生化第二章 核酸
生化自测题 (答案)
Tm = 89.79
（G+C）%=40.748
第三章 蛋白质化学
一、填空题 （1）生物体内的蛋白质是由 20 种 L 型的 氨基酸组成。 （2）当氨基酸处于等点状态时，主要以 兼性 离子形式存在。 （3）维持蛋白质构象的作用力（次级键）有 氢键、 疏水作用 、 离子键 和 范德华力。 （4）盐浓度低时，盐的加入使蛋白质的溶解度 增加 称 盐溶 现象。当盐浓度高时，盐的加入使蛋白质的溶解度下降 称
（17-15）*103nm = 5.88*103 bp
0.34nm
5. 如果人体有1014个细胞，每个体细胞的DNA含有6.4×109核苷酸对，计算人体DNA的总长度为多少？
Hale Waihona Puke 1014 *6.4*109 * 0.34*10-12=2.176*1011 KM = 2.176*1014 M
6. 在pH 7.0的0.15 mol·L-1 NaCl + 0.015 mol·L-1柠檬酸钠溶液中，DNA的（G+C）%与Tm的关系可表示为：（G+C）%=（Tm-69.3）
TTCAAGAGACTT TCAGCAGTTACGTCAA CCTAGAGGTTCAGTA 根据（G+C）%含量，C的Tm最高，A的最低。 3．从蝗虫体内分离的DNA样品含有29.3%的腺嘌呤，计算其余三种碱基的百分含量（按摩尔碱基计）。 T=A=29.3%, G=C=20.7%
4．有一噬菌体的突变株其DNA长度为15μm，而野生型DNA长度为17μm，问该突变株的DNA中有多少个碱基缺失？
A. 2-甲基腺嘌呤； B. 5-甲基胞嘧啶； C. 5-羟甲基胞嘧啶； D. 1-甲基鸟嘌呤。 3. 热变性后的DNA： A A. 紫外吸收增加；B. 磷酸二酯键断裂；C. 形成三股螺旋； D.（G-C）%含量增加 4. DNA的Tm与介质的离子强度有关，所以DNA制品应保存在： A A. 高浓度的缓冲液中； B. 低浓度的缓冲液中； C. 纯水中； D. 有机溶剂中。 5. 假尿苷（Ψ）中的糖苷键连接方式为：A A. C-C； B. C-N ； C. N-N ； D. 以上都不对。 6. DNA在溶液中最稳定的构象为： B A. A-型； B. B-型； C. C-型； D. Z-型。 7. 在核酸分子中核苷酸残基之间的连接方式为： C A. 2’,3’─磷酸二酯键； B. 氢键； C. 3’,5’─磷酸二酯键；D. 糖苷键 8. 真核生物mRNA5’端帽子结构的通式是：B A.m7A5’ppp5’(m)N B. 5’M7G-5’ppp-NmP C. m7A3’ppp5’(m)N D. M7G3’ppp5’(m)N 9. DNA复性的重要标志是： D A. 溶解度降低; B. 溶液粘度降低; C. 紫外吸收增大; D. 紫外吸收降低。 10. 分离出某病毒核酸的碱基组成为：A=27%，G=30%，C=22%，T=21%，该病毒为：A A. 单链DNA； B. 双链DNA ； C. 单链RNA； D. 双链RNA。 五、是非题 1. DNA和RNA都易 (微) 溶于水而难溶于有机溶剂。 2. 核苷酸的碱基和糖相连的糖苷键是C-O （C-N） 型 3. 核苷由核糖或脱氧核糖与嘌呤（或嘧啶）碱基缩合而成，通常是糖的C-1′与嘌噙呤碱的N-9或嘧啶碱的N-1相连。 4. 稀有碱基（修饰碱基）仅存在于RNA，DNA分子中没有 (少量) 修饰碱基。 5. 不同生物的DNA碱基组成各不相同，同种生物的不同组织器官中DNA组成均相同。 6. DNA分子含有 （非） 等摩尔数的A、G、C、T。 7. 真核细胞的DNA全部定位于细胞核。 8. 真核细胞 （叶绿体、线粒体）和原核细胞的染色体都是由DNA和染色体蛋白组成的。 9. 天然DNA变性后，有规律的双螺旋变成了单链的，无规律的“线团”结构。 10 DNA样品Tm值与（G+C）%含量正相关，而增色效应的大小与（A+T）%含量呈正相关。 11. 复性后DNA分子中的两条链并不一定是变性前该分子原先的两条链。 六、问答与计算 1. DNA样品在水浴中加热到一定温度，然后冷至室温测其OD260，请问在下列情况下，加热与退火前后，OD260的变化如何？ （a） 加热的温度接近该DNA的Tm值； （b）加热的温度远远超过DNA的Tm值。 1（a）加热的温度接近该DNA的Tm值，开始退火复性后的A260与变形前完全相同，因为接近 Tm值的温度时，DNA的两条链 并未完全分开。所以复性可以达到和变性前相同的程度，所以OD260的没有变化。 1 （b）加热的温度远远超过DNA的Tm值，退火复性后的A260比变性前高，因为远远超过该DNA的 Tm值的温度时，DNA的两 条链完全分开。所以复性不容易达到和变性前相同的程度，所以OD260的会升高。 2. 下列三种DNA中哪个的Tm最高？哪个的Tm最低？ (a)AAGTTCTCTGAA (b) AGTCGTCAATGCAGTT (C) GGATCTCCAAGTCAT
生化自测题 (答案)
（5）蛋白质的特异性及功能主要取决于： C a、各氨基酸的相对含量； b. 氨基酸的种类；c. 氨基酸序列； d. 非氨基酸物质。 （6）在寡聚蛋白质中，亚基间的立体排布、相互作用以及接触部位间的空间结构称之为：C a. 三级结构 b. 缔合现象 c. 四级结构 d. 变构现象 三、是非题； （1）自然界多肽类物质均由L构型的氨基酸组成，完全没有例外 Gly除外。 （2）球状蛋白分子含有极性基团的氨基酸残基在其内 (外) 部，所以能溶于水。片层结构仅（球状蛋白中也存在）能出 现在纤维状蛋白中，如丝心蛋白，所以不溶于水。 （3）血红蛋白与肌红蛋白均为氧的载体，前者是一个典型的别构蛋白因而与氧结合过程中呈现正协同效应，而后者却不 是。 （4）蛋白质的亚基和肽链是同义的（一般一条多肽链为一个亚基，但两条多肽链以上也可以构成一个亚基）。 （5）二硫键和蛋白质的三级结构密切有关，没有二硫键的蛋白质就没有三级结构 （肌红蛋白没有二硫键但为三级结构）。 （6）镰刀型红细胞贫血症是一种先天遗传的分子病，其病因是由于正常血红蛋白分子中的一个谷氨酸残基被缬氨酸残基 所置换。 （7）在蛋白质和多肽分子中，只存在一种共价键——肽键（二硫键是共价键）。 （8）蛋白质在在小于等电点的pH溶液中，向阳极（阴极）移动，而在大于等电点的pH溶液中，将向阴极（阳极）移动。 （9）肽键是（不）可以自由旋转的C-N键。 （10）蛋白质构象形成中，内部氢键的形成（疏水作用）是驱动蛋白质折叠的主要相互作用力。 （11）用凝胶过滤柱层析（如Sephadex G-100）分离蛋白质，总是分子量小（大）的先下来，分子量大（小）的后下来。 （12）变性后蛋白质溶解度降低是因为中和电荷和去水膜（去除水化膜）所引起的。 （13）SDS-PAGE（SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳）测定蛋白质分子量的方法是根据蛋白质分子所带电荷（大小）不同。 （14）蛋白质的变性作用也（不）涉及肽链的断裂而引起的高级结构的变化。 四、问答题： （1）蛋白质结构层次是怎样区分的？简要说明之。 （2）多肽链的基本化学键是什么？在蛋白质分子中有哪些重要的化学键？它们的功能是什么？ （3）比较肌红蛋白和血红蛋白的氧合曲线，并加以简单说明。
生化核酸习题(附答案)
