核酸以及核苷酸的基本换算
核苷酸到核酸的过程
核苷酸到核酸的过程
嘿，朋友们！今天咱来聊聊从核苷酸到核酸这神奇的过程呀！
核苷酸啊，就像是小小的积木块儿。
你看，搭积木咱都玩过吧，一块一块往上堆，就能搭出各种各样的形状。
核苷酸也差不多是这样的角色呢！它们有着不同的类型，就像不同形状的积木。
这些小小的核苷酸，它们可不甘寂寞，它们要凑在一起干大事儿呢！当它们一个接一个地连接起来，哇塞，就形成了核酸。
这核酸呀，就好比是用那些小积木搭成的大城堡。
核酸有两种，一种是脱氧核糖核酸，也就是咱常说的 DNA 啦。
DNA 可太重要啦！它就像是我们身体的设计图纸，记录着我们身体的各种信息。
你的眼睛是啥样，鼻子是啥样，这可都是 DNA 说了算呢！你说神奇不神奇？
还有一种核酸叫核糖核酸，也就是 RNA 啦。
RNA 就像是个勤劳的小助手，帮着把 DNA 里的信息传递出来，然后让身体按照这些信息去干活儿。
咱就说，这核苷酸变成核酸的过程，像不像一场奇妙的变身之旅？它们从一个个单独的个体，通过奇妙的组合，变成了有着重要作用的大分子。
你想想看，要是没有核苷酸，哪里来的核酸呢？没有核酸，我们的身体又怎么能正常运转呢？这就好像没有砖头，哪来的房子呀！
核苷酸就像是一群小精灵，它们在我们身体里欢快地跳跃、组合，为我们的生命提供着最基本的保障。
我们得好好感谢它们呀！
所以说呀，这小小的核苷酸可别小瞧了它们，它们能创造出大大的奇迹呢！它们通过自己的努力，构建出了我们生命的基石。
是不是很厉害？是不是很让人惊叹？我们的身体就是这么神奇，这么充满奥秘！这从核苷酸到核酸的过程，不就是大自然给我们的一份最珍贵的礼物吗？我们可得好好珍惜这份礼物，好好爱护我们的身体呀！。
第三章核酸的化学
DNA特有
RNA特有
O
O
C
C
HN C CH3 HN CH
C CH ON
C CH ON
H
H
3、磷酸：DNA、RNA均有
HO OH
RNA(AMP)
HO OH
H
DNA(dAMP)
两类核酸的基本化学组成比较
组成成分 DNA
腺嘌呤(A) 嘌呤碱 鸟嘌呤(G)
碱基
嘧啶碱
胞嘧啶 (C) 胸腺嘧啶(T)
NH2
N
N
~ ~ O
O- P O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH 三磷酸腺苷 (ATP)
AMP ADP
ATP
1、腺苷三磷酸(ATP)
▪ 主要功能： 提供能量
能量储存
AMP
能量释放
能量储存
ADP
能量释放
AMP ADP ATP
ATP
2、环苷酸
▪ 主要功能：细胞内信号传导过程中的重 要信息分子。
➢ 1952年，Hershey和Chase利用病毒完成更有说服力的“噬菌体” 实验。
➢ 1953年J.D.Watson和F.Crick提出DNA的双螺旋结构，20世纪自 然科学最伟大的成就之一。
1990年 美国启动人类基因组计划(HGP)
一、核酸的发现和研究简史
➢ 1953年J.D.Watson和F.Crick提出DNA的双螺旋结 构，20世纪自然科学最伟大的成就之一。
RNA:NTP
三磷酸腺苷酸ATP 三磷酸鸟苷酸 GTP 三磷酸胞苷酸 CTP 三磷酸尿苷酸 UTP
核苷酸代谢
（三）嘧啶核苷酸合成的调控
三个酶受终产物的反馈抑制：氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ
1）氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ受 UMP抑制，影响UMP、CTP 合成。
ATCase
2）ATCase受CTP抑制；影响 UMP、CTP合成。
3）CTP合成酶受CTP抑制，只 影响CTP合成。
CTP合成酶
不同生物关键酶不同
都受终产物反馈抑制，但具体机制不同： 动物：氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ
HGPRT缺陷的男性儿童表现为一种自毁容貌综合症 (Lesch-Nyhan Syndrome ) ，为先天性遗传疾病（缺 乏HGPRT)，行为对立，侵略性强，自咬手指、脚趾、 嘴唇等，智力低下。
3、生理意义：
节省能量和氨基酸的消耗； 某些器官（脑、骨髓等）因酶的缺乏，
只能进行补救途径合成。
①核糖核苷酸还原酶（RR）含R1和R2蛋白； ②硫氧还蛋白（T）含巯基； ③硫氧还蛋白还原酶（TR）催化氧化型T的还
原，FAD为辅基。
酶体系催化反应由NADPH提供氢： NADPH →TR→T→RR→核糖核苷酸还原→ 脱氧核糖核苷酸。
孤电子转移
3’-自由基核苷酸形成
脱氧核苷酸形成
孤电子转移
2’-脱氧3’-自由基核苷酸形成
三、嘧啶的分解：
在肝中进行，分解产物均易溶于水。
§12 -2 核苷酸的生物合成
基本途径： 1、“从无到有”途径（de novo synthesis)
利用简单化合物，主要在肝中进行 2、补救途径（salvage)
替补途径，利用核苷酸分解产物，在 脑、骨髓中进行
2. 从头合成途径的三个特征：
1）参与从头合成途径的酶在细胞中以庞大 的多酶融合体出现；
1、经碱基（嘧啶或嘌呤）核苷磷酸化酶催化
核苷酸核酸dna之间的关系
核苷酸核酸dna之间的关系嘿，咱今天就来唠唠核苷酸、核酸和 DNA 之间那点事儿哈！
你看哈，核苷酸就像是小小的积木块，它们一个个的可可爱爱。
这些小家伙们排排队、组组合，就变成了核酸。
核酸呢，就像是一条长长的链子。
这核酸里面有两种很重要的家伙，一个叫核糖核酸，也就是 RNA，另一个呢就是大名鼎鼎的脱氧核糖核酸，也就是 DNA 啦！DNA 那可牛了，它就像是一个超级大宝藏，里面藏着生命的密码。
可以说，DNA 就是老大呀，它指挥着生物体该怎么长、怎么发育。
而核苷酸呢，就是构成这个老大的基础材料。
没有核苷酸，哪来的 DNA 呀。
咱就打个比方哈，核苷酸就像是建房子的砖头，核酸就是用砖头垒起来的墙，而 DNA 就是整栋房子。
要是没有那些砖头，房子可就建不起来喽。
而且呀，它们三个的关系那是相当紧密，谁也离不开谁。
