一、教学目标

1.了解核苷酸的化学结构及化学性质；

2.掌握核酸二、三级结构及其碱基配对规律；

3.分析比较核酸分子的组成和结构上的特点；

4.联系实际理解核酸性质和生物学功能之间的关系。

二、教学重点

1.碱基、核苷酸的结构、性质

2.核酸的结构、性质和生物功能。

三、教学难点

1 .DNA的结构

2 .RNA的结构

3 .Sanger法测序

RNA的结构

一、RNA的一级结构

RNA是AMP、GMP、CMP、UMP通过3/、5/磷酸二酯键形成的线形多聚体。

组成RNA的戊糖是核糖

碱基中RNA的U替代DNA中的T，此外，RNA中还有一些稀有碱基。

天然RNA分子都是单链线形分子，只有部分区域是A-型双螺旋结构。双螺旋区一般占RNA分子的50%左右。

二、RNA的类型

细胞中的RNA，按其在蛋白质合成中所起的作用，主要可分为三种类型。

核糖体RNA    rRNA  

转运  RNA    tRNA

信使  RNA   mRNA   

此外，真核生物细胞中有少量核内小RNA（small nuclear RNA snRNA）

沉降系数：单位离心场中的沉降速度，以S为单位，即10-13秒。

三、tRNA的结构

tRNA约占全部RNA的15%

主要功能：在蛋白质生物合成过程中转运氨基酸。

已知一级结构的tRNA有160种，每种tRNA可运载一种特定的a.a，一种a.a可由一种或多种tRNA运载。

结构特点

①分子量在25kd左右，70-90b，沉降系数4S左右

②碱基组成中有较多稀有碱基

③3’末端为…CpCpA-OH，用来接受活化的氨基酸，此末端称接受末端。

④5’末端大多为pG…或pC…

⑤二级结构是三叶草形

四、mRNA的结构

mRNA是从DNA上转录而来的，其功能是依据DNA的遗传信息，指导各种蛋白质的生物合成，每一种蛋白质都由一种相应的mRNA编码，细胞内 mRNA种类很多，大小不一，每种含量极低。

从功能上讲，一个基因就是一个顺反子，原核生物的mRNA是多顺反子，真核mRNA是单顺反子。

顺反子：是由顺反试验所规定的遗传单位，相当于一种蛋白质的基因。

1、真核mRNA

（1）3’-端有一段约30-300核苷酸的polyA。

PolyA是转录后，经polyA聚合酶添加上，polyA聚合酶对mRNA专一。

原核mRNA一般无polyA。polyA与mRNA半寿期有关，新合成的mRNA，其polyA较长；而衰老的mRNA，其polyA较短。

polyA功能：

PolyA是mRNA由核进入胞质所必需的形式。

PolyA大大提高mRNA在胞质中的稳定性。

（2）5’-帽子帽子

5’末端的鸟嘌呤N7被甲基化，鸟嘌呤核苷酸经焦磷酸与相邻的一个核苷酸相连，形成5’-5’-磷酸二酯键。

帽子的功能：

可抵抗5’核酸外切酶降解mRNA。

可为核糖体提供识别位点，使mRNA很快与核糖体结合，促进蛋白质合成起始复合物的形成。

2、原核mRNA（多顺反子）

原核mRNA由先导区、插入序列、翻译区和末端序列组成。没有5/帽子和3/polyA。

5’端先导区中，有一段富含嘌呤的碱基序列，典型的为5’-AGGAGGU-3’，位于起始密码子AUG前约10核苷酸处，此序列由Shine和Dalgarno发现，称SD序列。

SD序列和核糖体16S的rRNA的3’末端富含嘧啶碱基的序列互补，这种互补序列与mRNA对核糖体的识别有关。

五、rRNA的结构

rRNA占总RNA的80%左右。

功能：rRNA是构成核糖体的骨架，与核糖体结合蛋白一起构成核糖体，为蛋白质的合成提供场所。

大肠杆菌中有三类rRNA（原核）

5S rRNA

16S rRNA

23S rRNA

真核细胞有四类rRNA

5S rRNA

5.8S rRNA

18S rRNA

28S rRNA