第二章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能

核酸的分子組成：基本組成單位是核苷酸，而核苷酸則由堿基、戊糖和磷酸三種成分連接而成?！　?/span>

兩類核酸：

脫氧核糖核酸（DNA），存在于細(xì)胞核和線粒體內(nèi)。

核糖核酸（RNA），存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)。

1.堿基

DNA:ATCG

RNA:AUCG

嘌呤和嘧啶環(huán)中均含有共軛雙鍵，因此對(duì)波長(zhǎng)260nm左右的紫外光有較強(qiáng)吸收，這一重要的理化性質(zhì)被用于對(duì)核酸、核苷酸、核苷及堿基進(jìn)行定性定量分析。

２.戊糖

DNA分子的核苷酸的　糖是β-D-2-脫氧核糖，RNA中為β-D-核糖。

３.磷酸：生物體內(nèi)多數(shù)核苷酸的磷酸基團(tuán)位于核糖的第五位碳原子上。

核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)

核苷酸在核酸鏈上的排列順序?yàn)楹怂岬囊患?jí)結(jié)構(gòu)，核苷酸之間通過(guò)3′，5′磷酸二酯鍵連接。

DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)

DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)

①DNA兩條鏈反向平行，形成右手螺旋結(jié)構(gòu)

②磷酸核糖鏈在螺旋外部，堿基在螺旋內(nèi)部

③螺旋形成大小溝，相間排列

④堿基平面與螺旋中心軸垂直A=T,G≡C配對(duì)，每10個(gè)堿基對(duì)，螺旋上升一圈，螺距為3.4nm，氫鍵維持雙螺旋橫向穩(wěn)定性，堿基堆積力維持雙螺旋的縱向穩(wěn)定性。（助記：01234，01即10，10個(gè)堿基一周，直徑2nm，螺距3.4）

DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)

DNA超螺旋

a.負(fù)超螺旋：順時(shí)針右手螺旋的DNA雙螺旋

b.正超螺旋：反方向圍繞它的軸扭轉(zhuǎn)而成

DNA在真核細(xì)胞內(nèi)的組裝：

①核小體：是染色質(zhì)絲的最基本單位

②核小體的組成：組蛋白、DNA

③核小體由核心顆粒、連接區(qū)DNA兩部分組成：核心顆粒包括組蛋白H2A、H2B、H3、H4各兩分子構(gòu)成的致密八聚體以及纏繞其上的7/4圈的DNA鏈

RNA

（1）mRNA（半衰期最短）

①mRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：從5’末端3’末端的結(jié)構(gòu)依次是5’帽子結(jié)構(gòu)、5’末端非編碼區(qū)、決定多肽氨基酸序列的編碼區(qū)、3’末端非編碼區(qū)和多聚腺苷酸尾巴。帽子和多聚尾A的功能：mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)化、mRNA的穩(wěn)定性維系、翻譯起始的調(diào)控

②mRNA功能：從DNA轉(zhuǎn)錄遺傳信息，是蛋白質(zhì)合成的模板 把核內(nèi)DNA的堿基順序，按照堿基互補(bǔ)的原則，抄錄并轉(zhuǎn)送至胞質(zhì)，作為蛋白質(zhì)合成的直接模板。

（2）tRNA

tRNA一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

①含10%—20%稀有堿基

②3’末端為—CCA—OH

③反密碼子環(huán)

④二級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：三葉草結(jié)構(gòu)

⑤三級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：倒L形

tRNA功能：運(yùn)輸氨基酸的載體

（3）rRNA

含量最多，參與組成核蛋白體，作為提供蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所

DNA變性

某些理化因素作用下，堿基對(duì)間的氫鍵被打斷，DNA雙鏈解開(kāi)成兩條單鏈的過(guò)程

增色效應(yīng)：變性后DNA溶液的紫外吸收作用增強(qiáng)的效應(yīng)

Tm（溶解溫度）

核酸加熱變性過(guò)程中50%DNA變性時(shí)的溫度稱為該核酸的解鏈溫度，又稱Tm。