基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論生物大分子核酸

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論生物大分子核酸第一頁，共七十六頁，2022年，8月28日了解基因的信息傳遞、表達(dá)知道核酸的分類、結(jié)構(gòu)知道核酸的理化性質(zhì)能夠敘述核酸的功能教學(xué)目標(biāo)第二頁，共七十六頁，2022年，8月28日核酸的分類和功能核酸的基本單位DNA的結(jié)構(gòu)RNA的結(jié)構(gòu)核酸的理化性質(zhì)核酸酶基因的信息傳遞、表達(dá)（科普知識(shí)）教學(xué)內(nèi)容第三頁，共七十六頁，2022年，8月28日核酸的分類核酸的功能

核酸的分類和功能第四頁，共七十六頁，2022年，8月28日1.脫氧核糖核酸（DNA）2.核糖核酸（RNA）核酸的分類真核生物：細(xì)胞核原核生物：擬核部分病毒真核生物：細(xì)胞質(zhì)原核生物：細(xì)胞質(zhì)部分病毒第五頁，共七十六頁，2022年，8月28日真核生物、原核生物的細(xì)胞內(nèi)同時(shí)含有DNA和RNA病毒只有一種核酸，DNA或RNA所有生物的遺傳物質(zhì)都是核酸核酸的分類第六頁，共七十六頁，2022年，8月28日1.DNA是遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)2.不同的RNA具有不同的功能

mRNA:蛋白質(zhì)合成的直接模板

tRNA:運(yùn)輸氨基酸的工具

rRNA:為蛋白質(zhì)生物合成提供場(chǎng)所核酸的功能第七頁，共七十六頁，2022年，8月28日組成元素：C、H、O、N、P核酸的基本單位：核苷酸核苷酸的組成

核酸的基本單位第八頁，共七十六頁，2022年，8月28日

核苷酸的組成磷酸五碳糖含氮堿基第九頁，共七十六頁，2022年，8月28日磷酸

1.化學(xué)式：H3PO4

2.結(jié)構(gòu)式：

核苷酸的組成第十頁，共七十六頁，2022年，8月28日五碳糖（戊糖）：一個(gè)分子中含有5個(gè)碳原子的糖1.核糖2.脫氧核糖

核苷酸的組成核糖脫氧核糖第十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日堿基：含氮的雜環(huán)化合物

1.嘌呤

2.嘧啶

核苷酸的組成鳥嘌呤G腺嘌呤A胞嘧啶C胸腺嘧啶T尿嘧啶U存在于DNA和RNA中僅存在與DNA中僅存在與RNA中第十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日堿基

核苷酸的組成H鳥嘌呤G腺嘌呤A胞嘧啶C胸腺嘧啶TCH?尿嘧啶U第十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日核糖+堿基核糖核苷

核苷酸的組成鳥嘌呤HO核糖鳥苷糖苷鍵第十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日脫氧核糖+堿基脫氧核苷

核苷酸的組成H鳥嘌呤脫氧核糖CH?-OH脫氧鳥苷H糖苷鍵第十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日磷酸+核苷核苷酸

核苷酸的組成磷酸鳥苷鳥嘌呤核苷酸酯化反應(yīng)第十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日核糖核苷酸（構(gòu)成RNA）

核苷酸的組成磷酸核糖AGCU第十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日脫氧核糖核苷酸（構(gòu)成DNA）

核苷酸的組成磷酸脫氧核糖AGCT第十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日多聚核苷酸CCGG

核苷酸的組成OHOHNH?OHOH3，5-磷酸二酯鍵第十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)

DNA的結(jié)構(gòu)第二十頁，共七十六頁，2022年，8月28日4種核苷酸的排列順序（堿基順序）dAMP、dGMP、dCMP、dTMP有方向性一級(jí)結(jié)構(gòu)5′端3′端CGA5′3′第二十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日主要維持力：一級(jí)結(jié)構(gòu)3，5-磷酸二酯鍵OH第二十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日雙螺旋結(jié)構(gòu)（反向）一條核苷酸鏈（DNA鏈）另一條核苷酸鏈（DNA鏈）

二級(jí)結(jié)構(gòu)堿基配對(duì)3′5′3′5′第二十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日堿基配對(duì)：一條鏈中的嘌呤堿基與另一條鏈的嘧啶

