核酸的组成与结构
核酸的结构和功能
核酸的结构和功能核酸是生命体中的重要有机分子，承载着遗传信息传递和储存的功能。
本文将介绍核酸的结构和功能，并探讨其在生物体内的重要作用。
一、核酸的结构核酸主要由核苷酸单元组成，每个核苷酸由糖、磷酸和碱基三个部分组成。
1. 糖基核酸的糖基可以是核糖（RNA）或脱氧核糖（DNA）。
两者的化学结构略有差异，核糖分子上有一个羟基（-OH），而脱氧核糖则没有。
2. 磷酸基核酸的磷酸基连接在糖基上，形成糖磷酸骨架。
这些磷酸基在核酸的结构中起到支撑和稳定作用。
3. 碱基核酸的碱基分为嘌呤和嘧啶两类。
嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），它们具有双环结构。
嘧啶包括胸腺嘧啶（T，DNA中）或尿嘧啶（U，RNA中）以及胞嘧啶（C），它们是单环结构。
通过糖基和碱基的结合，核苷酸单元可以形成线性或环状的核酸分子。
二、核酸的功能1. 遗传信息传递与储存核酸是生物体内传递和储存遗传信息的重要分子。
DNA是细胞内遗传信息的主要储存库，而RNA则将这些信息从DNA中传递到蛋白质的合成过程中。
2. 蛋白质合成RNA在蛋白质合成过程中起着重要的角色。
其中，转录过程将DNA上的信息转录成RNA分子，而翻译过程则利用RNA的遗传信息来合成特定的蛋白质。
3. 酶的活性调节某些RNA分子本身具有催化活性，称为核糖酶。
这些核糖酶可以催化特定的生化反应，从而调节细胞内的代谢和信号传递过程。
4. 调控基因表达RNA通过调控基因表达来控制细胞的发育和功能。
其中，小干扰RNA（siRNA）和微小RNA（miRNA）等RNA分子可以与特定的mRNA结合，从而抑制或加强特定基因的转录和翻译过程。
5. 病毒的复制与感染一些病毒利用RNA作为基因材料进行复制和传播。
例如，HIV等病毒具有RNA基因组，通过感染宿主细胞并复制RNA来使病毒持续存在。
三、核酸的重要性核酸作为生命体中的重要分子，在生物体内扮演着关键的角色。
它们不仅负责生物体遗传信息的传递和储存，还参与了细胞代谢的调控和基因表达的调节。
第5章核酸的化学 第二节 核酸的化学组成
食品生物化学
二、核酸的水解产物
3.次黄嘌呤衍生物——次黄嘌呤核苷酸（IMP）
在肌肉组织中，腺嘌呤核苷酸循环过程中由AMP脱氨形成 次黄嘌呤核苷酸。
次黄嘌呤核苷酸在生物体内是合成腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤 核苷酸的关键物质，对生物的遗传有重要的功能。另外，它还 是一种很好的助鲜剂，有肉鲜味，与味精以不同比例混合制成 具有特殊风味的强力味精（见第九章第二节鲜味）。
2.腺苷衍生物——环腺苷酸（cAMP）
cAMP是由ATP经腺苷酸环化酶催化而成的。
食品生物化学
图5-7 环腺苷酸（cAMP）
食品生物化学
cAMP广泛存在于一切细胞中，浓度很低。它们的主要作 用不是作为能量的供体，而是在生物体内参与细胞内多种调节 功能，如它可调节细胞内催化糖和脂肪反应的一系列酶的活性， 也可以调节蛋白激酶的活性。一般把激素称为第一信使，而称 cAMP为“第二信使”。
核酸是一种聚合物，它的结构单位是核苷酸 。
核酸
核苷酸
磷酸
核苷
碱基
戊糖
(嘌呤碱和嘧Ch啶em碱Pa)st(e核r 糖或脱氧核糖)
图5-1 核酸的水解产物
食品生物化学
三、核酸水解产物的化学结构
1．戊糖
DNA和RNA的主要区别是所含戊糖不同，DNA分子中的戊 糖是β-D-2-脱氧核糖，而RNA分子中的戊糖是β-D-核糖 。
碱基 Ade Gua Cyt Ura
第二单元 核酸的结构和功能
(1～2题共用备选答案)
A.G、C、T、U
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱG、A、C、T
C.A、G、C、U
D.G、A、T、U
E.I、C、A、U
【助理】
1RNA分子中所含的碱基是
四、DNA的功能
DNA是遗传的物质基础，表现生物性状的遗传信息贮存在DNA分子的核苷酸序列中。当细胞分裂时，生物遗传信息通过复制从亲代(细胞)传递给子代(细胞)，使物种得以延续。因此，DNA与细胞增生、生物体传代有关。DNA还可通过转录指导RNA(包括mRNA)合成，将遗传信息传递给mRNA；继而以mRNA为模板合成特异的蛋白质分子。蛋白质赋予生物体或细胞特异的生物表型和代谢表型，使生物性状遗传。
C．DNA双螺旋以右手螺旋的方式围绕同一轴有规律地盘旋
D．两股单链的5′至3′端走向在空间排列上相同
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
答案：D
三、DNA的三级结构
原核生物没有细胞核，其DNA分子在双螺旋基础上进一步扭转盘曲，形成超螺旋，使体积压缩。超螺旋结构就是DNA的三级结构。
在真核生物的染色体中，DNA的三级结构与蛋白质的结合有关。与DNA结合的蛋白质有组蛋白和非组蛋白两类。组蛋白有H1，H2A，H2B，H3和H4共5种，它们都是含有丰富的赖氨酸和精氨酸残基的碱性蛋白质。组蛋白H2A、H2B、H3和H4各两分子形成八聚体，八聚体之外绕有近1圈约140至146个碱基对的DNA，构成一个核小体。H1位于核小体与核小体之间的连接区，并与约75至100个碱基对的DNA结合，组成串珠状结构。在核小体结构基础上，DNA链进—步折叠，形成染色(单)体。人类细胞核中有46条(23对)染色体，这些染色体的DNA总长达1．7m，经过折叠压缩，46条染色体总长也仅200nm左右。
核酸的结构和功能
