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1、DNADNA双螺旋结构模型要点（双螺旋结构模型要点（4 4）q双螺旋横截面的双螺旋横截面的直径直径约约为为2 nm2 nm，相邻两个碱基相邻两个碱基平面之间的距离（平面之间的距离（轴距轴距）为为0.34 nm0.34 nm，每每1010个核个核苷酸形成一个螺旋，其苷酸形成一个螺旋，其螺距螺距（即螺旋旋转一圈）（即螺旋旋转一圈）的高度）为的高度）为3.43.4 nm nm。 2 nm小小沟沟大大沟沟转录起始点转录起始点启动子启动子终止子终止子 外显子外显子 翻译起始点翻译起始点内内含含子子 真核生物转录单位：真核生物转录单位： 结构基因结构基因前体前体mRNAmRNA多肽链多肽链成熟成熟mRNA
2、mRNA转录后加工翻译转录遗传信息传递的中心法则蛋白质蛋白质翻译翻译转录转录逆转录逆转录复制复制复制复制DNARNA生生物物的的遗遗传传信信息息以以密密码码的的形形式式储储存存在在DNA分分子子上上，表表现现为为特特定定的的核核苷苷酸酸排排列列顺顺序序。在在细细胞胞分分裂裂的的过过程程中中，通通过过DNA复复制制把把亲亲代代细细胞胞所所含含的的遗遗传传信信息息忠忠实实地地传传递递给给两两个个子子代代细细胞胞。在在子子代代细细胞胞的的生生长长发发育育过过程程中中，这这些些遗遗传传信信息息通通过过转转录录传传递递给给RNA，再再由由RNA通通过过翻翻译译转转变变成成相相应应的的蛋蛋白白质质多多肽肽
3、链链上上的的氨氨基基酸酸排排列列顺顺序序，由由蛋蛋白白质质执执行行各各种种各各样样的的生生物物学学功功能能，使使后后代代表表现现出出与与亲亲代代相相似似的的遗遗传传特特征征。后后来来人人们们又又发发现现，在在宿宿主主细细胞胞中中一一些些RNA病病毒毒能能以以自自己己的的RNA为为模模板板复复制制出出新新的的病病毒毒RNA，还还有有一一些些RNA病病毒毒能能以以其其RNA为为模模板板合合成成DNA，称称为为逆逆转录转录这是中心法则的补充。这是中心法则的补充。 中中心心法法则则总总结结了了生生物物体体内内遗遗传传信信息息的的流流动动规规律律，揭揭示示遗遗传传的的分分子子基基础础，不不仅仅使使人人们
4、们对对细细胞胞的的生生长长、发发育育、遗遗传传、变变异异等等生生命命现现象象有有了了更更深深刻刻的的认认识识，而而且且以以这这方方面面的的理理论论和和技技术为基础发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。术为基础发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。原核生物DNA聚合反应有关的酶类（1 1）DNADNA聚合酶聚合酶(DNA polymerase)(DNA polymerase)（2 2）引物酶）引物酶(peimase) (peimase) ：启动：启动RNARNA引物链的引物链的合成，提供合成，提供DNADNA聚合酶反应所需要的聚合酶反应所需要的3 3羟基。羟基。 (3
5、 (3）旋转酶）旋转酶(gyrase):(gyrase):属于拓扑异构酶属于拓扑异构酶(topoisomerase ) (topoisomerase ) ，兼具内切酶和连，兼具内切酶和连接酶活力，需要消耗接酶活力，需要消耗ATPATP，能迅速将，能迅速将DNADNA超螺超螺旋或双螺旋紧张状态变成松驰状态，便于解旋或双螺旋紧张状态变成松驰状态，便于解链。链。（4 4） DNA DNA解链酶解链酶(DNA helicase)(DNA helicase)：也叫解：也叫解螺旋酶，使螺旋酶，使DNADNA双链中的氢键断裂，需要消双链中的氢键断裂，需要消耗耗ATPATP。(5(5）单链结合蛋白）单链结合蛋
