第二章核酸的结构与功能

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生化第二章核酸的结构和功能

⽣化第⼆章核酸的结构和功能第⼆章核酸的结构与功能本章重点核酸前⾔：1.真核⽣物DNA 存在于细胞核和线粒体内，携带遗传信息，并通过复制的⽅式将遗传信息进⾏传代；真核⽣物RNA 存在于细胞质、细胞核和线粒体内。

2.在某些病毒中，RNA 也可以作为遗传信息的载体。

⼀、核酸的化学组成以及⼀级结构（⼀）、核苷酸是构成核酸的基本组成单位1．DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，⽽RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸。

2．核苷酸中的碱基成分:含氮的杂环化合物。

①DNA 中的碱基：A\T\C\G 。

②RNA 中的碱基：S\U\C\G 。

★这五种碱基的酮基或氨基受所处环境的pH 是影响可以形成酮-烯醇互变异构体或氨基-亚2．核糖①β-D-核糖：C-2’原⼦上有⼀个羟基。

②β-D-脱氧核糖：C-2’原⼦上没有羟基☆脱氧核糖的化学稳定性⽐核糖好，这使DNA成为了遗传信息的载体。

3．核苷①核苷②脱氧核苷③核糖的C-1’原⼦和嘌呤的N-9原⼦或者嘧啶的N-1原⼦通过缩合反应形成了β-N-糖苷键。

在天然条件下，由于空间位阻效应，核糖和碱基处在反式构象上。

3．核苷酸的结构与命名①核苷或脱氧核苷C-5’原⼦上的羟基可以与磷酸反应，脱⽔后形成磷酸键，⽣成核苷酸或脱氧核苷酸。

②根据连接的磷酸基团的数⽬不同，核苷酸可分为核苷⼀磷酸（NMP）、核苷⼆磷酸（NDP）、核苷三磷酸（NTP）。

③⽣物体内游离存在的多是5’核苷酸★细胞内⼀些参与物质代谢的酶分⼦的辅酶结构中都含有腺苷酸，如辅酶Ⅰ（NAD+），它们是⽣物氧化体系的重要成分，在传递质⼦或电⼦的过程中具有重要的作⽤。

（⼆）、DNA是脱氧核糖核苷酸通过3’，5’-磷酸⼆酯键连接形成的⼤分⼦1.脱氧核糖核苷三磷酸C-3’原⼦的羟基能够与另⼀个脱氧核糖核苷三磷酸的α-磷酸基团缩合，形成了⼀个含有3’，5’-磷酸⼆酯键的脱氧核苷酸分⼦。

2.脱氧核苷酸分⼦保留着C-5’原⼦的磷酸基团和C-3’原⼦的羟基。

Chapter 2 核酸的结构与功能教学教材

第二章
核酸的结构与功能
Structures and Functions of Nucleic Acids
内容
2.1 核酸的种类与分布 2.2 核苷酸 2.3 DNA的分子结构 2.4 核酸与蛋白质的复合体 2.5 RNA的分子结构 2.6 核酸的理化性质
2
2.1 核酸（Nucleic acid）的种类与分布
48
（四）DNA双螺旋结构的多样性
49
双螺旋DNA的类型及相关参数
类型螺旋方向
存在条件
螺距碱基数/螺旋碱基倾角
A-DNA 右手
相对湿度75% 2.53 nm
11
19°
B-DNA 右手
相对湿度92% 3.54 nm
10.4
1°
Z-DNA 左手嘌呤－嘧啶二核 4.56 nm
12
苷酸为重复单位
N=A/U/G/C
同样，dNDP、dNTP， N=A/T/G/C
腺嘌呤腺苷
16
核苷多磷酸的生物学功能:
§NTP和dNTP分别是RNA和DNA的直接前体。 §ATP分子的最显著特点是含有两个高能磷酸键。水
解时, ATP可以释放出大量自由能，推动生物体内各种需能的生化反应。 §UDP、ADP、GDP在多糖合成中，可作为携带葡萄糖基的载体；CDP在磷脂合成中可作为携带胆碱的载体。 §GTP、CTP、UTP在某些生化反应中也具有传递能量的作用。
11
稀有碱基
大多甲基化碱基，tRNA含量丰富 (高达10％) 12
2.2.3 戊糖
β-D-核糖
β-D-脱氧核糖
13
2.2.4 核苷
碱基和核糖（或脱氧核糖）通过C-N 糖苷键连接形成核苷（或脱氧核苷）。