核酸的结构和功能核酸是生物体内的重要生物大分子之一，其结构和功能对于生物体的正常生理活动具有重要意义。
核酸主要包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），它们在细胞中扮演着信息传递、遗传、调控等方面的重要角色。
本文将详细介绍核酸的结构和功能。
一、核酸的结构核酸是由核苷酸单元组成的长链分子。
核苷酸由一个含氮碱基、糖分子和磷酸组成。
核苷酸通过磷酸二酯键连接成链状结构，相邻核苷酸之间的磷酸二酯键被称为链的磷酸骨架。
在DNA中，糖分子是脱氧核糖（deoxyribose），而在RNA中则是核糖（ribose）。
碱基分为嘌呤（鸟嘌呤和胸腺嘧啶）和嘧啶（腺嘌呤、鸟嘌呤和尿嘧啶）两类。
在DNA中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶以氢键的方式通过碱基配对相互结合，形成双螺旋结构。
而在RNA中，核糖和碱基之间没有形成稳定的双螺旋结构。
二、核酸的功能1.存储遗传信息：DNA是生物体内存储遗传信息的主要分子。
通过DNA的序列编码了生物体内所有蛋白质的合成信息。
每一个DNA分子都包含了生物体所有的遗传信息，它能够准确地复制自身，并通过遗传信息的传递实现后代群体的生存和繁殖。
2.转录和翻译：DNA的遗传信息通过转录作用被转录成一种中间产物RNA，即RNA的合成过程。
在细胞质中，RNA通过读取DNA上的密码信息并翻译成蛋白质序列，从而实现遗传信息的传递。
这个过程被称为翻译。
3.转运和储存能量：核酸还能承担转运和储存能量的功能。
例如，三磷酸腺苷（ATP）是细胞内的一种重要能量转移分子，在胞吞、细胞呼吸等细胞代谢过程中转运和释放能量。
4. 催化作用：部分RNA分子具有催化作用，被称为酶RNA （ribozyme）。
酶RNA能够在特定条件下催化化学反应，例如：RNA酶能够剪切RNA链，还能参与核酸的合成和修复等生物化学过程。
5.调控基因表达：除了DNA编码蛋白质的功能外，核酸还能调控基因表达过程。
RNA在细胞内扮演着信使RNA、转运RNA和核糖体RNA等不同角色，参与调控基因表达的过程，例如：转录因子通过与一些基因的调控区域结合，将DNA转录为RNA，进而调控该基因的表达。
核酸的结构和功能
一、核酸的化学组成
1. 元素组成 C、H、O、N、P（9~10%）
2. 分子组成
碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱
核苷
核苷酸
戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖
磷酸(phosphate)
目录
碱基
N 7
8 9 NH
5 6 1N
43 2 N
嘌呤(purine)
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
"for their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material"
Francis Harry Compton Crick
James Dewey Watson
Maurice Hugh Frederick Wilkins
（二） DNA双螺旋结构模型要点
（Watson, Crick, 1953）
DNA分子由两条相互平行但走 向相反的脱氧多核苷酸链组成， 两链以”脱氧核糖-磷酸” 为 骨架，以右手螺旋方式绕同一 公共轴盘。螺旋直径为2nm， 形成 大沟 (major groove) 及小 沟(minor groove)相间。
60S
4718个核苷酸 160个核苷酸 120个核苷酸
占总重量的35%
三种RNA内容小结
mRNA
tRNA
结 单链
局部双链
构 5'—m7GpppNm、 三叶草形、倒L形
NNHHN22H2
N
NNN
生物化学 第13章 核酸结构
Cytosine Thymine Uracil
Adenine
Guanine
Phosphate
Nitrogenous base
Pentose sugar
HOCH2
OH
HOCH2
OH
HO
H
Ribose (in RNA) Doxyribose (in DNA)
（二）核酸的基本结构单位——核苷酸
6、核苷酸的衍生物
OH
2´ H (O)H
（二）核酸的基本结构单位——核苷酸
4、核苷酸 nucleotide
核苷酸是核苷的磷酸酯。作为DNA或RNA结构单元的核 苷酸分别是5′-磷酸-脱氧核糖核苷和5′-磷酸-核糖核苷。
O
HO P OH2C O B OH
O
HO P OH2C O B OH
OH OH
OH
核糖核苷酸
脱氧核糖核苷酸
3、mRNA一级结构的特 点
真核细胞mRNA的3’-末端有一段长达200个核 苷酸左右的聚腺苷酸(polyA) ，5’-末端有一个 甲基化的鸟苷酸，称为“帽子结构” 。
问题：大部分真核细胞mRNA的3′-末端都具有多聚（ ）
三、DNA的高级结构
1953年，J. Watson 和F. Crick 在前人研 究工作的基础上，根 据 DNA 结 晶 的 X- 衍 射图谱和分子模型， 提出了著名的DNA双 螺旋结构模型，并对 模型的生物学意义作 出了科学的解释和预 测。
（三）多聚核苷酸
多聚核苷酸是通过核苷酸的5’-磷酸基与 另一分子核苷酸的C3’-OH形成磷酸二酯 键相连而成的链状聚合物。
由脱氧核糖核苷酸聚合而成的称为DNA 链；
由核糖核苷酸聚合而成的则称为RNA链。
核酸的分子组成和结构