第2章核酸的结构与功能一、选择题A型题1．下列关于DNA结构的叙述不正确的是A．碱基配对发生在嘌呤和嘧啶之间B．鸟嘌呤和胞嘧啶形成3个氢键C．DNA两条多聚核苷酸链的方向相反D．DNA的二级结构为双螺旋E．腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成3个氢键2．DNA分子的腺嘌呤含量为20％，则胞嘧啶的含量应为A．20％B．30％C．40％D．60％E．80％3．DNA合成需要的原料是A．ATP、CTP、GTP、TTP B．A TP、CTP、GTP、UTP C．dATP、dCTP、dGTP、dTTPD．dATP、dCTP、dGTP、dUTP E．dAMP、dCMP、dGMP、dTMP4．DNA变性是指A．DNA中的磷酸二酯键断裂B．多聚核苷酸链解聚C．DNA分子由超螺旋变成双螺旋D．互补碱基之间氢键断裂E．DNA分子中碱基丢失5．DNA和RNA共有的成分是A．D-核糖B．D-2-脱氧核糖C．鸟嘌呤D．尿嘧啶E．胸腺嘧啶6．DNA和RNA彻底水解后的产物A．戊糖相同，部分碱基不同B．碱基相同，戊糖不同C．戊糖相同，碱基不同D．部分碱基不同，戊糖不同E．碱基相同，部分戊糖不同7．有关RNA的描述不正确的是A．mRNA分子中含有遗传密码B．在蛋白质合成中，tRNA是氨基酸的载体C．胞浆中有hnRNA和mRNA D．snmRNA也具有生物功能E．rRNA可以组成核蛋白体8．hnRNA是下列哪种RNA的前体A．tRNA B．rRNA C．mRNA D．snRNA E．snoRNA9．核酸具有紫外吸收能力的原因是A．嘌呤和嘧啶环中有共轭双键B．嘌呤和嘧啶中有酮基C．嘌呤和嘧啶中有氨基D．嘌呤和嘧啶连接了核糖E．嘌呤和嘧啶连接了磷酸基团10．DNA的解链温度是指A．A260达到最大值的温度B．A260达到变化最大值的50％时的温度C．DNA开始解链时所需要的温度D．DNA完全解链时所需要的温度E．A280达到最大值的50％时的温度11．关于tRNA的错误论述是A．由于不同tRNA的3′-末端结构不同，因而能够结合不同的氨基酸B．含双氢尿嘧啶并形成DHU环C．分子量较小，通常由70～90余个核苷酸组成D．发夹结构是形成三个环的基础E．3′-末端的序列是CCA12．与mRNA中的5′ACG3′密码相对应的tRNA反密码子是A．5′UGC3′ B．5′TGC3′C．5′GCA3′ D．5′CGU3′E．5′TGC3′13．大部分真核细胞mRNA的3′-末端都具有A．多聚A尾B．多聚U尾C．多聚T尾D．多聚C尾E．多聚G尾14．核苷酸中碱基(N)、戊糖(R)和磷酸(P)之间的连接关系是A．N-R-P B．N-P-R C．R-N-P D．P-N-R E．R-P-P-N15．Tm值愈高的DNA分子，其A．G+C含量愈高B．A+T含量愈高C．A+C含量愈低D．A+G含量愈高E．T+C含量愈高16．下列关于B型DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项是错误的A．两条链方向相反B．两股链通过碱基之间的氢键相连C．为右手螺旋，每个螺旋为10个碱基对D．嘌呤碱和嘧啶碱位于螺旋外侧E．螺旋的直径为2.4nm 17．RNA主要存在于A．细胞质B．细胞核C．核仁D．溶酶体E．线粒体18．DNA主要存在于A．细胞质B．细胞核C．溶酶体D．线粒体E．叶绿体19．DNA的三级结构是指A．双螺旋结构B．α-螺旋C．超螺旋D．无规卷曲E．开环型结构20．真核细胞染色质的基本结构单位是A．组蛋白B．核心颗粒C．核小体D．超螺旋E．Q螺旋21．tRNA的二级结构为A．双螺旋B．超螺旋C．线形D．三叶草形E．倒“L”形22．各种tRNA的′末端均有的结构是A．GGA-OH B．CCA-OH C．AAA-OH D．UUA-OH E．TTA-OH 23．在核酸的元素组成中，含量较为恒定的元素是A．C B．H C．O D．N E．P24．组成核酸的基本结构单位是A．嘌呤碱与嘧啶碱B．核糖与脱氧核糖C．核苷D．核苷酸E．寡核苷酸25．下列关于tRNA的叙述，错误的是A．二级结构通常呈三叶草形B．三级结构呈倒“L”形C．具有一反密码子环D．5′末端为C-C-A E．有一个TψC环26．在下列哪种情况下，互补的两条DNA单链将会结合成双链A．变性B．退火C．加连接酶D．加聚合酶E．以上都不是27．RNA形成局部双螺旋时，其碱基配对原则是A．A-T，G-C B．A-U，C-G C．A-U，G-T D．C-T，G-A E．C-U，A-G B型题A．氢键B．磷酸二酯键C．疏水作用D．碱基中的共轭双键E．静电斥力1．碱基互补配对时形成的键是2．维持碱基对之间堆积力的是3．核苷酸之间的连接键是4．核酸分子中紫外光吸收较强的键是5．不利于维持双螺旋稳定的力是A．双螺旋B．超螺旋C．三叶草形D．倒L形E．碱基排列顺序6．核酸的一级结构是指7．DNA二级结构是8．DNA三级结构是9．tRNA的二级结构是10．tRNA的三级结构是附：近年研考及执考试题A型题1．通常不存在RNA中也不存在DNA中的碱基是（2001研考）A．腺嘌呤B．黄嘌呤C．鸟嘌呤D．胸腺嘧啶E．尿嘧啶2．在核酸中，核苷酸之间的连接方式是（2002、1997研考）A．2′，3′—磷酸二酯键B．3′，5′—磷酸二酯键C．2′，5′—磷酸二酯键D．糖苷键E．氢键3．具有左手螺旋的DNA结构是（2012研考）A．G-四链体DNA B．A型DNA C．B型DNA D．Z型DNA4．按照Chargaff规则，下列关于DNA碱基组成的叙述，正确的是（2007研考）A．A与C的含量相等B．A+T=G+C C．同一生物体，不同组织的DNA碱基组成不同D．不同生物来源的DNA，碱基组成不同5．下列DNA双螺旋结构的叙述，正确的是（2004研考）A．一条链是左手螺旋，另一条链是右手螺旋B．双螺旋结构的稳定纵向靠氢键维系C．A+T与G+C的比值为1 D．两条链的碱基间以共价键相连E．磷酸、脱氧核糖构成螺旋的骨架6．下列关于DNA双螺旋结构模型的叙述，不正确的是（2003研考）A．两股脱氧核苷酸链成反向平行B．两股链间存在碱基配对关系C．螺旋每周包含10.5对碱基D．螺旋的螺距为3.54nm E．DNA形成的均是左手螺旋结构7．下列关于DNA双螺旋结构模型的叙述正确的是（2000研考）A．由两条完全相同的多核苷酸链绕同一中心轴盘旋成双螺旋B．一条链是左手螺旋，另一条链为右手螺C．A+G与C+T的比值为1D．A+T与G+C的比值为1 E．两条链的碱基间以共价键相连8．一个DNA分子中，若G所占的摩尔比是32.8%，则A的摩尔比应是（2011研考）A. 67.2%B. 65.6 %C. 32.8 % D．17.2%9．稀有核苷酸存在于下列哪一类核酸中？（1996研考）Ａ．rRNＡＢ．mRNＡＣ．tRNＡＤ．核仁ＤNＡＥ．线粒体ＤNＡ10．下列有关真核细胞mRNA的叙述，错误的是（2001研考）A．是由hnRNA经加工后生成的B．5′-末端有m7GpppN帽子C．3′-末端有多聚A 尾D．该mRNA为多顺反子E．成熟过程中需进行甲基化修饰11．下列选项中，符合tRNA结构特点的是（2010研考）A．5′-末端的帽结构B．3′-末端多聚A尾C．反密码子D．开放阅读框架12．下列关于tRNA的叙述，错误的是（2011研考）A．分子中含有稀有碱基B．分子序列中含有遗传密码C．tRNA分子具三叶草形二级结构D．所有tRNA的3′-端均为-CCA-OH13．下列RNA中，参与形成原核生物50S大亚基的是（2008研考）A. 28SrRNAB. 23SrRNAC. 16SrRNAD. hnRNA14．核酸变性后，可产生的效应是（2007研考）A．增色效应B．最大吸收波长发生转移C．失去对紫外线的吸收能力D．溶液粘度增加15．DNA受热变性时，出现的现象是（2005研考）A．多聚核苷酸链水解成单核苷酸B．在260 nm波长处的吸光度增高C．碱基对以共价键相连D．溶液黏度增加E．最大光吸收峰波长发生转移16．DNA理化性质中的“Tm”值所表达的含义是（2013研考）A．复制的温度B．复性时的温度C．50%双链被打开的温度D．由B型转变成A型的温度17．下列DNA分子中，解链温度（Tm）最高的是（2009研考）A．腺嘌呤和胸腺嘧啶含量占20% B．腺嘌呤和胸腺嘧啶含量占60%C．鸟嘌呤和胞嘧啶含量占30% D．鸟嘌呤和胞嘧啶含量占50%18．下列几种DNA分子的碱基组成比例各不相同，哪一种DNA的解链温度（Tm）最低？（1999研考）A．DNA中A+T含量占15% B．DNA中G+C含量占25% C．DNA中G+C含量占40%D．DNA中A+T含量占60% E．DNA中G+C含量占70%19．不同的核酸分子其解链温度（Tm）不同，以下关于Tm的说法正确的是（1998研考）A．