核酸的結(jié)構(gòu)與功能

　　核酸的基本組成單位-核苷酸

　　需了解核苷酸的組成，DNA和RNA的堿基要牢記。要注意核糖堿基共有5種，即A、T、U、C、G。

　　需注意DNA為脫氧核糖核酸，RNA為核糖核酸，它們的戊糖組成是不同的。

　　1.核苷酸是核酸的基本構(gòu)成單位，核苷酸由核苷及磷酸組成，核苷由戊糖和堿基構(gòu)成，核酸分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)兩類。

　　2.DNA中和RNA中共同都含有的嘌呤堿主要為腺嘌呤(A)和鳥嘌呤(G)，共同含有的嘧啶堿是胞嘧啶(C)。DNA中特有的嘧啶堿為胸腺嘧啶(T)，RNA中特有的嘧啶堿為尿嘧啶(U)。

　　3.RNA主要分為三種，即核糖體RNA(rRNA)、轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)及信使RNA(mRNA)。此外，還有核內(nèi)小RNA(snRNA)、小(分子)干擾RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)等。

　　DNA的結(jié)構(gòu)與功能

　　DNA堿基組成規(guī)律必須理解掌握。DNA的三級結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)簡單記憶即可。

　　1.DNA堿基組成規(guī)律：[A]=[T]，[G]=[C]。由此可推導(dǎo)出：[A]/[T]=[G]/[C];[A]+[G]=[T]+[C]。

　　2.DNA的堿基組成具有種屬特異性，同一個體的不同器官或組織DNA的堿基組成相似;生物體內(nèi)的堿基組成一般不受年齡、生長狀況、營養(yǎng)狀況和環(huán)境條件的影響。

　　(1)DNA一級結(jié)構(gòu)：DNA分子多核苷酸鏈中脫氧核糖核苷酸的排列順序(也就是堿基排列順序)。基本化學(xué)鍵：3'，5'-磷酸二酯鍵。

　　(2)DNA的二級結(jié)構(gòu)：雙螺旋模型。右手雙螺旋：兩條鏈走向相反，長度相等。局部特點：磷酸和脫氧核糖相連而成的親水骨架位于外側(cè)，疏水堿基對位于內(nèi)側(cè)。

　　結(jié)構(gòu)參數(shù)：直徑2nm，每旋轉(zhuǎn)一周包括10個脫氧核苷酸殘基，螺距為3.4nm。

　　穩(wěn)定因素：縱向——堿基堆積力(疏水力);橫向——氫鍵(A=T，兩個氫鍵;G≡C，三個氫鍵)。

　　(3)DNA的三級結(jié)構(gòu)：超螺旋結(jié)構(gòu)。作用：使得長度大大壓縮。

　　3.DNA的理化性質(zhì)及其應(yīng)用

　　(1)核酸的紫外吸收峰在260nm處。

　　(2)變性的概念：在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。

　　(3)變性的本質(zhì)：DNA變性的是雙鏈間氫鍵的斷裂。

　　(4)變性的現(xiàn)象：粘度降低;由于變性時雙螺旋松解，堿基暴露，對260nm紫外吸收將增加，稱之為增色效應(yīng)。

　　(5)復(fù)性：分離的DNA雙鏈再次互補結(jié)合形成雙螺旋，稱為復(fù)性。復(fù)性的分子基礎(chǔ)是堿基配對。

　　RNA的結(jié)構(gòu)與功能

　　本部分內(nèi)容需要掌握三種RNA的主要功能，熟悉mRNA和tRNA的結(jié)構(gòu)特點。

　　1.RNA主要有三種：①mRNA：蛋白質(zhì)合成的直接模板(由一條DNA模板轉(zhuǎn)錄而來);②tRNA：轉(zhuǎn)運氨基酸;③rRNA：和蛋白質(zhì)一起構(gòu)成核糖體。

　　2.原核生物和真核生物mRNA有不同的特點：①原核生物mRNA：多順反子。真核生物mRNA：單順反子。②原核生物mRNA：轉(zhuǎn)錄與翻譯一般是偶聯(lián)的。真核生物轉(zhuǎn)錄的mRNA：前體則需經(jīng)轉(zhuǎn)錄后加工為成熟的mRNA與蛋白質(zhì)結(jié)合生成信息體后才開始工作。③原核生物mRNA：半壽期很短。真核生物mRNA：半壽期較長。④原核mRNA：5'端無帽子結(jié)構(gòu)，3'端一般無多聚A尾巴。真核生物mRNA：5'端有帽子結(jié)構(gòu)(m7GpppNm)，3'端大多數(shù)有多聚A尾巴。

　　3.tRNA的結(jié)構(gòu)特點

　　(1)tRNA一級結(jié)構(gòu)特點：分子量最小;3'-末端是-CCA-OH，是其攜帶氨基酸的位點。

　　(2)tRNA二級結(jié)構(gòu)的特點：三葉草形。

　　(3)tRNA三級結(jié)構(gòu)的特點：倒“L”字母形。

　　4.核糖體RNA(rRNA)是細胞內(nèi)含量最豐富的RNA。

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