生物奥赛之生物化学重点串讲-----核酸

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1、重点内容核苷酸与核酸NucleotidesandNucleicAcids核酸通论脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）核酸（nucleicacid）核酸的功能（一）DNA是主要的遗传物质（携带与传递遗传信息）核酸通论直接证据：肺炎双球菌转化实验噬菌体感染实验DNA双螺旋结构模型（二）RNA功能的多样性（参与遗传信息的表达、调节遗传信息的表达、催化功能。。。。。。。）tRNArRNAmRNA其他的RNA核酸通论核酸（nucleicacid）核苷酸（nucleotide）磷酸（phosphoricacid）核苷（nucleoside）戊糖（pentose）碱基（base）一、核酸的组成核

2、酸的结构或核糖核糖核苷酸（ribonucleotide）脱氧核糖核酸（DNA）脱氧核糖核苷酸（deoxyribonucleotide）核酸的结构核糖核酸（RNA）两类核苷酸的基本化学组成核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸组成戊糖核糖（D-ribose）脱氧核糖（D-2-deoxyribose）碱基腺嘌呤（adenine）、鸟嘌呤（guanine）、胞嘧啶（cytosine）、尿嘧啶（uracil）腺嘌呤（adenine）、鸟嘌呤（guanine）、胞嘧啶（cytosine）、胸腺嘧啶（thymine）磷酸phosphoricacidphosphoricacid核酸的结构核酸的结构核糖与碱基之间通

3、过N-(-)糖苷键相连，形成核苷；核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化，形成核苷酸，核苷与磷酸之间主要通过5’-磷酸酯键相连。核酸的结构嘧啶核苷嘌呤核苷1’2’3’4’5’(OH)1’2’3’4’5’(OH)构成DNA的核苷酸：5’－脱氧核苷酸核酸的结构构成RNA的核苷酸：5’－核苷酸核酸的结构二、核酸的共价结构核酸（DNA与RNA）是核苷酸聚合成的生物大分子，无分支结构。核酸的共价结构就是核酸的一级结构，通常指核酸的核苷酸序列。核酸的结构DNA与RNA均以3',5'-磷酸二酯键连接核苷酸。核酸的结构DNA一级结构的特点无分支的线形或环形链；DNA链很长，分子量很大，编码巨大的信息量；真核生物

4、与原核生物具有不同的特性核酸的结构RNA一级结构的特点无分支的线形链；不同种类具有不同结构：核酸的结构RNA种类碱基组成3'端5'端其他特点原核mRNA无修饰碱基有一段非翻译区有一段非翻译区有多顺反子mRNA真核mRNA有修饰碱基有poly(A)有5'端帽子单顺反子三、DNA的三维空间结构二级结构：DNA的两条多聚核苷酸链间通过氢键形成的双螺旋（doublehelix）结构。三级结构：DNA双链进一步折叠卷曲形成的构象。四级结构：DNA与蛋白质的复合体结构核酸的结构（一）DNA的二级结构核酸的结构1953年，Watson和Crick根据Chargaff规律和DNA钠盐纤维的X光衍射结果

5、提出了DNA的双螺旋结构模型。Watson-Crick双螺旋结构模型核酸的结构两条反向平行（一条5’→3’，另一条3’→5’）的多核苷酸链绕同一中心轴相互缠绕，形成右手双股螺旋。核酸的结构碱基位于双螺旋的内侧，磷酸与脱氧核糖在双螺旋外侧，构成DNA分子的骨架；外部亲水，内部疏水。核酸的结构碱基平面接近与纵轴垂直，糖环的平面接近与纵轴平行。核酸的结构双螺旋是一种有规律的结构平均直径2nm螺距3.4nm每旋转一周的核苷酸数目10碱基堆积距离0.34nm相邻核苷酸夹角36o2.0nm核酸的结构大沟与小沟。核酸的结构两条链依靠碱基之间形成的氢键结合在一起。碱基配对原则：A－TG－C稳定双螺旋结

6、构的因素①碱基堆积力（base-stackinginteractions）疏水作用＋范德华力②碱基配对的氢键。GC含量越多，双螺旋越稳定。核酸的结构核酸的结构碱基在一条链上的排列顺序不受任何影响；但是根据碱基配对原则，当一条链的序列被确定后，即可决定另一条互补链的序列。(二）DNA的三级结构DNA在双螺旋的基础上通过扭曲和折叠形成的构象包括不同二级结构单元间的相互作用、单链与二级结构单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征超螺旋（supercoil）是DNA三级结构的主要形式核酸的结构核酸的结构超螺旋的功能超螺旋有助于DNA在细胞内的包装；负超螺旋易于解链，有利于DNA的复制、重组和转录等

7、过程的进行；生物体内可通过调节DNA的拓扑结构来调节其功能。（三）DNA与蛋白质复合物的结构（四级结构）核酸的结构病毒：类型多样（环状双链、线型双链、线型单链、环状单链）原核：环状双链分子，集中于核区，包括染色体DNA与质粒DNA真核：细胞核DNA－线型双链分子，与组蛋白等形成染色体（chromosome）细胞器DNA－环状双链分子，一般裸露染色体DNA组装不同层次的结构核酸的结构核酸的结构四、RNA的结构RNA通常是单链线型分子RNA可自身回