美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 dna x 光晶體繞射圖 , 提出...

美國華特生和克立克於 1952 年根據富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲諾貝爾獎 )

DNA 複製步驟

1. 兩股鬆開（解旋酶）2. 原有兩股為鑄模3. 鹼基配對4. DNA 聚合酶催化

DNA 複製的過程及方向

先導性股與後遲性股

DNA 複製具有方向性，所以在過程中，只會朝某一個方向進行複製（ 5'→3' ）

5’3’方向合成（以 3’5’ 為模版）能夠連續合成－先導性股（ Leading strand ）

3’5’ 方向合成（以 5’3’為模版）以岡岐片段複製－後遲性股（ Lagging strand ）

通常單股核酸分子的表示法，左邊代表 5 ' 端，而右邊則為 3 ' 端。 (5 '

→3 ')

DNA½Æ»s.f

核酸 去氧核糖核酸 DNA 核糖核酸 RNA小分子 去氧核糖核苷酸

四種（ dAMP 、 dTMP 、 dCMP 、 dGMP ）

核糖核苷酸四種（ AMP 、 UMP 、 CMP 、 GMP ）

五碳糖去氧核糖 核糖

含氮鹼 ( 鹽 )基

A 、 T 、 C 、 G(A ＝ T 、 C≡ G 以氫鍵相連 )

A 、 U 、 C 、 G(A ＝ U 、 C≡ G)

形狀 雙股螺旋狀 ( 兩股平行 . 方向相反 . 呈互補 )數目： A ＝ T 、 C ＝ G(A ＋ C/T ＋G=1)

單股多核苷酸鏈數目： A≠ U 、 C≠ G

分子大小 較大 較小製造 半保留自我複製 以 DNA( 基因 ) 的一股為鑄模製造功用 直接控制遺傳，間接控制蛋白質合成 控制蛋白質合成 ( 酵素 . 載體 . 受

體 ...)分佈 細胞核：染色體 ( 大部分 )

細胞質：粒線體、葉綠體細胞核：核仁、核質細胞質：核糖體、膠狀基質 ( 大部分 )

特點 同種生物其細胞所含 DNA 量相同 同一生物個體在不同組織部分的細胞含 RNA 量不同，通常代謝旺盛細胞含 RNA 量較多

去氧核糖核苷酸 (DNA) 及核糖核苷酸 (RNA) 的基本組成與構造

DNADNA 的組成分子是的組成分子是 dAMPdAMP 、、 dTMPdTMP 、、 dGMPdGMP 、、 dCMPdCMP 。組成。組成DNADNA 的材料是的材料是 dATPdATP 、、 dTTPdTTP 、、 dGTPdGTP 、、 dCTPdCTP 。其中 d 代表去氧，材料是 dATP ，組合過程中會斷裂磷酸根，並得到能量（ dNTP ）

基因是由 DNA 組成，然後 DNA 再纏繞在組織蛋白上成為染色體。

原核生物有環狀 DNA 存在細胞質中 ( 無組織蛋白 ) ，真核生物有線狀 DNA 形成染色體 ( 具組織蛋白 ) 。

DNA 的複製為半保留複製，複製過程極複雜，有 20 種以上的酵素參與活動，過程分三階段：起始、延伸、終止

所謂中心法則就是 DNA （轉錄） mRNA （轉譯） tRNA 蛋白質

DNA 的二、三事

遺傳密碼、密碼子、補密碼 ( 反密碼子 ) 與胺基酸：遺傳密碼 密碼子 補密碼 (反密碼

子 )位置 DNA 上三個相鄰含氮

鹼基對mRNA 上三個含氮鹼基

tRNA 上三個含氮鹼基

功能 決定蛋白質中胺基酸的種類 .排列

DNA 藉密碼子決定蛋白質中胺基酸的種類 .排列

1. 攜帶胺基酸至核糖體，接上 rRNA

2. 轉譯 mRNA 上的遺傳訊息

鹼基序列

遺傳密碼和補密碼相同 (只有 T改成 U),但和密碼子互補 (A＝ T或 U； C≡G)

組合種類

43 ＝ 64種 (同義碼：一種胺基酸常由二或二種以上密碼決定 )*胺基酸有 20多種

轉譯作用一樣可分為三個時期：

起始作用：核糖體與 mRNA 及接有第一個胺基酸 的轉送 RNA (tRNA)結合延伸作用：核糖體逐一將胺基酸添加到成長中的 多肽上終止作用：核糖體釋出 mRNA 及多肽成品