第二单元核酸的结构和功能

DNA分子中出现的碱基有A、T、C和G，糖为脱氧核糖。RNA分子中所含的碱基是A、U、C和G，糖为核糖。DNA分子由2条脱氧核糖核苷酸链组成，RNA分子由1条核糖核苷酸链组成。
(1～2题共用备选答案)
A.G、C、T、U
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱG、A、C、T
C.A、G、C、U
D.G、A、T、U
E.I、C、A、U
【助理】
1RNA分子中所含的碱基是
四、DNA的功能
DNA是遗传的物质基础，表现生物性状的遗传信息贮存在DNA分子的核苷酸序列中。当细胞分裂时，生物遗传信息通过复制从亲代(细胞)传递给子代(细胞)，使物种得以延续。因此，DNA与细胞增生、生物体传代有关。DNA还可通过转录指导RNA(包括mRNA)合成，将遗传信息传递给mRNA；继而以mRNA为模板合成特异的蛋白质分子。蛋白质赋予生物体或细胞特异的生物表型和代谢表型，使生物性状遗传。
C．DNA双螺旋以右手螺旋的方式围绕同一轴有规律地盘旋
D．两股单链的5′至3′端走向在空间排列上相同
E．两碱基之间的氢键是维持双螺旋横向稳定的主要化学键
答案：D
三、DNA的三级结构
原核生物没有细胞核，其DNA分子在双螺旋基础上进一步扭转盘曲，形成超螺旋，使体积压缩。超螺旋结构就是DNA的三级结构。
在真核生物的染色体中，DNA的三级结构与蛋白质的结合有关。与DNA结合的蛋白质有组蛋白和非组蛋白两类。组蛋白有H1，H2A，H2B，H3和H4共5种，它们都是含有丰富的赖氨酸和精氨酸残基的碱性蛋白质。组蛋白H2A、H2B、H3和H4各两分子形成八聚体，八聚体之外绕有近1圈约140至146个碱基对的DNA，构成一个核小体。H1位于核小体与核小体之间的连接区，并与约75至100个碱基对的DNA结合，组成串珠状结构。在核小体结构基础上，DNA链进—步折叠，形成染色(单)体。人类细胞核中有46条(23对)染色体，这些染色体的DNA总长达1．7m，经过折叠压缩，46条染色体总长也仅200nm左右。

第二章核酸的结构与功能

分子杂交(molecular hybridization)：不同
来源的核酸经变性和复性的过程，其中一些不同的核苷酸单链由于存在局部碱基互补片段，而在复性时形成杂化双链(heteroduplex)的过程。
分子探针(probe):带有某种标记物的分子，如
核苷酸链片段
分子杂交和探针技术是许多分子生物学技术的基
础，有广泛的应用价值。
P53
双链DNA
AT C C
TAG G
A
AT C C
TAG G
变性
加热
AT C C
单链DNA
AT C C
TAG G
TAG G
复性杂链DNA
AT C C TAG G
退火
AT C C
TAG G

双链DNA
加热变性
B

复性退火

单链DNA

杂链DNA
两种最重要的生物大分子比较
二、戊糖
RNA:D-核糖
DNA:D-2-脱氧核糖 D-核糖的C-2 所连的-OH脱去
核糖
D-
氧就是D-2脱氧
核糖
脱氧核糖
D-
两类核酸的基本成分
RNA
磷酸磷酸
DNA
磷酸
戊糖
嘌呤碱
D-核糖
腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U)
D-2-脱氧核糖
腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T)
第二章核酸的结构与功能
（The structure and
function of nucleic acids）
第一节
核酸的基本概念
P26

