生物化学课件：第一章 核酸的化学1

第三节RNA的分子结构一、RNA的结构特点

RNA的分子结构1.单链状，但许多区域可自身进行碱基配对，形成回折。2.碱基配对规则：A-U，G-C，不能配对区域形成突起。3.RNA分子比DNA分子小得多，一般含几十至几千个核苷酸

RNA的分子结构一、RNA的结构特点核苷酸之间的连结方式：3',5'-磷酸二酯键

RNA的分子结构一、RNA的结构特点tRNA分子功能：tRNA：转运RNA，负责运送氨基酸

RNA的分子结构一、RNA的结构特点tRNA分子特点：数百种，分子量小，只有73-93个核苷酸组成，主要特点为含稀有核苷。

RNA的分子结构一、RNA的结构特点有较多的修饰成分A-U，G-C碱基对双螺旋区为臂，其它区域为环。四臂四环。3'端都为CCA，用以接受氨基酸，叫叶柄；5'端都为pG

有十几个恒定的核苷酸，对于维持其空间结构和实现生物功能起重要作用

RNA的分子结构tRNA分子A-U，G-C碱基对双螺旋区为臂，其它区域为环。四臂四环。3'端都为CCA，用以接受氨基酸，叫叶柄；5'端都为pG

有较多的修饰成分

RNA的分子结构tRNA分子反密码环由7个核苷酸组成，有3个反密码子可变环，由3-18核苷酸组成二氢尿嘧啶(D环)

RNA的分子结构tRNA分子TψC(ψ为假尿苷)3、tRNA的三级结构

倒L型：一端是—CCA，另一端是反密码子环。二级结构：三叶草形四环——二氢尿嘧啶环（D环）、反密码环、额外环、T

C环四臂——氨基酸臂、二氢尿嘧啶臂、反密码臂、T

C臂

结构为行使功能提供基础

RNA的分子结构tRNA分子rRNA分子核糖体rRNA原核生物70S30S16S50S23S、5S真核生物80S40S18S60S28S、5S、5.8S

RNA的分子结构占细胞内总RNA的80％左右，由120-5000个核苷酸组成，但种类很少，只有3-4种。rRNA分子—结构特点

RNA的分子结构与蛋白质结合，组成大小亚基。具有酶功能，如核酶。合成蛋白质的场所。二级结构可形成茎环结构。也呈茎环结构大肠杆菌5SrRNA的二级结构模型

RNA的分子结构rRNA分子大肠杆菌5SrRNA的三级结构模型

RNA的分子结构rRNA分子mRNA分子

RNA的分子结构含量少，单链分子大小不一，也能形成茎环结构。mRNA是蛋白质生物合成的模板。每一种蛋白质都有对应的mRNA，种类多。mRNA分子原核生物和真核生物的mRNA在结构上有所不同：1)原核生物的mRNA是多顺反子的，真核生物的mRNA是单顺反子的；2)原核mRNA5'端无帽子结构，真核mRNA5'端有一段帽子结构（m7GpppNmpNmp-）；3)原核mRNA3'端无PolyA，真核mRNA3'端有PolyA。

RNA的分子结构(一）一般的物理性质

DNA为白色纤维状固体;RNA为白色粉末状固体

第四节核酸的理化性质1、形态2、溶解性微溶于水，不溶于乙醇、乙醚和氯仿等一般的有机溶剂；DNA在溶液中粘度大，RNA粘度小。核酸既含有酸性的磷酸基团，又含有弱碱性的碱基，故可发生两性解离。其解离状态随溶液的pH值而改变。核酸的理化性质3、两性解离由于磷酸基团的酸性很强，所以pI较低，整个分子相当于多元酸。利用核酸的两性解离可以通过调节核酸溶液的等电点来沉淀核酸，也可通过电泳分离纯化核酸。嘌呤和嘧啶具有共轭双键，能强烈吸收紫外光。在260nm处有最大吸收峰。对于纯的DNA或RNA，可以通过测得A260来测定核酸的含量。纯的DNA：A260/A280=1.8

纯的RNA：A260/A280=2.0核酸的理化性质(二）紫外吸收性质

A260/A280值可以反映核酸的纯度。1、核酸的变性

核酸变性后，在260nm处的吸收值上升，这叫增色效应(hyperchromiceffect)。增色效应常可用来衡量DNA变性的程度。(三）核酸的变性、复性核酸的理化性质

核酸在某些物理或化学因素的作用下，其空间结构发生改变，从而引起理化性质的改变及生物活性的降低或丧失。引起变性的因素有：加热、酸碱、尿素、甲醛等。2、增色效应

热变性中光吸收达到最大吸收（完全变性）一半（双螺旋结构失去一半）时的温度称为DNA的熔点或熔解温度（Tm）。(三）核酸的变性、复性核酸的理化性质3、熔解温度核酸的理化性质热变性曲线(熔解曲线)图5-26Tm的示意图在DNA发生热变性的过程中，A260随温度的变化曲线。(三）核酸的变性、复性核酸的理化性质3、熔解温度

Tm值与DNA的均一性、G-C含量、介质离子强度、pH等因素有关。

（G-C）%=（Tm-69.3）×2.44(三）核酸的变性、复性核酸的理化性质4、复性(renaturation)

DNA水溶液加热变性时，双螺旋两条链分开；如果缓慢冷即，两条链可以完全重新结合成各原来一样的双股螺旋过程。复性是变性的逆转。但需要一定的条件，要在一定的盐浓度下缓慢降温。什么问题？说明什么？核酸的理化性质图5-27DNA分子的热变性与复性(三）核酸的变性、复性核酸的理化性质5、减色效应(hypochromiceffect)

当变性的DNA经复性以重新形成双螺旋结构时，其溶液的A260值则减小，这种现象称为减色效应。(三）核酸的变性、复性核酸的理化性质6、分子杂交(hybridization)(三）核酸的变性、复性核酸的理化性质图5-31