生物化学：04章核苷酸和核酸3

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核酸生物化学

核酸生物化学《核酸生物化学》嘿，同学们！今天咱们来聊聊核酸生物化学里的那些化学式相关的有趣知识。

一、核酸的基本组成单元：核苷酸咱们先来说说核苷酸，它就像一个小小的积木块，是构建核酸这个大城堡的基础材料。

核苷酸由三部分组成：磷酸、戊糖和含氮碱基。

这就好比一个小玩具，磷酸是它的一个小零件，戊糖是另一个零件，含氮碱基则是第三个零件，这三个零件组合在一起才构成了核苷酸这个完整的小玩具。

从化学式的角度看，磷酸基团有自己的化学结构，里面有磷原子（P）、氧原子（O）和氢原子（H），它们之间通过化学键连接在一起。

这里的化学键啊，就像小钩子一样。

比如说离子键，就像是带正电和带负电的原子像超强磁铁般吸在一起。

就好比你有两块磁铁，一块是正极，一块是负极，它们“啪”地一下就吸住了，这就是离子键的感觉。

而共价键呢，是原子共用小钩子连接，就像两个人共同拉着一个小绳子，这个小绳子就是它们共用的小钩子，这样原子就紧密地结合在一起了。

二、核酸分子的构建：聚合反应与化学平衡许多核苷酸要连接起来才能形成核酸，这个连接的过程就像是把一个个小积木块搭成一个长长的积木桥。

核苷酸之间的连接反应其实是一个化学平衡的过程，这就像拔河比赛一样。

反应物（单个的核苷酸）和生成物（连接起来的核酸链）就像两队人。

在反应开始的时候，可能有很多单个的核苷酸（反应物这边人多力量大），它们不断地连接起来形成核酸链（生成物这边的人慢慢变多）。

当达到正逆反应速率相等的时候，就像是拔河的两队人力量达到了平衡，这时候核酸链的长度和核苷酸的浓度都不再变化了，这就是化学平衡的状态。

三、核酸分子的极性：分子的极性类比核酸分子有一定的极性，这又是什么意思呢？咱们可以类比小磁针。

就像水分子是极性分子一样，水的氧一端像磁针南极带负电，氢一端像北极带正电。

核酸分子里的各个组成部分也有类似的电荷分布情况。

不过呢，有些分子是没有极性的，就像二氧化碳是直线对称的非极性分子。

想象一下，二氧化碳分子就像一个两边完全对称的哑铃，中间的碳原子和两边的氧原子排列得非常对称，所以它整体没有极性，就像一个完全平衡的东西，没有哪一端特别“带劲”（带电性）。

生物化学课件第四章核酸杂交

单链DNA的紫外吸收比双链DNA高40%，所以变性导致DNA的紫外吸收增加，称为增色效应（hyperchromic effect）。在热变性过程中，增色效应达一半时即双螺旋被解开一半时的温度称为解链温度(Tm)。
（三）影响Tm值的因素：
（1）碱基组成：Tm=69.3+0.41(G+C)%
（2）分子大小: （3）离子强度：（3）pH：5～9
主要用于基因组DNA的定性和定量分析(特定序列定位)，亦可分析重组质粒和噬菌体。
方法：利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段，将胶上的 DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上，经干烤或者紫外线照射固定，再与相对应结构的标记探针进行杂交，通过显色，检测特定DNA分子的含量。
迹/Northern印迹的步骤及用途

印迹杂交的过程
探针的种类、常用的几种酶促标记方法
小测验
1. PCR的基本原理和步骤。 2. Southern blotting的基本原理、过程和用途。
44
(in situ hybridization)
在细胞保持基本形态的情况下将探针注入细胞内与DNA或RNA杂交，杂交反应在载物片上的细胞内进行。
DNA 点阵
本章重点:

掌握以下概念: 核酸分子杂交;探针;印迹；
核酸的变性/复性;Tm;增色效应/减色效应

掌握核酸杂交的基本原理

熟悉常用的核酸分子杂交技术及Southern 印

核酸分子杂交
复性
RNA
DNA
第二节
核酸探针

探针的概念探针的种类和选择

生物化学4 核酸

核酸核酸通论DNA双螺旋结构模型的主要依据是：１.已知核酸的化学结构知识；２.发现了DNA碱基组成规律3.得到了DNAX射线的衍射结果中心法则：遗传信息从DNA传到RNA，再传到蛋白质，一旦传到蛋白质就不再转移蛋白质组是细胞内基因表达的所有蛋白质核酸的种类和分布核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸(RNA）两大类。