DNA中G-C对比例愈高，Tm愈高B．DNA中A-T对比例愈高，Tm愈高C．核酸愈纯，Tm范围愈大D．核酸分子愈小，Tm范围愈大E．Tm较高的核酸常常是RNA20．组成核酸分子的碱基主要有（2003执考）A．2种B．3种C．4种D．5种E．6种21．组成多聚核苷酸的骨架成分是（2002执考）A．碱基与戊糖B．碱基与磷酸C．碱基与碱基D．戊糖与磷酸E．戊糖与戊糖22．DNA的一级结构是（2008执考）A．多聚A结构B．核小体结构C．双螺旋结构D．三叶草结构E．多核苷酸排列顺序23．DNA碱基组成规律是（2000执考）A．[A]=[C]；[T]=[G] B．[A]+[T]=[C]+[G] C．[A]=[T]；[C]=[G]D．([A]+[T])/([C]+[G])=1 E．[A]=[G]；[T]=[C]24．关于DNA碱基组成的叙述，正确的是（2003执考）A．DNA分子中A与T的含量不同B．同一个体成年期与少年期碱基组成不同C．同一个体在不同营养状态下碱基组成不同D．同一个体不同组织碱基组成不同E．不同生物来源的DNA碱基组成不同25．有关DNA双螺旋结构的叙述，错误的是（2006执考）A．DNA双螺旋是核酸二级结构的重要形式B．DNA双螺旋由两条以脱氧核糖、磷酸作骨架的双链组成C．DNA双螺旋以右手螺旋的方式围绕同一轴有规律的盘旋D．两股单链从5′至3′端走向在空间排列相同E．两碱基之间的氢键是维持双螺旋横向稳定的主要化学键26．核酸对紫外线的最大吸收峰是（2000执考）A．220nm B．230nm C．260nm D．280nm E．300nm 27．DNA变性时其结构变化表现为（2004执考）A．磷酸二酯键断裂B．N-C糖苷键断裂C．戊糖内C-C键断裂D．碱基内C-C键断裂E．对应碱基间氢键断裂28．DNA变性的结果是（2011执考）A．双键解开B．紫外线吸收降低C．凝固D．生物学功能增强E．理化性质不发生任何改变29．有关RNA分类、分布及结构的叙述，错误的是（2005执考）A．主要有mRNA、tRNA和rRNA B．tRNA分子量比mRNA和rRNA小C．胞质中只有mRNA D．rRNA可与蛋白质结合E．RNA并不全是单链结构30．有关mRNA结构的叙述，正确的是（2001执考）A．为线状单链结构，5′端有多聚核苷酸帽子B．可作为蛋白质合成的模板C．链的局部不可形成双链结构D．3′端特殊结构与mRNA的稳定性无关E．三个相连核苷酸组成一个反密码子31．有关mRNA结构的叙述，正确的是（2006执考）A．5′端有多聚腺苷酸帽子结构B．3′端有甲基化鸟嘌呤尾结构C．链的二级结构为单链卷曲和单链螺旋D．链的局部可形成双链结构E．三个相连核苷酸组成一个反密码子32．tRNA分子上3′端序列的功能是（2000执考）A．辨认mRNA上的密码子B．剪接修饰作用C．辨认与核糖体结合的组分D．提供-OH基与氨基酸结合E．提供-OH基与糖类结合33．tRNA含有（2007执考）A．3′-CCA-OH B．帽子m7Gppp C．密码子D．3′-末端的多聚腺苷酸结构E．大、小两个亚基34．帽子结构是指（2007执考）A．m3Gppp B．m6Gppp C．m5Gppp D．m4Gppp E．m7Gppp35.如果一个新分离的核酸成分碱基组成分为A=27％，G=30％,T=21％,C=22％,这一核酸分子最可能的结构是（2014研考）36.DNA在融解温度时的变化是（2018年研考）A.280nm处的吸光度增加B.容易与RNA形成杂化双链C.CG之间的氢键全部断裂D.50%的双链被打开37.如果一个新分离的核酸成分喊基组成为A=27%.G=30%,T=21%.C=22%，这一核酸分子最可能的结构是（2014年研考）A.单链DNAB.双链DNAC.单链RNAD.DNA-RNA杂交双链38.关于DNA双螺旋结构的叙述,错误的是(2016年研考)A.碱基平面与螺旋轴垂直B.碱基配对发生在嘌呤与嘧啶之间C.疏水作用力和氢键维持结构的稳定D.脱氧核糖和磷酸位于螺旋的内侧B型题A.rRNAB.mRNAC.tRNAD.hnRNAE.snRNA1．含稀有碱基最多的RNA是（2003研考）2．即含内含子又含外显子的RNA是（2003研考）A.RNA编辑B.RNA自身剪接C.RNA加帽D.RNA加多聚A尾3.核酶生物学作用是（2017研考年）4.蛋白质氨基酸序列与hnRNA序列不完全对应的可能原因是（2017年研考）X型题1．DNA双螺旋结构中的碱基对主要是（1993研考）A．腺嘌呤-胸腺嘧啶B．胞嘧啶-鸟嘌呤C．尿嘧啶-鸟嘌呤D．腺嘌呤-尿嘧啶2．下列关于tRNA三叶草结构的叙述，正确的是（2001研考）A．5′端第一个环是DHU环B．有一个密码子环C．有一个Tψ环D．3′端具有相同的CCA-OH结构3.能够导致核酸分子Tm值升高的因素有（2017年研考）A.GC含量高B.温度提高C.溶液离子强度高D.缓冲液浓度的改变4.真核生物的mRNA结构包括（2014年研考）A.TATA盒B.5′-末端7甲基鸟嘌呤核苷C.3′-末端多聚腺苷酸D.开放阅读框二、名词解释1．解链温度2．DNA变性3．核酸杂交4．核酶三、填空题1．在典型的DNA双螺旋结构中，由磷酸戊糖构成的主链位于双螺旋的，碱基位于。
Chapter 2 核酸的结构与功能教学教材
核酸的结构与功能
Structures and Functions of Nucleic Acids
内容
2.1 核酸的种类与分布 2.2 核苷酸 2.3 DNA的分子结构 2.4 核酸与蛋白质的复合体 2.5 RNA的分子结构 2.6 核酸的理化性质
2
2.1 核酸（Nucleic acid） 的种类与分布
48
（四）DNA双螺旋结构的多样性
49
双螺旋DNA的类型及相关参数
类型 螺旋方向
存在条件
螺距 碱基数/螺旋 碱基倾角
A-DNA 右手
相对湿度75% 2.53 nm
11
19°
B-DNA 右手
相对湿度92% 3.54 nm
10.4
1°
Z-DNA 左手 嘌呤－嘧啶二核 4.56 nm
12
苷酸为重复单位
N=A/U/G/C
同样，dNDP、dNTP， N=A/T/G/C
腺嘌呤 腺苷
16
核苷多磷酸的生物学功能:
§NTP和dNTP分别是RNA和DNA的直接前体。 §ATP分子的最显著特点是含有两个高能磷酸键。水
解时, ATP可以释放出大量自由能，推动生物体内 各种需能的生化反应。 §UDP、ADP、GDP在多糖合成中，可作为携带葡 萄糖基的载体；CDP在磷脂合成中可作为携带胆 碱的载体。 §GTP、CTP、UTP在某些生化反应中也具有传递能 量的作用。
11
稀 有 碱 基
大多甲基化碱基，tRNA含量丰富 (高达10％) 12
2.2.3 戊糖
β-D-核糖
β-D-脱氧核糖
13
2.2.4 核苷
碱基和核糖（或脱氧核糖）通过C-N 糖苷 键连接形成核苷（或脱氧核苷）。
核酸化学ppt课件
取代基
取代位置 核苷
m22 N
取代基的数目
取代基用下列小写英文字母表示 :
甲基m 甲硫基ms 异戊烯基i
乙酰基ac 羟基o或h
羧基c
氨基n 硫基s
注意：
含修饰核糖的核苷即2’-O-甲基核苷的表示方法，在 核苷符号的右下方注上一个小写m。
例: 2’-O-甲基腺苷 Am
（二）核苷酸（nucleotide, Nt）
第二节 核酸的组成
一 碱基（base）：又称含氮碱
（1）嘧啶碱（pyrimidine, Py）
（2）嘌呤碱（purine, Pu）
其它嘌呤（核酸的代谢产物）： 黄嘌呤、次黄嘌呤、尿酸等
（3）修饰碱基（modified base）： 也称稀有碱基（minor base）
二、核苷、核苷酸
（一）核苷（nucleoside）
3．螺距为3.4 nm，含10个碱基 对（bp），相邻碱基对平面间 的距离为0.34 nm。螺旋直径为 2 nm。 氢键维持双螺旋的横向稳定。
碱基对平面几乎垂直螺旋轴，
碱基对平面间的疏水堆积力维 持螺旋的纵向稳定。
4．碱基在一条链 上的排列顺序不 受限制。遗传信 息由碱基序所携 带。 5．DNA构象有 多态性。
反向的两条多核苷酸链，右手螺旋。
