生物醫(yī)學(xué)概論生化第2章生物大分子(編輯修改稿)
2025-01-31 14:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 D+、 NADP+、 CoASH、 FAD 等都含有 AMP NADP+ NAD+ 目 錄 核酸是由多個核苷酸之間通過 3’ 5’ 磷酸二酯鍵 連接形成的高分子化合物 。 5′端 3′端 C G A （五）核苷酸的連接方式 及結(jié)構(gòu)表示方式 目 錄 書寫方法 5? A C T G C T 3? 核酸一級結(jié)構(gòu) 定義 核酸中核苷酸的排列順序 。 由于核苷酸間的差異主要是堿基不同 ， 所以也稱為 堿基序列 。 核酸分子大小常用堿基數(shù)目 （ base或 kilobase)表示 。 目 錄 二、 DNA分子的高級結(jié)構(gòu)和功能 目 錄 （一） DNA的二級結(jié)構(gòu) ——雙螺旋結(jié)構(gòu) 堿基組成分析 Chargaff 規(guī)則： [A] = [T] [G] ? [C] 堿基的理化數(shù)據(jù)分析 AT、 GC以 氫鍵 配對較合理 DNA纖維的 X線衍射圖譜分析 目 錄 Rosalind Franklin Watson and Crick 目 錄 1. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點 （ Watson, Crick, 1953） （ 1） 兩條 反向平行 的脫氧多核苷酸鏈圍繞同一個螺旋軸形成 右手螺旋結(jié)構(gòu) 。 目 錄 （ 2） 脫氧核糖和磷酸基團(tuán)組成的親水性骨架位于雙螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè) ， 疏水的堿基位于內(nèi)側(cè) ， 兩條鏈對應(yīng)的堿基通過 氫鍵配對 （ 互補配對形式： A=T。 G?C） 。 目 錄 堿基互補配對 T A G C 目 錄 （ 3） 相鄰堿基對平面產(chǎn)生疏水性作用力 （ 堿基堆積力 ） 和互補堿基對間的 氫鍵 共同維系著 DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 。 目 錄 3. DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)及其在染色質(zhì)中的組裝 超螺旋結(jié)構(gòu) (superhelix 或 supercoil) DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。 正超螺旋 (positive supercoil) 盤繞方向與 DNA雙螺旋方同相同 負(fù)超螺旋 (negative supercoil) 盤繞方向與 DNA雙螺旋方向相反 目 錄 原核生物 DNA的高級結(jié)構(gòu) 目 錄 DNA在真核生物細(xì)胞核內(nèi)的組裝 真核生物染色體由 DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成 ，其基本單位是 核小體 (nucleosome)。 核小體的組成 DNA： 約 200bp 組蛋白： H1 H2A， H2B H3 H4 目 錄 目 錄 目 錄 4. DNA的功能 DNA的基本功能是以 基因 的形式荷載遺傳信息 ， 并作為基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板 。 基因 (gene)是指 DNA上的功能片段 ，其中的堿基序列決定了基因的功能 。 DNA的結(jié)構(gòu)具有足夠的復(fù)雜性和穩(wěn)定性 ，滿足遺傳多樣性和穩(wěn)定性的需要 。 同時也會發(fā)生重組和突變 ， 為自然選擇提供機會 。 目 錄 三、 RNA分子的高級結(jié)構(gòu)和功能 目 錄 ? RNA與蛋白質(zhì)共同負(fù)責(zé)基因的表達(dá)和表達(dá)過程的調(diào)控 。 ? RNA通常以 單鏈 的形式存在 ， 但有復(fù)雜的 局部二級結(jié)構(gòu)或三級結(jié)構(gòu) 。 ? RNA比 DNA小的多 。 ? RNA的種類 、 大小和結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比 DNA表現(xiàn)出 多樣性 。 