就像我们和好朋友一样，互相支持、互相依靠。
总之呢，核苷酸、核酸和 DNA 它们就是一个奇妙的组合，共同构建了生命的奥秘。
它们就像一个神奇的魔法阵，让我们的世界变得丰富多彩。
哎呀，说了这么多，是不是对它们的关系有点清楚啦？哈哈，下次再看到这些名词，可别迷糊啦，要记得它们之间那有趣又紧密的联系哟！就像我们生活中的各种关系一样，看似普通，实则奇妙无比呀！好啦，今天就聊到这儿咯，下次再和你们唠别的有趣事儿！。
04章核苷酸和核酸1
DNA结构变化的意义
• 复制、转录、重组——起始、调节位点
3. DNA的三级结构
DNA的三级结构是指DNA分子（双螺旋） 通过扭曲和折叠所形成的特定构象。包括不同
二级结构单元间的相互作用、单链与二级结构
单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征。超螺 旋结构是三级结构的一种。
（2）特殊的二级结构
回文结构（palindromic structure）也称反 向重复（inverted repeats）：链内互补
发夹形和十字形结构
镜象重复（mirror repeat）
H-DNA——三螺旋DNA
Hoogsteen碱基配对 三链DNA的碱基配对形式
双链DNA的碱基配对形式
2．一些核苷酸是细胞通讯的媒介(第二信 使分子)：cAMP , cGMP
ATP
腺苷酸环化酶
cAMP + PPi
3. 核苷酸是许多酶辅助因子的结构成分
第二节 磷酸二酯键与 多核苷酸
1. 核苷酸的连接
5´端
C
核苷酸之间以磷酸
二酯键（phosphodiester
linkage）连接形成多核
苷酸链（polynucleotide chain）。 寡核苷酸：＜50核苷酸 多核苷酸
第四节
DNA的结构
Structure of DNA
一、DNA储存遗传信息的证实
1. 细 菌 转 化 实 验 1928年Frederick Griffith和1944年O. Avery
Avery细菌转化实验（1944）
噬菌体
2. 噬菌体侵染细菌的实验
二、各物种DNA有着独特的碱基组成
• DNA结构有关重要线索来自Chargaff等(1950)的 研究结果：
浓度换算公式
核酸、核苷酸的基本换算核酸、核苷酸的基本换算1．核酸的换算：(1)摩尔数与质量：1 μg 1,000bp DNA = 1.52 pmol1 μg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 0.57 pmol1 μg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.35 pmol1 μg SV40 DNA (5,243bp) = 0.29 pmol1 μg FX174 DNA (5,386bp) = 0.28 pmol1 μg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.21 pmol1 μg l phage DNA (48,502bp) = 0.03 pmol1 pmol 1,000bp DNA = 0.66 μg1 pmol pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.77 μg1 pmol pBR322 DNA (4,361bp) = 2.88 μg1 pmol SV40 DNA (5,243bp) = 3.46 μg1 pmol FX174 DNA (5,386bp) = 3.54 μg1 pmol M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 4.78 μg1 pmol l phage DNA (48,502bp) = 32.01 μg(2)光吸收值与浓度：1 OD260 dsDNA = 50 μg/ml = 0.15 mmol/L1 OD260 ssDNA = 33 μg/ml = 0.10 mmol/L1 OD260 ssRNA = 40 μg/ml = 0.12 mmol/L1 mmol/L dsDNA = 6.7 OD2601 mmol/L ssDNA = 10.0 OD2601 mmol/L ssRNA = 8.3 OD260 (3)分子量：1个脱氧核糖核酸碱基的平均分子量为333 Daltons1个核糖核酸碱基的平均分子量为340 Daltons(4)核酸末端浓度：环状DNApmol ends = pmol DNA × number of cuts ×2线性DNApmol ends = pmol DNA×(number of cuts ×2 + 2)1 μg 1,000 bp DNA = 3.04 pmol ends1 μg pUC18/19 DNA (2,688 bp) = 1.14 pmol ends1 μg pBR322 DNA (4,361 bp) = 0.7 pmol ends1 μg SV40 DNA (5,243 bp) = 0.58 pmol ends1 μg FX174 DNA (5,386 bp) = 0.56 pmol ends1 μg M13mp18/19 DNA (7.250 bp) = 0.42 pmol ends1 μg l phage DNA (48,502 bp) = 0.06 pmol ends2．核苷酸的换算：(1)分子量：MW (Da) = 333 × N (number of bases)(2)浓度：C (μmol/L or pmol/ml) = OD260 / (0.01 × N)C (ng/ml) = OD260? MW / (0.01 × N)MW -- molecular weightN -- number of basesOD260 -- absorbance at 260 nm(3)双链DNA与寡核苷酸的熔点短于25bp的双链寡核苷酸Tm = 2 (A + T) + 4 (G + C)长于25bp的双链寡核苷酸Tm = 81.5 + 16.6 ( lg[J+] ) + 0.41 (%GC) - (600/N) - 0.63(%formamide)N -- 引物的长度(以碱基数计算)J+ -- 单价阳离子浓度(4)DNA与表达蛋白之间分子量换算1 kb DNA = 333 amino acid ≈3.7 × 104 Da10,000 Da Protein ≈ 270 bp DNA30,000 Da Protein≈ 810 bp DNA50,000 Da Protein ≈2701 bp DNA100,000 Da Protein ≈ 27 kb DNADNA电泳基本参数1．琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶中DNA迁移率（线性DNA分离建议凝胶浓度）分离范围(bp) 琼脂糖浓度分离范围(bp) PAGE浓度1,000～30,000 0.5% 100～1,000 3.5%800～12,000 0.7% 80～500 5.0%500～10,000 1.0% 60～400 8.0%400～7,000 1.2% 40～200 12.0%200～4,000 1.5% 5～100 20.0%50～2,000 2.0%2．变性、非变性PAGE胶中染料迁移率PAGE浓度溴酚蓝二甲苯青（相当核苷酸片段大小，bp）3.5% 100 4605.0% 65 2608.0% 45 16012.0% 20 7015.0% 15 6020.0% 12 45。
精选高一生物必修一核酸计算习题
精选高一生物必修一核酸计算习题题目一：核苷酸的组成计算题目描述：一个DNA分子含有100个碱基对，已知其中腺嘌呤（A）的数量为40，胸腺嘧啶（T）的数量为40，胞嘧啶（C）的数量为15，鸟嘌呤（G）的数量为15。
请计算该DNA分子中：1. 核苷酸的数量2. 核糖核苷酸的数量3. 脱氧核糖核苷酸的数量4. 含有A和T的核苷酸数量5. 含有C和G的核苷酸数量解答：1. 核苷酸的数量 = 总碱基数 = 100个碱基对 * 2 = 200个2. 核糖核苷酸的数量 = 腺嘌呤（A）的数量 = 40个3. 脱氧核糖核苷酸的数量 = 胸腺嘧啶（T）的数量 = 40个4. 含有A和T的核苷酸数量 = 腺嘌呤（A）的数量 = 40个5. 含有C和G的核苷酸数量 = 胞嘧啶（C）的数量 + 鸟嘌呤（G）的数量 = 15 + 15 = 30个题目二：DNA复制过程中的计算题目描述：一个DNA分子含有100个碱基对，已知其中腺嘌呤（A）的数量为40，胸腺嘧啶（T）的数量为40，胞嘧啶（C）的数量为30，鸟嘌呤（G）的数量为30。
假设DNA复制过程中，每个A与一个T配对，每个C与一个G配对。
请计算DNA复制一次后：1. 子代DNA分子中腺嘌呤（A）的数量2. 子代DNA分子中胸腺嘧啶（T）的数量3. 子代DNA分子中胞嘧啶（C）的数量4. 子代DNA分子中鸟嘌呤（G）的数量5. 子代DNA分子中核苷酸的总数量解答：1. 子代DNA分子中腺嘌呤（A）的数量 = 亲代DNA中腺嘌呤（A）的数量 = 40个2. 子代DNA分子中胸腺嘧啶（T）的数量 = 亲代DNA中胸腺嘧啶（T）的数量 = 40个3. 子代DNA分子中胞嘧啶（C）的数量 = 亲代DNA中胞嘧啶（C）的数量 = 30个4. 子代DNA分子中鸟嘌呤（G）的数量 = 亲代DNA中鸟嘌呤（G）的数量 = 30个5. 子代DNA分子中核苷酸的总数量 = 亲代DNA中核苷酸的总数量 * 2 = 200个 * 2 = 400个题目三：RNA转录过程中的计算题目描述：一个DNA分子含有80个碱基对，已知其中腺嘌呤（A）的数量为30，胸腺嘧啶（T）的数量为30，胞嘧啶（C）的数量为20，鸟嘌呤（G）的数量为20。
核酸的代谢
第十一章核酸的代谢第一节核酸降解和核苷酸代谢⏹核酸的基本结构单位是核苷酸，核酸代谢与核苷酸代谢密切相关，细胞内存在多种游离的核苷酸，是代谢中极为重要的物质，几乎参加细胞内所有的生化过程：⏹ 1、核苷酸是核酸生物合成的前体。
⏹ 2、核苷酸衍生物是许多生物合成的中间物。
如：UDP-葡萄糖是糖原合成的中间物。
CDP-二脂酰甘油是磷酸甘油酯合成的中间物。
⏹ 3、ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物。
⏹ 4、腺苷酸是三种重要辅酶：烟酰胺核苷酸（NAD NADP)、黄素嘌呤二核苷酸（FAD)和辅酶A的组分。
⏹ 5、某些核苷酸是代谢的调节物质。
⏹ cAMP,cGMP是许多激素引起的胞内信使⏹核酸降解为核苷酸，核苷酸还能进一步分解，在生物体内核苷酸可由其他化合物合成，某些辅酶的合成与核酸的代谢亦有关。
⏹讲授内容：核糖核酸、脱氧核糖核酸的分解与合成。
一. 核酸的解聚和核苷酸的降解⏹核酸降解酶种类⏹核酸外切酶: 催化核酸从3’端或5’端解聚,形成5’-核苷酸和3’-核苷酸。
⏹核酸内切酶: 水解核酸分子内的磷酸二酯键。
⏹限制性内切酶: 专一识别并水解外源双链DNA上特定位点的核酸内切酶。
⏹核苷酸降解酶：⏹核苷酸酶:核苷酸水解为核苷和磷酸。
⏹核苷酸 + H2O 核苷+Pi⏹核苷磷酸化酶: 水解核苷为碱基和戊糖-1-磷酸。
核苷 + 磷酸核苷磷酸化酶碱基 + 戊糖-1-磷酸⏹核苷水解酶: 水解核苷为碱基和戊糖。
⏹存在于植物和微生物中。
核糖核苷 + H2O 核苷水解酶碱基 + 戊糖只对核糖核苷作用，反应不可逆。
二. 碱基降解⏹㈠. 嘌呤碱的分解⏹⒈ 脱氨⏹动物组织腺嘌呤脱氨酶含量极少，而腺嘌呤核苷酸脱氨酶和腺嘌呤核苷脱氨酶的活性高，腺嘌呤的脱氨可在其核苷和核苷酸水平上进行。
⏹鸟嘌呤脱氨在鸟嘌呤水平上。
⏹鸟嘌呤核苷鸟嘌呤黄嘌呤尿酸⏹⒉ 转变为尿酸⏹鸟嘌呤 + H2O 鸟嘌呤脱氨酶黄嘌呤 + NH3⏹次黄嘌呤 + O2 + H2O 黄嘌呤氧化酶黄嘌呤 + H2O2⏹黄嘌呤 + O2 + H2 O 黄嘌呤氧化酶尿酸 + H2O2痛风：嘌呤代谢障碍有关,正常血液：2-6mg /100ml, 大于8mg/100ml,尿酸钾盐或钠盐沉积于软组织、软骨及关节等处,形成尿酸结石及关节炎,沉积于肾脏为肾结石,基本特征为高尿酸血症。