与B-DNA不同点 :
（1）螺体宽而短，直径2.55nm；11个核苷酸一圈，螺距2.46nm。
（2）碱基的倾角大一些：倾角19º。
A-DNA：RNA分子中的双螺旋区；DNA-RNA杂交分子。 A-DNA和B-DNA之间可以相互转换，推测在转录时，DNA
分子发生B→A的转变。
1．DNA分子中核苷酸的连接方式
RNA
简写方法：线条式、文字式
生化核酸结构与功能(共58张PPT)
测定两种核酸分子间的序列相似性 检测某些专一序列在待检样品中存在与否 是基因芯片技术的根底第Fra bibliotek节核酸酶
Nuclease
核酸酶是指所有可以水解核酸的酶 ➢依据底物不同分类
• DNA酶(DNase)： 专一降解DNA。
• RNA酶 (RNase)：
专一降解RNA。
➢依据切割部位不同
DNA纯品: OD260/OD280 = 1.8 RNA纯品: OD260/OD280 = 2.0
二、DNA的变性(denaturation)
定义：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条
单链的过程。
理化因素：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素以及 某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。
变性后其它理化性质变化：
比旋度下降
除侵浮入力密细度升胞高的外源性核酸
DNA复性时，其溶液OD260降低。
〔一W、aDtsNoAn,的C二ric级k,结19构在53〕消化液中降解食物中的核酸以利吸收
二、核酸的分类及分布
体外重组DNA技术中的重要工具酶
核酶
催化性RNA (ribozyme) 作为序列特异性的核酸 内切酶降解RNA。
参与细胞内DNA遗传信息的表 达。某些病毒RNA也可作为遗 传信息的载体。
第一节
核酸的化学组成及一级结构
The Chemical Component and Primary Structure of Nucleic Acid
一、核酸的化学组成
1. 元素组成
C、H、O、N、P
2. 分子组成 —— 碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱 —— 戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖 —— 磷酸(phosphate)
生化课后练习答案
《生物化学》复习资料第二章核酸化学2、试从分子大小、细胞定位以及结构和功能上比较DNA和RNADNA由两条互补的脱氧核糖核甘酸亚单元的链组成的双螺旋结构，RNA 仅是比DNA小得多的核糖核苷酸亚单元单链结构；DNA中有胸腺嘧啶（T）,但无尿嘧啶（U），但RNA则相反，DNA主要生物的遗传信息的载体，指导蛋白质的合成等，而RNA则在于遗传信息的转录，翻译与蛋白质的合成等，有时也可以作为一种催化剂在生物的生命活动起一定的作用.DNA主要存在于细胞核与线粒体，RNA主要存在细胞质基质中。
3. 试从结构和功能上比较tRNA,rRNA,mRNA.1. mRNA勺结构与功能：mRN是单链核酸，其在真核生物中的初级产物称为HnRNA大多数真核成熟的mRN分子具有典型的5'-端的7- 甲基鸟苷三磷酸（m7GTP帽子结构和3'-端的多聚腺苷酸（polyA）尾巴结构。
mRNA的功能是为蛋白质的合成提供模板，分子中带有遗传密码。
mRNA分子中每三个相邻的核苷酸组成一组，在蛋白质翻译合成时代表一个特定的氨基酸，这种核苷酸三联体称为遗传密码（coden）。
2. tRNA的结构与功能：tRNA是分子最小，但含有稀有碱基最多的RNAtRNA 的二级结构由于局部双螺旋的形成而表现为“三叶草”形，故称为“三叶草”结构，可分为五个部分：①氨基酸臂：由tRNA的5'-端和3'-端构成的局部双螺旋，3'-端都带有-CCA-OH顺序，可与氨基酸结合而携带氨基酸。
②DHU臂:含有二氢尿嘧啶核苷，与氨基酰tRNA合成酶的结合有关。
③反密码臂：其反密码环中部的三个核苷酸组成三联体，在蛋白质生物合成中，可以用来识别mRNAt相应的密码，故称为反密码(anticoden )。
④T®C臂：含保守的T®C 顺序，可以识别核蛋白体上的rRNA促使tRNA与核蛋白体结合。
⑤ 可变臂：位于T®C臂和反密码臂之间，功能不详。
生物化学试题 核酸化学
第二章核酸化学.三、典型试题分析1. 下列几种DNA分子的碱基组成比例不同，哪一种DNA的Tm值最低（1999年生化试题）A. DNA中A-T占15％B．DNA中G-C占25％C. DNA中G-C占40％D．DNA中A-T占80％E. DNA中G-C占55%[答案] D2. 核酸的各基本单位之间的主要连接键是(2000年生化试题)A．二硫键B．糖苷键C．磷酸二酯键D．肽键E，氢键[答案) C3．DNA的二级结构是：A．α—螺旋B．β-片层C．β—转角D．超螺旋结构E，双螺旋结构[答案) E4. DNA的热变性特征是A. 碱基间的磷酸二酯键断裂B．一种三股螺旋的形成C．黏度增高D．融解温度因G-C对的含量而异E．在260nm处的光吸收降低[答案] D5. 下列关于DNA碱基组成的叙述，正确的是A. 不同生物来源的DNA碱基组成不同B，同一生物不同组织的DNA碱基组成不同C. 生物体碱基组成随着年龄变化而改变D．A和C含量相等E．A+T=G+C[答案] A6，DNA受热变性时(士998年硕士研究生入学考试题)A. 在260nm波长处的吸光度下降B，多核苷酸链断裂成寡核苷酸链 C. 碱基对可形成氢键D，加入互补RNA链，再冷却，可形成DNA／RNA杂交分子E. 溶液黏度增加[答案] D7，在核酸中占9％"-11％，且可用之计算核酸含量的元素是(1997年硕士研究生入学考试题)A. 碳B，氧C．氮D．氢E．磷[答案] E8，下列关于B-DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项是错误的?A. 两条链方向相反B，两股链通过碱基之间的氢键相连C．为右手螺旋，每个螺旋为10个碱基对D．嘌呤碱和嘧啶碱位于螺旋外侧E．螺旋的直径为20A[答案) D四、测试题(一)A型题1．从小鼠的一种有荚膜的致病性肺炎球菌中提取出的DNA，可使另种无荚膜、不具有致病性的肺炎球菌转变为有荚膜并具致病性的肺炎球菌A．DNA是遗传物质，蛋白质是遗传信息的体现者B，DNA是遗传信息的体现者，蛋白质是遗传物质C．DNA与蛋白质均是遗传物质D．RNA是遗传物质，DNA和蛋白质是遗传信息的体现者E．DNA和蛋白质是遗传物质，RNA是遗传信息的体现者2．核酸中一般不含有的元素是A．C B．H C．O D．P E，S3，在核酸中占9％'--11％且可用之计算核酸含量的元素是A．C B．H C．O D．P E．S4．A(腺嘌呤)与G(鸟嘌呤)在结构上的差别是A，A的C6上布羟基，G的C6上有氨基B．A的C6上有羟基，G的C2上有甲基C，A的C6上有甲基，G的C6上有羰基D．A的C2上有氨基，G的C2上有羟基E．A的C6上有氨基，G的C2上有氨基5，T(胸腺嘧啶)与U(尿嘧啶)在结构上的差别是A．T的C2上有氨基，U的C2上有O ·B．T的C5上有甲基，U的C5上无甲基C．T的C4上有氨基，U的C4上有OD．T的Cl上有羟基，U的C1上无羟基E．T的C5上有羟甲基，U的C5上无羟甲基6，通常既不见于DNA又不见于RNA的碱基是A. 腺嘌呤B．黄嘌呤巳鸟嘌呤D，胸腺嘧啶E，尿嘧啶7，自然界游离核苷酸中的磷酸最常位于A. 戊糖的C-2’上B．戊糖的C-3’上C．戊糖的C-5’上D．戊糖的C-2’及C-3’ E. 戊糖的C-2’及C-5’上8，假尿嘧啶核苷的糖苷键是·A．C-C键B．C-N键C．N-N键D．C-H键E．N-H键9，核苷酸中碱基(N)、戊糖(R)和磷酸(P)之间的连接关系是A. N-R-PB. N-P-RC. R-N-PD．P-N-R E．R-P-P-N10，脱氧胸苷的英文简写符号为A．AdR B，CdR C．UdR D. TdR E. CdR11，CR表示A. 脱氧胞苷B．胞苷 C. 腺苷D．脱氧腺苷E，脱氧核糖12，含有稀有碱基较多的核酸是A．rRNA B．tRNA C．mRNA D．hnRNA E。