目 錄 動物細(xì)胞內(nèi)主要的 RNA種類及功能 RNA種類 縮寫 分布 功能 信使 RNA mRNA 細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、線粒體 蛋白質(zhì)合成模板 轉(zhuǎn)運 RNA tRNA 細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、線粒體 轉(zhuǎn)運氨基酸 核糖體 RNA rRNA 細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、線粒體 核糖體組成成分 不均一核 RNA hnRNA 細(xì)胞核 成熟 mRNA的前體 核內(nèi)小 RNA snRNA 細(xì)胞核 參與 hnRNA的剪接、轉(zhuǎn)運 目 錄 （一） mRNA的結(jié)構(gòu)與功能 ?信使 RNA(messenger RNA, mRNA)是細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的模板 。 ?生物體內(nèi) mRNA的 豐度最小 、 種類最多 、 大小也各不相同 、 壽命最短 。 ? mRNA的初級產(chǎn)物為 不均一核 RNA(hnRNA)。 ? hnRNA經(jīng)過剪切后成為 成熟的 mRNA。 目 錄 （二） tRNA的結(jié)構(gòu)與功能 ?轉(zhuǎn)運 RNA(transfer RNA, tRNA)在蛋白質(zhì)合成過程中作為各種氨基酸的載體 , 將氨基酸轉(zhuǎn)運至核糖體 。 ?由 74～ 95核苷酸組成； ?占細(xì)胞總 RNA的 15%； ?具有很好的穩(wěn)定性 。 目 錄 ?核苷酸鏈中形成多處莖環(huán) (stemloop)結(jié)構(gòu) 。 tRNA具有局部互補序列 tRNA的二級結(jié)構(gòu) ——三葉草形 目 錄 ? tRNA的倒 L三級結(jié)構(gòu) 目 錄 ?tRNA的反密碼子環(huán)上有 反 密 碼 子(anticodon)。 ?tRNA上的反密碼子通過堿基互補識別mRNA上的密碼子 。 3 ′5 ′反 密 碼 子密 碼 子m R N A酪 氨 酸U A CGUAACC3 ′5 ′tRNA的反密碼子環(huán) 目 錄 ?核糖體 RNA(ribosomal RNA， rRNA)是細(xì)胞內(nèi)含量最多的 RNA(80％ )。 ?rRNA 與核糖體蛋白結(jié)合組成 核糖體(ribosome)， 為蛋白質(zhì)的合成提供場所 。 （三） rRNA的結(jié)構(gòu)與功能 目 錄 ? 核糖體在翻譯中的功能部位 目 錄 四、 核酸的某些理化性質(zhì) 核酸分子中的堿基具有 共軛雙鍵 ，使核酸在波長 240~290nm 處有光吸收，最大吸收在 260nm附近。 這一特性常用作核酸的定性和定量分析。 （一）核酸分子的紫外吸收特性 目 錄 目 錄 （二）核酸分子的變性、復(fù)性和雜交 某些理化因素（溫度、酸堿、離子強度等）導(dǎo)致 DNA雙鏈互補堿基對之間的氫鍵發(fā)生斷裂，DNA雙鏈解離為單鏈 的過程稱為 變性（ denaturation） 。 DNA變性只改變其二級結(jié)構(gòu)，并不改變它的堿基序列。 目 錄 部分解鏈 雙鏈 DNA ? DNA的變性 目 錄 ?增色效應(yīng) (hyperchromic effect)： DNA變性時其溶液 A260增高 的現(xiàn)象 。 ? DNA解鏈時的 紫 外吸收變化 目 錄 ? DNA的解 鏈 曲線 連續(xù)加熱 DNA的過程中以溫度相對于 A260值作圖 ， 所得的曲線稱為 解鏈曲線 。 雙鏈解開 50%（ 或吸光度變化值的 50%）時所對應(yīng)的溫度 。 解鏈溫度 (melting temperature， Tm) 目 錄 ? 鏈長越長 ， 解鏈溫度越高 ? G+C 含量越高 ， 解鏈溫度越高 。 ? 解鏈 曲線 的變化 目 錄 變性的核酸可以復(fù)性或形成雜交雙鏈 ?當(dāng)變性條件緩慢地除去后 ， 兩條解離的互補鏈可重新配對 ， 恢復(fù)原來的雙螺旋結(jié)構(gòu) ， 這一現(xiàn)象稱為 DNA復(fù)性 (renaturation) 。 ?減色效應(yīng)： DNA復(fù)性時 ， 其溶液 A260降低 。 ?熱變性的 D
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