核酸、蛋白技术参数资料、分子量标准及常用试剂的配制
核酸、蛋白技术参数资料、分子量标准及常用试剂的配制核酸、蛋白技术参数资料、分子量标准及常用试剂的配制•一、核酸及蛋白质常用数据1．核苷三磷酸的物理常数化合物分子量λmax(pH7.0)1摩尔溶液（pH7.0）中λmax时的最大吸收值OD280/OD26ATP 507259 15400 0.15CTP 483271 9000 0.97GTP 523253 13700 0.66UTP 484262 10000 0.38dAT49259 15200 0.15P 4dCT P 467271 9300 0.98dGT P 507253 13700 0.66dTT P482267 9600 0.71 2．常用核酸的长度与分子量核酸核苷酸数分子量λDNA48502（双链环状）3.0×107 pBR322 4363（双链） 2.8×106 28SrRNA 4800 1.6×106 23SrRNA 3700 1.2×106 18SrRNA 1900 6.1×105 19SrRNA 1700 5.5×105 5SrRNA 120 3.6×104tRNA（大肠杆75 2.5×104菌）3．常用核酸蛋白换算数据（1）重量换算1μg=10-6g1pg=10-12g 1ng=10-9g1fg=10-15g （2）分光光度换算：1A260双链DNA=50μg/ml 1A260单链DNA=30μg/ml 1A260单链RNA=40μg/ml （3）DNA摩尔换算：1μg 100bpDNA=1.52pmol=3.03pmol末端1μg pBR322 DNA=0.36pmol 1pmol 1000bp DNA=0.66μg 1pmol pBR322=2.8μg 1kb双链DNA（钠盐）=6.6×105道尔顿1kb单链DNA（钠盐）=3.3×105道尔顿1kb单链RNA（钠盐）=3.4×105道尔顿（4）蛋白摩尔换算：100pmol分子量100，000蛋白质=10μg100pmol分子量50，000蛋白质=5μg100pmol分子量10，000蛋白质=1μg 氨基酸的平均分子量=126.7道尔顿（5）蛋白质/DNA换算：1kb DNA=333 个氨基酸编码容量=3.7×104MW蛋白质10，000MW蛋白质=270bp DNA 30，000MW蛋白质=810bp DNA50，000MW蛋白质=1.35kb 100，000MW蛋白质=2.7kb DNA4．常用蛋白质分子量标准参照物（1）高分子量标准参照（2）中分子量标准参照（3）低分子量标准参照肌球蛋白分子量磷酸化酶B97，400碳酸酐酶31，00肌球蛋白212，000牛血清白蛋白66，200大豆脻蛋白酶21，500β-半乳糖甘酶B 116，000谷氨酶脱氢酶55，000抑制剂磷酸化酶B 97，400卵白蛋白42，700马心肌球蛋白16，900牛血清白蛋白66，200醛缩酶40，000溶菌酶14，400过氧化氢酶` 57，000碳酸酐酶31，000肌球蛋白（F1）8，100醛缩酶40，大豆脻21，肌球蛋6，000 蛋白酶500 白（F2）200抑制剂肌球蛋白（F3）2，500溶菌酶14，4005．常用DNA分子量标准参照物λD NA/HindⅢλDNA/EcoRⅠλ/HindⅢ+EcoRⅠpBR322/HaeⅢ23130 21226 21227 587 123 9416 7421 5148 405 104 6557 5804 4973 504 89 4361 5643 4268 458 80 2322 4843 3530 434 64 2027 3530 2027 267 57 564 1904 234 51 125 1584 213 211375 192 18974 184 11831 124 7564125常用抗生素溶液抗生素贮存液a 工作浓度浓度保存条件严紧型质粒松弛型质粒氨苄青霉素50mg/ml(溶于水)-20℃20μg/ml60μg/ml羧苄青霉素50mg/ml(溶于水)-20℃20μg/ml60μg/ml氯霉素34mg/ml(溶于乙醇)-20℃25μg/ml170μg/ml卡那霉素10mg/ml(溶于水)-20℃10μg/ml50μg/ml链霉素10mg/ml(溶于水)-20℃10μg/ml50μg/ml四环素b 5mg/ml(溶于乙醇)-20℃10μg/ml50μg/mla：以水为溶剂的抗生素贮存液通过0.22μm 滤器过滤除菌。
第一章 核酸和核苷酸
3.碱基（base）
4.核苷（nucleosides） 核糖，脱氧核糖与碱基的缩合产物为核 苷。 5.核苷酸（nucleotides）
6.稀有碱基（修饰性碱基）
二.磷酸二酯键与核酸链（多核苷酸）
1.核苷酸通过磷酸二酯键连接成“寡核苷 酸”,“多核苷酸”。少于50个核苷酸残 基的核苷酸聚合物称为寡核苷酸，多于 50个核苷酸残基称为多核苷酸。天然核 酸为多核苷酸（polynucleotide）。 2.核酸链的简化表示法 如无特别注明一条核酸链左边为5‘末端， 右边为3’末端。
内切酶
外切酶一般有末端特异性；
内切酶常有碱基顺序特异性；
3.DNA限制性内切酶 能识别一定核苷酸顺序，并在识别顺序 或识别顺序附近同时切割DNA双链的酶， 称为DNA限制性内切酶。
限制性DNA内切酶与DNA甲基化酶构成
“限制－修饰”系统，是用于保护细菌 本身的染色体DNA，限制外来入侵DNA 的一种防御系统。 限制型内切酶的命名：以分离出限制酶 的菌株属名的第一个字母（大写），加 上细菌种名的前两个字母来表示。有时 再加菌株名和发现次序，如大肠杆菌细 胞R株第一个发现的限制酶称EcoR I。
限制性片断长度多态性（RFLP，
Restriction Fragment Length Polymorphism） 可以看成是物种基因组在限制酶切点上的 遗传多态性，例如在某一限制酶识别的靶 位点碱基改变，导致由相关限制酶切割产 生的片断长度和数目上的差异，RFLP用 于对基因组进行遗传作图，是一种常用的 遗传标记。