生化一轮复习的重点(学前必看)
生化考点问题疏导（带着问题去学生化，效率更高！）第二章核酸化学第一节核苷酸一、化学组成与命名1、碱基？3种基本嘧啶碱基？2种基本嘌呤碱基？嘌呤和嘧啶环上原子排列顺序？2、核糖？核糖分哪两类，有何区别？3、核苷？核苷中核糖与碱基以何种化学键连接？4、核苷酸？核苷酸完全水解的产物是？二、细胞内游离核苷酸及其衍生物1、细胞中重要的核苷酸衍生物有哪3大类？2、NMP / NDP / NTP / dNMP / dNDP / dNTP表示什么？中文名称？3、NTP与dNTP在核酸生物合成中的作用？4、NDP、NTP还有那些作用？选2个例子记住5、ppGpp / ppGppp / ppApp / ppAppp的中文名字及主要作用？6、cAMP、cGMP的中文、作用7、NAD、NADP、FAD的中文、作用（可以在“维生素”那章统一记忆）第二节DNA分子结构（重点）一、DNA一级结构1、DNA一级结构的定义2、一条DNA单链中核苷酸以何种化学键相连，该化学键由什么基团反应生成？3、DNA碱基序列的阅读顺序4、DNA一级结构测序的2种基本方法是？二、DNA二级结构1、DNA二级结构定义2、Chargaff定律的两大结论（碱基当量定律、不对称比率）3、双螺旋结构的4个要点（记住以下关键词，尽可能还原书上原话）（1）反向平行、大沟小沟（2）外侧骨架、内侧碱基平面（3）螺旋直径、碱基距离、螺距（记住具体数值）（4）结构稳定（4大作用力是什么？与维持蛋白质各级结构的作用力共同记忆和区分）4、DNA多态性的两个影响因素？5、4类DNA双螺旋分别是什么，有何区别（结合书上表格了解）？细胞中主要存在的是哪一种？6、回文序列？镜像重复？7、回文序列和镜像重复会导致怎样的DNA螺旋结构产生？有何意义？三、DNA三级结构1、DNA三级结构定义？DNA三级结构与超螺旋的关系？2、何种超螺旋结构是天然DNA主要形式，有利于基因表达？第三节RNA分子结构（重点）一、tRNA结构1、tRNA一级结构的特点（小，多稀有碱基，多彼此分隔又能相互配对的保守序列）2、tRNA的二级结构是什么？四臂四环分别是什么？（尤其注意氨基酸臂和反密码子环）3、tRNA的三级结构是什么？与氨基酸结合的部位是什么结构？二、rRNA结构1、rRNA的特点（数量多，种类少）2、rRNA的作用（构成核糖体、构成核酶）三、mRNA结构1、mRAN的主要功能？2、顺反子、单顺反子、多顺反子的定义？3、原核生物与真核生物mRNA的差异？4、SD序列是什么？5、真核生物mRNA结构？“帽子”和“尾巴”的作用分别是什么？第五节核酸的性质与分离纯化一、核酸的一般性质1、核酸的一般性质有哪些？（溶液黏度、固体性状、溶解性、酸碱性、带电性）二、核酸的紫外吸收特性1、核酸及其降解产物吸收紫外光的原理？吸收波段？最大吸光度？2、减色效应定义？（从原理上理解，并类比得出增色效应定义）三、核酸的变性、复性和分子杂交1、核酸变性的定义？复性的定义？分子杂交的定义？2、DNA变性的表示方式？3、Tm的中文名及定义？4、影响Tm值的因素有哪些（2个）5、变性DNA可发生复性的条件（缓慢冷却、pH）6、探针技术第三章蛋白质化学第一节蛋白质的分子组成一、元素组成1、蛋白质中主要的5种元素？2、蛋白质中氮含量与蛋白质质量的关系？二、氨基酸1、氨基酸定义？2、构成生物体的氨基酸（或者说有密码子对应的氨基酸）有20种，其中非α-氨基酸的是？无手性碳的是？有两个手性碳的是？3、氨基酸的分类（记忆技巧见补充材料1，倒数第二页）4、氨基酸的物理性质（固体性状、熔点、溶解度、旋光性、吸光性）5、两性离子定义？6、氨基端等电点定义？计算方法（分R基是否可离解）？氨基酸处于不同pH下的带电情况？三、肽1、肽、寡肽、多肽的定义？2、肽键、氨基酸残基的定义？3、肽链的书写顺序？4、肽键的3大性质？第二节蛋白质分子结构一、一级结构1、蛋白质一级结构定义？2、维系蛋白质一级结构的作用力？二、空间结构1、蛋白质二级结构、超二级结构、结构域、三级结构、亚基、四级结构的定义？超二级结构和结构域与二级结构、三级结构的关系是什么？2、维系蛋白质三维结构的作用力有哪些？其中次级键有哪些？最主要的是哪个？3、蛋白质二级结构有哪几种模式（只记名字）？4、蛋白质超二级结构主要有哪3种模式（只记名字）？三、蛋白质等电点与蛋白质变性的概念（第4节）1、蛋白质等电点定义？决定因素？2、蛋白质变性的定义？可逆变性与不可逆变性？3、导致蛋白质变性的因素？4、变性蛋白质的物理、结构、化学、生物性质变化？5、蛋白质的凝固作用第四章酶第一节酶的一般性质一、酶是生物催化剂二、酶催化的特性三、酶的化学本质1、酶的定义2、酶与无机催化剂的2个共性与酶的5个特性。
核酸的结构与功能
现代分子生物学的基础：1953年 Watson和 Crick发现DNA的双螺旋结构
P24
• 1968年 Nirenberg发现遗传密码 • 1973年美国斯坦福大学首次进行了体外基因重组 • 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 • 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA测序方法 • 1985年 Mullis发明PCR技术 • 1990年 启动人类基因组计划(HGP) • 2003年 完成人类基因组计划 • 20世纪末 发现许多具有特殊功能的RNA
2003年4月14日，美、英、日、意、中同时宣布： 人类30亿碱基DNA序列已测定出来
P30
核酸分子大小的表示方法
碱基数目（单链）： base或kilobase, kb 碱基对数目（双链）： base pair, bp或kilobase pair, kb DNA和RNA的分子量呈多样性
<50bp常被称为寡核苷酸(oligonucleotide)
P32
0.34nm
3.4nm
1nm
3、两条核苷酸链通过碱 基间的氢键连接。遵从
T
A
碱基互补原则，即：
A-T配对，形成两个氢键 C
G
G-C配对，形成三个氢键
互补
P32
4、碱基堆积力（疏水力）和氢键 维系DNA双螺旋结构的稳定 力量
P32
Watson-Crick的DNA双螺旋
2.0 nm
DNA双螺旋结构存在多样性：
第三节 DNA的结构与功能 第四节 RNA的结构与功能 第五节 核酸的理化性质及应用
第四节 RNA的结构与功能
RNA的一级结构即核苷酸的排列顺序 RNA的基本组成单位是4种核糖核苷酸 AMP、GMP、CMP、UMP RNA的基本结构键是 3’，5’ – 磷酸二酯键 RNA的分子小，种类多，稀有碱基多
基础生物化学复习题
第二章核酸1.何为核酸？根据所含戊糖不同，核酸可分为哪二类？核糖核酸按其功能不同主要分为哪三类？答：核酸是由多个核苷酸聚合而成的重要生物大分子。
一类所含戊糖为脱氧核糖，称为脱氧核糖核酸DNA，另一类所含戊糖为核糖，称为核糖核酸RNA。
转移RNA（tRNA)，约占RNA总量的15%；信使RNA(mRNA)，约占总量的5%;核糖体RNA(rRNA)，约占总量的80%。
2.两大类核酸在细胞中的分布如何？答：原核细胞内，DNA集中在核质区，RNA分散在细胞质。
3.遗传信息的载体及储存形式各是什么？答：DNA是遗传信息的载体。
染色体DNA分子中的脱氧核苷酸顺序（即碱基顺序）是遗传信息的贮存形式4.核酸的基本组成成分是什么？基本单位呢？答：碱基（嘌呤碱和嘧啶碱）、戊糖（核糖和脱氧核糖）和磷酸是核酸的基本组成成分。
碱基与戊糖组成核苷，核苷再与磷酸组成核苷酸，核苷酸是核酸的基本结构单位。
核酸是一种多聚核苷酸5.DNA和RNA的基本化学组成有何异同？答：RNA： D-核糖， A、G、C、U碱基DNA： D-2-脱氧核糖， A、G、C、T碱基均含有磷酸6.核苷酸的水解产物是什么（核苷酸由什么组成？）核苷水解产物是什么（核苷由什么组成？）常见碱基有哪几种？答：核苷酸由磷酸与核苷组成。