所有的生物细胞都含有这两类核酸。

生物体的遗传信息以密码形式编码在核酸分子上，表现为特定的核苷酸序列DNA是主要的遗传物质，通过复制将遗传信息由亲代传给子代。

RNA与遗传信息在子代的表达有关DNA通常为双链结构，含有Ｄ－２－脱氧核糖，以胸腺嘧啶取代RNA中的尿嘧啶，使DNA 分子稳定并便于复制。

RNA为单链结构，含有D-核糖和尿嘧啶（另外三种碱基二者相同），与其遗传信息表达和信息加工的机制有关，DNA原核DNA集中在核区。

真核细胞DNA分布在核内，组成染色体（染色质）。

线粒体、叶绿体等细胞器也含有DNA．病毒只含DNA或RNA，从未发现两者兼有的病毒。

原核生物染色体DNA、质粒DNA、真核生物细胞器DNA都是环状双链DNA所谓质粒是指染色体外基因，它们能够自主复制，并给出附加的性状。

真核生物染色体是线型双链DNA，末端具有高度重复序列形成的端粒结构病毒必须依赖宿主细胞才能生存，因此只能看作一些游离的基因，而且种类很多哦。

RNA参与合成蛋白质的RNA有三类：转移RNA（ｔRNA），核糖体RNA（rRNA），信使RNA（ｍRNA），无论是原核生物还是真核生物都与这三类。

原核生物与真核生物tRNA的大小和结构基本相同，ｒRNA和mRNA却有明显的差异原核生物的ｍRNA结构简单，由功能相近的基因组成操纵子作为一个转录单位，产生多顺反子mＲＮＡ真核生物ｍRNA结构复杂，有５＇端帽子，３’ｐｏｌｙ（Ａ）尾巴，以及非翻译区调控序列，但功能相关的基因不形成操纵子，不产生多顺反子ｍRNA，真核生物细胞器有自身的tRNA，ｒRNA，mＲＮＡ核酸的生物功能DNA和RNA都是细胞重要的组成物质，前者可引起遗传性状的转化，后者可能参与蛋白质的生物合成DNA分布在细胞核内，是染色体的主要成分，而染色体已知是基因的载体。

生物化学第四章核酸化学知识点归纳

生物化学第四章核酸化学核酸是生物体内的重要生物大分子；核酸不仅与正常的生命活动如生长繁殖等有着密切关系，而且与生命的异常活动如人体肿瘤发生、辐射损伤等也息息相关。

核酸的研究是分子生物学的重要领域。

一、核酸的概述二、核酸的化学组成目录三、核酸的分子结构四、核酸及核苷酸的性质五、核酸的分离提取和纯化一、核酸的发展史二、核酸的分类和分布三、核酸的生物学功能概述I一、核酸的发展史●1869 年，瑞士生物学家Miescher首先从外科手术绷带上脓细胞的细胞核中分离出白色微酸性的含磷有机物质-称为核质（nuclein)。

Miescher ●1889年，Altmann 制备了不含蛋白的核酸制品，提出核酸(nucleic acid)；了肺炎双球菌的转化现象肺炎双球菌肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)是一种病原菌，存在着光滑型(Smooth简称S型）和粗糙型（Rough简称R型）两种不同类型。

肺炎双球菌的种类S型肺炎双球菌R型肺炎双球菌菌落（肉眼观察）菌落光滑菌落粗糙菌体（显微镜观察）有多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性（动物实验）有毒无毒致病情况使人患肺炎，使老鼠患败血症死亡不使人和老鼠患病实验证实：SⅢ型死菌体内有转化因子能引起RⅡ型活菌转化产生SⅢ型活菌，这种转化因子是遗传物质。

1944年，美国的O.Avery、C. Macleod及M.Mccarty等人在Griffith工作的基础上，利用体外转化实验对肺炎双球菌的转化本质进行了深入的研究。

实验：从SⅢ型活菌体内提取DNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和RⅡ型活菌混合均匀后，注射入小白鼠体内。

结果：只有注射SⅢ型菌DNA和RⅡ型活菌的混合液的小白鼠才死亡O.Avery实验证实：DNA是遗传物质光滑型细胞（有毒）粗糙型细胞（无毒）破碎细胞DNAase降解后的DNA 粗糙型细胞接受光滑型DNA只有粗糙型SS R RR DNA +1952年，Hershey和Chase的T2噬菌体的感染实验。

生物化学课后答案3核酸

3 核酸1．①电泳分离四种核苷酸时，通常将缓冲液调到什么pH？此时它们是向哪极移动？移动的快慢顺序如何? ②将四种核苷酸吸附于阴离子交换柱上时，应将溶液调到什么pH？③如果用逐渐降低pH的洗脱液对阴离子交换树脂上的四种核苷酸进行洗脱分离，其洗脱顺序如何？为什么？解答：①电泳分离4种核苷酸时应取pH3.5 的缓冲液，在该pH时，这4种单核苷酸之间所带负电荷差异较大，它们都向正极移动，但移动的速度不同，依次为：UMP>GMP>AMP>CMP；②应取pH8.0，这样可使核苷酸带较多负电荷，利于吸附于阴离子交换树脂柱。