6、白(single-strand binding (single-strand binding protein,SSB)protein,SSB)：结合在解开的：结合在解开的DNADNA单链上，单链上，防止重新形成双螺旋。防止重新形成双螺旋。 (6 (6）DNADNA连接酶连接酶（DNA ligaseDNA ligase）：催化）：催化DNADNA双链中的一条单链切口处游离的双链中的一条单链切口处游离的3 3-OH-OH末端末端和和5 5- -磷酸末端形成磷酸二酯键，把两条链磷酸末端形成磷酸二酯键，把两条链连接起来，反应需要耗能。连接起来，反应需要耗能。旋转酶旋转酶DNA聚聚合酶合酶III解链酶解
7、链酶RNA引物引物引物酶引物酶DNA聚聚合酶合酶ISSB335355RNA引物引物DNADNA连接酶连接酶据据R基团基团化学结构化学结构分类分类 脂肪族脂肪族A（16种）种）芳香族芳香族A (Phe、Tyr、Trp) )杂环杂环 (His、Pro) )据据R基团基团极性极性分类分类极性极性R基团基团AA非极性非极性R基团基团AA不带电荷不带电荷带电荷带电荷带正电荷带正电荷（种）种）带负电荷带负电荷（种）种）据据酸碱性质酸碱性质分类分类中性（一氨基一羧基）中性（一氨基一羧基）酸性酸性 ( (一氨基二羧基一氨基二羧基 ) ) GluGlu、AspAsp碱性碱性()()（二氨基一羧基）（二氨基一羧基
8、） LysLys、HisHis、ArgArg据据营养营养学分类学分类 必需必需非必需非必需人体必需氨基酸人体必需氨基酸Met Met TrpTrp Lys Val Ile Lys Val Ile LeuLeu PhePhe ThrThr假假 设设 来来 借借 一一 两两 本本 书书 二、基本氨基酸的分类二、基本氨基酸的分类甘氨酸甘氨酸 （Gly, G）丙氨酸丙氨酸 （Ala, A）缬氨酸缬氨酸 （Val, V）亮氨酸亮氨酸 （Lue, L）异亮氨酸异亮氨酸 （Ile, I）1. 侧链只是只是烃链（5种）种） 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸2. 侧链含有含有羟基基 （2种）种）丝氨酸丝氨酸 （Ser,
9、 S）苏氨酸苏氨酸 （Thr, T）3. 侧链含硫原子（含硫原子（2种）种） 半胱氨酸半胱氨酸 （Cys, C）甲硫氨酸甲硫氨酸 （Met, M）4. 侧链含有含有羧基或基或酰胺基（胺基（4种）种） 天冬氨酸天冬氨酸 （Asp, D）谷氨酸谷氨酸 （Glu, E）天冬酰胺天冬酰胺（Asn, N）谷氨酰胺谷氨酰胺 （Gln, Q）5. 侧链含有碱性基含有碱性基团（3种）种） 赖氨酸赖氨酸 （Lys, K）精氨酸精氨酸 （Arg, R）组氨酸组氨酸 （His, H）芳香族氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸 （Phe, F）酪氨酸酪氨酸 （Tyr, Y）色氨酸色氨酸 （Trp, W）杂环氨基酸 组氨
