tRNA 二 级 结 构 示 意 图
tRNA三级结构示意图
二、信使RNA
• 信使RNA是蛋白合成的模板。mRNA种类多， 含量少，占RNA总量的5％-10％。mRNA的 T1/2短，一般不超过数小时或几天。代谢 率高。组成单位：A、G、C、U • 它们按一定顺序通过3’，5’磷酸二酯键相 连形成一多核苷酸链。其残基数从几百到 几万不等
N CH N H H2N C N
6
C
C
N CH
HC
C
C
C2
C
C
N H
腺嘌呤A
鸟嘌呤G
HN 3
H C
NH2
4 5 CH
C
HN CH C CH O N H 胞嘧啶C O C O
HC2
O C
N
1 6 CH
HN O C
N H 胸腺嘧啶T
C CH
CH3
HN C
N H
CH CH
尿嘧啶U
二、戊糖（DNA含脱氧核糖；RNA 以核糖取代了脱氧核糖）
• tRNA的二级结构呈三叶草型，二级结构有四 个螺旋区、 三个环、 和一个附加叉 第一个环: DHU环，含二氢尿嘧啶 第二个环: 反密码环，与mRNA上的三联密 码互补配对，在蛋白质合成中解读密码子， 把正确的氨基酸引入合成位点 第三个环:Tψ环，含有稀有碱基胸腺核苷T 和假尿苷ψ • tRNA的三级结构为倒L型
第三章
核酸结构、功能
第一节
第二节 第三节
核酸的化学组成
核酸的一级结构 DNA的空间结构与功能
第四节
第五节 第六节
RNA的空间结构与功能
核酸的理化性质及应用 核酸酶
第一节 核酸的化学组成
一、核酸
1868年，Friederich Miesescher 从脓细 胞核中分离出一碱性蛋白和含磷的有机 酸的混合物，称之为核素 1928-1952年，证实遗传的物质基础是核 酸
碱基配对示意图
二、DNA结构的多样性
A-DNA：右手螺旋 B-DNA：Watson-Crick模型，右手螺旋 生理条件下DNA最稳定的结构形式 Z-DNA：左手螺旋
三、 DNA的三级结构
DNA的三级结 构：DNA双螺 旋结构进一 步盘曲形成 的复杂结构。 以超螺旋最 为常见
正超螺旋 负超螺旋模型（多见）
种蛋白质或一条多肽链的遗传单位
基因组：生物体内遗传信息的组合。对于高等
生物来说，一套染色体构成一个基因组
第三节、RNA的结构与功能
RNA的结构特征： 1. RNA分子的碱基组成主要是A、G、C、 U。此外，RNA分子中含有多种稀有碱基 2. RNA多为单股多核苷酸链，局部可 形成双链 3. RNA分子比DNA分子小。按其在基因 表达中的作用常分为三大类
病毒中，RNA也可作为遗传信息的载体
二.核酸的化பைடு நூலகம்组成
DNA
腺嘌呤 (A) （Purine bases ） 鸟嘌呤 (G) 碱基Base 嘧啶碱 胞嘧啶 (C) （Pyrimidine bases） 胸腺嘧啶(T) 戊糖(Pentose) D-2-脱氧核糖 酸(Acid) 磷酸 用酸将DNA/RNA完全水解 DNA：含氮碱基、2-脱氧-D-核糖和磷酸 RNA：含氮碱基、D-核糖和磷酸 嘌呤碱
真核生物mRNA的一级结构特点
1. mRNA的3’端有一长约200个A的polyA尾 2. mRNA的5’端有一7mG.5’ppp5’NpN帽 3. 真核细胞mRNA的二级结构没有发现有规 律可循，但mRNA自身可以在局部折叠形 成局部性双螺旋或发卡结构 4. 真核细胞核内的mRNA的初级转录本含有 内含子，再变为成熟的mRNA之前尚需一 系列的剪切加工
核小体
的核心
真核生物的三级结构常是以核小体的形式存在， 核小体常由约200个碱基对的DNA和包括H1, H2A，H2B， H3，H4在内的5种组蛋白结合在一起所构成
长约140bp的DNA分子绕核心部位1¾圈
四、真核生物基因组
基因：细胞遗传信息的携带者，是DNA或RNA的
功能性片段。它是多核苷酸链中能够决定一
核酸（nucleic acid)是以核苷酸为基本组成 单位的生物大分子
核酸分类
脱氧核糖核酸(deoxyribonucliec acid,DNA) ：细胞核和 线粒体内，携带和传递遗传信息，决定细胞和个体的 基因型（genetype)
核酸
核糖核酸（ribonucliec acid, RNA)：细胞质和细胞核内， 参与细胞内DNA遗传信息的表达
三、核苷
（嘌呤或嘧啶与糖相连后形成）
核苷结构
四、核苷酸
(核苷的磷酸酯，磷酸位于C－5’)
AMP ADP ATP
腺苷酸及其多磷酸化合物
第二节
DNA的结构与功能
一、DNA的一级结构
DNA的一级结构是指核酸分子中核苷酸排列 顺序及连接方式 * 3’,5’磷酸二酯键,前一个脱氧核苷酸的 3’-OH和后一个的5’-磷酸缩合形成磷酸二酯键 * 方向性：通常规定5’3’为正向
DNA一级结构的表示法
A
1´ 3´ 5´
5 ´ 3´
C
T
G
OH
p
p
p
p
3´
线条式
5´
ACTGCATAGCTCGA 字母式
3´
结构式
二、DNA的二级结构
• 1953 年Watson 和 Crick 提出右手双螺旋 模型 • Chargaff法则： * A=T，G＝C； * 不同物种的DNA碱基组成不同； * 同一个体的不同器官以及不同脏器的 DNA具有相同的碱基组成
一、转移RNA
• 转移RNA（transfer RNA，tRNA）：在多 肽链的合成中起转运氨基酸的作用 • 特征： 1.分子量小，常由70-90个核糖核苷酸 残基组成，约占总RNA的10％-15％ 2.稀有碱基及核苷含量丰富 3.tRNA的5端大多为pG，3端为CCA（与 氨基酸相连） 4.tRNA均可以形成二级和三级结构
RNA
腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U) D-核糖 磷酸
核苷
碱基 (base) 戊糖 (pentose)
核酸
核酸酶
核苷酸
磷酸 (phosphate)
一、含氮碱基 (包括：嘌呤和嘧啶)
嘌呤碱基
NH2
C N1
6
5C
N
7 9 8 C
H
C 2 3 4C N
H
N H
NH2
C N
6
O
右手双螺旋模型要点
1. DNA分子由两条反向的 平行多核苷酸链围绕 3.4nm 同一中心轴构成的双 螺旋结构。双螺旋表 面形成大沟和小沟 2. 双螺旋直径2nm，碱基 平面垂直于螺旋纵轴
3.两条链都由磷酸和脱氧核糖以3’， 5’-磷酸二酯键相连而成，它们位于 螺旋的外侧。嘌呤碱基与嘧啶碱基 位于螺旋的内侧，糖基平面与碱基 平面相垂直 4.两条多核苷酸链依照碱基互补配对 的原则形成的氢键相连接；A-T间形 成两个氢键；G-C间形成三个氢键