虽然pH 11.4时核苷酸带有更多的负电荷，但pH过高对分离不利。

③当不考虑树脂的非极性吸附时，根据核苷酸负电荷的多少来决定洗脱速度，则洗脱顺序为CMP>AMP> GMP > UMP，但实际上核苷酸和聚苯乙烯阴离子交换树脂之间存在着非极性吸附，嘌呤碱基的非极性吸附是嘧啶碱基的3倍。

静电吸附与非极性吸附共同作用的结果使洗脱顺序为：CMP> AMP > UMP >GMP。

2．为什么DNA不易被碱水解，而RNA容易被碱水解?解答：因为RNA的核糖上有2'-OH基，在碱作用下形成2',3'-环磷酸酯，继续水解产生2'-核苷酸和3'-核苷酸。

DNA的脱氧核糖上无2'-OH基，不能形成碱水解的中间产物，故对碱有一定抗性。

3．一个双螺旋DNA分子中有一条链的成分[A] = 0.30，[G] = 0.24，①请推测这一条链上的[T]和[C]的情况。

②互补链的[A]，[G]，[T]和[C]的情况。

解答：①[T] + [C] = 1–0.30–0.24 = 0.46；②[T] = 0.30，[C] = 0.24，[A] + [G] = 0.46。

4．对双链DNA而言，①若一条链中(A + G)/(T + C)= 0.7，则互补链中和整个DNA分子中(A+G)/(T+C)分别等于多少？②若一条链中(A + T)/(G + C)= 0.7，则互补链中和整个DNA分子中(A + T)/(G + C)分别等于多少？解答：①设DNA的两条链分别为α和β则：Aα= Tβ，Tα= Aβ，Gα= Cβ，Cα= Gβ，因为：(Aα+ Gα)/（Tα+ Cα）= (Tβ+ Cβ)/（Aβ+ Gβ）= 0.7，所以互补链中（Aβ+ Gβ）/（Tβ+ Cβ）= 1/0.7 =1.43；在整个DNA分子中，因为A = T，G = C，所以，A + G = T + C，（A + G）/（T + C）= 1；②假设同（1），则Aα+ Tα= Tβ+ Aβ，Gα+ Cα= Cβ+ Gβ，所以，（Aα+ Tα）/（Gα+ Cα）=（Aβ+ Tβ）/（Gβ+ Cβ）= 0.7 ；在整个DNA分子中，（Aα+ Tα+ Aβ+ Tβ）/（Gα+Cα+ Gβ+Cβ）= 2（Aα+ Tα）/2（Gα+Cα）= 0.75．T7噬菌体DNA(双链B-DNA)的相对分子质量为2.5×107，计算DNA链的长度(设核苷酸对的平均相对分子质量为640)。

生物化学：04章核苷酸和核酸2

高于Tm值5℃
缓慢冷却迅速冷却
理化性质: 紫外吸收↓ 粘度↑ 生物活性得到部分恢复
退火（annealing）
淬火
5．DNA复性动力学
DNA 复性过程基本上符合二级反应动力学，其中第一步为慢反应，因为两条链必须依靠随机碰撞找到一段碱基配对的部分，首先形成双螺旋。第二步为快反应，尚未配对的其他部分碱基配对相结合，象拉锁链一样迅速形成双螺旋。
Microprocessor Complex
miRNA的作用
降解
翻译抑制
第六节核酸的变性，复性
和杂交
一、核酸的紫外吸收
由于核酸中碱基的共轭双键，所以对紫外光有强烈吸收，最大吸收峰在260nm附近，利用这一特性可进行核酸的定量测定及纯度分析。
A260的应用
DNA或RNA的定量 A260=1.0相当于: 50μg/ml双链DNA 40μg/ml单链DNA（或RNA） 20μg/ml寡核苷酸
原核生物 5S rRNA 23S rRNA 16S rRNA
E.Coli 16S rRNA
核糖体的组成
五. 小干扰RNA （siRNA）
➢由dsRNA介导的同源RNA降解过程。 ➢2006年诺贝尔生理学及医学奖： interference，RNAi
人工合成
MicroRNA（miRNA）
如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260值作图，所得的曲线称为解链曲线。
影响Tm值的因素
➢ DNA的均一性：均质DNA Tm值范围较窄，异质DNA Tm值的范围较宽
➢ DNA中G-C对的含量经验式: (G+C)%=(Tm-69.3)×2.44
➢ 盐离子强度：离子强度低的介质中，Tm 值较低范围较宽；离子强度较高的介质中， Tm 值较高，范围较窄。（DNA在含盐缓冲液中保存）

