《遗传物质核酸ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传物质核酸ppt课件（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章第二章核酸的化学核酸的化学 核酸是一类重要的生物大分子，担负着生命信息的储存与传送。 核酸是现代生物化学、分子生物学的重要研讨领域，是基因工程操作的中心分子。中心法那么中心法那么 1958 1958年年CrickCrick将生物遗传信息的传送将生物遗传信息的传送方式称为中心法那么。方式称为中心法那么。 义务一义务一 核酸的化学组成核酸的化学组成一、核酸的分子组成一、核酸的分子组成 核酸完全水解产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊糖核核酸完全水解产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊糖核糖或脱氧核糖和磷酸的混合物。核酸部分水解那么产生核糖或脱氧核糖和磷酸的混合物。核酸部分水解那么产生核苷和核苷酸。每个核苷分
2、子含一分子碱基和一分子戊糖，苷和核苷酸。每个核苷分子含一分子碱基和一分子戊糖，一分子核苷酸部分水解后除产生核苷外，还有一分子磷酸。一分子核苷酸部分水解后除产生核苷外，还有一分子磷酸。一含氮碱一含氮碱 嘌呤碱 腺嘌呤 鸟嘌呤NNNNHNNNNHNH2NNNNHONH2NNNNHONH2 嘧啶嘧啶 尿嘧啶 胞嘧啶 胸腺嘧啶NN4561 123ONHONHNH2ONNHONHONHONHONHNH2ONNHONHONH二、戊糖二、戊糖 组组成核酸的戊糖有两种。成核酸的戊糖有两种。DNADNA所含的糖所含的糖为为-D-2-D-2-脱氧核糖；脱氧核糖； RNA RNA所含的糖那么所含的糖那么为为-D-D
3、-核糖。核糖。 三、磷酸三、磷酸 磷酸是核酸的磷酸是核酸的组组成成分之一，在每个核苷成成分之一，在每个核苷酸中含有一个磷酸基。酸中含有一个磷酸基。 RiboseRiboseDeoxyriboseDeoxyribose 二、核酸的根本二、核酸的根本单单位位核苷酸核苷酸一、核苷一、核苷 核苷核苷 戊糖戊糖+ +碱基碱基 糖与碱基之糖与碱基之间间的的C-NC-N键键，称，称为为C-NC-N糖苷糖苷键键1122334455(OH)1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 (OH)5 5OH假尿苷次黄苷肌苷I黄嘌呤核苷 X二氢尿嘧啶核苷 D取代核苷的表示方式：7-甲基鸟苷 m5G 四、核苷酸四、核苷酸四、
4、核苷酸四、核苷酸nucleotidenucleotide 核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸: : 核苷核苷核苷核苷+磷酸磷酸磷酸磷酸 戊糖戊糖戊糖戊糖+碱基碱基碱基碱基+磷酸磷酸磷酸磷酸HHHHHHH HH 三、细胞内的重要游离核苷酸三、细胞内的重要游离核苷酸 一多磷酸核苷酸一多磷酸核苷酸 AMPADPATP二环化核苷酸cAMPcGMP 一、核酸的概念一、核酸的概念 核酸分子中核苷酸的核酸分子中核苷酸的衔衔接接为为一个核苷酸一个核苷酸戊糖戊糖3 3碳上的碳上的羟羟基与下一个核苷酸戊糖基与下一个核苷酸戊糖5 5碳上碳上的磷酸脱水的磷酸脱水缩缩合成合成酯键酯键，此，此键键称称3 3，5 5磷酸二磷酸二酯键
5、酯键。许许多核苷酸多核苷酸经过该酯键衔经过该酯键衔接生接生长长的多的多核苷酸核苷酸链链，即核酸。，即核酸。义务二义务二 核酸的分子构造核酸的分子构造5533磷酸二酯键的构成磷酸二酯键的构成 核酸的多核苷酸的构造核酸的多核苷酸的构造 二、二、DNADNA的分子构造的分子构造 一一DNADNA的一的一级级构造构造 脱氧核糖核酸的脱氧核糖核酸的陈陈列列顺顺序可以序可以用碱基用碱基陈陈列列顺顺序表序表 示。示。衔衔接接键键：3 3，5-5-磷酸二磷酸二酯键酯键，磷酸与戊糖，磷酸与戊糖顺顺序序相相 连连构成主构成主链链骨架，碱基构成骨架，碱基构成侧链侧链。 DNA DNA的碱基顺序本身就是遗传信息存储的
6、分的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子方式。生物界物种的多样性即寓于子方式。生物界物种的多样性即寓于DNADNA分子中分子中四种核苷酸千变万化的不同陈列组合之中。四种核苷酸千变万化的不同陈列组合之中。 基因是一段有功能的基因是一段有功能的DNADNA片段，生物细胞中片段，生物细胞中DNADNA分子的最小功能单位交换单位分子的最小功能单位交换单位 5-磷酸端常用5-P表示；3-羟基端常用3-OH表示，多聚核苷酸链具有方向性多聚核苷酸的表示方式U53OH T53U DNA RNA 5PdAPdCPdGPdTOH 3或5ACGTGCGT 3ACGTGCGT5PAPCPGPUOH 35ACGUAUGU
