表示法 G
2020/10/16
由于碱基对排列的方向 性,使得碱基对占据的 空间是不对称的,因此 ,在双螺旋的表面形成 大小两个凹槽,分别称 为大沟和小沟,二者交 替出现
提出DNA双螺旋结构模型的根据
Chargaff定则(1950s,E. Chargaff发现)
I. DNA碱基组成符合: A=T;G=C; A+G=T+C。
鸟嘌呤核苷酸(GMP) 胞嘧啶核苷酸(CMP) 尿嘧啶核苷酸(UMP)
H
脱氧腺嘌呤核苷酸(dAMP) Deoxyadenosine monophosphate
脱氧鸟嘌呤核苷酸(dGMP) 脱氧胞嘧啶核苷酸(dCMP) 脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)
P
P
P
P
腺嘌呤核苷酸 (AMP)
鸟嘌呤核苷酸 (GMP)
噬菌体T2结构
DNA
颈圈 基板
尖钉
头部 尾部
尾丝
动物病毒切面模式图
突起(糖蛋白)
被膜(脂蛋白、 碳水化合物)
衣壳(蛋白质) 病毒粒
核酸
(DNA或RNA)
第四节 RNA的分子结构
一、RNA一级结构 、特点、类别 二、tRNA 的分子结构 三、rRNA的分子结构 四、mRNA的分子结构
2020/10/16
核酸化学PPT教案
3、tRNA的三级结构 连接氨基酸
与密码子配对
第33页/共49页
1、结构:
(二)mRNA
5 ´帽子结构
密码子
3 ´多聚A尾
5´ m7Gppp
AUG
3´ GUG ……………… UAA AAA ……An
第34页/共49页
mRNA的5帽子结构—m7GpppN
第35页/共49页
“帽子结构”的作用:
第7页/共49页
嘌呤
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
(6-氨基嘌呤) (2-氨基-6-氧嘌呤)
第8页/共49页
嘧啶
胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U) 胸腺嘧啶(T)
(2-氧 ,4-氨基嘧啶) (2,4-二氧嘧啶) (5-甲基尿嘧啶)
第9页/共49页
(三)磷 酸 H3PO4 OH
HO P OH O
Pi
第10页/共49页
第44页/共49页
增色效应:核酸在变性过程中260nm波长 吸收值( A260 )增加
减色效应:核酸在复性过程中260nm波长 吸收值( A260 )减小
第45页/共49页
DNA加热 50%DNA发生变性 此时的温度——熔点
Tm
第46页/共49页
三、 核酸分子杂交
不同来源的核酸经变性和复性的过程,其中一些局部 碱基互补片段在复性时形成杂化双链,此过程称分子 杂交。
核酸化学
会计学
1
导学
1. 掌握核酸的分子组成和一级结构概念; DNA双螺旋碱基配对规则;维持双螺旋 结构稳定的主要因素。
2. 熟悉核酸的理化性质和各类RNA的结构 特点
3. 了解DNA双螺旋模型要点和三级结构。
第1页/共49页
教学内容 第一节 核苷酸的组成与结构 第二节 核酸的分子结构 第三节 核酸的理化性质