概念核酸nucleicacid是一類攜帶遺傳

1、一、概念一、概念核酸核酸nucleic acid是一類攜帶遺傳信息和指導(dǎo)蛋白質(zhì)是一類攜帶遺傳信息和指導(dǎo)蛋白質(zhì)生物合成的大分子化合物生物合成的大分子化合物,它的基本組成單位是核苷它的基本組成單位是核苷酸。酸。二、分類二、分類sorts核酸核酸脫氧核糖核酸（脫氧核糖核酸（dnadna）deoxyribonucleic acid核糖核酸（核糖核酸（rnarna） ribonucleic acid信使信使 rnarna（mrnamrna）messenger核糖體核糖體 rnarna（rrnarrna）ribosomal轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 rnarna（trnatrna）transfer三、分布三、分布: :di

2、stribution dna dna：主要在細(xì)胞核染色體中：主要在細(xì)胞核染色體中. .rnarna：核內(nèi)合成，分布于細(xì)胞漿中：核內(nèi)合成，分布于細(xì)胞漿中 四、功能四、功能functiondnadna：決定生物體的遺傳特征：決定生物體的遺傳特征heredity character of organism, ,決決 定基因型定基因型genotypernarna：參與：參與dnadna遺傳信息的表達(dá)遺傳信息的表達(dá)heredity message express，與，與dnadna共同參與蛋白質(zhì)的生物合成共同參與蛋白質(zhì)的生物合成 核酸核酸（rnarna或或dnadna）單核苷酸單核苷酸核苷核苷磷酸磷酸堿

3、基堿基嘌呤堿嘌呤堿嘧啶堿嘧啶堿戊糖戊糖核糖核糖脫氧核糖脫氧核糖核酸的基本組成單位是核苷酸核酸的基本組成單位是核苷酸nucleotide( (一）戊糖一）戊糖pentose 脫氧核糖（脫氧核糖（dnadna） deoxyribose 核糖（核糖（rnarna） ribose（二）、堿基（二）、堿基base 1)1)嘌呤嘌呤purine腺腺嘌呤（嘌呤（a） adenine鳥嘌呤（鳥嘌呤（g） guanine2)2)嘧啶嘧啶pyrimidine胞嘧啶胞嘧啶（c） cytosine胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（t） thymine尿嘧啶（尿嘧啶（u） uracil一、核苷酸的組成一、核苷酸的組成nucleoti

4、de（三）、核苷（三）、核苷nucleoside 核苷是由一堿基核苷是由一堿基base與與核糖核糖ribose或脫氧核糖或脫氧核糖deoxyribose 結(jié)結(jié)合而構(gòu)成的合而構(gòu)成的 腺苷腺苷adenosine 鳥苷鳥苷guanosine 胞苷胞苷cytidine 尿苷尿苷uridine 脫氧胸苷脫氧胸苷deoxythymidine核苷酸核苷酸 由核苷由核苷nucleoside與磷酸與磷酸phosphor結(jié)合而成結(jié)合而成 核苷一磷酸（核苷一磷酸（nmpnmp） nucleoside monophosphate 核苷二磷酸（核苷二磷酸（ndpndp） nucleoside diphosphate 核

5、苷三磷酸（核苷三磷酸（ntpntp） nucleoside triphosphate二、核苷酸的結(jié)構(gòu)二、核苷酸的結(jié)構(gòu)組成核酸的核苷酸：組成核酸的核苷酸： rna dnarna dna腺苷一磷酸腺苷一磷酸/ /腺苷酸（腺苷酸（ampamp） 脫氧腺苷酸（脫氧腺苷酸（dampdamp） adenosine monophosphate deoxy- adenylic acid鳥苷酸（鳥苷酸（gmpgmp） 脫氧鳥苷酸（脫氧鳥苷酸（dgmpdgmp） guanylic acid 胞苷酸（胞苷酸（cmpcmp） 脫氧胞苷酸（脫氧胞苷酸（dcmpdcmp） cytidylic acid尿苷酸（尿苷酸（um

6、pump） 脫氧胸苷酸（脫氧胸苷酸（dtmpdtmp） uridylic acid thymidylic acid生理功能：生理功能：生物體生命活動所需能量的直接供體生物體生命活動所需能量的直接供體(ntp)(ntp)是合成是合成dnadna、rnarna的原料（的原料（dntp)dntp)是某些輔酶（基）是某些輔酶（基）coenzyme的組成成分的組成成分 (fmn (fmn 、 fad fad 、nadhnadh）調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝(camp cgmp)(camp cgmp)活化中間產(chǎn)物活化中間產(chǎn)物(udp-ga(udp-ga、papspaps、cdpcdp、膽堿）、膽堿）（一）、核