第二章核酸的结构与功能

第二章核酸的结构与功能Structure and Function of nucleic acid一、授课章节及主要内容：第二章核酸的结构与功能二、授课对象：临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制）通过本章的学习让学生掌握两种核酸分子即DNA和RNA的化学组成、分子结构和功能及其理化性质的特点和应用。

三、授课学时本章共安排3学时（每个课时为45分钟）。

讲授安排如下：1学时：概述+第一节核酸的化学组成及一级结构和第二节DNA的空间结构与功能中的第一部分：DNA的二级结构——双螺旋结构模型；2学时：第二节DNA的空间结构与功能的第二部分：DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装和第三节RNA的空间结构与功能的第一点：信使RNA（mRNA）的结构与功能3学时：第三节RNA的空间结构与功能的第二点：转运RNA（tRNA）的结构与功能和第二点：转运RNA（tRNA）的结构与功能和第二点：核蛋白体RNA（rRNA）的结构与功能及第四节核酸的理化性质和第五节核酸酶四、教学目的与要求五、重点与难点重点：掌握核酸的分类、分布及生物学意义。

掌握DNA和RNA的化学组成。

掌握DNA 的一级结构、空间结构及其功能，RNA的一级结构以及三种RNA的功能。

掌握DNA的变性、复性、分子杂交的概念。

难点：核酸的结构（DNA的一级结构、空间结构，几种重要的RNA的结构）六、教学方法及授课大致安排以讲授为主，授课结束前作适当的小节，帮助学生消化当天所学的内容，另外课前穿插提问帮助学生复习，巩固已学的知识。

七、主要外文专业词汇八、思考题1、试比较两类核酸的化学组成、分子结构、分布及生物学功能。

2、简述DNA双螺旋结构的碱基组成的Chargaff规则。

3、简述真核细胞的mRNA的结构特点和功用。

4、简述tRNA的分子组成、结构特点和功能。

5、什么是TM值？他有何生物学意义？6、什么是核酶？他在医学发展中有何意义？7、什么是DNA变性、复性、分子杂交和增色效应？有何实际意义？九、教材与教具：人民卫生出版社《生物化学》第六版十、授课提纲(或基本内容)概述Introduction核酸（nucleic acid）是以核苷酸为基本组成单位的生物信息大分子。

第二章核酸的结构与功能

第五节
一、一般的理化性质

核酸的性质
两性解离 / 一般呈酸性（在中性溶液中带负电荷），微溶于水，不溶于有机溶剂
线性大分子（粘度高。抗剪切力差）可用电泳或离子交换（色谱）进行分离
室温条件下，DNA在碱中变性，但不水解，RNA水解
加热条件下，D－核糖＋浓盐酸＋苔黑酚
绿色蓝紫色
D－2－脱氧核糖＋酸＋二苯胺
二、核酸的紫外吸收特性
• 在核酸分子中，由于嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键体系，因而具有独特的紫外线吸收光谱，一般在260nm左右有最大吸收峰，可以作为核酸及其组份定性和定量测定的依据。 • 以A260/A280进行定性、定量 • DNA和RNA溶液中加入溴化乙锭（EB），在紫外下发出荧光
核苷与核苷酸
核酸的分子结构
核酸的一级结构：核酸又称为多聚核苷酸， DNA和RNA的一级结构是指核酸分子中核苷酸的组成、排列顺序及连接方式。
核酸的一级结构
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 双螺旋结构模型，并对模型的生物学意义作出了科学的解释和预测。 • 在 DNA 分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等。
三、核酸的变性、复性与分子杂交
1. 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

第二章核酸的结构与功能(试题及答案)

