第1页：第3章 核酸的结构与功能
3核酸的结构与功能Chapter 3 Structure and Function ofnucleic acid
第2页：本章重点及难点
- 本章重点及难点重点：掌握核酸构件分子的结构特点、代号；
- 掌握DNA二级结构特点、稳定力、三级结构特点及有关概念；
- 掌握RNA二级结构特点、类型；
- 了解核酸的重要理化性质。
- 难点：构件分子的结构特点，DNA二级结构要点及三级结构有关概念，tRNA二级结构特点、真核生物mRNA二级结构特点，核酸理化性质中涉及的概念及应用。
第3页：核酸的概念和重要性
- 3.1概述
- 1、核酸的概念和重要性DNA的重要性；RNA的重要性
- 2、核酸的化学组成碱基；戊糖；磷酸；核苷；核苷酸
第4页：核酸的概念和重要性概念
- 1、核酸的概念和重要性概念：核酸是一类重要的生物大分子，在生物体内负责生命信息的储存和传递。重要性
- (1)DNA是主要遗传物质
- (2)RNA的功能多样性
第5页：核酸的化学组成核酸核苷酸磷酸核苷戊糖碱基
2、核酸的化学组成核酸（RNA、DNA）核苷酸磷酸核苷戊糖碱基核糖（RNA）脱氧核糖（DNA）A、G、C、UA、G、C、T
第6页：戊糖
戊糖
第7页：碱基腺嘌呤鸟嘌呤嘌呤
碱基腺嘌呤鸟嘌呤嘌呤
第8页：嘧啶尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶
嘧啶尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶
第9页：核苷如果是存在于
核苷如果是存在于DNA中的脱氧核苷则2’位则是H而不是OH。
第10页：磷酸+戊糖+碱基=核苷酸
磷酸+戊糖+碱基=核苷酸
第11页：核苷酸的连接方式
- 3.2核酸的一级结构
- 1、核苷酸的连接方式2、DNA和RNA的一级结构
第12页：核苷酸的连接方式核苷酸之间以磷酸二酯键连
- 1、核苷酸的连接方式核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，即核酸。
- 2、DNA和RNA的一级结构
第13页：DNA的结构与功能
- 3.3 DNA的结构与功能1、DNA的双螺旋结构双螺旋结构的特征；
- 双螺旋结构的多态性；
- 2、DNA的三级结构3、DNA的功能
第14页：DNA的双螺旋结构特征
- 1、DNA的双螺旋结构特征
- ①两条脱氧核苷酸链以反向平行的方式围绕同一中心轴向右盘绕
- ②主链处于螺旋的外侧（核糖+磷酸）亲水核糖平面与螺旋轴平行碱基处于螺旋的内侧，与中轴垂直
- ③螺距：10bp—3.4nm—3600đ=2nm
- ④大沟与小沟：蛋白质识别DNA的特定遗传信息的关键点
- ⑤碱基互补配对
第15页：DNA双螺旋结构稳定的因素氢键
- DNA双螺旋结构稳定的因素
- （1）氢键：A=T；G≡ C
- （2）碱基堆积力
- （3）离子键
第16页：双螺旋结构的多态性
双螺旋结构的多态性
第17页：DNA的三级结构定义
- DNA的三级结构定义
- 2、DNA的三级结构定义：双螺旋进一步扭曲形成的更高层次的空间结构。如扭拮、超螺旋等。
第18页：DNA的功能
- 3、DNA的功能DNA具有基因的所有属性，基因也就是DNA的一个片段。
- DNA的基本功能是作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板，它是生命遗传繁殖的物质基础，也是个体生命活动的基础。
第19页：其它小分子
- 3.4 RNA的结构与功能1、mRNA的结构与功能2、tRNA的结构与功能3、rRNA的结构与功能
- 4、其它小分子RNA
第20页：单顺反子结构