7、苷三磷酸（一）、核苷三磷酸nucleoside triphosphate ntp ntp（atpatp、gtpgtp、ctpctp、utputp） dntpdntp（ datpdatp、 dgtpdgtp、 dctpdctp、 dttpdttp）三、核苷酸的功能三、核苷酸的功能（四）、（四）、 輔酶輔酶a a（coacoa） ?；D(zhuǎn)移酶酰基轉(zhuǎn)移酶acyl transferase的輔酶的輔酶（三）、黃素腺嘌呤二核苷酸（三）、黃素腺嘌呤二核苷酸（fadfad,flavine adenine dinucleotide） 和黃素單核苷酸（和黃素單核苷酸（fmn, fmn, flavine adenin

8、e mononucleotide）: : 黃素脫氫酶類黃素脫氫酶類flavine dehydrogenase的輔基的輔基 （二）、煙酰胺（二）、煙酰胺niacinamide腺嘌呤二核苷酸（腺嘌呤二核苷酸（nadnad） 和和 煙酰胺腺嘌呤二核煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（苷酸磷酸（nadpnadp） 煙酰胺脫氫酶類的輔酶煙酰胺脫氫酶類的輔酶（五）、（五）、 環(huán)腺苷酸環(huán)腺苷酸cyclic adenosine monophosphate (c amp (c amp） 與與 環(huán)鳥苷酸環(huán)鳥苷酸cyclic guanosine monophosphate （cgmpcgmp） 調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝, ,

9、是體內(nèi)兩種對立的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，引起生理效是體內(nèi)兩種對立的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，引起生理效應(yīng)相反，是應(yīng)相反，是 陰陽學(xué)說的基礎(chǔ)陰陽學(xué)說的基礎(chǔ)核酸核酸dnadnarnarna酸酸磷酸磷酸磷酸磷酸戊糖戊糖2-2-脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖堿堿基基嘌呤嘌呤腺嘌呤（腺嘌呤（a a）鳥嘌呤（鳥嘌呤（gg）腺嘌呤（腺嘌呤（a a）鳥嘌呤（鳥嘌呤（gg）嘧啶嘧啶胞嘧啶（胞嘧啶（cc）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（t t）胞嘧啶（胞嘧啶（cc）尿嘧啶（尿嘧啶（u u）總結(jié)：核酸的組成總結(jié)：核酸的組成 ptpapcpgp ptpapcpgp 或或 pt-a-c-gpt-a-c-g（ptacgptacg） 一、核酸的一級結(jié)構(gòu)一、核酸的一級結(jié)構(gòu)

10、（一）（一）dnadna的一級結(jié)構(gòu)的一級結(jié)構(gòu)primary 通過通過3,5-3,5-磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵phosphodiester 連接連接linkage而成而成的多聚脫氧核苷酸鏈的多聚脫氧核苷酸鏈polydeoxynucleotides，也指脫氧核苷酸，也指脫氧核苷酸的排列順序。的排列順序。 t a c g t a c g p p p p oh p p p p oh5 5末端末端3 3末端末端（二）（二）dnadna與基因與基因基因基因gene編碼有功能的蛋白質(zhì)多肽鏈或編碼有功能的蛋白質(zhì)多肽鏈或rnarna所必需的所必需的 全部核酸序列。全部核酸序列。基因組基因組genome 一個細(xì)胞所含

11、的全部一個細(xì)胞所含的全部dnadna，包括細(xì)胞，包括細(xì)胞內(nèi)全部基因和基因間序列內(nèi)全部基因和基因間序列intergenic region人的基因組約含人的基因組約含2.6-3. 9萬個基因，萬個基因，109個個堿基堿基2 2、 dnadna的雙螺旋的雙螺旋double helix結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)（19531953，watson crick)特點：兩鏈相互平行特點：兩鏈相互平行, ,方向相反方向相反antiparallel,圍繞同一中心軸圍繞同一中心軸axis旋轉(zhuǎn)，兩條旋轉(zhuǎn)，兩條dnadna鏈通過氫鍵結(jié)合，堿基堆積力使之形鏈通過氫鍵結(jié)合，堿基堆積力使之形成右手螺旋成右手螺旋二、二、dnadna的二級結(jié)構(gòu)

12、的二級結(jié)構(gòu)secondary: : 1 1、堿基組成特點、堿基組成特點chargaffchargaff規(guī)律：規(guī)律：1 1）dnadna堿基組成有物種差異，無組織差異。堿基組成有物種差異，無組織差異。2 2）不同物種不同物種dnadna堿基組成均有以下規(guī)律：堿基組成均有以下規(guī)律：a=ta=t，g=cg=c，a+g=t+ca+g=t+c外側(cè)：磷酸與脫氧核糖通過外側(cè)：磷酸與脫氧核糖通過3,5-3,5-磷酸二酯鍵連接成骨架磷酸二酯鍵連接成骨架維持二級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素：堿基堆積力、氫鍵等。維持二級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素：堿基堆積力、氫鍵等。內(nèi)側(cè)：互補的堿基通過氫鍵內(nèi)側(cè)：互補的堿基通過氫鍵hydrogen bond