生物化学核苷酸

生物化学核苷酸生物化学是研究生物体内的化学组成和化学过程的一门学科。

而核苷酸则是生物体内一类重要的化合物，它们在生物体内扮演着重要的角色。

本文将从定义、结构、功能等方面对生物化学核苷酸进行探讨。

一、定义核苷酸是由核糖（或去氧核糖）和一种或多种磷酸基团以酯键方式连接而成的化合物。

它构成了核酸（DNA和RNA）的基本组成单位，是生物体内传递遗传信息和能量的重要分子。

二、结构生物化学核苷酸的通用结构包括三个组成部分：一个五碳糖（核糖或去氧核糖），一个氮碱基和一个或多个磷酸基团。

核糖或去氧核糖以1'位连接氮碱基和以5'位连接磷酸基团。

氮碱基分为嘌呤和嘧啶两类，嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶包括胸腺嘧啶（T）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C）。

磷酸基团是核苷酸分子中的能量贮存部分。

三、功能1. 遗传信息传递DNA是生物体内存储遗传信息的分子，它是由四种核苷酸（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶）构成的长链。

核苷酸之间的序列编码了生物体合成各种蛋白质的信息，并决定了生物个体的遗传特征。

2. 能量转化三磷酸腺苷（ATP）是细胞内一种重要的能量供应分子。

当细胞需要能量时，ATP通过酶催化下的水解反应释放出磷酸根离子，转化为二磷酸腺苷（ADP），同时释放出能量供细胞使用。

3. 信号传导细胞内的信号传导过程中，环磷酸腺苷（cAMP）等嘌呤核苷酸扮演着重要的角色。

它们通过与细胞内的相应受体结合，触发一系列的生物反应，调节细胞内的代谢过程。

四、相关研究生物化学核苷酸的研究在生物科学领域具有广泛的应用和重要的意义。

例如，通过对核酸序列的研究，我们可以揭示生物种类的进化关系，探索生物体内的遗传变异。

此外，也可以利用核苷酸序列信息来进行疾病诊断和基因工程研究。

结语生物化学核苷酸作为生物体内的重要分子，不仅在遗传信息传递中起关键作用，还参与细胞内的能量转化和信号传导过程。

对核苷酸的研究有助于深入了解生命的奥秘，推动生物科学的发展。

生物化学 03核酸

C6 C5
C1’
6 1
C1’
C1’
C1’
一、核酸的组分 5.细胞内的游离核苷酸及其衍生物
——NTP类的高能磷酸化合物
一、核酸的组分 5.细胞内的游离核苷酸及其衍生物
——环状核苷酸
一、核酸的组分 5.细胞内的游离核苷酸及其衍生物
——环状核苷酸
细胞内 : 腺苷酸环化酶
ATP （AC）
cAMP + PPi
构成核酸的核苷酸之间的连接方式：
3’，5’磷酸二酯键
一、核酸的组分 6.核苷酸的性质与功能
性质： 1）互变异构现象
2）紫外吸收：核苷酸的碱基具有共轭双键结构，故在260nm左右有强吸收峰。其紫外吸收光谱受碱基种类和解离状态的影响，利用碱基一定的pH下紫外吸收的差别，可以鉴定各种核苷酸。
一、核酸的组分 6.核苷酸的性质与功能
3）核苷酸的两性解离和等电点胞嘧啶核苷酸的解离
pICMP =
pKa1+pKa2 2
=
0.8+4.5 2
= 2.65
一、核酸的组分 6.核苷酸的性质与功能
性质：从4种核苷酸的解离曲线。可以看出，当pH处于第一磷酸基和碱基环解离曲线的交点时，二者的解离度刚好相等。在这个pH下，第二磷酸基尚未解离，所以这一pH为该苷酸的等电点。当pH小于等电点时，整个核苷酸带净正电荷。相反，如果pH大于该核苷酸的等电点，则整个核苷酸就带净负电荷。
+0
-1
洗脱顺序是:UMP→GMP→CMP→ AMP。
一、核酸的组分 6.核苷酸的性质与功能
功能：AMP可生成ADP和 ATP。其他单核苷酸也可生成相应的二磷酸或三磷酸。ATP在化学能的转化和利用中起着关键的作用。UTP参与糖的互相转化与合成，CTP参与磷脂的合成，GTP参与蛋白质的合成。 ATP、GTP、CTP和UTP是RNA合成的直接原料，dATP、 dGTP、dCTP 和dTTP是 DNA合成的直接原料。

生物化学核酸的结构与功能试题及答案

一、名词解释1．核酸 2．核苷 3．核苷酸 4．稀有碱基 5．碱基对 6．DNA的一级结构 7．核酸的变性 8．Tm 值 9．DNA的复性 10．核酸的杂交二、填空题11．核酸可分为 ____和____两大类，其中____主要存在于____中，而____主要存在于____。

12．核酸完全水解生成的产物有____、____和____，其中糖基有____、____，碱基有____和____两大类。

13．生物体内的嘌呤碱主要有____和____，嘧啶碱主要有____、____和____。

某些RNA分子中还含有微量的其它碱基，称为____。

14．DNA和RNA分子在物质组成上有所不同，主要表现在____和____的不同，DNA分子中存在的是____和____，RNA分子中存在的是____和____。