核酸的分子组成和结构核酸是构成生物体基本遗传信息的大分子，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
它们在细胞中起着传递、复制和转录遗传信息的重要作用。
核酸的分子组成和结构是理解其功能和特性的基础。
我们来看核酸的分子组成。
核酸由核苷酸组成，而核苷酸又由糖、磷酸和碱基三个部分组成。
其中，DNA的糖是脱氧核糖，而RNA 的糖是核糖。
糖和磷酸通过磷酸二酯键连接在一起，形成核苷酸的主体结构。
碱基则连接在糖的1号碳上，通过N-糖苷键与糖相连。
DNA的碱基有腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C），而RNA的碱基则是腺嘌呤（A）、尿嘧啶（U）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
我们来探讨核酸的分子结构。
DNA和RNA的分子结构都是由两条互补的链组成的。
这种结构被称为双螺旋结构。
在DNA中，两条链通过碱基之间的氢键相互连接，形成稳定的螺旋结构。
其中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之间是通过两个氢键连接的，而鸟嘌呤和胞嘧啶之间是通过三个氢键连接的。
这种特殊的氢键配对使得DNA的两条链保持互补性。
RNA的结构与DNA类似，但由于RNA含有尿嘧啶而不含胸腺嘧啶，因此RNA是以单链的形式存在的。
除了双螺旋结构，核酸还可以形成其他的二级和三级结构。
在DNA中，双螺旋可以进一步形成超螺旋、环形和染色质等结构。
RNA则可以形成各种不同的二级结构，如发夹结构、环状结构和四链结构等。
这些二级和三级结构的形成与核酸的碱基序列、糖基连接方式以及环境条件等因素有关。
总结起来，核酸的分子组成和结构是由核苷酸、糖、磷酸和碱基等部分组成的。
核酸分为DNA和RNA两种类型，其糖的种类和碱基的组成略有不同。
核酸以双螺旋结构为基础，通过碱基之间的氢键相互连接，形成稳定的结构。
此外，核酸还可以形成其他的二级和三级结构，这些结构对于核酸的功能和特性具有重要影响。
对于生物学研究和遗传工程等领域来说，对核酸的分子组成和结构有深入的理解是至关重要的。
了解核酸的组成和结构有助于我们理解生命的起源和进化，揭示基因的功能和调控机制，以及开发新的药物和治疗方法。
最经典总结-核酸的组成和结构、功能
考点一 核酸的组成、结构与功能1.核酸的组成(1)组成元素：C 、H 、O 、N 、P 。
(2)基本单位——核苷酸核苷酸的组成成分：a.磷酸、b.五碳糖、c.含氮碱基，其相关种类：b 是2种，c 是5种。
(3)基本单位的种类⎩⎪⎨⎪⎧脱氧核糖核苷酸(4种)――→组成DNA核糖核苷酸（4种）――→组成RNA■助学巧记巧记DNA 组成结构的“五、四、三、二、一”2.核酸的种类和功能(1)分类：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
(2)“三看”法快速确认DNA 、RNA3.DNA 和RNA 的比较分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成单位成分碱基共有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)特有T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 五碳糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸功能是主要的遗传物质，携带和复制遗传信息，并决定蛋白质的生物合成(1)针对RNA病毒：是RNA病毒的遗传物质(2)mRNA：传递遗传信息(3)tRNA：运输氨基酸(4)rRNA：组成核糖体(5)极少数RNA可作为酶，具有催化功能存在①真核生物：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体②原核生物：拟核、质粒主要存在于细胞质中1.真题重组判断正误(1)人轮状病毒是一种双链RNA病毒，利用吡罗红染色，可以鉴别小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染(2016·四川，6A)(×)(2)核酸→核苷酸属于水解反应(2016·经典高考)(√)(3)tRNA分子中含有一定数量的氢键(2014·江苏卷，1A)(√)(4)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(2014·江苏，1D)(×)(5)DNA和RNA分子的碱基组成不完全相同(2013·重庆高考)(√)以上内容考查了DNA和RNA分子的化学组成及空间结构、功能及鉴定，其主要源自教材必修1P26～29关于核酸的相关知识，大多属识记内容。
2.(教材必修1P28图2－9改编)下图为某核苷酸链的示意图，下列相关叙述中，正确的是()A.图示化合物的元素组成只有C、H、O、NB.图示化合物为DNA的一条链C.图中的T、C、G可参与合成6种核苷酸D.图示化合物只能在细胞核中找到解析核苷酸链的组成元素有C、H、O、N、P，A错误；图中含有碱基T，为DNA的一条链，B正确；T、C、G可参与合成5种核苷酸，C错误；DNA主要分布在细胞核中，此外在细胞质中也有少量DNA，D错误。
高一生物必修一知识点核酸
千里之行，始于足下。
高一生物必修一知识点核酸核酸是生物体内一种重要的生物大分子，是传递、复制和控制遗传信息的基础。