13、hydrogen bond相連接。相連接。堿基互補堿基互補base matchingbase matching原則：原則： a = t c ga = t c g三、三、dnadna的三級結(jié)構(gòu)的三級結(jié)構(gòu)tertiary 指雙螺旋的進(jìn)一步扭曲，即螺旋的螺旋指雙螺旋的進(jìn)一步扭曲，即螺旋的螺旋超螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋結(jié)構(gòu) supercoil。（一）環(huán)狀（一）環(huán)狀dna的超螺旋結(jié)構(gòu)的超螺旋結(jié)構(gòu)右手右手環(huán)狀環(huán)狀右手右手（二）真核生物（二）真核生物eucaryon的核小體的核小體nucleosome dna在組蛋白在組蛋白histone參與下形成八聚體核，核間有連接參與下形成八聚體核，核間有連接dna核小體核小體d

14、na長度約200bp。 組蛋白組蛋白：h1、h2a、h2b、h3、h4（三）真核生物（三）真核生物dnadna中基因的排布特點中基因的排布特點 1 1、有大量重復(fù)順序、有大量重復(fù)順序 2 2、基因的不連續(xù)性、斷裂基因、基因的不連續(xù)性、斷裂基因splite genesplite gene：編碼一個：編碼一個蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的dnadna順序不連續(xù)，由編碼和非編碼的核苷酸序順序不連續(xù)，由編碼和非編碼的核苷酸序列間隔鑲嵌組成其結(jié)構(gòu)基因。非編碼序列為內(nèi)含子列間隔鑲嵌組成其結(jié)構(gòu)基因。非編碼序列為內(nèi)含子 intronintron，編碼序列為外顯子，編碼序列為外顯子exonexon四、四、rnarna的分子結(jié)

15、構(gòu)和種類的分子結(jié)構(gòu)和種類rnarna的一級結(jié)構(gòu)的一級結(jié)構(gòu): : 多核苷酸鏈多核苷酸鏈polyribonucleotidepolyribonucleotide二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu) : : 單股鏈，自身回折配對局部形成雙螺旋區(qū)，單股鏈，自身回折配對局部形成雙螺旋區(qū)， 不配對部分形成環(huán)狀不配對部分形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點： 1）5端有帽子結(jié)構(gòu)端有帽子結(jié)構(gòu)m7gpppnmp cap sequence， 阻礙阻礙rna外切酶的攻擊作用，翻譯起始因子識別的外切酶的攻擊作用，翻譯起始因子識別的標(biāo)志標(biāo)志 2) 3端有多聚端有多聚a尾巴尾巴polya 增加轉(zhuǎn)錄活性，使增加轉(zhuǎn)錄活性，使mrnamrna趨于相對穩(wěn)定趨

16、于相對穩(wěn)定（一）（一）mrnamrnatrnatrna的三級結(jié)構(gòu)的三級結(jié)構(gòu) ： 倒倒“l(fā)”l”型型 雙氫尿嘧啶雙氫尿嘧啶dhudhu環(huán)環(huán)及及dhudhu臂臂反密碼子反密碼子anticodon環(huán)環(huán)及反密碼子及反密碼子臂臂tctc環(huán)環(huán)及及tctc臂臂氨基酸氨基酸臂臂-cca-oh 3 3末端末端額外額外臂臂trnatrna的二級結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu) ： “三葉草三葉草”式式結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：（二）（二）trnatrna 20 20種種aaaa有有3232種種trnatrna組成特點：在非配對區(qū)集中較多稀有堿基組成特點：在非配對區(qū)集中較多稀有堿基 大亞基大亞基5s5s、23s23s，5s5s、5.8s5

17、.8s、28s28s 核糖體核糖體 小亞基小亞基16s16s，18s 18s （三）（三）rrnarrna 結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：（四）核酶（四）核酶具有催化活性，可完成具有催化活性，可完成rnarna剪接的剪接的rnarna底物是底物是rnarna或自身或自身一、一般性質(zhì)一、一般性質(zhì) 粘度粘度 沉降特性沉降特性 兩性化合物，生物大分子兩性化合物，生物大分子 膠體膠體 二、核酸的紫外吸收二、核酸的紫外吸收 紫外吸收光譜：紫外吸收光譜： 吸收高峰吸收高峰 260nm260nm；吸收低谷；吸收低谷 230nm230nm 1od260=50 g/ml dsdna = 37 g/ml ssdna = 40 g/ml rna（二）復(fù)性（或退火）（二）復(fù)性（或退火）annealingannealing 復(fù)性依據(jù)：紫外吸收下降（減色效應(yīng)）復(fù)性依據(jù)：紫外吸收下降（減色效應(yīng)） 粘度增加粘度增加