核苷由碱基和戊糖组成。
核苷是由脱氧核糖或核糖与嘌呤碱或嘧啶碱通过β-构型C-N糖苷键连接而成的糖苷。
常见的碱基有：尿嘧啶（U）、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤 (G)7.形成核苷时，戊糖的哪位碳与碱基的哪位N相连接？RNA、DNA各由哪四种核苷酸组成？答：脱氧核糖或核糖的C1与嘌呤碱的N9连接，（C1`-N9糖苷键），与嘧啶碱的N1连接（C1`-N1糖苷键）。
例外，在假尿苷中，糖苷键是C1`-C5糖苷键。
在DNA中，脱氧核糖与四种主要碱基形成四种主要的脱氧核糖核苷（脱氧核苷）：dA dG dC dT在RNA中，核糖与四种主要碱基形成四种主要的核糖核苷（核苷）：A、G、C、U8.细胞内的核苷三磷酸主要有什么作用？答：细胞内的核苷三磷酸都是高能磷酸化合物，在生化反应中作为能量和磷酸基团的供体（以ATP为最重要），它们也是合成核酸和其它有机物的原料。
基础生化试题集
基础生物化学试题集基础生物化学教研室第二章核酸一．填空1、tRNA的二级结构为型，三级结构为型。
2、TRNA运送氨基酸时与氨基酸相连的臂称为，末端最后三个碱基排列顺序为，位于端。
3、核酸中富含修饰成分的是，含帽子结构的是。
4、B-DNA双链中一条链的方向是，另一条链的方向是，每对碱基旋转一圈，螺距为nm，碱基平面与螺轴，且位于螺旋的侧，磷酸-脱氧核糖位于螺旋侧。
5、双螺旋结构稳定的作用力是、、。
6、任何有机体都含有和两种最基本的化学成分.7. 核酸根据其化学组成可分为和两大类;核苷酸由和和.组成.8、细胞质中的RNA主要分为和和.其中是具有传递遗传信息的作用; 是转运氨基酸的工具; 是和核糖体结合构成蛋白质合成的场所。
9、在寡聚核苷酸5'GACGTCACT3’的互补序列为。
10. DNA的紫外吸收峰是nm,蛋白质是nm.11. tRNA分子3端有一共同的碱基序列,其功能是.12. RNA中常见的碱基是, , 和.二选择题：1．RNA和DNA彻底水解后的产物A．核糖相同，部分碱基不同 B.碱基相同，核糖不同C．部分碱基不同，核糖不同 D.碱基不同，核糖相同E．以上都不是2．核酸分子中核苷酸之间的连接方式是：A．2’，3’磷酸二酯键 B.3’，5’磷酸二酯键C．2’，5’磷酸二酯键 D.糖苷键E．氢键3．下列哪组碱基的含量高，则双螺旋DNA的Tm值也高A．A+G B.A+TC．C+T D.C+GE．A+C4．核酸的最大吸收波长是A、260nm B 290nm C 270nm D 280nm5. 原核生物的mRNA不含.A. poly(A) B SD序列 C 插入顺序 D 先导区6. 下列几个双螺旋DNA分子中,Tm值最高的是.A AAGTTCTCTGAAB AGTCGTCAATGCATTCAAGAGACTT TCAGCAGTTACGTC. GGACCTCTCAGG D AGCGAGCATAGCCTGGAGAGTCC TCGCTCGTA TC7. 某双链DNA纯样品含15%的A,该样品中G的含量为.A 35%B 15%C 30%D 20%8. 维系DNA双螺旋稳定的最主要的力是.A 氢键B 离子键C 碱基堆积力D 范德华力三名词解释增色效应减色效应DNA的变性DNA的复性Tm值Chargaff定律DNA的一级结构四.问答1.核酸的基本结构单位是什么?其组成如何?写出嘌呤和嘧啶的简化式.2.比较DNA和RNA的异同.3.比较tRNA、mRNA、rRNA的分布,结构特点及功能.4.试述碱基,核苷酸和核酸在结构上的关系.5.简述DNA双螺旋的特点.第三章蛋白质一、填空1．处于等电点的蛋白质，其净电荷为，溶解度处于。
生化各章题目及答案
生化各章题目及答案生化各章题目及答案第一章蛋白质第二章核酸(一)名词解释1．单核苷酸(mononucleotide)2．磷酸二酯键（phosphodiester bonds）3．不对称比率（dissymmetry ratio）4．碱基互补规律(complementary base pairing)5．反密码子（anticodon）6．顺反子（cistron）7．核酸的变性与复性（denaturation、renaturation）8．退火（annealing）9．增色效应（hyper chromic effect）10．减色效应（hypo chromic effect）11．噬菌体（phage）12．发夹结构（hairpin structure）13．DNA的熔解温度（melting temperature Tm）14．分子杂交（molecular hybridization）15．环化核苷酸(cyclic nucleotide)（二）填空题1．DNA双螺旋结构模型是_________于____年提出的。
2．核酸的基本结构单位是_____。
3．脱氧核糖核酸在糖环______位置不带羟基。
4．两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于____中，RNA主要位于____中。
5．核酸分子中的糖苷键均为_____型糖苷键。
糖环与碱基之间的连键为_____键。
核苷与核苷之间通过_____键连接成多聚体。
6．核酸的特征元素____。
7．碱基与戊糖间是C-C连接的是______核苷。
8．DNA中的____嘧啶碱与RNA中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。
9．DNA中的____嘧啶碱与RNA中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。
10．DNA双螺旋的两股链的顺序是______关系。
11．给动物食用3H标记的_______，可使DNA带有放射性，而RNA不带放射性。
12．B型DNA双螺旋的螺距为___，每匝螺旋有___对碱基，每对碱基的转角是___。
生物化学讲义第二章核酸化学
核酸的结构与功能【目的和要求】1. 熟悉核酸的种类、分布和主要的生物学功能。
2．掌握核酸的化学组成、核苷酸的连接方式。
3．归纳区分两类核酸在化学组分上的异同点。
4．说出DNA二级结构的模型及其主要特点。
5．简述RNA分子组成和结构的特点。
6．简述三种RNA结构特点和主要功能。
7．了解核酸重要的理化特性及其在医学上的应用。
8．能说出生物体内重要的单核苷酸及其生化功能。
【本章重难点】1.核酸的种类、分布和生物学功能。
2．核酸的化学组成。
3．DNA和RNA的分子结构与功能。
4．核酸的变性、复性及杂交。
5．生物体内重要的单核苷酸。
学习内容第一节核酸的化学组成第二节 DNA的分子结构第三节 RNA的分子结构第四节核酸的理化性质第一节核酸的化学组成一、核酸（nucleic acid）的分类、分布与生物学功能分类分布生物学功能核糖核酸（RNA）细胞质参与蛋白质的生物合成5 % 蛋白质合成的直接模板tRNA 15 % 活化与转运AArRNA 80 % 充当装配机，提供场所脱氧核糖核酸（DNA ） 核内、染色质遗传的物质基础** 基因 —— DNA 分子中的功能片段（决定遗传特性的碱基序列）。
二、核酸的分子组成1．核酸的元素组成：C.H.O.N.和P ；代表元素P ，平均含量9～10％。
2．核酸的基本组成单位：核苷酸（nucleotide ）1）核苷酸的组成戊糖、碱基：核苷、核苷酸：核苷酸链：3/,5/－磷酸二酯键；3/－羟基端，5/－磷酸基端水解 水解 磷酸 戊糖(戊糖、脱氧戊糖)核酸 核苷酸核苷 嘧啶（C.T.U ）碱基嘌呤(A.G)2）核苷酸的结构与命名3）核苷酸的功用3．两类核酸在分子组成上的异同点第二节 DNA 的分子结构一、DNA 的一级结构组成DNA 分子的基本单位是四种脱氧核苷酸:dAMP 、dCMP 、dGMP 和dTMP1．DNA 的碱基组成规律：Chargaff 规则：①同一生物不同组织的DNA 样品，其碱基成分含量相同。
刘不言 2.生化第二章-核酸