15．RNA的基本组成单位是____、____、____、____，DNA的基本组成单位是____、____、____、____，它们通过____键相互连接形成多核苷酸链。

16．DNA的二级结构是____结构，其中碱基组成的共同特点是（若按摩尔数计算）____、____、____。

17．测知某一DNA样品中，A=0.53mol、C=0.25mol、那么T= ____mol，G= ____mol。

18．嘌呤环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键，通过这种键相连而成的化合物叫____。

19．嘧啶环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键，通过这种键相连而成的化合物叫____。

20．体内有两个主要的环核苷酸是____、____，它们的主要生理功用是____。

21．写出下列核苷酸符号的中文名称：ATP____、dCDP____。

22．DNA分子中，两条链通过碱基间的____相连，碱基间的配对原则是____对____、____对____。

23．DNA二级结构的重要特点是形成____结构，此结构属于____螺旋，此结构内部是由____通过____相连维持，其纵向结构的维系力是____。

有机化学基础知识点整理核苷酸和核酸

有机化学基础知识点整理核苷酸和核酸核苷酸是构成核酸分子的基本单位之一，是生命体内传递遗传信息的重要分子。

在有机化学中，核苷酸及其衍生物的研究是一个重要的领域。

下面将整理核苷酸和核酸的基础知识，包括组成结构、功能和重要性等方面。

一、核苷酸的组成结构核苷酸是由一核苷和一个或多个磷酸基团组成的化合物。

核苷是由一个嘌呤或嘧啶碱基和一个核糖分子通过N-糖苷键连接而成。

磷酸基团通过酯键与核糖分子的5'-位点结合，形成核苷酸的三磷酸酯。

核苷酸的磷酸基团数量不同，决定了核苷酸的命名和功能。

二、核苷酸的功能和重要性1. DNA和RNA的构建：核苷酸是构成DNA和RNA的基本组成单元。

DNA是遗传信息的主要携带者，而RNA则参与遗传信息的转录和翻译过程。

核苷酸的特定顺序决定了DNA和RNA的功能和结构，对维持正常的生物活动具有重要作用。

2. 能量转化：一些核苷酸可以通过底物水解释放出大量的能量，如三磷酸腺苷（ATP）。

ATP在细胞内被广泛用作能量转化的物质，参与细胞代谢的各个环节。

3. 细胞信号传导：一些核苷酸和其衍生物在细胞信号传导中起着重要作用。

例如，环磷酸腺苷（cAMP）是一种广泛存在于细胞内的第一信使，参与调控细胞内的酶活性和基因表达。

4. 免疫反应：核苷酸参与免疫反应的调控过程。

例如，在免疫细胞的活化过程中，细胞内的核苷酸水平会发生变化，从而影响免疫细胞的功能和效应。

5. 药物研发：核苷酸及其衍生物在药物研发中起着重要作用。

许多化学药物和抗病毒药物都是基于核苷酸的结构设计而成的。

三、核酸的分类和功能核酸是由核苷酸连接而成的长链分子。

根据糖的种类和碱基的类型，核酸可分为DNA和RNA两类。

1. DNA（脱氧核糖核酸）：DNA是生物体遗传信息的主要携带者，在细胞内起着传递和复制遗传信息的重要作用。

DNA的结构是由两条互补的螺旋链通过碱基间的氢键相互连接而成的。

2. RNA（核糖核酸）：RNA参与遗传信息的转录和翻译过程。

第4章核酸考研科目,动物生物化学

3 核酸受到强大离心力的作用时，可从溶液中沉降下来，其沉降速度与核酸的大小和密度有关。
4 与蛋白质相似，核酸分子中既含有酸
性基团（磷酸基）也含有弱碱性基团碱基，因而核酸也具有两性性质。
5 紫外吸收特性
6 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。方法：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。
rRNA的种类（根据沉降系数）真核生物 5S rRNA 原核生物 5S rRNA
28S rRNA
5.8S rRNA
23S rRNA
16S rRNA
18S rRNA
核蛋白体的组成
原核生物小亚基 rRNA 蛋白质 16S 21种 30S 1542个核苷酸占总重量的40% 18S 33种真核生物 40S 1874个核苷酸占总重量的50%
DNA(脱氧核糖核酸)
功能遗传物质基础（主要）核糖 D-2-脱氧核糖碱基 A、C、G、T 磷酸磷酸
传递遗传信息，指导蛋白质合成 D-核糖 A、C、G、U 磷酸
第二节核酸的化学组成
一、核酸的化学组成 1 基本元素 C H O N P 一般不含S P含量较多，并且恒定（9%-10%）
2.分子组成
① 碱基组成分析
Chargaff 规则：[A] = [T] [G] [C]
② 碱基的理化数据分析 A-T、G-C以氢键配对较合理 ③ DNA纤维的X-线衍射图谱分析
（2）DNA双螺旋结构特点
① 两条多聚脱氧核糖核苷
酸链沿着同一根轴反向平
行盘绕，形成右手双螺旋
结构。即其中一条链的方
向为5′→3′，而另一条链的方向为3′→5′。