2.导致DNA双螺旋结构建立的一些基础 a.证明DNA储存遗传信息；转化因子的发 现；噬菌体T2感染大肠杆菌的同位素示 踪实验（见图）； b.DNA碱基组成的Chargaff规则； c.DNA纤维的X光衍射分析（见图）；
生工DNA浓度换算
核酸以及核苷酸的基本换算2010-11-6 7:47:541．核酸的换算：(1.1) 摩尔数与质量：1 mg 1,000bp DNA = 1.52 pmol1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 0.57 pmol1 mg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.35 pmol1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.29 pmol1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.28 pmol1 mg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.21 pmol1 mg l phage DNA (48,502bp) = 0.03 pmol1 pmol 1,000bp DNA = 0.66 mg1 pmol pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.77 mg1 pmol pBR322 DNA (4,361bp) = 2.88 mg1 pmol SV40 DNA (5,243bp) = 3.46 mg1 pmol FX174 DNA (5,386bp) = 3.54 mg1 pmol M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 4.78 mg1 pmol l phage DNA (48,502bp) = 32.01 mg(1.2) 光吸收值与浓度：1 OD260 dsDNA = 50 mg/ml = 0.15 mmol/L1 OD260 ssDNA = 33 mg/ml = 0.10 mmol/L1 OD260 ssRNA = 40 mg/ml = 0.12 mmol/L1 mmol/L dsDNA = 6.7 OD2601 mmol/L ssDNA = 10.0 OD2601 mmol/L ssRNA = 8.3 OD260(1.3) 分子量：1个脱氧核糖核酸碱基的平均分子量为333 Daltons1个核糖核酸碱基的平均分子量为340 Daltons(1.4) 核酸末端浓度：环状DNA：pmol ends = pmol DNA ′ number of cuts ′ 2线性DNA：pmol ends = pmol DNA ′ (number of cuts ′ 2 + 2)1 mg 1,000bp DNA = 3.04 pmol ends1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.14 pmol ends1 mg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.7 pmol ends1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.58 pmol ends1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.56 pmol ends1 mg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.42 pmol ends1 mg l phage DNA (48,502bp) = 0.06 pmol ends2．核苷酸的换算：(2.1) 分子量：MW (Da) = 333 ′ N (number of bases)(2.2) 浓度：C (mmol/L or pmol/ml) = OD260 / (0.01 ′ N)C (ng/ml) = OD260 ′ MW / (0.01 ′ N)MW —— molecular weightN —— number of basesOD260 —— absorbance at 260 nm(2.3) 双链DNA与寡核苷酸的熔点短于25bp的双链寡核苷酸：Tm = 2 (A + T) + 4 (G + C)长于25bp的双链寡核苷酸：Tm = 81.5 + 16.6 ( lg[J+] ) + 0.41 (%GC)– (600/N) – 0.63 (%Formamide)N ——引物的长度(以碱基数计算)J+ ——单价阳离子浓度(2.4) DNA与表达蛋白之间分子量换算1 kb DNA = 333 amino acid ≈ 3.7 ′ 104 Da10,000 Da Protein ≈ 270 bp DNA30,000 Da Protein ≈ 810 bp DNA50,000 Da Protein ≈ 2701 bp DNA100,000 Da Protei n ≈ 27 kb DNA。
高中生物核酸知识点总结
高中生物核酸知识点总结1.核酸：(1)种类①脱氧核糖核酸(DNA);②核糖核酸(RNA)。
(2)功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
2.核酸的组成元素：C、H、O、N、P3.核酸基本组成单位：核苷酸(1分子核苷酸包括1分子含氮碱基、1分子五碳糖、1分子磷酸)。
4.核苷酸的分类：①4种脱氧核苷酸：磷酸+脱氧核糖(C5H10O4)+含氮碱基(A/T/G/C)②4种核糖核苷酸：磷酸+核糖(C5H10O5)+含氮碱基(A/U/G/C)③DNA和RNA的比较分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸成分磷酸H3PO4五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A/G/C/TA/G/C/U结构双链双螺旋一般为单链主要存在部位细胞核细胞质显色反应遇甲基绿呈绿色遇吡罗红呈红色5.水解产物①核酸初步水解产物：核苷酸;彻底水解产物：五碳糖、磷酸、含氮碱基。