A.单链DNA B.双链DNA C.单链RNA D.DNA-RNA杂交双链
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DNA双螺旋结构： 1、DNA 反向平行互补 2、右手螺旋（A型、B型）
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2011A-27.下列关于tRNA的叙述错误的是 B
A.分子中含稀有碱基较多 B.分子序列中含有遗传密码 C.tRNA分子呈三叶草二级结构 D.所有tRNA的3'末端均为CCA-OH
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苷代表碱基（5种）
嘌呤 碱基
嘧啶
腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G
DNA、RNA均有
胞嘧啶 C 胸腺嘧啶 T—DNA独有 尿嘧啶 U—RNA独有
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磷酸 戊糖 碱基
DNA（双链） 磷酸
脱氧核糖
A.由两条完全相同的多核苷酸链绕同一中心轴盘旋成双螺旋 B.一条链是左手螺旋，另一条链为右手螺旋 C.A十G与C十T的比值为1 D.A十T与G十C的比值为1 E.两条链的碱基间以共价键相连
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2010X-157改.下列关于DNA二级结构模型的叙述正 确的是 ACD
E.其功能是作为蛋白质合成的模板
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生化第二章核酸的结构和功能
第二章核酸的结构与功能本章重点核酸前言：1.真核生物DNA存在于细胞核和线粒体内，携带遗传信息，并通过复制的方式将遗传信息进行传代；真核生物RNA存在于细胞质、细胞核和线粒体内。
2.在某些病毒中，RNA也可以作为遗传信息的载体。
一、核酸的化学组成以及一级结构（一）、核苷酸是构成核酸的基本组成单位1．DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，而RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。
2．核苷酸中的碱基成分:含氮的杂环化合物。
①DNA中的碱基：A\T\C\G。
②RNA中的碱基：S\U\C\G。
★这五种碱基的酮基或氨基受所处环境的pH是影响可以形成酮-烯醇互变异构体或氨基-亚2．核糖①β-D-核糖：C-2’原子上有一个羟基。
②β-D-脱氧核糖：C-2’原子上没有羟基☆脱氧核糖的化学稳定性比核糖好，这使DNA成为了遗传信息的载体。
3．核苷①核苷②脱氧核苷③核糖的C-1’原子和嘌呤的N-9原子或者嘧啶的N-1原子通过缩合反应形成了β-N-糖苷键。
在天然条件下，由于空间位阻效应，核糖和碱基处在反式构象上。
3．核苷酸的结构与命名①核苷或脱氧核苷C-5’原子上的羟基可以与磷酸反应，脱水后形成磷酸键，生成核苷酸或脱氧核苷酸。
②根据连接的磷酸基团的数目不同，核苷酸可分为核苷一磷酸（NMP）、核苷二磷酸（NDP）、核苷三磷酸（NTP）。
③生物体内游离存在的多是5’核苷酸★细胞内一些参与物质代谢的酶分子的辅酶结构中都含有腺苷酸，如辅酶Ⅰ（NAD+），它们是生物氧化体系的重要成分，在传递质子或电子的过程中具有重要的作用。
（二）、DNA是脱氧核糖核苷酸通过3’，5’-磷酸二酯键连接形成的大分子1.脱氧核糖核苷三磷酸C-3’原子的羟基能够与另一个脱氧核糖核苷三磷酸的α-磷酸基团缩合，形成了一个含有3’，5’-磷酸二酯键的脱氧核苷酸分子。
2.脱氧核苷酸分子保留着C-5’原子的磷酸基团和C-3’原子的羟基。
3.多聚体核苷酸链的5’-端是磷酸基团，3’-端是羟基。
生化-第二章-核酸的结构与功能思维导图脑图
核酸核酸的化学组成以及一级结构核苷酸和脱氧核苷酸是构成核酸的基本组成单位DNA是脱氧核苷酸通过3，5-磷酸二酯键聚合形成的线性大分子RNA是核糖核苷酸通过3,5-磷酸二酯键聚合形成的线性大分子核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序DNA的空间结构与功能DNA的二级结构是双螺旋结构DNA双螺旋结构的实验基础DNA双螺旋结构模型的要点DNA由两条多聚脱氧核苷酸组成DNA的两条多聚脱氧核苷酸链之间形成了互补碱基对两条多聚脱氧核苷酸链的亲水性骨架将互补碱基对包埋在DNA双螺旋结构内部两个碱基对平面重叠产生了碱基堆积作用DNA双螺旋结构的多样性DNA的多链结构DNA双链经过盘绕折叠形成致密的高级结构封闭环状的DNA具有超螺旋结构真核生物DNA被逐级有序地组装成高级结构DNA是主要的遗传物质RNA的空间结构与功能mRNA是蛋白质生物合成的模板真核细胞mRNA的5'-端有帽结构真核生物和有些原核生物mRNA的3'-端有多聚腺苷酸尾的结构真核生物细胞核内的hnRNA经过一系列的修饰和剪接成为成熟的mRNAmRNA的核苷酸序列决定蛋白质的氨基酸序列tRNA是蛋白质合成中氨基酸的载体tRNA含有多种稀有碱基tRNA具有特定的空间结构tRNA的3'-端连接着氨基酸tRNA的反密码子能够识别mRNA的密码子以rRNA为主要成分的核糖体是蛋白质合成的场所组成性非编码RNA是保障遗传信息传递的关键因子催化小RNA核仁小RNA核小RNA胞质小RNA调控性非编码RNA参与了基因表达调控非编码小RNA的特征和作用长非编码RNA的特征和作用环状RNA的特征和作用核酸的理化性质核酸具有强烈的紫外吸收DNA变性是一条DNA双链解离为两条DNA单链的过程变性的核酸可以复性或形成杂交双链。
第二章生化明教程章节习题集
第二章核酸一、练习题目(一)名词解释1．不对称比率 5．减色效应 9．回文序列2．碱基互补 6．Tm值 10．拓扑异构体3．分子杂交 7．三叶草型结构 11．超螺旋结构4．增色效应 8．发夹结构(二)问答题1．核酸的元素组成特点是什么?它的应用如何?2．DNA和RNA分子组成差别是什么?3．试述DNA双螺旋(B结构)的要点?稳定DNA双螺旋结构主要作用力是什么?它的生物学意义是什么?4．chargaff原则的要点是什么?5．RNA分哪几类?各类RNA的结构特点和生物功能是什么?6．简述RNA和DNA分离提取的最基本原则?7．影响DNATm值大小的因素有哪些?8．RNA易被碱水解，DNA则抗碱，为什么?9．试述tRNA二级结构的共同特征?10．什么是DNA的变性?DNA的复性?它们与分子杂交的关系?11．什么是DNA超螺旋结构?有几种形式?形成超螺旋结构的意义?12．大肠杆菌DNA的分子量为2.8×109，一个脱氧核苷酸对的平均分子量为670。
计算：①该DNA长度?②占有的体积是多少?③形成多少圈螺旋?13．某基因片段的碱基分析结果如下，写出该基因片段的碱基排列顺序切割A得：32P—G，32P—GACTCTG，32P—GACTCTGAGC切割G得：32P—GACTCT，32P—GACTCTGA，切割C得：32P—GA，32P—GACT，32P—GACTCTGAG切割T得：32P—GAC，32P—GACTC(三)填空题1．__________和__________提出DNA的双螺旋模型，从而为分子生物学的发展奠定了基础。
2．DNA与RNA的结构差别：DNA为__________链，RNA为__________链，DNA中有__________和__________，而RNA代之为__________和__________。
3．RNA分为__________、__________和__________，其中以__________含量为最多，__________分子量为最小，__________含稀有碱基最多。
生物化学绪论
第4节 细胞的新陈代谢
生物体的重要特征是新陈代谢现象，包括物质 代谢和能量代谢。 一、物质交换方式
1. 自由扩散
2. 促进扩散