核酸主要由核苷酸组成，是由多个核苷酸单元通过磷酸二酯键连接而成的。
核酸分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种。
下面将从核酸的结构、功能及复制等方面详细介绍核酸的知识点。
一、核酸的结构1.核苷酸的组成与结构：核苷酸是核酸的组成单元，由一个五碳糖（脱氧核糖或核糖）、一个含氮碱基和一个磷酸基团组成。
2.核酸的结构：DNA的结构是双螺旋结构，由两股互补的链以螺旋形状排列，两条链通过碱基对之间的氢键连接在一起。
RNA的结构通常是单链状。
二、核酸的功能1.储存遗传信息：核酸是细胞内遗传信息的主要储存和传递分子。
DNA携带着生物体遗传信息的全部，通过DNA复制和RNA转录传递给下一代。
2.指导蛋白质合成：DNA通过RNA转录来合成RNA分子，其中包括mRNA（信使RNA）、rRNA （核糖体RNA）和tRNA（转移RNA）。
mRNA带着DNA的信息转移到核糖体，指导蛋白质的合成。
3.调控基因表达：一些特定的RNA分子能干扰基因或调节基因的表达，参与生物体发育、分化和生理代谢等过程。
三、核酸的复制第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。
DNA的复制是细胞分裂的前提和基础，是生命物质的自我复制。
DNA的复制遵循半保留复制规律，即一个DNA分子在复制过程中产生两个完全相同的DNA分子，并且每个新的DNA分子包含一条模板链和一个新合成的链。
1.复制酶与复制起始点：DNA复制过程中的复制酶主要有DNA聚合酶和DNA连接酶，它们在复制起始点上起到关键作用。
2.复制过程：DNA复制可分为三个主要步骤：解旋、复制和连接。
解旋过程是由解旋酶催化DNA两条链的分离，形成复制起始点，为DNA复制提供模板。
复制过程中，DNA聚合酶沿着模板链合成新链，每个核苷酸由它的三个基本组件（脱氧核糖、碱基、磷酸）组成。
连接过程由DNA连接酶完成，将新合成的DNA片段粘贴在一起。
核酸化学知识点总结
核酸化学知识点总结一、核酸的化学结构1. 核酸的基本结构核酸是由核苷酸组成的，核苷酸又由碱基、糖和磷酸组成。
碱基分为嘌呤和嘧啶两类，嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶包括胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）或尿嘧啶（U）。
糖分为核糖和脱氧核糖，其中RNA中的糖为核糖，DNA中的糖为脱氧核糖。
核苷酸是由碱基和糖组成的核苷，再与磷酸结合形成核苷酸。
2. 核酸的二级结构核酸的二级结构是指单条核酸链上碱基序列所具有的空间结构。
DNA分子具有双螺旋结构，由两条互补的DNA链通过氢键相互缠绕形成。
RNA分子没有固定的二级结构，但在一些情况下也可以形成双链结构。
3. 核酸的三级结构核酸的三级结构是指单条核酸链在立体空间上所呈现的结构。
DNA分子呈现出右旋的螺旋结构，RNA分子则可以形成各种复杂的结构。
4. 核酸的四级结构核酸的四级结构是指多条核酸链相互作用所形成的更为复杂的结构。
在一些特定情况下，核酸分子可以形成四级结构，并参与到一些生物学过程中。
二、核酸的功能1. 遗传信息的储存与传递核酸是生物体内遗传信息的携带者，DNA分子储存着生物体的遗传信息，RNA分子则在转录和翻译过程中参与到遗传信息的传递和表达中。
2. 蛋白质合成核酸通过转录和翻译的过程，参与到蛋白质的合成过程中。
DNA分子在转录过程中产生mRNA，mRNA再通过翻译过程将基因信息翻译成蛋白质。
3. 调节基因表达在一些生物学过程中，核酸可以通过转录调控、剪接调控和甲基化调控等方式来参与到基因的表达调节中。
4. 氧化磷酸化核酸分子参与到细胞内氧化磷酸化过程中，通过释放出磷酸来提供细胞内化学能量，并维持细胞内正常生理活动。
三、核酸的合成1. DNA的合成（DNA合成）DNA的合成是DNA聚合酶在DNA模板的引导下，将合适的脱氧核苷酸三磷酸酶与新合成的核甙核苷酸通过磷酸二酯键连接，使DNA链不断延长的过程。
DNA合成是细胞分裂前的准备工作，也是基因工程和分子生物学研究中的重要技术手段。
生物化学第二章核酸
（五）体内重要的游离核苷酸及其衍生物
1、多磷酸核苷酸
NDP NTP (A，G, C, U）
dNDP dNTP (A，G, C, T）
H N
N H
N
H
9
N
H
O-
O-
O-
腺嘌呤
~ ~ -O— P -O— P -O— P HOH2C5′ O OH
‖
‖
O
O
‖
O
4′
1′
3′ 2′
M-单 D-二 T－三 P-磷酸
Erwin Chargaff （1905－1995）
3、 DNA 分子X射线衍射照片
DNA 分子 X射线衍射照片
4、DNA双螺旋结构模型（double-helical structure） 1953年，James Watson & Francis
James Watson & Francis Crick
第二章 核酸的结构和功能
Structure and function of Nucleic Acid
核 酸(nucleic acid)
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。
核酸的种类、分布和功能
脱氧核糖核酸
(deoxyribonucleic acid, DNA)
分布于细胞核（98％），线 粒体，叶绿体， 质粒。
由于几何形状的限制，碱基对只能由嘌呤和嘧啶配对，即A 与T，G与C。这种配对关系，称为碱基互补。A和T之间形 成两个氢键， G与C之间形成三个氢键。