第二章核酸的结构与功能一、名词解释1．核酸 2．核苷 3．核苷酸 4．稀有碱基 5．碱基对 6．DNA的一级结构 7．核酸的变性 8．Tm值 9．DNA的复性 10．核酸的杂交二、填空题11．核酸可分为 ____和____两大类,其中____主要存在于____中,而____主要存在于____。

12．核酸完全水解生成的产物有____、____和____,其中糖基有____、____,碱基有____和____两大类. 13．生物体内的嘌呤碱主要有____和____，嘧啶碱主要有____、____和____。

某些RNA分子中还含有微量的其它碱基,称为____.14．DNA和RNA分子在物质组成上有所不同，主要表现在____和____的不同，DNA分子中存在的是____和____,RNA分子中存在的是____和____。

15．RNA的基本组成单位是____、____、____、____，DNA的基本组成单位是____、____、____、____,它们通过____键相互连接形成多核苷酸链。

16．DNA的二级结构是____结构，其中碱基组成的共同特点是（若按摩尔数计算）____、____、____。

17．测知某一DNA样品中,A=0。

53mol、C=0.25mol、那么T= ____mol，G= ____mol。

18．嘌呤环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键，通过这种键相连而成的化合物叫____。

19．嘧啶环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键，通过这种键相连而成的化合物叫____.20．体内有两个主要的环核苷酸是____、____，它们的主要生理功用是____。

21．写出下列核苷酸符号的中文名称：ATP____、dCDP____。

22．DNA分子中,两条链通过碱基间的____相连,碱基间的配对原则是____对____、____对____.23．DNA二级结构的重要特点是形成____结构，此结构属于____螺旋，此结构内部是由____通过____相连维持，其纵向结构的维系力是____。

第二章核酸的结构与功能

第二章
核酸的结构与功能
❖ 1868年，瑞士外科医生Fridrich从外科手术绷带上的脓细胞的细胞核中分离出一种溶于碱而不溶于酸的酸性有机化合物，其分子中含磷2.5%、含氮14%，该物质被命名为核酸。
❖ 根据核酸分子中所含戊糖的差别：（一）脱氧核糖核酸（DNA）:主要存在于细胞核中（真核细胞的线粒体中也存在不少量的DNA），携带着决定个体基因型的遗传信息，是遗传信息的贮存和携带者；（二）核糖核酸（RNA）:主要存在于细胞核和细胞质中，参与细
比DNA复制得多，这与它的功能多样化密切相关。
一、mRNA是蛋白质合成中的模板
❖ 1960年，Jacob 和 Monod 等人用放射性核素示踪实验证实：一类大小不同的RNA才是细胞内合成蛋白质的真正模板，于 1961年首先提出了信使RNA（mRNA）这个概念。
❖ 在各种RNA分子中，mRNA约占细胞内RNA总量的2～5%，种类最多，分子大小相差很大；
N H
❖DN生称AN物为稀体有的D碱N基A8 N和79NH。RN45 AN36分12 子N 中NH2还含有一些65含1N4 3量2N 很O 少H的3C碱基65 1，N4 32
N
O
鸟嘌呤
RNA
胞嘧啶
胸腺嘧啶
5´
HOCH2
4´ H
OH O
H 1´
H
H
3´
2´
OH OH
β-D-核糖（构成RNA）
5´
HOCH2
遗传的相对稳定性，又可发生各种重组和突变，适应环境的变迁，为自然选R型择细提菌供：无机毒会型。肺炎球菌
S型细菌：有毒型肺炎球菌
肺炎球菌转化实验
第三节
RNA 的结构与功能
❖ RNA和蛋白质共同担负着基因的表达和表达调控功能。 ❖ RNA通常以单链形式存在，但可通过链内的碱基配对形成

