第二节　核酸的结构和功能

　　考试大纲及考分预测

　　核酸的分子组成

　　DNA的双螺旋结构

　　RNA的分类和结构特点

　　一、核酸的化学组成及一级结构

　　核酸基本单位-核苷酸

　　(一)核苷酸分子组成：

　　(二)核酸(DNA和RNA)组成的异同

　　两种核酸有异同。腺胞鸟磷能共用;RNA中独含尿，DNA中仅含胸。 RNA所含碱基：AUCG。DNA所含碱基：ATCG。

　　二、DNA的空间结构与功能

　　(一)DNA碱基组成的规律

　　DNA分子中A与T摩尔数相等，C与G摩尔数相等，即A=T，C≡G。所以A+G=T+C ， A/T=G/C。

　　一级结构：核苷酸的排列顺序(碱基的序列)

　　二级结构：双螺旋结构(弹簧)

　　三级结构：超螺旋结构(电话线)

　　(二)DNA的一级结构

　　1.定义：核苷酸在核酸长链上的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。

　　2.化学键：酯键。

　　2.骨架：戊糖和磷酸。

　　3.最恒定的元素：P。

　　(三)DNA双螺旋结构(二级结构)

　　氢键配对(A=T;G≡C )相互平行，但走向相反，右手螺旋。

　　螺旋直径为2nm，形成大沟及小沟。

　　相邻碱基螺距3.4nm，一圈10对碱基。

　　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。

　　(四)DNA的高级(超螺旋)结构

　　DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。

　　真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体。

　　(五)DNA的功能

　　DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。

　　基因从结构上定义：是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。

　　三、RNA的分类及特点

	mRNA（信使）	tRNA（搬运）	rRNA（核糖体）
功能	蛋白质合成模板	氨基酸转运的载体	蛋白质合成的场所
含量	占RNA的3%	占RNA的15%	占RNA的80%
分子量	分子较小	分子量最小	差异较大
分布	细胞核细胞质	细胞质	细胞质
二级结构		三叶草
三级结构		倒L型
结构特点	5′端帽子结构3′端多聚A尾带有遗传信息密码	含有稀有碱基、反密码子。 3′端为-CCA	核糖体大、小亚基

　　(一)mRNA结构特点与功能

　　1.结构特点

　　5′末端：帽子结构：m7GpppNm-。

　　3′末端：多聚核苷酸结构，多聚A尾。

　　共同维持mRNA的稳定性。

　　2.结构功能：是蛋白质合成模板。

　　(二)tRNA的结构与功能

　　1.结构特点：①含10-20%稀有碱基，如DHU(双氢尿嘧啶);②3′末端为-CCA-OH，结合氨基酸;③反密码环，识别mRNA上的密码;④分子量最小。

　　一级结构：核苷酸的排列序列。二级结构：三叶草形。三级结构：倒L形。

　　2.结构功能：活化、搬运氨基酸到核糖体的载体。

　　(三)rRNA的结构与功能

　　1.结构特点

　　核糖体大、小亚基

　　2.结构功能

　　参与组成核蛋白体，作为蛋白质合成的场所。

　　四、核酸的理化性质

　　1.DNA变性

　　双螺旋DNA经加热及化学处理(如有机溶剂、酸、碱等)，使互补碱基对间的氢键断裂，双螺旋结构松散，变成单链的过程。DNA变性后，生物活性丧失，但共价键不被破坏，一级结构没有改变。

　　热变性的DNA经缓慢冷却后，两条互补链可重新恢复天然的双螺旋构象，称为复性，也称退火。

　　2.增色效应

　　DNA和RNA溶液均具有260nm紫外吸收峰，这是DNA和RNA定量最常用的方法。

　　变性时双螺旋松解，碱基暴露，对260nm紫外吸收将增加，OD260值增高称之为增色效应;复性后，OD260值减小称为减色效应。

　　3.Tm值

　　紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的融解温度(解链温度)(Tm)。GC含量越高，Tm值越大;另外核酸分子越大，Tm值也越大。

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