王鏡巖生化課件06核酸

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1、第六章核酸第一節(jié)核酸的化學(xué)組成核酸核苷酸磷酸核苷戊糖堿基P330表5-1兩類核酸的基本化學(xué)組成RNA：D-核糖，A、G、C、U堿基DNA：D-2-脫氧核糖，A、G、C、T堿基一、堿基1.嘌呤堿：腺嘌呤A鳥嘌呤G2.嘧啶堿：胞嘧啶C尿嘧啶U胸腺嘧啶TP331結(jié)構(gòu)式3.修飾堿基：100余種，多數(shù)是甲基化的產(chǎn)物植物中有大量5-甲基胞嘧啶。E.coli噬菌體中，5-羥甲基胞嘧啶代替C。二、核苷與脫氧核苷核酸中的核苷與脫氧核苷均為β-型嘧啶堿：C1—N1，嘌呤堿：C1—N9。P332結(jié)構(gòu)式腺嘌呤核苷胞嘧啶脫氧核苷

2、三、核苷酸核苷中戊糖C3、C5羥基被磷酸酯化P332結(jié)構(gòu)式：5’-AMP3’-dCMP1、構(gòu)成DNA、RNA的核苷酸P481表13-4DNA：dAMP、dGMP、dCMP、dTMPRNA：AMP、GMP、CMP、UMP2、細胞內(nèi)游離核苷酸及其衍生物①核苷5’-多磷酸化合物ATP、GTP、CTP、ppppA、ppppG在能量代謝和物質(zhì)代謝及調(diào)控中起重要作用。②環(huán)核苷酸3’,5’-cAMP，3’,5’-cGMP激素的第二信使，cAMP調(diào)節(jié)細胞的糖代謝、脂代謝。③核苷5’多磷酸3’多磷酸化合物ppGppppp

3、GppppApp④核苷酸衍生物HSCoA、NAD+、NADP+、FAD等輔助因子。GDP-半乳糖、GDP-葡萄糖等是糖蛋白生物合成的活性糖基供體。第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)一級：脫氧核苷酸分子間連接方式及排列順序。二級：DNA的兩條多聚核苷酸鏈間通過氫鍵形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。三級：DNA雙鏈進一步折疊卷曲形成的構(gòu)象。一、DNA的一級結(jié)構(gòu)dAMP、dGMP、dCMP、dTMP通過3’、5’-磷酸二酯鍵連接起來的線形多聚體。P483圖13-2寫法：5’→3’：5’-pApCpTpG-3’，或5’…ACTG…3’二、DN

4、A的二級結(jié)構(gòu)1953年，Watson和Crick根據(jù)Chargaff規(guī)律和DNANa鹽纖維的X光衍射分析提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?！顲hargaff規(guī)律1950年a.所有DNA中，A=T，G=C且A+G=C+T。P486。b.DNA的堿基組成具有種的特異性。c.DNA堿基組成沒有組織和器官的特異性。d.年齡、營養(yǎng)狀況、環(huán)境等因素不影響DNA的堿基組成?！顳NA的Na鹽纖維和DNA晶體的X光衍射分析。Franklin相對濕度92%：B—DNA。相對濕度75%：A—DNA。Z—DNA。1、Watson-

5、Crick雙螺旋結(jié)構(gòu)模型(B-DNA)P486圖13—5★兩條反平行的多核苷酸鏈繞同一中心軸相纏繞，形成右手雙股螺旋，一條5’→3’，另一條3’→5’★嘌呤與嘧啶堿位于雙螺旋的內(nèi)側(cè)，磷酸與脫氧核糖在雙螺旋外側(cè)?！锪姿崤c脫氧核糖彼此通過3’、5’-磷酸二酯鍵相連接，構(gòu)成DNA分子的骨架?！飪蓷l核苷酸鏈，依靠堿基間形成的氫鏈結(jié)合在一起。A=T、G=C★每圈螺旋含10個核苷酸，堿基堆積距離0.34nm，螺距：3.4nm，雙螺旋平均直徑2nm，大溝：寬1.2nm，深0.85nm，小溝：寬0.6nm，深0.75n

6、mP487圖13-613-72、穩(wěn)定雙螺旋結(jié)構(gòu)的因素①堿基堆積力（主要因素）形成疏水環(huán)境。②堿基配對的氫鍵。GC含量越多，越穩(wěn)定。③磷酸基上的負電荷與介質(zhì)中的陽離子或組蛋白的正離子之間形成離子鍵，中和了磷酸基上的負電荷間的斥力，有助于DNA穩(wěn)定。④堿基處于雙螺旋內(nèi)部的疏水環(huán)境中，可免受水溶性活性小分子的攻擊。三、DNA二級結(jié)構(gòu)的多型性P489表13-6A-、B-、Z-DNA的比較1、B—DNA：典型的Watson-Crick雙螺旋DNA右手雙股螺旋每圈螺旋10.4個堿基對螺旋扭角36°螺距：3.32nm

7、堿基傾角：1°生物體內(nèi)DNA均為B—DNA。2、A-DNA在相對濕度75%以下所獲得的DNA纖維。右手雙螺旋，外形粗短。RNA-RNA、RNA-DNA雜交分子具有這種結(jié)構(gòu)。3、Z-DNA左手螺旋的DNA。天然B-DNA的局部區(qū)域可以形成Z-DNA。4、DNA三股螺旋（H-DNA）DNA的三鏈結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)在DNA復(fù)制、重組、轉(zhuǎn)錄的起始位點或調(diào)節(jié)位點。第三股鏈的存在可能使一些調(diào)控蛋白或RNA聚合酶等難以與該區(qū)段結(jié)合，從而阻遏有關(guān)遺傳信息的表達。四、DNA二級結(jié)構(gòu)的不均一性1、??反向重復(fù)序列（回文序列）DNA

8、序列中，以某一中心區(qū)域為對稱軸，其兩側(cè)的堿基對順序正讀和反讀都相同。較長的回文結(jié)構(gòu)，可形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)和發(fā)夾結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)錄的終止作用與回文結(jié)構(gòu)有關(guān)。較短的回文序列，可作為一種特別信號，如限制性核酸內(nèi)切酶的識別位點。2、??富含AT的序列很多有重要調(diào)節(jié)功能的DNA區(qū)段都富含AT堿基對。特別是在復(fù)制起點和轉(zhuǎn)錄啟動的Pribnow區(qū)，富含AT對。五、?環(huán)狀DNA某些病毒DNA某些噬菌體DNA某些細菌染色體DNA細菌質(zhì)粒DNA真核細胞中的線粒體DNA、葉綠