碱基配对和氢键形成
3、双螺旋横截面的直径约为2 nm，相邻两个 碱基平面之间的距离（轴距）为0.34 nm， 每10个核苷酸形成一个螺旋，其螺距（即螺 旋旋转一圈的高度）为3.4 nm。
核酸的组成和分类
核酸的组成和分类核酸的基本结构单位是核苷酸，核苷酸由核苷和磷酸组成，核苷由碱基和戊糖组成。
DNA 中戊糖为 D-2-脱氧核糖 （D-2-deoxyribose ） ，碱基为腺嘌呤、 鸟嘌呤、 胞嘧啶和胸腺嘧啶； RNA 中戊糖为 D-核糖 （D-ribose ） ，碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。
碱基和戊糖的化学结构 组成核酸的碱基主要为嘌呤衍生物和嘧啶衍生物，核酸中的嘌呤衍生物都是腺嘌呤和 鸟嘌呤。
嘌呤碱基由母体化合物嘌呤衍生而来。
DNA ：嘧啶衍生物为胞嘧啶和胸腺嘧啶， RNA ： 嘧啶碱为胞嘧啶和尿嘧啶，但 核酸中还发现一些修饰碱基，也称稀有碱基，它们绝大部分也都是嘌呤和嘧啶类化合 物。
稀有碱基含量很少，种类却很多，以甲基化的碱基居多。
核酸中， tRNA 含稀有碱基最 多，含量可高达 10％。
（自己画结构） DNARNA嘧啶碱基是母体化合物嘧啶的衍生物，tRNA 中含有少量胸腺嘧核酸根据戊糖的种类分类，构成DNA 的戊糖是D-2- 脱氧核糖，RNA 链的戊糖是D- 核糖。
此外, 还发现有D-2-O- 甲基核糖。
糖环上的 C 原子编号为1'，2'，3'，4'，5'。
核苷戊糖与碱基缩合而成的化合物称为核苷。
1、核苷的分类 按照戊糖种类的不同：核糖核苷，脱氧核糖核苷， 2-O-甲基核苷；按照碱基的不同：嘌呤核苷和嘧啶核苷2、核苷的结构特点 核苷结构中糖基与碱基以 β-糖苷键相连，称为 N-糖苷键，核苷中戊糖 均为呋喃型环状结构。
在空间结构上碱基与糖环平面互相垂直，在 DNA 双螺旋中碱基配对 是以反式定位的，碱基上的氨基或酮基可以互变异构为亚氨基或烯醇基。
不同 pH 条件下核 苷有不同的解离态。
核苷酸1、种类 核苷的磷酸酯叫核苷酸，分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两大类。
核糖核苷 的戊糖分别可形成 2'、 3'、5'三种核苷酸；脱氧核糖核苷只能形成 3'和 5'-核苷酸； 2'-O-甲基核苷也只有两种核苷酸。
核酸的组成与核苷酸的命名
核酸的组成与核苷酸的命名核酸是生物体内重要的生物大分子，具有存储遗传信息和参与遗传转录、翻译等重要生物功能。
核酸由核苷酸构成，每个核苷酸分子由磷酸、糖和碱基三个部分组成。
本文将详细介绍核酸的组成以及核苷酸的命名方法。
一、核酸的组成核酸是由核苷酸连接而成的长链状高分子物质。
每个核苷酸分子由磷酸、糖和碱基三个部分组成。
磷酸是核苷酸的磷酸根，连接不同核苷酸的磷酸根构成了核酸的骨架。
糖是核苷酸的重要组成部分，常见的糖包括脱氧核糖和核糖。
碱基是核苷酸的碱性部分，包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C）等五种。
二、核苷酸的命名方法核苷酸的命名遵循一定的规则，一般采用三个字母表示碱基，一个字母表示糖类，PO4表示磷酸根。
其中，第一个字母表示核糖（R）或脱氧核糖（dR），第二个字母表示碱基，第三个字母表示磷酸根。
例如，脱氧腺苷酸的命名为dAMP，核苷酸里面带有T（腺嘌呤）碱基的命名为dTMP，核苷酸里面带有U（尿嘧啶）碱基的命名为UMP等。
三、核酸的作用与重要性核酸是细胞遗传物质的载体，具有存储和传递生物遗传信息的重要功能。
DNA（脱氧核酸）是生物体内存储遗传信息的分子，主要存在于细胞的细胞核中，负责储存和传递遗传信息。
RNA（核糖核酸）则在遗传信息的转录和翻译过程中发挥重要作用。
此外，核酸还参与调控细胞的生长发育、代谢等生物过程。
四、核酸的结构与双螺旋模型核酸的结构是由两个互补的链以螺旋状相互缠绕而成的双螺旋结构。
DNA的双螺旋结构是由两条互补的链以碱基间的氢键相互连接而成，使得每个碱基与对应的碱基配对，A与T之间形成两个氢键，C与G之间形成三个氢键。
这种碱基配对方式使得DNA的结构更加稳定。
五、总结核酸是生物体内重要的生物大分子，由核苷酸构成。
核苷酸由磷酸、糖和碱基三个部分组成，磷酸形成了核酸的骨架，糖和碱基构成了核苷酸的核心部分。
核苷酸的命名方法遵循一定的规则，糖类、碱基和磷酸根分别用字母表示。
核酸的结构与功能
核酸的结构与功能核酸是生物体内重要的生物大分子之一，它不仅参与到遗传信息的传递和转录过程中，还在细胞生理活动中发挥着重要的功能。
本文将重点介绍核酸的结构和功能。
一、核酸的结构核酸主要由核苷酸组成，而核苷酸又由糖基、碱基和磷酸残基构成。
1. 糖基：核酸中的糖基有两种，即脱氧核糖和核糖。
脱氧核糖是构成DNA的糖基，而核糖则是RNA的糖基。
2. 碱基：碱基是核苷酸的重要组成部分，它可分为两类，嘌呤和嘧啶。
嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），而嘧啶则包括胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和尿嘧啶（U）。
3. 磷酸残基：磷酸残基是核苷酸的磷酸部分，通过醣苷酸的骨架连接在一起，形成了核酸的链状结构。
二、核酸的功能1. 遗传信息的传递：核酸承载着生物体的遗传信息，其中DNA是生物体遗传信息的主要媒介。
DNA分子通过编码自身的碱基序列，传递给下一代，从而实现了生物遗传的连续性。