生物化学课件第章核苷酸代谢文稿演示

AMP
腺苷酸代琥珀酸
NH3
IMP
GMP XMP
（四）脱氧核糖核苷酸的生成
体内脱氧核糖核苷酸是通过相应的核糖核苷酸还原生成的。
这种还原反应是由核糖核苷酸还原酶催化，在二磷酸核苷（NDP）水平上进行的。
脱氧核糖核苷酸的生成过程
P
P O CH2 O
碱基
P
P O CH2 O
碱基
核糖核苷酸还原酶
dGTP
ADP
dADP
dATP
（五）嘌呤核苷酸的抗代谢物
• 嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。
• 主要以竞争性抑制干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生物合成。
（一）嘌呤核苷酸的从头合成 •合成部位
肝、小肠和胸腺的胞液。
• 嘌呤碱合成的元素来源
CO2
甘氨酸
天冬氨酸
甲酰基（一碳单位）
甲酰基（一碳单位）
谷氨酰胺（酰胺基）
1. 从头合成途径
(1) IMP的合成
ATP AMP
R-5-P
PRPP
PRPP合成酶
Gln
Glu
酰胺转移酶
5-磷酸核糖胺 (PRA)
ATP GTP
调节的意义
既满足需要，又不致于浪费。维持ATP与GTP浓度的平衡。
（二）嘌呤核苷酸的补救合成 • 参与补救合成的酶
腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthineguanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 腺苷激酶(adenosine kinase)

《核苷酸与核酸》课件

《核苷酸与核酸》课件课程目标：1. 了解核苷酸的结构和功能；2. 掌握核酸的种类、分布和作用；3. 理解核苷酸与核酸之间的关系；4. 能够应用核苷酸和核酸的知识解释生物学现象。

第一部分：核苷酸一、核苷酸的定义1. 核苷酸是生物体内一类重要的有机化合物，由糖、磷酸和含氮碱基组成；2. 核苷酸是构成核酸的基本单元，也是生命活动的基本物质之一。

二、核苷酸的结构1. 糖：五碳糖，分为脱氧核糖和核糖两种；2. 含氮碱基：分为嘌呤和嘧啶两类，组成DNA和RNA的碱基不同；3. 磷酸：连接核苷酸的桥梁，起到传递能量的作用。

三、核苷酸的种类1. 脱氧核苷酸：构成DNA的基本单元，包括腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸；2. 核糖核苷酸：构成RNA的基本单元，包括腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸。

四、核苷酸的功能1. 储存和传递遗传信息：DNA通过核苷酸序列储存遗传信息，RNA2. 参与蛋白质合成：mRNA将DNA上的遗传信息转录成RNA，tRNA将氨基酸运输到核糖体上，rRNA组成核糖体，参与蛋白质合成；3. 能量代谢：ATP（腺苷三磷酸）是细胞内能量的主要载体，GTP （鸟苷三磷酸）等也参与能量代谢。

第二部分：核酸一、核酸的定义1. 核酸是生物体内一类重要的有机化合物，由核苷酸组成；2. 核酸是生命活动的基本物质之一，具有储存和传递遗传信息的功能。

二、核酸的种类1. DNA（脱氧核糖核酸）：主要存在于细胞核中，少数存在于线粒体和叶绿体中；2. RNA（核糖核酸）：主要存在于细胞质中，少数存在于细胞核中；3. 病毒的遗传物质：DNA或RNA，根据病毒类型不同而有所区别。

三、核酸的分布1. DNA：主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA；2. RNA：主要分布在细胞质中，细胞核中也含有少量的RNA。

四、核酸的作用1. 储存和传递遗传信息：DNA通过核苷酸序列储存遗传信息，RNA2. 控制蛋白质合成：DNA通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成；3. 参与细胞分化：DNA在不同细胞中选择性表达基因，使细胞分化成不同的组织和器官；4. 抵御外源性遗传物质入侵：核酸酶等酶类可以降解外源性核酸，保护细胞免受感染。

生物化学3-核酸作业参考答案

Chapter 4 Nucleic acids专业________ 学号_________ 姓名________ 成绩________一、填空题（20分，每空0.5分）1. 核酸可分为和两大类，前者主要存在于真核细胞的和原核细胞的部位，后者主要存在细胞的部位。