堿基之間以氫鍵相連

二級(jí)結(jié)構(gòu)ACGT鳥嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶第二十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日主要維持力：氫鍵、堆積力

二級(jí)結(jié)構(gòu)第二十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日超螺旋結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)第二十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)（局部）三級(jí)結(jié)構(gòu)

RNA的結(jié)構(gòu)第二十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日4種核苷酸的排列順序（堿基順序）rAMP、rGMP、rCMP、rUMP主要維持力：一級(jí)結(jié)構(gòu)3，5-磷酸二酯鍵第二十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日單鏈局部核苷酸發(fā)生堿基配對(duì)三葉草樣（tRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)）

二級(jí)結(jié)構(gòu)(局部）AGCU第二十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日RNA：

1.信使RNA（mRNA）2.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）3.核蛋白體RNA（rRNA）：核蛋白體的組成成分

二級(jí)結(jié)構(gòu)(局部）第三十頁，共七十六頁，2022年，8月28日

二級(jí)結(jié)構(gòu)(局部）mRNA從AUG開始，每三個(gè)核苷酸為一組編碼了一個(gè)氨基酸，稱為遺傳密碼第三十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日tRNA

二級(jí)結(jié)構(gòu)(局部）反密碼子

tRNA上的反密碼子依照堿基互補(bǔ)的原則識(shí)別mRNA上的密碼子氨基酸臂第三十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)：

倒L形

三級(jí)結(jié)構(gòu)氨基酸臂反密碼子環(huán)第三十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日一般性質(zhì)核酸的變性和復(fù)性

核酸的理化性質(zhì)第三十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日分子量大堿基、磷酸基均能解離（兩性解離）紫外線吸收

一般性質(zhì)第三十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日DNA分子有穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)松解為無規(guī)則線性單鏈結(jié)構(gòu)，稱為DNA變性核酸的變性、復(fù)性第三十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日因素：加熱

極端pH

有機(jī)試劑核酸的變性、復(fù)性第三十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日當(dāng)變性條件緩慢地除去后，兩條解離的互補(bǔ)鏈可重新配對(duì)，恢復(fù)原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一現(xiàn)象稱為DNA復(fù)性熱變性DNA經(jīng)緩慢冷卻后復(fù)性，稱為退火核酸的變性、復(fù)性第三十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日功能：分解核酸（磷酸二酯鍵）

核糖核酸酶（RNase）

脫氧核糖核酸酶（DNase）

外切核酸酶

內(nèi)切核酸酶

核酸酶作用于RNA作用于DNA從DNA、RNA鏈一端開始內(nèi)部第三十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日定義DNA的復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯

基因信息傳遞第四十頁，共七十六頁，2022年，8月28日基因（遺傳因子）：是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段遺傳信息：堿基的排列順序

基因信息傳遞

定義DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯第四十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日中心法則：遺傳信息在細(xì)胞內(nèi)的生物大分子間轉(zhuǎn)移

的基本法則

定義復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯第四十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日復(fù)制（生物合成）：以母鏈DNA為模板，通過堿基

配對(duì)，合成子鏈DNA的遺傳信

息傳遞過程DNA的復(fù)制親代DNA子代DNA復(fù)制酶促反應(yīng)第四十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日半保留復(fù)制DNA的復(fù)制親代DNA親代DNA單鏈親代DNA單鏈

堿基配對(duì)第四十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日DNA的復(fù)制親代DNA子代DNA1.子代保留了親代

的全部遺傳信息2.子代與親代之間

DNA序列一致第四十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日雙向復(fù)制：從復(fù)制起始點(diǎn)向兩個(gè)方向延伸起始點(diǎn)：含有100～200個(gè)堿基對(duì)的一段DNA復(fù)制子：基因組能獨(dú)立復(fù)制的單位DNA的復(fù)制復(fù)制子第四十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日雙向復(fù)制復(fù)制叉：復(fù)制起點(diǎn)呈現(xiàn)叉子的形式DNA的復(fù)制復(fù)制叉復(fù)制叉第四十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日雙向復(fù)制DNA的復(fù)制5’3’3’5’復(fù)制叉復(fù)制叉第四十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日半不連續(xù)復(fù)制DNA的復(fù)制3535解鏈方向3′5′3′3′5′復(fù)制方向5’3’第四十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日半不連續(xù)復(fù)制DNA的復(fù)制1.順著解鏈方向生成的子鏈，這股鏈稱為前導(dǎo)鏈2.復(fù)制是連續(xù)進(jìn)行的第五十頁，共七十六頁，2022年，8月28日半不連續(xù)復(fù)制DNA的復(fù)制1.復(fù)制的方向與解鏈方向相反，這股鏈稱為后隨鏈2.復(fù)制是不連續(xù)進(jìn)行的岡崎片段第五十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日參與DNA復(fù)制的酶和蛋白質(zhì)：