2. 转录过程中的模板：DNA作为模板参与到转录过程中，转录酶根据DNA的碱基序列合成RNA，这个过程被称为转录。
RNA承载着从DNA传递过来的信息，进一步参与到蛋白质的合成中。
3. 蛋白质的合成：核酸在蛋白质的合成过程中发挥着重要的功能。
由DNA转录形成的RNA分子将遗传信息带到细胞质中的核糖体，核糖体根据RNA的信息合成特定的氨基酸序列，最终形成特定的蛋白质。
4. 能量传递：核酸有能量转移的功能。
在细胞生理活动中，ATP（腺苷三磷酸）作为一种常见的核苷酸，通过释放相应的磷酸，将化学能转化为细胞内能量。
5. 调节基因表达：核酸还通过一系列的调控机制来调节基因的表达。
例如，RNA干扰技术能够通过干扰特定基因的转录过程，实现对基因表达的调控。
结语：通过对核酸的结构与功能进行了解，我们深刻认识到核酸在生物体内的重要性。
作为遗传信息的承载者和调控蛋白质合成的关键参与者，核酸在维持生物体的正常功能和生理过程中起着不可忽视的作用。
进一步研究核酸的结构和功能有助于揭示生命活动的本质，并为生物技术领域的发展提供新的思路和路径。
核酸检测物理知识点总结
核酸检测物理知识点总结一、核酸的结构与性质1.1 核酸的化学结构核酸是一种由核苷酸经过磷酸二脂酸酯键连接形成的生物大分子，包括DNA和RNA两种类型。
DNA由脱氧核糖核苷酸组成，RNA由核糖核苷酸组成。
核苷酸由核苷和磷酸二脂酸组成，核苷包括一个含氮碱基和一个糖分子，磷酸二脂酸作为链的连接部分。
1.2 核酸的物理性质核酸具有许多特殊的物理性质，如双螺旋结构、碱基配对、DNA超螺旋等。
其中双螺旋结构是DNA的典型结构，由两条螺旋形成，而碱基配对是通过氢键将两条链连接在一起，碱基的配对规律是腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间形成两个氢键，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间形成三个氢键。
此外，DNA还具有超螺旋结构，这种结构形式使得DNA在细胞分裂时更容易分离。
1.3 核酸的光学性质核酸具有一定的光学性质，如吸收光谱、荧光光谱等。
DNA和RNA在紫外光下有显著的吸收，其中DNA在260nm处有最大吸收峰，而RNA在260nm处有一个稍微红移的吸收峰。
此外，核酸还具有荧光发射的性质，一些荧光染料可以与核酸结合产生荧光信号，用于核酸的检测和定量分析。
二、核酸检测的原理与技术2.1 核酸检测的原理核酸检测的原理是通过特定的技术手段来识别和检测样品中的核酸序列，常用的技术包括PCR（聚合酶链式反应）、分子杂交、核酸电泳、原位杂交等。
PCR是最常用的核酸扩增技术，通过模拟细胞内DNA复制的过程来扩增目标DNA序列，从而实现对目标基因的检测和分析。
2.2 核酸检测的技术手段核酸检测的技术手段包括一系列的实验方法和设备，如核酸提取、PCR扩增、凝胶电泳、原位杂交、微阵列技术等。
其中核酸提取是核酸检测的首要环节，其目的是从样品中提取出目标DNA或RNA序列，为后续的PCR扩增和检测做准备；PCR扩增是一种快速、高效、特异性强的核酸扩增技术，可将目标核酸的复制数量扩大上百万倍，从而实现对微量核酸的检测和分析。
2.3 核酸检测的应用核酸检测技术在临床医学、疾病预防和控制、食品安全监测等领域有着广泛的应用，如临床诊断中的传染病检测、肿瘤基因检测、遗传病筛查等；疾病预防和控制中的病毒核酸监测、病原微生物检测、环境污染监测等；食品安全监测中的食源性疾病的检测、转基因食品的检测等。
核酸知识点总结图
核酸知识点总结图一、核酸的结构1. 核苷酸的结构核苷酸是核酸的基本组成单元，包括磷酸基团、五碳糖和碱基三部分。
在DNA中，糖是脱氧核糖；在RNA中，糖是核糖。
碱基分为嘌呤碱基和嘧啶碱基两类，嘌呤碱基有腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶碱基有胸腺嘧啶（T）（在DNA中）和胸腺嘧啶（U）（在RNA中）以及胞嘧啶（C）。
核苷酸是碱基和五碳糖的糖苷化产物，碱基与糖通过N-糖苷键相连。
2. 核酸的二级结构DNA的二级结构是由两股互补的链以双螺旋形式相互缠绕而成，肝氏结构为DNA最常见的二级结构形态。
RNA的二级结构更为多样，可以形成双股RNA结构和多股RNA结构。
具体的二级结构形式有很多，如折叠、打结、环形等。
3. 核酸的三级结构DNA的三级结构通常是一个肝氏螺旋形态，即多个二级结构相互缠绕而成。
RNA的三级结构呈现出多样性，可以形成复杂的空间结构，包括各种结构域和RNA酶等。
通过多种非共价键作用形成具有特定功能的特殊结构。
4. 结构特点（1）DNA的碱基配对规律：腺嘌呤与胸腺嘧啶之间通过三个氢键结合；鸟嘌呤与胞嘧啶之间通过两个氢键结合。
这种碱基配对规律保证了DNA在复制和转录时能够准确地传递遗传信息。
（2）RNA具有自身稳定性差的特点，易受酶的降解。
所以RNA的寿命相对较短。
二、核酸的功能1. 存储生物遗传信息核酸作为生物体内基因的物质基础，能够存储生物遗传信息，包括生物体形态、生长发育和功能表型等各种信息。
DNA分子中的基因序列编码了遗传信息，通过遗传物质的传递和表达，决定了生物个体的遗传特征。
2. 指导蛋白质的合成DNA通过转录合成RNA，再通过翻译合成蛋白质，这是中央法则的基本过程。
在这个过程中，DNA编码的遗传信息被复制和转录成RNA，再通过翻译转化成蛋白质。
蛋白质是生物体内最重要的功能分子，通过蛋白质的合成和活性发挥对生物体内各种生理过程的调控作用。