(DNA,RNA,细胞核,拟核区，细胞质) 2. 构成核酸的基本单位是，由，和连接而成。

(核苷酸，碱基，戊糖，磷酸)3. 在各种RNA中，含量最多，含稀有碱基最多，半寿期最短。

(rRNA,tRNA,mRNA)4. 维持DNA的双螺旋结构稳定的作用力有，，。

(碱基堆积力，氢键，离子键)5. 组成DNA的两条多核苷酸链是的，两链的碱基序列，其中与配对，形成两对氢键，与配对，形成三对氢键。

（反向平行，互补配对，A,T，C,G）6. 当温度逐渐升高到一定的高度时，DNA双链，称为。

当“退火”时，DNA的两条链，称为。

（打开，变性，重新配对，复性）7. 核酸在复性后260nm波长的紫外吸收，这种现象称为效应。

（变性，减小，减色）8. tRNA的二级结构呈形，三级结构的形状象。

（三叶草。

倒“L”）9. 富含的DNA比富含的DNA具有更高的溶解温度。

（GC，AT）10.DNA的双螺旋结构模型是和于1953年提出的。

（Watson，Crick）11.DNA的T m值大小与三个因素有关，它们是，，。

（GC对，DNA均一性，溶液离子强度）12.PCR是通过、和三个步骤循环进行DNA扩增的。

（变性，退火，延伸）二、选择题（20分）1. 细胞内游离核苷酸分子的磷酸基团通常连接在糖的什么位置上？（）aa. C5’b. C3’c. C2’d. C1’2. 关于双链DNA碱基含量的关系哪个是错误的？( )ba. A=Tb. A+T=G+Cc. C=Gd. A+G=C+T3. 下列关于DNA的叙述哪项是错误的？( )ba. 两条链反向平行b. 所有生物中DNA均为双链结构c. 自然界存在3股螺旋DNAd. 分子中稀有碱基很少4. Southern印记法是利用DNA与下列何种物质之间进行分子杂交的原理？（）da. RNAb. 蛋白质c. 氨基酸d. DNA5. RNA分子中常见的结构成分是（）ba. AMP、CMP和脱氧核糖b. GMP、UMP和核糖c. TMP、AMP和核糖d. UMP、CMP和脱氧核糖6. 热变性的DNA（）aa. 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7. DNA的Tm与介质的离子强度有关，所以DNA制品应保存在（）aa. 高浓度的缓冲液中b. 低浓度的缓冲液中c. 纯水中d. 有机溶液中8. 下面关于核酸的叙述中不正确的是( )ca. 在嘌呤和嘧啶之间存在着碱基对b. 当胸腺嘧啶与嘌呤配对时，由于甲基阻止氢键形成而导致碱基配对效率下降c. NaOH溶液只能水解DNA，不能水解RNAd. 在DNA分子总有氢键连接的碱基平面与螺旋平行9. 在适宜条件下，核酸分子的两条链能否自行杂交，取决于：（）da. DNA的熔点b. 序列的重复程度c. 核酸链的长短d. 碱基序列的互补10.DNA与RNA两类核酸分类的主要依据是：（）ca. 空间结构不同b. 所含碱基不同c. 所含戊糖不同d. 细胞中的位置不同11. 在核酸分子中核苷酸残基之间的连接方式为（）ca. 2’,3’-磷酸二酯键b. 氢键c. 3’,5’-磷酸二酯键d. 糖苷键12.DNA复性的重要标志是（）da. 溶解度降低b. 溶液黏度降低c. 紫外吸收增大d. 紫外吸收降低13.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（）aa. 单链DNAb. 双链DNAc. 单链RNAd. 双链RNA14.DNA复制时，序列5’-TpApGpAp-3’将合成下列哪种互补结构？（）aa. 5’-TpCpTpAp-3’b. 5’ApTpCpTp-3’c.5’-UpCpUpAp-3’d.5’-GpCpGpAp-3’15.核酸对紫外线的吸收是由哪一结构所产生的（）ca. 磷酸二酯键b. 核糖c. 嘌呤嘧啶环上的共轭双键d. 核苷键16.在Watson-Crick的DNA结构模型中，下列正确的是（）aa. 双股链的走向是反向平行的b. 嘌呤和嘌呤配对，嘧啶和嘧啶配对c. 碱基之间共价结合d. 磷酸戊糖主链位于螺旋内侧17.DNA变性的原因是（）da. 磷酸二酯键断裂b. 多核苷酸解聚c. 碱基的甲基化修饰d. 互补碱基之间的氢键断裂18.下列关于RNA的叙述哪一项是错误的（）ca. RNA不仅只有是单链的形式存在的b. tRNA是最小的一种RNAc. 胞质中只有一种RNA，即mRNAd. 组成核糖体的主要是rRNA19. 原核生物核体为（）aa.70Sb.80Sc.60Sd.50S20.下列核酸中稀有碱基或修饰核苷相对含量最高的是（）ca. DNAb. rRNAc. tRNAd. mRNA三、是非题（5分）√（）1. DNA和RNA都易溶于水而难溶于有机溶剂√（）2. 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（）3. 在1mol/L NaOH溶液中，RNA和DNA同样不稳定，易被水解成单核苷酸。