②DNA初步水解产物：脱氧核苷酸;彻底水解产物：脱氧核糖、磷酸、含氮碱基(A/G/C/T)。
③RNA初步水解产物：核糖核苷酸;彻底水解产物：核糖、磷酸、含氮碱基(A/G/C/U)。
6.DNA和RNA的分布(1)真核细胞①DNA主要分布在细胞核里，少量分布在细胞质里(线粒体和叶绿体);②RNA主要分布在细胞质里。
(2)原核细胞①DNA主要分布在拟核，少量分布在质粒(细胞质里存在的小型环状DNA分子);②RNA主要分布在细胞质里。
7.总结对比核酸五碳糖碱基核苷酸原核生物和真核生物DNA和RNA2种5种8种病毒DNA或RNA1种4种4种8.病毒①病毒体内只含有1种核酸，DNA或者RNA;②如果某1种生物体内含有2种核酸，那么它一定不是病毒。
9.总结①DNA病毒和所有的细胞生物的遗传物质是DNA;②RNA病毒的遗传物质是RNA;③就整个生物界而言，DNA是主要的遗传物质;④就某一种具体的生物而言，它的遗传物质就是DNA，或者就是RNA(而非主要是)。
核酸的降解与核苷酸的代谢
第十章 核酸的降解与核苷酸的代谢学习要求：通过本章学习，熟悉核酸的降解过程，掌握核酸酶的分类及其作用方式；了解核苷酸分解过程及不同生物嘌呤核苷酸分解代谢的区别；了解核苷酸从头合成途径的过程，掌握合成原料及嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸的合成特点，重点掌握核苷酸合成途径的调节，熟悉补救合成途径的过程和意义；熟悉核苷酸代谢与氨基酸代谢及糖代谢的相互关系；了解核苷酸代谢的有关理论对医药及生产实践的指导意义。
动物、植物和微生物都能合成各种核苷酸，因此核苷酸与氨基酸不同，不属于营养必需物质。
细胞内存在多种游离的核苷酸，它们具有多种重要的生理作用：①作为合成核酸的原料。
②ATP 在生物体内能量的贮存和利用中处于中心地位，是最重要的高能化合物。
此外，GTP 在能量利用方面也有一定作用。
③参与代谢和代谢调节。
某些核苷酸或其衍生物是重要的信息物质，如 cAMP 是多种激素作用的第二信使；cGMP 也与代谢调节有关。
④组成辅酶。
腺苷酸是辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ、辅酶A 和FAD 四种辅酶的组成成分。
⑤活化中间代谢物。
UTP 和CTP 可使代谢物NDP （核苷二磷酸）化，成为活性代谢物直接用作合成原料，如UDP-葡萄糖称为“活性葡萄糖”，是合成糖原、糖蛋白的活性原料；CDP-甘油二酯是合成磷脂的活性原料。
ATP 使蛋氨酸腺苷化生成的S-腺苷蛋氨酸（SAM ）作为甲基的直接供体，是合成肾上腺素、肌酸等物质的活性原料。
第一节 核酸的酶促降解一、核酸的降解生物组织中的核酸往往以核蛋白的形式存在，动物和异养型微生物可分泌消化酶类分解食物或体外的核蛋白和核酸。
核蛋白可分解成核酸与蛋白质，核酸由各种水解酶催化逐步水解，生成核苷酸、核苷、戊糖和碱基等，这些水解产物均可被吸收，但动物体较少利用这些外源性物质作为核酸合成的原料，进入小肠粘膜细胞的核苷酸、核苷绝大部分进一步被分解。
植物一般不能消化体外的有机物。
所有生物细胞都含有核酸代谢的酶类，能分解细胞内的各种核酸促进其更新。
核酸、核苷酸的基本换算
核酸、核苷酸的基本换算DNA电泳基本参数Pfu DNA聚合酶BCIP/NBT & BCIP/INTHistoChoice MBHistoChoice Clearing Agent 核酸、核苷酸的基本换算1．核酸的换算：(1)摩尔数与质量：1 μg 1,000bp DNA = 1.52 pmol1 μg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 0.57 pmol1 μg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.35 pmol1 μg SV40 DNA (5,243bp) = 0.29 pmol1 μg FX174 DNA (5,386bp) = 0.28 pmol1 μg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.21 pmol1 μg l phage DNA (48,502bp) = 0.03 pmol 1 pmol1,000bp DNA = 0.66 μg1 pmol pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.77 μg1 pmol pBR322 DNA (4,361bp) = 2.88 μg1 pmol SV40 DNA (5,243bp) = 3.46 μg1 pmol FX174 DNA (5,386bp) = 3.54 μg1 pmol M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 4.78 μg1 pmol l phage DNA (48,502bp) = 32.01 μg(2)光吸收值与浓度：1 OD260 dsDNA = 50 μg/ml = 0.15 mmol/L1 OD260 ssDNA = 33 μg/ml = 0.10 mmol/L1 OD260 ssRNA = 40 μg/ml = 0.12 mmol/L1 mmol/L dsDNA = 6.7 OD2601 mmol/L ssDNA = 10.0 OD2601 mmol/L ssRNA = 8.3 OD260(3)分子量：1个脱氧核糖核酸碱基的平均分子量为333 Daltons1个核糖核酸碱基的平均分子量为340 Daltons(4)核酸末端浓度：环状DNA pmol ends = pmol DNA ×number of cuts ×2线性DNApmol ends = pmol DNA ×(number of cuts ×2 + 2)1 μg 1,000 bp DNA = 3.04 pmol ends1 μg pUC18/19 DNA (2,688 bp) = 1.14 pmol ends1 μg pBR322 DNA (4,361 bp) = 0.7 pmol ends1 μg SV40 DNA (5,243 bp) = 0.58 pmol ends1 μg FX174 DNA (5,386 bp) = 0.56 pmol ends1 μg M13mp18/19 DNA (7.250 bp) = 0.42 pmol ends1 μg l phage DNA (48,502 bp) = 0.06 pmol ends2．