第二章核酸的结构与功能

第二章核酸的结构与功能第二章核酸的结构和功能1991。

核小体6。

核酶2。

碱基互补7。

核酸分子杂交3。

增色效应。

反码环4。

商标值9。

脱氧核糖核酸5。

核糖体2。

填空题1。

在典型的脱氧核糖核酸双螺旋结构中，由磷酸戊糖组成的主链位于双螺旋的 ________ ,碱基为____________ 2.tRNA都具有 __________ _的二级结构和 ___________ 的普通三级结构。

3.成熟基因的结构特征如下: ______________________________ 4.4的基本功能。

脱氧核糖核酸是 ________________ 和 _______________5。

Tm值与DNA的___________ 口所含碱基的___________ 正比6。

脱氧核糖核酸双螺旋结构的稳定性在水平方向由___________ 保持，在垂直方向由 _________ 保持。

7.当脱氧核苷酸或核苷酸连接时，3'，5'磷酸二酯键总是由 ____________ 和 ____________ 形成。

8.嘌呤和嘧啶环都含有 ___________ ，所以它们对____________ 有很强的吸收。

9.核糖和核糖或脱氧核糖通过____________ 键形成核苷。

3。

选择题(1)键入问题1。

核酸中核苷酸之间的连接方式为a.2 ‘，3'-磷酸二酯键b.3 ‘，5'-磷酸二酯键c.2 ‘，5'-磷酸二酯键d . 糖苷键 e .氢键2。

与pCAGCT 互补的DNA 序列是_ _ _a . pagctgb . pgtcgac . pgucgad . pagcuge . paggugg |哪一个描述的DNA 双螺旋结构模型是不正确的？腺嘌呤的摩尔数等于胸腺嘧啶的摩尔数。

同一生物体内不同组织的脱氧核糖核酸的基本组成非常相似。

脱氧核糖核酸双螺旋中的碱基对位于外侧。

两条多核苷酸链在连接..维持双螺旋稳定性的主要因素是氢键和碱基堆积力。

核酸的结构与功能

现代分子生物学的基础：1953年 Watson和 Crick发现DNA的双螺旋结构
P24
• 1968年 Nirenberg发现遗传密码 • 1973年美国斯坦福大学首次进行了体外基因重组 • 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 • 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA测序方法 • 1985年 Mullis发明PCR技术 • 1990年启动人类基因组计划(HGP) • 2003年完成人类基因组计划 • 20世纪末发现许多具有特殊功能的RNA
2003年4月14日，美、英、日、意、中同时宣布：人类30亿碱基DNA序列已测定出来
P30
核酸分子大小的表示方法
碱基数目（单链）： base或kilobase, kb 碱基对数目（双链）： base pair, bp或kilobase pair, kb DNA和RNA的分子量呈多样性

<50bp常被称为寡核苷酸(oligonucleotide)
P32
0.34nm
3.4nm
1nm
3、两条核苷酸链通过碱基间的氢键连接。遵从
T
A
碱基互补原则，即：
A-T配对，形成两个氢键 C
G
G-C配对，形成三个氢键
互补
P32
4、碱基堆积力（疏水力）和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定力量
P32
Watson-Crick的DNA双螺旋
2.0 nm
DNA双螺旋结构存在多样性：
第三节 DNA的结构与功能第四节 RNA的结构与功能第五节核酸的理化性质及应用
第四节 RNA的结构与功能
RNA的一级结构即核苷酸的排列顺序 RNA的基本组成单位是4种核糖核苷酸 AMP、GMP、CMP、UMP RNA的基本结构键是 3’，5’ – 磷酸二酯键 RNA的分子小，种类多，稀有碱基多

第二章核酸的结构与功能

第二章核酸的结构与功能名词解释超螺旋结构超螺旋是DNA三级结构的主要形式，由双螺旋DNA进一步扭曲盘绕而形成。

超螺旋按其扭曲方向分两种类型：与DNA双螺旋的旋转方向相同的扭转称为正超螺旋；反之称为负超螺旋。

研究发现，所有的DNA超螺旋都可由DNA拓扑异构酶消除。

正超螺旋和负超螺旋两种。

真核生物中，DNA与组蛋白八聚体形成核小体结构时，存在着负超螺旋，它的存在对于转录和复制都是必要的。

DNA变性DNA变性，是指核酸双螺旋碱基对的氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，双链变成单链，使核酸的天然构象和性质发生改变，但不涉及其一级结构的改变。