- 1、mRNA的结构与功能
- (1)、原核生物mRNA的结构特点：多顺反子结构
- (2)、真核生物mRNA的结构特点
- ①单顺反子结构，只能编码一条多肽链
- ②3’-端具有polyA结构不是由DNA编码的防止mRNA被核酸酶水解核质转运有关
- ③mRNA的5’端有一个“帽子”结构m7G5’pppN防止核酸外切酶对mRNA的降解识别起始点（核糖体识别mRNA）结构特点
第21页：分子量25KD左右
- 2、tRNA的结构与功能
- (1)、二级结构特征
- ①分子量25KD左右，沉降系数4s；多数为70~90个核苷酸
- ②三叶草形结构
- ③3’末端（接受末端）为CCAOH结构，接受活化的aa
- ④5’端多为pG，也有pC结构的
- ⑤具有不等的稀有碱基及位置不变的恒定核苷酸2
- (2)、三级结构特征：倒“L”
第22页：rRNA的结构与功能原核生物
3、rRNA的结构与功能原核生物的rRNA：16S、5S、23S真核生物的rRNA：18S、5S、5.8S、28S16S rRNA
第23页：其它小分子RNA真核细胞的小分子
4、其它小分子RNA真核细胞的小分子RNA：snRNAscRNA原核细胞的小分子RNA：反义RNA
第24页：核酸的一般理化性质
- 3.5核酸的理化性质及其应用
- 1、核酸的一般理化性质2、DNA的变性与复性3、DNA的熔解温度
- 4、核酸的杂交及其应用
第25页：酸性②稳定性③紫外吸收④溶解度⑤分子大小
- 1、核酸的一般理化性质物理性质
- ①酸性
- ②稳定性
- ③紫外吸收
- ④溶解度
- ⑤分子大小、形状和粘度
- ⑥沉降特性核酸的水解
- ①酸水解
- ②碱水解
- ③酶水解
第26页：DNA的变性与复性
- 2、DNA的变性与复性DNA的变性定义：高温、酸、碱或某些变性剂能破坏核酸中的氢键，使有规律的螺旋型双链结构变成单链、无规律的“线团”，此作用称为~。性质改变
- ①溶液粘度降低
- ②溶液旋光度发生改变
- ③增色效应：与天然DNA相比，变性DNA因其双螺旋结构破坏，使碱基充分外露，因此，紫外吸收增加，这种现象叫~。DNA的复性定义：变性DNA在适当的条件下又可使两条彼此分开的链重新缔合成双螺旋，这个过程叫~。DNA复性的影响因素
- ①温度和时间
- ②DNA浓度
- ③DNA序列的复杂性
第27页：DNA的均一性②
- 3、DNA的熔解温度定义：增色效应达到一半时的温度或DNA双螺旋结构失去一半时的温度称为~。影响Tm的因素
- ①DNA的均一性
- ②G、C的含量
- ③介质中的离子强度：低浓度介质中，Tm值低，范围宽
第28页：核酸的杂交及其应用定义
- 核酸的杂交及其应用定义
- 4、核酸的杂交及其应用定义：在DNA变性后的复性过程中，如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件（温度及离子强度）下，就可以在不同的分子间形成杂合双链(heteroduplex)。这种杂合双链可以在不同的DNA与DNA之间形成，也可以在DNA和RNA分子间或者RNA与RNA分子间形成。这种现象称为核酸分子杂交。
第29页：核酸的酶促水解与核酸酶的分类底物专一性
- 3.6核酸酶和限制性核酸内切酶
- 1、核酸的酶促水解与核酸酶的分类底物专一性；对底物的作用方式；磷酸二酯键断裂方式；其它分类
- 2、核酸酶的特性
- 3、限制性核酸内切酶
第30页：DNA一级结构测定与
- 3.7 DNA一级结构测定与DNA的化学合成1、DNA碱基顺序的测定酶法测序；
- 化学法测序；
- 自动测序2、DNA的化学合成
第31页：基因和基因组
- 3.8基因和基因组
- 1、基因
- 2、基因组病毒；细菌；真核生物；人类基因组计划