中职生物化学课件第3-4章

嘧啶杂环的N－1 戊糖C－1´
核苷和脱氧核苷的化学结构式
2.核苷酸（脱氧核苷酸）：核苷（脱氧核苷）戊糖C －5´与磷酸通过磷酸酯键相连形成。
DNA和RNA分子组成的区别、核苷酸的命名及缩写
组成磷酸戊糖碱基核苷酸
DNA
RNA
无差别
脱氧核糖
核糖
A、G、C、T
A、G、C、U
脱氧腺苷一磷酸（dAMP）脱氧鸟苷一磷酸（dGMP）脱氧胞苷一磷酸（dCMP）脱氧胸苷一磷酸（dTMP）
三、DNA的高级结构
DNA的高级结构
原核生物DNA分子多数是封闭的环状双螺旋分子，在此基础上进一步盘曲形成超螺旋结构贮存于细胞内。
真核生物DNA为线性分子，由DNA和组蛋白形成核小体后，以此为基本单位形成染色质细丝，进一步盘曲形成螺线管，再盘曲折叠形成超螺丝管，最终压缩成染色单体。
二、酶的结构
酶的结构
必需基团：酶分子中，与酶活性相关的化学基团称为酶的必需基团。
活性中心：必
需基团在酶的空间结构上彼此靠近，形成具有一定空间构象的区域，能与底物特异性地结合并将底物转化为产物，这一区域称为酶的活性中心。
活性中心内的必需基团必需基团
活性中心外的必需基团
有较强的酸性极性化合
物，微溶
于水，不溶线性大分子，有机溶剂在溶液中粘
度很大
二、核酸的紫外吸收
原理嘌呤碱和嘧啶碱中都含有共轭双键
最大吸 260nm
收峰
应用可用于核酸的定性和定量分析
三、DNA的变性与复性
（一）DNA的变性
❖ 概念：在某些理化因素作用下（常用高温变性，称热变性），使DNA分子双链间的氢键断裂， DNA双链解开形成单链的过程。

生物化学---核苷酸课件

甘氨酰胺核苷酸（GAR）
甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）
甲酰甘氨脒核苷酸（FGAM）
5-甲酰胺基咪唑4-甲酰胺核苷酸（FAICAR）
MTX
5-氨基异咪唑4-甲酰胺核苷酸
（AICAR）
6-MP AMP
6-MP PPi
6-MP
=
PRPP
腺嘌呤（A）
氮杂丝氨酸
PPi PRPP
GMP
鸟嘌呤(G)
- 嘧啶核苷酸
UTP CTP
（二）嘧啶核苷酸的补救合成
嘧啶 + PRPP 嘧啶磷酸核糖转移酶磷酸嘧啶核苷 + PPi
尿嘧啶核苷 + ATP 尿苷激酶 UMP +ADP
胸腺嘧啶核苷 + ATP
胸苷激酶
TMP +ADP
（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物
• 嘧啶类似物
胸腺嘧啶(T)
5-氟尿嘧啶(5-FU)
▪
一马当先，全员举绩，梅开二度，业绩保底。20.12.1720.12.1709:4609:46:2109:46:21Dec-20
▪
牢记安全之责，善谋安全之策，力务安全之实。2020年12月17日星期四9时46分 21秒T hursday, December 17, 2020
▪
相信相信得力量。20.12.172020年12月 17日星期四9时46分21秒20.12.17
•定义
嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。
•合成部位
肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径。

生物化学04.核酸

组成突环，并通过DNA结合蛋白（非组蛋白）与
核骨架相连，再由突环组成玫瑰花结，进而组成
螺旋圈，由螺旋圈再组装成染色单体。
长度 1400nm 染色体
700nm 螺旋圈(每圈30个玫瑰花结)
300nm 玫瑰花结(6个突环)
核骨架
150nm 突环（平均75000bp）
30nm 纤丝（每圈6个核小体） 11nm 核小体链（每个核小体200bp） 2nm DNA
1. 核苷酸之间的连接方式： 3´, 5´- 磷酸二酯键 2. DNA分子有极性： 5´ 3´ 3. 不同DNA分子碱基的数目、比例、排列顺序千变万化。
• DNA一级结构的两种缩写方式：
线条式：
文字式： …pTpGpCpApT…
…pT-G-C-A-T…
（二）DNA的二级结构
Watson and Crick’s paper in Nature 1953.
B 适中右手 2.37nm 0.34nm 34.6º 10.4 3.54nm 1º
Z 细长左手 1.84nm 0.38nm 60º 12 4.56nm 9º
（三） DNA的三级结构
• 定义：
在双螺旋的基础上进一步螺旋化，形成超螺旋 DNA。
1. 环形DNA
细菌染色体、质粒DNA、某些病毒DNA、线粒体和叶绿体DNA等为环形DNA。在细胞中以超螺旋形式存在。
Backbone of DNA
（3）碱基对位于内侧，两条链上的碱基借助 H键一一配对，A与T配对, 形成两个H键，C 与G配对，形成三个H键——以上碱基配对原则，称碱基互补（base complementary）。碱基平面与纵轴相垂直。
4 6 1 3
4 6 1 2 3 2