3. 调控生物体的生长和发育核酸通过编码蛋白质来控制生物体的生长和发育过程。
核酸的基本结构名词解释
核酸的基本结构名词解释核酸是一种重要的生物分子，它在细胞中具有存储和传递遗传信息的功能。
核酸分为两类，即脱氧核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它们在生物体内发挥着不同的功能。
一、脱氧核酸（DNA）脱氧核酸是一种复杂的分子，在细胞核中以双螺旋结构存在。
它由四种不同的碱基组成，包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。
这些碱基通过氢键的配对形成碱基对，其中腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有两条氢键相连，鸟嘌呤与胞嘧啶之间有三条氢键相连，这种配对规则保证了DNA的稳定性。
DNA的核酸骨架由脱氧核糖和磷酸基团交替排列而成，脱氧核糖通过磷酸基团连接在一起，形成DNA链。
两条DNA链以互补的碱基配对方式相互缠绕，形成了双螺旋结构。
这种结构使得DNA能够进行复制和转录过程，从而传递和储存遗传信息。
二、核糖核酸（RNA）核糖核酸是一种单链结构的分子，与DNA不同，它使用核糖作为糖分子，而不是脱氧核糖。
此外，RNA中的碱基组成也略有不同，包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C）。
与DNA相比，RNA中的胸腺嘧啶被尿嘧啶取代。
RNA具有多种功能，它不仅能传递和储存遗传信息，还能参与蛋白质的合成过程。
在细胞中，基因的信息首先由DNA转录成为RNA分子，然后通过蛋白质合成机器将其转译为蛋白质。
这个过程被称为转录和翻译，是生命活动的重要基础。
除了传递遗传信息外，RNA还在细胞中起着许多其他重要的功能。
例如，特定的RNA分子可以作为酶参与催化生化反应，这些RNA被称为“核酸酶”。
此外，还有许多非编码RNA（ncRNA）在调控基因表达、细胞分化和发育中发挥重要作用。
结语：核酸是生物体中重要的分子之一，它以其独特的结构和功能贡献着生命的奇迹。
脱氧核酸（DNA）通过双螺旋的形式在细胞中存储和传递遗传信息，而核糖核酸（RNA）则在复制和转译过程中参与蛋白质的合成，同时也参与调控基因表达。
对核酸的深入了解不仅有助于我们理解生命的奥秘，也有助于推动生命科学的进步。
核酸的化学组成以及一级结构
脱氧核苷一磷酸
脱氧腺苷一磷酸 (deoxyadenosine monophosphate, dAMP)
脱氧鸟苷一磷酸 (deoxyguanosine monophosphate, dGMP)
脱氧胞苷一磷酸 (deoxycytidine monophosphate, dCMP)
脱氧胸苷一磷酸 (deoxythymidine monophosphate, dTMP)
磷酯键
5’
H
脱氧腺苷三磷酸 (dATP)
核苷酸衍生物
5’
3´，5´-环腺苷酸 （cyclic AMP， cAMP）
3’
碱基
腺嘌呤 （adenine，A）
鸟嘌呤 （guanine，G）
胞嘧啶 （cytosine，C）
尿嘧啶 （uracil，U）
RNA的分子组成
核苷
腺苷 (adenosine)
鸟苷 (guanosine)
b-N-糖苷键 胞苷 碱基和戊糖环处在反式构象
9 1’
b-N-糖苷键 脱氧腺苷
核苷酸（nucleotide）
磷酯键
5’
H
脱氧腺苷
核苷酸（nucleotide）
磷酯键
5’
H
脱氧腺苷一磷酸 (dAMP)
核苷酸（nucleotide）
磷酯键
5’
H
脱氧腺苷二磷酸 (dADP)
核苷酸（nucleotide）
5’
三、RNA是核糖核苷酸通过3´，5´-磷酸二脂键链接 形成的线性大分子
虽然C2´原子也有羟基，磷酸二脂键只能在C3´和C5´间形成。 RNA也具有5´→3´的方向性。 RNA的核糖而不是脱氧核糖。 RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶，没有胸腺嘧啶。
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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（5）DNA三股螺旋（trip资le料仅供s参t考r,不a当n之处d，s请联D系改N正。A， H-DNA，ts-DNA）： 1957年由Felesnfeld及Davis首先发现。多聚嘧啶和多聚嘌呤组
成的DNA螺旋区段，其序列中有较长的镜像重复时，形成局部三 股配对，并互相盘绕的三股螺旋，其中两股的碱基按WatsonCrick方式配对，第三股多聚嘧啶（镜像重复）通过TAT和CGC配 对，而处于双螺旋的大沟中。
二、DNA 的结构与功能 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一级结构（Primary structure）： 指DNA分子中核苷酸的排列顺序。
二级结构（Secondary structure）： 双螺旋（double helix） 三股螺旋（triple helix）
三（高）级结构（Tertiary structure）： 超螺旋（supercoil）
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
（2）镜像重复(mirror repeat) ：存在于同一股上的某 些DNA区段的反向重复序列。此序列各单股中没有互补 序列，不能形成十字型或发夹结构。
