第二章 核酸的结构和功能

第二章 核酸的结构与功能

1、核酸是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息分类脱氧核糖核酸和核糖核酸

2、核酸化学组成：元素组成C、H、O、N、P（特征元素）；分子组成：碱基（嘌呤、嘧啶）、磷酸、戊糖（核糖、脱氧核糖） 3、核酸在260nm紫外吸收较强 4、核苷酸的结构

①核苷：由戊糖和碱基通过糖苷键相连，戊糖1号碳与嘧啶碱N-1或嘌呤碱N-9有鸟苷、腺苷、胞苷、尿苷、脱氧鸟苷、脱氧腺苷、脱氧胞苷、脱氧胸苷 ②核苷酸：核苷和磷酸组成，戊糖的自由羟基和磷酸通过磷酸酯键连接 AMP（dAMP）一磷酸腺苷 ADP（dADP）二磷酸腺苷、ATP三磷酸腺苷 1个高能磷酸键=1个ATP 1个ATP有两个高能磷酸键

含有核苷酸的生物活性物质：CoA、NAD、NADP、UTP（参与糖原合成）CTP（参与磷脂合成）GTP（参与蛋白）

③核苷酸通过3’5’-磷酸二酯键连接成多聚核苷酸链

④核酸的一级结构是指核苷酸的排列顺序，即碱基的排列顺序，书写顺序5’到3’，不写默认为5’到3’ 5’末端磷酸只与第一个核苷的糖5位碳相连，未形成磷酸二酯键，3’末端核糖上的3号碳上的羟基是游离的

DNA的结构与功能

1、Chargaff （查可夫）规则

1）几乎所有的DNA中，总的嘧啶摩尔含量=总的嘌呤摩尔含量，即A+G=T+C，且A=T，C=G。

2）不同生物来源的DNA碱基组成不同，表现在A+T/G+C比值的不同。 3）同一生物的不同组织的DNA碱基相同，即对于某种特定的生物，它所有的体细胞的DNA的碱基组成都是相同的，可以作为该物种的特征。 4）一种生物DNA碱基组成不随年龄、营养状态或者环境变化而变化。 5）亲缘相近的生物碱基组成相似，不同生物的碱基组成则有很大区别（含量） 2、DNA的二级结构（1）DNA的B型双螺旋（环境生理盐水、92%相对湿度） 1）DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链，围绕中心轴呈右手

螺旋，两股链之间在空间上形成大沟及小沟相间，为蛋白质识别DNA，并与之发生相互作用的部位。

2）脱氧核糖和磷酸构成的骨架位于外侧，碱基位于双螺旋内侧，通过互补配对形成氢键

3）稳定因素：氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性 4）螺旋直径为2nm，，螺距3.4nm每个含有10个碱基对

（2）A型DNA，钾铯作反离子，相对湿度75%，11个碱基对右手螺旋 （3）Z型DNA，高离子强度，12个碱基对，左手螺旋 3、DNA的三级结构

（1）原核生物DNA进一步扭曲盘绕成三级结构，主要形成超螺旋结构 正超螺旋：盘绕方向与DNA双螺旋方同相同，使其结构更加紧密 负超螺旋：盘绕方向与DNA双螺旋方向相反 ，利于DNA的复制 （2）真核生物DNA：染色体（DNA+组蛋白）最基本单位：核小体 组蛋白：碱性蛋白质，富含Arg和Lys亚基H1，H2A，H2B ，H3，H4 核小体：核心颗粒和连接区DNA两部分组成，核心颗粒由H2A、H2B、H3、H4各两份构成的八聚体和缠绕其上的1.75圈146bpDNA，连接区60bp连接DNA和组蛋白H1构成

4、DNA的功能：遗传信息的载体，作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板。基因：DNA分子中的某一区段，具有遗传信息 RNA结构与功能

1、RNA通常以单链的形式存在，嘌呤与嘧啶不相等，含有稀有碱基，局部会出现双螺旋，碱基配对不严格

2、mRNA从DNA转录遗传信息，并作为指导蛋白质合成的模板，把核内DNA碱基序列，按照碱基互补陪对的原则，抄录并转送至胞质，用于指导蛋白质合成