核苷酸的换算：(1)分子量：MW (Da) = 333 ×N (number of bases)(2)浓度：C (μmol/L or pmol/ml) = OD260 / (0.01 ×N)C (ng/ml) = OD260´ MW / (0.01× N)MW -- molecular ；weightN -- number of bases；OD260 -- absorbance at 260 nm(3)双链DNA与寡核苷酸的熔点短于25bp的双链寡核苷酸Tm = 2 (A + T) + 4 (G + C)长于25bp的双链寡核苷酸Tm = 81.5 + 16.6 ( lg[J+] ) + 0.41 (%GC) - (600/N) - 0.63 (%formamide)N -- 引物的长度(以碱基数计算)J+ -- 单价阳离子浓度(4)DNA与表达蛋白之间分子量换算1 kb DNA = 333 amino acid ≈3.7 ×104 Da10,000 Da Protein ≈270 bp DNA30,000 Da Protein≈810 bp DNA50,000 Da Protein ≈2701 bp DNA100,000 Da Protein ≈27 kb DNA3．DNA电泳基本参数1．琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶中DNA迁移率（线性DNA分离建议凝胶浓度）分离范围(bp) 琼脂糖浓度分离范围(bp) PAGE浓度1,000～30,000 0.5% 100～1,000 3.5%800～12,000 0.7% 80～500 5.0%500～10,000 1.0% 60～400 8.0%400～7,000 1.2% 40～200 12.0%200～4,000 1.5% 5～100 20.0%50～2,000 2.0%4．性、非变性PAGE胶中染料迁移率PAGE浓度溴酚蓝二甲苯青（相当核苷酸片段大小，bp）3.5% 100 4605.0% 65 2608.0% 45 16012.0% 20 7015.0% 15 6020.0% 12 455．Pfu DNA聚合酶一、简介：Pfu DNA聚合酶(Pfu DNA Polymerase，Pfu)是从高温嗜热菌Pyrococcus furiosis分离出的高保真（High Fidelity）耐高温DNA聚合酶。
核酸以及核苷酸的基本换算
核酸以及核苷酸的基本换算核酸以及核苷酸的基本换算1．核酸的换算：(1.1) 摩尔数与质量：1 mg 1,000bp DNA = 1.52 pmol1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 0.57 pmol1 mg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.35 pmol1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.29 pmol1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.28 pmol1 mg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.21 pmol1 mg l phage DNA (48,502bp) = 0.03 pmol1 pmol 1,000bp DNA = 0.66 mg1 pmol pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.77 mg1 pmol pBR322 DNA (4,361bp) = 2.88 mg1 pmol SV40 DNA (5,243bp) = 3.46 mg1 pmol FX174 DNA (5,386bp) = 3.54 mg1 pmol M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 4.78 mg1 pmol l phage DNA (48,502bp) = 32.01 mg(1.2) 光吸收值与浓度：1 OD260 dsDNA = 50 mg/ml = 0.15 mmol/L1 OD260 ssDNA = 33 mg/ml = 0.10 mmol/L1 OD260 ssRNA = 40 mg/ml = 0.12 mmol/L1 mmol/L dsDNA = 6.7 OD2601 mmol/L ssDNA = 10.0 OD2601 mmol/L ssRNA = 8.3 OD260(1.3) 分⼦量：1个脱氧核糖核酸碱基的平均分⼦量为333 Daltons1个核糖核酸碱基的平均分⼦量为340 Daltons(1.4) 核酸末端浓度：环状DNA：pmol ends = pmol DNA ′ number of cuts ′ 2线性DNA：pmol ends = pmol DNA ′ (number of cuts ′ 2 + 2)1 mg 1,000bp DNA = 