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1、生物化学课件本四4 两条链的碱基均在主链内侧，一条链上的A一定与另一条链上的T配对，G一定与C配对。根据分子模型计算，一条链上的嘌呤碱必须与另一条链上的嘧啶碱相匹配，其距离才正好与双螺旋的直径相吻合。A=T，GC。由于碱基对的大小基本相同，所有无论碱基序列如何，双螺旋DNA分子整个长度的直径相同，螺旋直径为2nm。碱基组成的规律 A T C G A=T，G=C，A+G=C+T。具有种的特异性。没有组织、器官特异性。成对碱基大致处于同一平面，该平面与螺旋轴基本垂直。糖环平面与螺旋轴基本平行，磷酸基连在糖环的外侧。相邻碱基对平面间的距离为0.34nm，该距离使碱基平面间的电子云可在一定程度上交盖，
2、形成碱基堆积力。双螺旋每转一周有10个碱基对，每转的高度为3.4nm。螺旋桨式扭曲 DNA双螺旋的表面有一条大沟和一条小沟。大多数天然DNA属于双链DNA（dsDNA），某些病毒如174 和M13的DNA为单链DNA（ssDNA）。双链DNA分子主链上的化学键受碱基配对等因素影响旋转受到限制，使DNA分子比较刚硬，呈比较伸展的结构。但一些化学键亦可在一定范围内旋转，是DNA分子有一定的柔韧性。3 DNA二级结构的其他类型二级结构的其他类型n nB-DNA Watson和Crick提出的模型n nA-DNAn nZ-DNAn n二重对称结构 反向重复顺序、回文结构n n镜像重复 三螺旋DNA 4
3、 DNA的高级结构的高级结构（1）环状DNA的超螺旋结构真核生物染色体DNA 双链线状分子 细菌染色体DNA、某些病毒DNA、细菌质粒DNA、真核细胞的线粒体和叶绿体DNA，均为双链环形DNA。生物体内绝大多数双链环形DNA，可进一步扭曲成超螺旋DNA。（正、负）超螺旋超螺旋DNA(共价闭环共价闭环DNA)n n超螺旋DNA具有更为致密的结构，可以将很长的DNA分子压缩在一个较小的体积内。如果一条双链DNA有100000bp，长度？细胞直径？n n同时，增加了DNA的稳定性。（2）真核生物染色体的结构 真核细胞的染色质和一些病毒的DNA是双螺旋线形分子，由于与组蛋白结合，其两端不能自由转动。D
4、NA与蛋白质形成染色体。n nDNA分子n n核小体n n螺线管结构n n突环结构n n微带n n染色体5 DNA和基因组和基因组（1）基因和基因组基因（gene）：DNA分子中最小的功能单位。结构基因调节基因间隔序列基因组（genome）某物种所含的全套遗传物质。细胞、细胞器、质粒中所有的基因，即一定生物体内所有基因的总称。（2）病毒和细菌基因组的特点共同点：较小大部分序列用于编码蛋白质，间隔序列少具有操纵子（operon）结构机构小，精简、高效机构小，精简、高效n n操纵子 功能相关的基因串联在一起，由共同的调控元件调控，并转录成同一mRNA分子，可指导多种蛋白质的合成。n n病毒基因组的
5、特点每种病毒只有一种核酸每种病毒只有一种核酸 单链单链/双链，环形双链，环形/线形线形;不少病毒以不少病毒以RNARNA为遗传物质为遗传物质 RNA RNA病毒病毒有重叠基因有重叠基因n n细菌基因组的特点“染色体染色体”通常由一个环形或线形的通常由一个环形或线形的DNADNA分子组成；分子组成；单复制起点；单复制起点；质粒；质粒；编码蛋白的基因为单拷贝，但编码蛋白的基因为单拷贝，但rRNArRNA基因一般为多拷基因一般为多拷贝；贝；多种调控区，少量重复序列；多种调控区，少量重复序列；可移动可移动DNADNA序列（转座子）。序列（转座子）。（3）真核生物基因组的特点较大；多复制起点；较大；多复
6、制起点；无操纵子结构；无操纵子结构；大量的重复序列：高度重复序列、中度重复序列、大量的重复序列：高度重复序列、中度重复序列、低度重复序列、单一序列；（假基因）低度重复序列、单一序列；（假基因）断裂基因。断裂基因。重复序列重复序列断裂基因断裂基因(split gene)n n外显子（exon）内含子（intron）6 RNA的结构和功能的结构和功能n n大多数天然RNA是一条单链。n n局部双链。臂/茎n n类型：mRNArRNAtRNAhnRNA snRNA asRNA（1）tRNA 主要功能：在蛋白质合成过程中具有转运氨基酸的作用。约占细胞RNA总量的15%。种类多。结构：三叶草形二级结构三
7、叶草形二级结构，具有四臂四环。tRNA的三级结构的三级结构n n倒写的字母L（2）rRNA 主要功能：构成核糖体的骨架，参与蛋白质合成。原核细胞：5s,16s,23s真核细胞：5s,5.8s,18s,28s（3）mRNA和和hnRNAn nmRNA 主要功能：蛋白质合成的模板。约占细胞总RNA的3%-5%，代谢活跃，寿命较短。原核生物mRNA一般不需要转录后加工。真核生物mRNA的前体在细胞核中合成，包括内含子和外显子的整个基因均被转录，形成分子大小极不均一的核内不均一RNA（hnRNA）。n nsnRNAn nasRNA RNA干扰（RNA interference）n nncRNA（非编码
8、RNA）n nRNA可能是DNA和蛋白质的共同祖先。7 核酸的性质核酸的性质(1)一般性质两性电解质 酸性水解核酸的酶类：内切酶、外切酶；核糖核酸酶、非特异性核酸酶（2）紫外吸收260nm（250-290）n n增色效应（3）核酸结构的稳定性 稳定因素碱基对间的氢键碱基堆积力环境中的正离子（4）核酸的变性 双链核酸的变性：双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无规则线团状态的过程。n n核酸变性后n n增色效应n n黏度下降，浮力密度升高n n生物学功能部分或全部丧失n n熔解温度 Tm DNADNA的热变性中，将紫外吸收的增加量达最大增的热变性中，将紫外吸收的增加量达最大增量一半时的温度称为熔解温度。量一半时的温度称为熔解温度。影响影响TmTm的因素的因素（5）核酸的复性 变性核酸的互补链在适当条件下重新缔合成双螺旋的过程。退火n n减色效应n n影响因素（6）核酸的分子杂交 在退火条件下，不同来源的DNA互补区形成双链，或DNA单链和RNA单链的互补区形成DNA-RNA杂合双链的过程。n nSouthern杂交n nNorthen杂交n nDNA芯片n n核酸的测序n nSanger 链终止法n nGilbert 化学法此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