3. 主动运输
4. 内吞 5. 出胞
二、能量代谢方式
生物体内能量代谢是通过化学反应 来实现的。
能量代谢方式有产能代谢和储能代 谢两种。
生物体内可被细胞直接利用的能量 是一类高能化合物，它是存在于生物 体内的特殊分子，如三磷酸腺苷(ATP)。
离子: K, Na, Mg,
细胞的化合物
第3节 生命的结构基础
生物体都是由细胞构成的，细胞是生物 体的基本单位。成年人含6×1013个细胞。 细胞分为两类：
原核细胞：结构不完善，没有成形的 细胞核
真核细胞：结构完善，有成形的细胞 核，外被核膜，核中有染 色体，细胞质中有细胞器。
1. 产能代谢与储能代谢 能量代谢的内容包括： 能量释放 能量转移 能量利用
能量的来源： 生物体从外界所吸收的营
养物质。
2. 高能化合物ATP三磷酸腺苷
腺嘌呤
核糖
O-
O-
O-
O P O ～ P O ～ P O-
O
O
O
高能键
高能键：在水解反应或基团转移时放出 大量能量 的键。
细胞膜 (7.5～10nm)
磷脂(50%)：有亲水的头和疏水的尾，构成膜的骨架，有流 动性，不是刚性的
蛋白质(50%)：嵌入脂质双层或浮在磷脂表面
细胞
胞质 (细胞膜 与细胞 之间, 液体部 分称为 基质， 有一定 结构和 功能。
线粒体(动力工厂)：由内外两层生物膜组成。内膜上有许多
小颗粒，称为基粒。膜上有许多与呼吸有关酶
4. 化学工业 发酵；精细化学品开 发；催化剂
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核酸DNA 若干基因 组蛋白
第一节 概述
Section 1 Summary
一、核酸的分类
核糖核酸(ribonucleic acid, RNA) RNA主要参与遗传信息的表达。
脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA) DNA是遗传信息的载体。
RNA和DNA都是以单核苷酸(nucleotide)为基 本单位所组成的多核苷酸长链。
O-
HH
H
H
OH OH
±
CMP
N
pICMP=
pKa1+pKa2 2
=
0.8+4.5 2
= 2.65
NH2 N
pKa2=4.5
O
ON
HO P O CH2 O
O-
HH
H
H
OH OH
CMP-
pKa3=6.4
O -
ON
O P O CH2 O
O-
HH
H
H
OH OH
CMP--
4种核苷酸的解离曲线
可在pH2.0～5.0之间分离各种核苷酸
OH
-D-脱氧核糖(deoxyribose) （构成DNA）
2．核苷(nucleoside)：
核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成 的化合物。 在大多数情况下，核苷是由核糖或脱氧核糖 的C-1′ -羟基与嘧啶碱N1或嘌呤碱N9进行缩 合，故生成的化学键称为N- 糖苷键。
N9 β1
腺苷(AR)
N9-β1糖苷键
O
NH
N
O
H
酮式尿嘧啶
NH
NH
N
O
H
亚氨基态胞嘧啶
OH
N
N
OH
稀醇式尿嘧啶
碱基的紫外吸收
最大吸收峰在260nm附近
核苷酸的两性解离和等电点
胞嘧啶核苷酸的解离
NH2 + HN
NH2 + HN
O
ON
HO P O CH2 O
OH
HH
H
H
OH OH
+ CMP
pKa1=0.80 HO NH2
O
ON
P O CH2 O
与磷酸基缩合的位置：2-核苷酸、3-核苷酸和 5-核苷酸。
最常见的核苷酸是5-核苷酸（5常被省略）
5 -核苷酸的分子结构
（二）核苷酸的磷酸化
5-核苷酸又可按其在5位缩合的磷酸基的多少，分为一磷酸 核苷（核苷酸）、二磷酸核苷和三磷酸核苷。
环核苷酸的分子结构
环一磷酸腺苷
环一磷酸鸟苷
核苷酸的命名及缩写符号
核酸 核苷酸
磷酸 核苷
戊糖
核糖 脱氧核糖
嘌呤碱 含氮碱
嘧啶碱
一、嘌呤碱和嘧啶碱
1. 嘧啶碱(pyrimidine)：
4 3N
O 5 HN
NH2
O
NHNCH32来自6N O NO N
1
H
H
ON H
嘧啶
尿嘧啶
Uracil，U
胞嘧啶
Cytosine，C
胸腺嘧啶
Thymine，T
2. 嘌呤碱(purine)：
pH3.5时各核苷酸所带电荷
核苷酸 AMP GMP CMP UMP
磷酸基电荷 碱基的电荷
-1
+0.54
-1
+0.05
-1
+0.84
-1
+0
净电荷 -0.46 -0.95 -0.16
-1
（四）核苷酸的生物学功能
1、细胞中的携能 物质
ATP是能量的直接供体； （脱氧）核苷三磷酸是合成RNA和DNA的原料； ATP、GTP、CTP、TTP、UTP； ADP、GDP、CDP、TDP、UDP； 参加合成代谢； UTP--糖类合成、GTP--蛋白质合成、CTP--脂类合成
NH2
O
6
5 N7
N
N
1N
N
HN
8
2
N
4
N9 H
3
N
N H 2HN
N
N H
嘌呤
腺嘌呤(adenine, A) 鸟嘌呤(guanine, G)
二、戊糖与核苷
1．戊糖(pentose)：
HO 5´CH2 O OH 4´ 3´ 2´ 1´
HO CH2
OH
O
OH OH
-D-核糖(ribose) （构成RNA）
第二章 核 酸
Chapter 2 Nucleic acid
什么是核酸?
核酸的发现：1869年，瑞士米歇尔（Miescher）
核酸的定义：
生物体内一类含有磷酸基团的重要生物大分子（酸性物 质），是遗传变异的物质基础，是遗传信息的载体， 在蛋白质的生物合成中起重要的作用。
细胞
细胞质 细胞核
染色体 非组蛋白
脱氧 d
碱基 A G T C U
磷酸基数目 M D T
磷酸 P
（三）核苷酸的性质
一般物理性质 ； 互变异构现象； 紫外吸收，260nm ； 核苷酸的两性解离和等电点 ；
互变异构现象
O C HN
ON H
uracil 酮式
OH C N HO N
uracil 烯醇式
NH2 N
N
O
H
氨基态胞嘧啶
OH
N1 β1
脱氧胞苷(dCR)
N1-β1糖苷键
核苷小结：
碱基和核糖的缩合物，以N-糖苷键相连； 成苷位置：
核糖C-1与嘧啶N-1； 核糖C-1与嘌呤N-9。
核苷：
腺苷A，鸟苷G，胞苷C，尿苷U；
脱氧核苷：
脱氧腺苷dA, 脱氧鸟苷dG, 脱氧胞苷dC, 脱氧胸苷dT；
“稀有核苷”是由“稀有碱基”所生成的核苷。
rRNA是细胞中含量最多的RNA，占总量的80%。 rRNA与蛋白质一起构成核蛋白体，作为蛋白质生物 合成的场所。
tRNA在蛋白质的生物合成过程中转运氨基酸。
第二节 核酸的化学组成
Section 2 The Chemical Component of Nucleic Acid
核酸的水解产物：
2、酶的辅助因子的结构成分
3、细胞通讯的媒介
第二信使（cAMP、cGMP），影响多种酶的活性 调节核苷酸ppGpp
第三节 核酸的分子结构
Section 2 The Structure of Nucleic Acid
一、核酸的一级结构
一分子核苷酸的3-位羟基与另一分子核苷酸 的5-位磷酸基通过脱水可形成3,5-磷酸二酯 键，从而将两分子核苷酸连接起来。
假尿苷（ψ） 1, C5-糖苷键
C5
1
三、核苷酸
（一）核苷酸的组成 核苷酸(nucleotide)是由核苷与磷酸经脱水缩合后
生成的磷酸酯类化合物，包括:
核糖核苷酸: 5-AMP, 5-GMP, 5-CMP, 5-UMP 脱氧核糖核苷酸: 5-dAMP, 5-dGMP, 5-dCMP, 5-dTMP
二、核酸的生物学功能
（一）DNA是主要的遗传物质
图：肺炎球菌的转化图解 （1944年，O. Avery)
图：35S和32P标记的噬菌体T2感染大肠杆菌图解 （1952年，A.D.Hershey和M.Chase）
（二）RNA参与蛋白质的生物合成
mRNA分子中带有遗传密码，其功能是为蛋白质的合 成提供模板(templet)。 mRNA分子中每三个相邻的核苷酸组成一组，在蛋白 质翻译合成时代表一个特定的氨基酸，这种核苷酸三 联体称为遗传密码（coden)。