5 ′GGAATCGATCTTTTCTAGCTAAGG 3 ′ 3′ CCTTAGCTAGAAAAGATCGATTCC 5′
2.核苷酸序列及其测定
查伽夫定则表明：核酸并不是四核苷酸结构的简单重复，核酸
的碱基序列信息可能具有重要意义。以后的研究表明：碱基序列正
是核酸生物学功能的基础，是遗传信息的内在形式。核酸序列分析
技术是最重要的分子生物学研究技术，主要包括：Sanger双脱氧法
和Maxam and Gillbert化学法。基于化学法的DNA序列自动分析仪
沃森、克里克和威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖。 （左一：威尔金斯，左三：克里克左五： 沃森）
Franklin RE，1920－1958）和同事威尔金 斯在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄 到DNA晶体照片，为推算出DNA分子呈螺 旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。 但“科学玫瑰”没等到分享荣耀，在研究 成果被承认之前就已凋谢。
2
（一）DNA的一级结构资料仅供参考,不当之处，请式和排列顺序。
1. Chargaff法则
Chargaff于1946-1950年根据纸层析、离子交换层析和紫外分光 光度试验结果提出查伽夫定则：四种碱基的数量不是等量的；同一 物种DNA碱基组成不变，而物种间则有很大不同；嘌呤碱基总量与 嘧啶碱基的总量相等(A+G=T+C)，且腺嘌呤与胸腺嘧啶数相等 “A”=“T” 、鸟嘌呤与胞嘧啶数相等“G”=“C”。
而奠定了分子生物学的基础。
（1）要点：DNA分子是由两条同轴反向互相缠绕的多核甘酸链
组成的双螺旋结构；糖和磷酸排在外面构成骨架,两链相应的核甘
酸的碱基互相配对由氢键连接排列在内侧；双螺旋直径为20A，螺
距为34A,包含10对碱基。
（2）意义：DNA双螺旋模型结构同时表明，DNA可以按碱基互
补配对原则进行半保留复制，而在此之前对复制方式人们对一无
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X衍射技术是用X光透过 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。 物质的结晶体，使其在照 片底片上衍射出晶体图案 的技术，这个方法可以用 来推测晶体的分子排列； 沃森和克里克从衍射图谱 中受到启示。
富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图
超高分辨率扫描式电子
显微镜拍到的DNA照片
DNA的人工模型
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DNA双螺旋结构模型 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
已成为常规实验设备。
3
（二）DNA的二级结构 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
指两条核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。
1.DNA双螺旋结构模型
1953年美国青年生物学家Watsn和英国中年物理学家Crick根
据碱基互补配对规律和DNA的X射线衍射研究，提出了著名的
DNA双螺旋结构模型，并为以后拍摄的电镜直观形象所证实，从
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DNA分子构型的多态性 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
12
3.DNA的其它螺旋结构资料仅供参考,不当之处，请联系改正。 （1）回文结构：DNA序列中以某一中心区域为对称轴， 其两侧的碱基对顺序正读和反读都相同的双螺旋结构。即 对称轴一侧的片段旋转180°后，与另一侧片段对称重复 。回文结构能形成十字结构和发夹结构。
三条链均为同型 嘌呤（Hpu）或同型嘧啶（Hpy），有两种基 本类型：
Pu-Pu-Py型：在碱性介质中稳定。
Py-Pu-Py型：在偏酸性介质中稳定。
三链DNA既可以是B-DNA与另一条DNA链结合成的链间的三 链DNA，又可以是B-DNA与其自身的一条链结合形成的链内的三 链DNA。
分子内三链DNA于1987年由Mirkin在超螺旋中发现，其形成要 求双螺旋中存在连续的嘌呤或嘧啶序列，而且必须是镜像重复序 列。
所知；DNA核苷酸顺序规定该基因编码蛋白质的氨基酸顺序；
DNA中的遗传信息就是碱基序列；并存在某种遗传密码(genetic
code)，将核苷酸序列译成蛋白质氨基酸顺序。在其后的几十年中
，科学家们沿着这两条途径前进，探明了DNA复制、遗传信息表达
与中心法则等内容。
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2.DNA分子构型的多态性
（1）右手螺旋：A-DNA、B-DNA、C-DNA、 D-DNA、E-DNA、T-DNA；
（2）左手螺旋：Z-DNA。 B-DNA：为DNA在生理状态下的构型，右手双螺旋构型（沃森和 克里克模型），每螺旋为10个核苷酸对。 A-DNA：为DNA的脱水构型，右手螺旋，每螺旋为11个核苷酸对。 Z-DNA：为左手螺旋，每个螺旋含12个核苷酸对。