核酸要点及练习

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1、第二章核酸—、知识要点核酸分两大类：DNA和RNAo所有生物细胞都含有这两类核酸。但病毒不同，DNA病毒只含有DNA,RNA病毒只含RNAo核酸的基本结构单位是核甘酸。核昔酸由一个含氮碱基（嚟吟或«）,一个戊糖（核糖或脱氧核糖）和一个或几个磷酸组成。核酸是一种多聚核TT酸，核背酸靠磷酸二酣键彼此连接在一起。核酸中述有少量的稀有碱基。RNA中的核背酸残基含有核糖，其嗜喘碱基一般是尿H密喘和胞n密喘，ifuDNA中其核昔酸含有y-脱氧核糖，其唏喘碱基一般是胸腺唏喘和胞II密噪。在RNA和DNA中所含的嚓吟某本上都是鸟嚓吟和腺嚓吟。核

2、昔酸在细胞内有许多重要功能：它们用于合成核酸以携带遗传信息：它们还是细胞中主要的化学能载体；是许多种酶的辅因子的结构成分，而H有些（如cAMP、cGMP）还是细胞的第二信使。DNA的空间结构模型定在1953年由Watson和Crick两个人提出的。建立DNA空间结构模型的依据主要有两方而：一是由ChargafT发现的DNA屮碱基的等价性，提示A=T、G±C间碱棊互补的可能性;二是DNA纤维的X■射线衍射分析资料，提示了双螺旋结构的可能性。DNA是由两条反向直线型多核苛酸组成的双螺旋分子。单链多核苛酸中两个核苛酸Z间的唯一连键是3

3、,,5’-磷酸二酯键。按Watson-Crick模型，DNA的结构特点冇：两条反相平行的多核甘酸链围绕同一中心轴互绕；碱基位于结构的内侧，而亲水的糖磷酸主链位于螺旋的外侧，通过磷酸二酯键相连，形成核酸的骨架；碱基平面与轴垂直，糖环平面则与轴平行。两条链皆为右手螺旋；双螺旋的直径为2mn,碱基堆积距离为0.34nm,两核酸Z间的夹角是36°,每对螺旋由10对碱基组成；碱基按A=T,G三C配对互补，彼此以氢键相连系。维持DNA结构稳定的力量主要是碱基堆积力；双螺旋结构表而有两条螺形1叫沟，一人一小。DNA能够以几种不同的结构形式存在

4、。从B型DNA转变而来的两种结构A型和Z型结构巳在结晶研究中得到证实。在顺序相同的情况下A型螺旋较B型更短，具有稍大的直径。DNA屮的一些特殊顺序能引起DNA弯曲。带有同一条链自身互补的颠倒重复能形成发卡或十字架结构，以镜影排列的多喘碇序列可以通过分子内折耗形成三股螺旋，被称为H■DNA的三链螺旋结构。由于它存在于基因调控区，因而有垂要的生物学意义。不同类型的RNA分子可白身冋折形成发卡、局部双螺旋区，形成二级结构，并折叠产生三级结构，RNA与蛋白质复合物则是四级结构。tRNA的二级结构为三叶草形，三级结构为倒L形。mRNA则是

5、把遗传信息从DNA转移到核糖体以进行蛋白质合成的载体。核酸的糖苛键和磷酸二酯键可被酸、碱和酶水解，产牛碱基、核昔、核甘酸和寡核莉酸。酸水解时，糖昔键比磷酸酯键易于水解；瞟吟碱的糖背键比唏喘碱的糖背键易于水解；瞟吟碱与脱氧核糖的糖苛键授不稳定。RNA易被稀碱水解，产牛2,■和3,•核昔酸，DNA对碱比较稳定。细胞内有各种核酸酶町以分解核酸。其中限制性内切酶是基因丄程的重要丄具酶。核酸的碱基和磷酸基均能解离，因此核酸具有酸碱性。碱基杂环中的氮具有结合和释放质子的能力。核昔和核昔酸的碱基与游离碱基的解离性质相近，它们是兼性离子。核酸的

6、碱基具有共轨双键，因而有紫外吸收的性质。各种碱基、核甘和核甘酸的吸收光谱略有区别。核酸的紫外吸收峰在260nm附近，对用于测定核酸。根据260nm与280nm的吸收光度（A260）可判断核酸纯度。变性作用是指核酸双螺旋结构被破坏，双链解开，但共价键并未断裂。引起变性的因素很多，升高温度、过酸、过碱、纯水以及加入变性剂等都能造成核酸变性。核酸变性时，物理化学性质将发生改变，表现出增色效应。热变性一半时的温度称为熔点或变性温度，以心来表示。DNA的G+C含量影响几值。由于G=C比A=T碱基对更稳定，因此富含G=C的DNA比富含A=T

7、的DNA具有更高的熔解温度。根据经验公式xg+c=（几・69.3）X2.44可以由DNA的心值计算G+C含量，或由G+C含量计算心值。变性DNA在适当条件卜•可以复性，物化性质得到恢复，具有减色效应。用不同來源的DNA进行退火，可得到杂交分子。也可以由DNA链与互补RNA链得到杂交分子。杂交的程度依赖于序列同源性。分子杂交是用于研究和分离特殊基因和RNA的垂要分子生物学技术。染色体屮的DNA分子是细胞内最大的大分子。许多较小的DNA分子，女口病毒DNA、质粒DNA、线粒体DNA和叶绿体［川人也存在于细胞屮。许多DNA分子，特別是

8、细菌的染色体DNA和线粒体、叶绿体DNA是环形的。病毒和染色体DNA有一个共同的特点，就是它们比包装它们的病毒颗粒和细胞器要长得多，真核细胞所含的DNA要比细菌细胞多得多。真核细胞染色质组织的基本单位是核小体，它由DNA和8个组蛋白分子构成的蛋白质核心颗粒组成。