凡能破坏双螺旋稳定的因素（如加热、极端的pH、有机试剂如甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等)均可引起核酸分子变性。

变性后的DNA常发生一些理化及生物学性质的改变：①溶液黏度降低。

DNA双螺旋是紧密的刚性结构，变性后则是柔软而松散的无规则单股线性结构，DNA黏度因此而明显下降。

②溶液旋光性发生改变。

变性后整个DNA分子的对称性及分子局部的构象改变，使DNA溶液的旋光性发生变化。

③增色效应。

[1]Tm Tm（解链温度）:当核酸分子加热变性时，其在260nm处的紫外吸收会急剧增加，当紫外吸收达到最大变化的半数值时，此时对应的温度称为溶解温度，用Tm表示。

热变性的DNA解链到50%时的温度增色效应DNA变性时，其溶液A260增高的现象核酸分子的杂交建立在核酸变性和复性的基础上，将两种不同来源的核酸分子，当然核酸分子可以是DNA或RNA，只要序列大致互补，就可以把它们结合在一起，变成杂合的双螺旋，这一过程就叫做核酸分子的杂交DNA与RNA各有和功能？DNA是遗传信息的载体，在细胞里是复制与转录的模板，而RNA参与基因表达与调控，在细胞内功能多样，主要有核糖体RNA rRNA【核糖体组成成分】，信使RNA mRNA【蛋白质合成模板】tRNA即转运RNA【转运氨基酸】，他们的共同点是参与蛋白质的合成。

第2章核酸的结构与功能ppt课件

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

第2章核酸的结构与功能

第二章核酸的结构和功能核酸是以核苷酸为基本组成单位的线性多聚生物信息分子。

分为DNA和RNA两大类。

其化学组成见下表：DNA RNA碱基①嘌呤碱 A、G A、G②嘧啶碱 C、T C、U戊糖β-D-2 脱氧核糖β-D-核糖磷酸磷酸磷酸碱基与戊糖通过糖苷键相连，形成核苷。

核苷的磷酸酯为核苷酸。

根据核苷酸分子的戊糖种类不同，核苷酸分为核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸，前者是RNA的基本组成单位，后者为DNA的基本组成单位，核酸分子中核苷酸以3’,5’－磷酸二酯键相连，形成多核苷酸链，是核酸的基本结构。

多核苷酸链中碱基的排列顺序为核酸的一级结构。

多核苷酸链的两端分别称为3’－末端与5’－末端。

DNA的二级结构即双螺旋结构的特点：⑴两条链走向相反，反向平行，为右手螺旋结构；⑵脱氧核糖和磷酸在双螺旋外侧，碱基在内侧；⑶两链通过氢键相连，必须A与T、G与C配对形成氢键，称为碱基互补规律。