7、 3ACGUAUGUOH OH 二DNA的二级构造 在DNA分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等1DNA的双螺旋构造特点：如右图 2双螺旋稳定的力 氢键 碱基堆积力 离子键等 3DNA二级构造的生物学意义 是DNA复制、RNA转录和方向转录的分子根底，关系到生物遗传信息的传送与表达。 ( (三三DNADNA的三级构造的三级构造 DNA DNA双螺旋的进一步扭曲构成三级双螺旋的进一步扭曲构成三级构造构造 真核真核 双链线性双链线性DNADNAdsDNAdsDNA 三、三、RNA的分子构造的分子构造一分类一分类 1mRNA 2tRNA 3rRNA二二RNA碱基组成碱基组成 1A、G、C、U
8、，稀有碱基较多，稀有碱基较多，稳定性较差，易水解稳定性较差，易水解 2多为单链构造，少数部分构成螺多为单链构造，少数部分构成螺旋旋 3分子较小分子较小 三三RNA的二级构造的二级构造 生物体内大多数生物体内大多数RNA分子是单链线分子是单链线状分子，但是单链状分子，但是单链RNA分子可以本身回分子可以本身回折，使某些含有互补碱基的区段，发生折，使某些含有互补碱基的区段，发生碱基配对构成双螺旋区；而不能配对的碱基配对构成双螺旋区；而不能配对的碱基被挤出去，构成突环，即碱基被挤出去，构成突环，即RNA的二的二级构造。级构造。 二、二、tRNAtRNA占占RNARNA总量的总量的1515一种氨基酸对
9、应最少一种一种氨基酸对应最少一种RNA RNA 分子量分子量2500025000左右，大约左右，大约由由70709090个核苷酸组成，沉个核苷酸组成，沉降系降系数为数为4S4S左右。左右。分子中含有较多的修饰成分子中含有较多的修饰成分。分。3-3-末端都具有末端都具有CpCpAOHCpCpAOH的的构造构造tRNAtRNA的三级构造的三级构造的三级构造的三级构造义务三义务三 核酸的理化性质核酸的理化性质一、核酸的普通性质一、核酸的普通性质一、核酸的普通性质一、核酸的普通性质 两性解离两性解离两性解离两性解离 ，普通呈酸性在中性溶液中带负电荷，普通呈酸性在中性溶液中带负电荷，普通呈酸性在中性溶液
10、中带负电荷，普通呈酸性在中性溶液中带负电荷，微，微，微，微 溶于水，不溶于有机溶剂。溶于水，不溶于有机溶剂。溶于水，不溶于有机溶剂。溶于水，不溶于有机溶剂。 线性大分子粘度高。抗剪切力差线性大分子粘度高。抗剪切力差线性大分子粘度高。抗剪切力差线性大分子粘度高。抗剪切力差 可用电泳或离子交换色谱进展分别可用电泳或离子交换色谱进展分别可用电泳或离子交换色谱进展分别可用电泳或离子交换色谱进展分别 室温条件下，室温条件下，室温条件下，室温条件下，DNADNADNADNA在碱中变性，但不水解，在碱中变性，但不水解，在碱中变性，但不水解，在碱中变性，但不水解，RNARNARNARNA水解水解水解水解二、颜
11、色反响二、颜色反响二、颜色反响二、颜色反响三、紫外吸收三、紫外吸收三、紫外吸收三、紫外吸收 四、核酸的变性、复性和杂交四、核酸的变性、复性和杂交四、核酸的变性、复性和杂交四、核酸的变性、复性和杂交一变性一变性一变性一变性变性：稳定核酸双螺旋次级键变性：稳定核酸双螺旋次级键变性：稳定核酸双螺旋次级键变性：稳定核酸双螺旋次级键断裂，断裂，断裂，断裂， 空间构造破坏，变成单链构空间构造破坏，变成单链构空间构造破坏，变成单链构空间构造破坏，变成单链构造的过程。造的过程。造的过程。造的过程。变性表征：变性表征：变性表征：变性表征： 生物活性部分丧失、粘度下生物活性部分丧失、粘度下生物活性部分丧失、粘度下
12、生物活性部分丧失、粘度下降、降、降、降、 浮力密度升高、紫外吸收添浮力密度升高、紫外吸收添浮力密度升高、紫外吸收添浮力密度升高、紫外吸收添加加加加 增色效应增色效应增色效应增色效应变性要素：变性要素：变性要素：变性要素： pH pH11.311.3或或或或5.05.0 变性剂脲、甲酰胺、甲醛变性剂脲、甲酰胺、甲醛变性剂脲、甲酰胺、甲醛变性剂脲、甲酰胺、甲醛 低离子强度、加热低离子强度、加热低离子强度、加热低离子强度、加热二核酸的复性 变性核酸的互补链在适当的条件下，重新缔合成为双螺旋构造的过程称为复性。将热变性的DNA骤然冷却至低温时，DNA不能够复性。变性的DNA缓慢冷却时可复性，因此又称为“退火。退火温度Tm25复性影响要素 片段浓度/片段大小/片段复杂性反复序列数目/溶液离子强度核酸的复性核酸的复性核酸的复性核酸的复性三分子杂交三分子杂交三分子杂交三分子杂交