轉錄＆轉譯• DNA 複製 mRNA• mRNA經核孔進入細胞質與核糖體結合• 核糖體位於mRNA 的 5’ 端， tRNA依序接上核

糖體上的兩個附著區（ P區、 A 區）。• 當核糖體移動到起始密碼子時（ AUG ），第一個

tRNA （補密碼 UAC ）接在 P ，第二個 tRNA 接在 A ，然後 P 位與 A 位上的氨基酸形成肽鍵。

• 當核糖體往mRNA 3’ 端移動時，第一個 tRNA脫離核糖體，第二個 tRNA移到 P 位，使第三個tRNA 能接在 A 位，然後第二個氨基酸與第三個氨基酸形成肽鍵。

• 起始：1. 啟動蛋白找到複製起點2. 啟動蛋白引導解螺旋酶到正確位置解開（打斷）兩股核苷酸長鏈間鍵結，將兩股 DNA拆開。

3. 聚合酶（ polymerase ）沿著拆開的單股，組裝新的 DNA長鏈，將核苷酸一一與母股 DNA 上的核苷酸配對，然後連結上 RNA引子（ Primer ）使成新股 DNA

• 延伸：聚合酶跟著解螺旋酶開路而亦步亦趨添加互補核苷酸 岡崎片段以連接酶（ ligase ）連接 • 終止： DNA 聚合酶水解 RNA引子，填補缺口

AUG （甲硫胺酸）為起始密碼

UAG 、 UAA 、 UGA 為終止密碼

故而真實是 60 組密碼對應（決定） 19 種胺基酸

64-(3+1)=60 ， 20-1=19

胺基酸基本構造

胺基酸種類很多，但有共同的基本構造；先畫一個十字，再在四端加上四個化學基團即可

分 類 名 稱 縮寫 R = 極性

唯一對稱胺基酸 甘胺酸 Glycine Gly G -H ( 構造最簡單 ) P/N

含飽和碳氫基團

丙胺酸 Alanine Ala A -CH3 N

纈胺酸 * Valine Val V -C(C)-C N*

白胺酸 * Leucine Leu  L -C-C(C)-C N*

異白胺酸 * Isoleucine Ile I -C(C)-C-C N*

含芳香基團

苯丙胺酸 * Phenylalanine Phe F -C-[C6H5] N*

酪胺酸 Tyrosine Tyr Y -C-[C6H4]-OH P

色胺酸 * Tryptophan Trp W -C-[indole] N*

組胺酸 Histidine His H -C-[imidazole] P*

 含額外酸基[及其醯胺 ]

天冬胺酸 Aspartic acid Asp D -C-COOH P

天冬醯胺酸 [Asparagine] Asn N -C-CONH2  P

麩胺酸 Glutamic acid Glu E -C-C-COOH P

麩醯胺酸 [Glutamine] Gln Q -C-C-CONH2  P

含額外胺基 離胺酸 * Lysine Lys K -C-C-C-C-NH2 P*

精胺酸 Arginine Arg R -C-C-C-[guanidine] P*

含有醇基

絲胺酸 Serine Ser  S  -C-OH  P

酥胺酸 *（烴丁胺酸） Threonine Thr T -C(OH)-C P*

OH-脯胺酸 Hydroxy Pro 　 　 　 P

含有硫 甲硫胺酸 * Methionine Met M -C-C-S-C N*

胱胺酸 Cysteine Cys C -C-SH P

雙胱胺酸 Cystine -C-S-S-C 雙硫鍵 Cys-Cys

環狀的亞胺酸 脯胺酸 Proline Pro P (imino acid) N

二十種胺基酸的分類及性質：打有 * 者是必需胺基酸，須由外界攝取

必需胺基酸

假離色戒輸一百，假離色戒輸一百，笨！笨！

同學們有沒有更好的口訣啊！

mRNA上的六十四組密碼子和相對應的胺基酸以及起始密碼和終止密碼

真核細胞的染色體由 DNA 與蛋白質共同組成

原核細胞的染色體僅由 DNA 組成

真核細胞的 DNA規則的摺疊排列在細胞核裡

RNA 與蛋白質組成核仁， rRNA 與蛋白質組成核糖體