⑷大（深）沟，小（浅）沟。

⑸螺旋一周包含10个bp，碱基平面间的距离为0.34nm，螺旋为3.4nm，螺旋直径2nm；⑹疏水作用。

氢键及碱基平面间的疏水性堆积力维持其稳定性。

DNA的基本功能是作为遗传信息的载体，并作为基因复制转录的模板。

mRNA分子中有密码，是蛋白质合成的直接模板。

真核生物的mRNA一级结构特点：5’－末端“帽”，3’－末端“尾”。

tRNA在蛋白质合成中作为转运氨基酸的载体，其一级结构特点：含有较多的稀有碱基；3’－CCA－OH，二级结构为三叶草形结构。

rRNA与蛋白质结合构成核蛋白体，作为蛋白质合成的“装配机”。

细胞的不同部位还存在着许多其他种类小分子RNA，统称为非mRNA小RNA（snmRNAs），对细胞中snmRNA 种类、结构和功能的研究称为RNA组学。

具有催化作用的某些小RNA称为核酶。

碱基、核苷、核苷酸及核酸在260nm处有最大吸收峰。

加热可使DNA双链间氢键断裂，变为单链称为DNA变性。

DNA变性时，OD260增高。

核酸的结构与功能

DNA二级结构
B-DNA helix： A right-handed double helix with the following characteristics: the two strands are antiparallel; the bases are inside the helix and the phosphates and deoxyribose sugars are on the outside; adenine forms hydrogen bonds with thymine, and guanine forms them with cytosine; the bases in each pair are coplanar; there are 10.4 residues per turn, with a pitch of 35 Å.
5 的 α- 磷酸基团缩合形成磷酸二酯键 (phosphodiester bond)。多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键构成了具有方向性的线性分子，称为多聚脱氧核苷酸(polydeoxynucleotide)，即DNA链。
5´-末端
C
磷酸二酯键
A
磷酸二酯键 G
3´-末端
目录
目录
（二） DNA双螺旋结构模型要点
1.DNA是反向平行、右手螺旋的双链结构两条多聚核苷酸链在空间的走向呈反向平行 (antiparallel) 。两条链围绕着同一个螺旋轴形成右手螺旋(right-handed)的结构。双螺旋结构的直径为2nm，螺距为3. 4nm。
脱氧核糖和磷酸基团组成的亲水性骨架位于双螺旋结构的外侧，疏水的碱基位于内侧。双螺旋结构的表面形成了一个大沟 (major groove) 和一个小沟(minor groove)。

第二章核酸的分子结构与功能(间)

32
33
图
不同类型的DNA双螺旋结构
34
B型双螺旋DNA的结构特点：
1. 为右手反平行双螺旋；
2. 主链位于螺旋外侧，碱基位于内侧；
3. 两条链间存在碱基互补：A与T或G与C配对形
成氢键，称为碱基互补原则（A与T为两个氢
键，G与C为三个氢键）；
4. 螺旋的稳定因素为氢键和碱基堆砌力；
5. 螺旋的螺距为3.4nm，直径为2nm。
参与hnRNA的剪接、转运 rRNA的加工、修饰蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组分
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胞浆小RNA
一、mRNA的结构与功能
mRNA是在细胞核内以DNA为模板合成;
mRNA又作为模板将来自DNA的信息经翻译，指导合成蛋白质。称信使RNA，或模板RNA 。
在细胞内合成的mRNA初级产物分子大小不一，被称为核内不均一RNA(heterogeneous nuclear RNA,hnRNA) 。
3
分类
功能遗传的物质基础, 携带、传递遗传信息。
分布
细胞核和线粒体内
DNA 核酸
mRNA RNA tRNA
模板（信使）转运氨基酸识别密码子细胞质和细胞核内
rRNA 构成核蛋白体
合成蛋白质的场所
4
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（ribonucleic acid, RNA）和脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA）两大类。
42
3’-末端的多聚A尾结构:
真核生物mRNA的3’-末端，大多数有数十个至百余个腺苷酸连接而成的多聚腺苷酸结构称为多聚A尾结构，即 poly(A)结构。
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第二章 核酸的结构与功能

生化第二章核酸的结构和功能

Chapter 2 核酸的结构与功能教学教材

第二单元 核酸的结构和功能

第二章 核酸的结构与功能

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第二章 核酸的结构与功能

第二章 核酸的结构与功能(试题及答案)

第二章 核酸的结构与功能

第二章核酸的结构与功能

核酸的结构与功能

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第2章核酸的结构与功能ppt课件

第2章 核酸的结构与功能

核酸的结构与功能

第二章 核酸的分子结构与功能(间)

第二章核酸的结构与功能

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第二章核酸的结构与功能

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