1.DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶2.DNA解螺旋酶3.單鏈結(jié)合蛋白4.引物酶5.DNA聚合酶6.DNA連接酶

DNA的復(fù)制第五十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶DNA的復(fù)制松弛DNA超螺旋結(jié)構(gòu)DNA超螺旋結(jié)構(gòu)松弛態(tài)DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶第五十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日DNA解螺旋酶DNA的復(fù)制解開雙螺旋解螺旋酶第五十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日單鏈結(jié)合蛋白DNA的復(fù)制穩(wěn)定單鏈、防止水解結(jié)合蛋白第五十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日引物酶DNA的復(fù)制復(fù)制起始時(shí)催化生成RNA引物3′

T-T-A-C-A-G-C-T-A-G-G-T-C

5′5′A-A-U-G-OH3′RNA引物引物酶第五十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日DNA聚合酶DNA的復(fù)制聚合核苷酸，形成磷酸二酯鍵（5’3’）聚合酶第五十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日DNA連接酶DNA的復(fù)制接合雙鏈DNA缺口H連接酶磷酸二酯鍵第五十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日過程：DNA的復(fù)制起始、延長(zhǎng)、終止拓?fù)洚悩?gòu)酶解螺旋酶結(jié)合蛋白引物酶聚合酶連接酶第五十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日以DNA為模板，通過堿基配對(duì)，合成RNA的過程

轉(zhuǎn)錄DNARNA酶促反應(yīng)第六十頁，共七十六頁，2022年，8月28日模板鏈：指引轉(zhuǎn)錄生成RNA的一股單鏈

轉(zhuǎn)錄模板鏈第六十一頁，共七十六頁，2022年，8月28日編碼鏈：不參與轉(zhuǎn)錄的一股單鏈

轉(zhuǎn)錄編碼鏈第六十二頁，共七十六頁，2022年，8月28日不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄

轉(zhuǎn)錄1.轉(zhuǎn)錄區(qū)：一小段DNA2.模板鏈不固定在DNA的某一條鏈上，而是兩條鏈中交互出現(xiàn)，使轉(zhuǎn)錄也交替出現(xiàn)。轉(zhuǎn)錄區(qū)第六十三頁，共七十六頁，2022年，8月28日參與轉(zhuǎn)錄的酶：RNA聚合酶

1.RNA聚合酶Ⅰ

2.RNA聚合酶Ⅱ3.RNA聚合酶Ⅲ

轉(zhuǎn)錄合成rRNA合成hnRNA合成tRNAmRNA的前體第六十四頁，共七十六頁，2022年，8月28日過程

轉(zhuǎn)錄編碼鏈RNA

聚合酶模板鏈轉(zhuǎn)錄方向RNA-DNA

雜合雙鏈解開螺旋恢復(fù)螺旋第六十五頁，共七十六頁，2022年，8月28日在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以RNA為模板，合成DNA的過程逆轉(zhuǎn)錄酶：1.RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶2.RNaseH（除去雜化鏈中的RNA）3.DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶

逆轉(zhuǎn)錄第六十六頁，共七十六頁，2022年，8月28日過程：

逆轉(zhuǎn)錄RNA模板DNA-RNA雜化雙鏈RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶第六十七頁，共七十六頁，2022年，8月28日過程：

逆轉(zhuǎn)錄DNA-RNA雜化雙鏈單鏈DNARNaseHRNA水解第六十八頁，共七十六頁，2022年，8月28日過程：

逆轉(zhuǎn)錄單鏈DNA雙鏈DNADNA指導(dǎo)的DNA聚合酶第六十九頁，共七十六頁，2022年，8月28日全過程：

逆轉(zhuǎn)錄RNA模板DNA-RNA雜化雙鏈單鏈DN