10、酸组氨酸 （His,H）脯氨酸脯氨酸 （Pro,P）pH=pI+OH-pHpI+H+OH-+H+pHpI带电荷为零带电荷为零 带电荷为正带电荷为正带电荷为负带电荷为负完全质子化完全质子化完全去质子化完全去质子化兼性离子兼性离子（二）氨基酸的（二）氨基酸的两性解离及等电点两性解离及等电点(pK1)(pK2)氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。一级结构测定的基本流程一级结构测定的基本流程:（1 1）拆分蛋白质分子的多肽链）拆分蛋白质分子的多肽链）拆分蛋白质分子的多肽链）拆分蛋白质分子的多肽链; ; （ 2 2）鉴定多肽链的）鉴
11、定多肽链的）鉴定多肽链的）鉴定多肽链的N N一末端和一末端和一末端和一末端和C C一末端残基一末端残基一末端残基一末端残基; ;（3 3）用两种或几种不同的断裂方法将多肽链裂解成较小）用两种或几种不同的断裂方法将多肽链裂解成较小）用两种或几种不同的断裂方法将多肽链裂解成较小）用两种或几种不同的断裂方法将多肽链裂解成较小 的片段的片段的片段的片段; ;（4 4）测定各肽段的氨基酸序列）测定各肽段的氨基酸序列）测定各肽段的氨基酸序列）测定各肽段的氨基酸序列; ; （5 5）重建完整多肽链的一级结构）重建完整多肽链的一级结构）重建完整多肽链的一级结构）重建完整多肽链的一级结构; ;（6 6）确定半胱
12、氨酸残基间形成的二硫键的位置；）确定半胱氨酸残基间形成的二硫键的位置；）确定半胱氨酸残基间形成的二硫键的位置；）确定半胱氨酸残基间形成的二硫键的位置；（7）酰胺基位置的确定。）酰胺基位置的确定。对角线电泳对角线电泳对角线电泳对角线电泳步骤：步骤：步骤：步骤： 1.1.碘乙酰胺封闭碘乙酰胺封闭碘乙酰胺封闭碘乙酰胺封闭-SH-SH 2. 2.胃蛋白酶酶切蛋白质（胃蛋白酶酶切蛋白质（胃蛋白酶酶切蛋白质（胃蛋白酶酶切蛋白质（pH2pH2） 3.3.第一向电泳（第一向电泳（第一向电泳（第一向电泳（ pH6.5pH6.5） 4.4.过甲酸氧化处理过甲酸氧化处理过甲酸氧化处理过甲酸氧化处理-S-S-S-S-
13、键生成键生成键生成键生成-SO-SO3 3H H 5. 5.第二向电泳（第二向电泳（第二向电泳（第二向电泳（ pH6.5pH6.5） 6.6.分离出含二硫键的短肽分离出含二硫键的短肽分离出含二硫键的短肽分离出含二硫键的短肽 7.7.测序，与拼接出的多肽链比较，确定二硫键的位置。测序，与拼接出的多肽链比较，确定二硫键的位置。测序，与拼接出的多肽链比较，确定二硫键的位置。测序，与拼接出的多肽链比较，确定二硫键的位置。（6 6 ）确定半胱氨酸残基间形成的二硫键的位置）确定半胱氨酸残基间形成的二硫键的位置）确定半胱氨酸残基间形成的二硫键的位置）确定半胱氨酸残基间形成的二硫键的位置1 1）绝绝大大多多数
14、数天天然然蛋蛋白白质质都是都是右手螺旋。右手螺旋。2 2）每每隔隔3.63.6个个氨氨基基酸酸残残基基螺螺旋旋上上升升一一圈圈；每每圈圈间间距距0.54nm0.54nm，即即每每个个氨氨基基酸酸残残基基 沿沿 螺螺 旋旋 中中 心心 轴轴 上上 升升0.15nm0.15nm，旋转，旋转100100。- -螺旋结构的主要特点：螺旋结构的主要特点：1.-1.-螺旋螺旋(-helix)(-helix)+带正电荷的蛋白质带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质在等电点的蛋白质在等电点的蛋白质水化层水化层+带正电荷的蛋白质带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质不稳定的蛋白质颗粒不稳定的蛋白质颗粒酸酸碱碱酸酸碱碱酸酸碱碱脱水作用脱水作用脱水作用脱水作用脱水作用脱水作用 蛋白质的沉聚蛋白质的沉聚蛋蛋白白质质胶胶体体溶溶液液沉沉淀淀作作用用示示意意图图