3.04 pmol ends1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.14 pmol ends1 mg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.7 pmol ends1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.58 pmol ends1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.56 pmol ends1 mg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.42 pmol ends 1 mg l phage DNA (48,502bp) = 0.06 pmol ends 2．核苷酸的换算：(2.1) 分⼦量：MW (Da) = 333 ′ N (number of bases)(2.2) 浓度：C (mmol/L or pmol/ml) = OD260 / (0.01 ′ N)C (ng/ml) = OD260 ′ MW / (0.01 ′ N)MW —— molecular weightN —— number of basesOD260 —— absorbance at 260 nm(2.3) 双链DNA与寡核苷酸的熔点短于25bp的双链寡核苷酸：Tm = 2 (A + T) + 4 (G + C)长于25bp的双链寡核苷酸：Tm = 81.5 + 16.6 ( lg[J+] ) + 0.41 (%GC)– (600/N) – 0.63 (%Formamide)N —— 引物的长度(以碱基数计算)J+ —— 单价阳离⼦浓度(2.4) DNA与表达蛋⽩之间分⼦量换算1 kb DNA = 333 amino acid ≈ 3.7 ′ 104 Da10,000 Da Protein ≈ 270 bp DNA30,000 Da Protein ≈ 810 bp DNA50,000 Da Protein ≈ 2701 bp DNA100,000 Da Protein ≈ 27 kb DNA。
核苷酸的代谢
胸腺嘧啶核苷酸合成酶
O N dR-P
HN O N dR-P
CH3
N5、N10 亚甲基 FH4
二氢叶酸 还原酶 Ser羟甲基 羟甲基 转移酶
FH2
NADP++Gly
NADPH+H++Ser
核 苷 酸 的 合 成 及 相 互 关 系
3、 、
核糖核苷酸的还原反应
NADP+
硫氧还蛋白 还原酶
腺苷酸代琥珀酸
腺苷酸
3、鸟嘌呤核苷酸的合成
次黄嘌呤核苷酸
黄嘌呤核苷酸
黄嘌呤核苷酸 细菌直接以氨作为氨基供体
鸟苷酸
4、由嘌呤碱和核苷合成核苷酸
“补救”途径 补救” (脑和骨髓 脑和骨髓) 脑和骨髓 主要发生在肝 主要发生在肝 内外源 核苷 脏，常因各种 核酸分解 抑制物甚至生 抑制物甚至生 理紧张导致其 理紧张导致其 、Pi 碱基、 碱基 中的某些酶缺 乏，影响细胞 生长。 生长。 脱氧核苷 核酸类补品原理所在 可提高康复速度 DNA
延胡索酸
5-氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸
5-氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸
5-甲酰氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸
5-甲酰氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸
次黄嘌呤核苷酸
H
腺苷酸代琥珀酸 腺苷酸
次黄嘌呤 核苷酸 黄嘌呤核苷酸 鸟苷酸
2、腺嘌呤核苷酸的合成 腺嘌呤核苷酸的合成
次黄嘌呤 核苷酸
腺苷酸代琥珀酸
谷胱甘肽 还原酶
2GSH
NADPH+H+
NADP+
核糖核苷酸还原酶示意图
底物特异性 调节位点 酶活 性 调节位点
有利于UDP和CDP还原 促进ADP和GDP还原
DNA单位换算
DNA单位换算1. 重量单位换算1ｕg = 10-6g1ng =10-9g1pg =10-12g1fg =10-15g2. 换算系数(核酸碱基对与分子量的换算 )1Kb dsDNA (Na+)=6.6×105Da1Kb ssDNA (Na+)=3.3×105Da1Kb ssRNA (Na+)=3.4×105Da脱氧核苷酸的平均分子量=324.5 Da(～330Da)例：配制1pmol pBR322 DNA溶液 100ml需称取多少DNA？解：pBR322 DNA MW=4363×330×2=2.8×1062.8×106×106ｕg1pmol=----------------- ＝ 2.8ｕg(1L)10122.8100ml 1pmol pBR322 DNA ＝ ------ ＝ 0.28ｕg103. DNA和RNA的定量(OD值换算)OD：optical density 光密度一般是应用紫外分光光度计检测核酸的浓度，它适用于DNA及RNA浓度的测定。
核酸(DNA、RNA)、蛋白质以及盐和小分子都有吸收紫外光的性质，其吸收高峰分别为：核酸 260nm 波长处蛋白质 280nm 波长处盐、小分子 230nm 波长处A260单位(核酸OD值)的换算：1A260(1 OD)单位的双链DNA＝50ｕg/ml1A260(1 0D)单位的单链DNA＝40ｕg/ml1A260(1 OD)单位的单链RNA＝40ｕg/ml1A260(1 OD)单位的寡核苷酸＝33ｕg/ml例Ⅰ：取某DNA样品溶液5ｕl，加水至1000ｕl，在UV260nm时，测得的OD值是0.2，问原溶液中的DNA浓度(ｕg/ｕl)是多少？解：0.2×50ｕg/ml＝10ｕg这表示5ｕl样品溶液共有10ｕg DNA，所以该样品DNA浓度应是：10ｕg/5ｕl＝2ｕg/ｕl例Ⅱ..取某质粒DNA溶液3ｕl，加入到300ｕl TE中，测得的OD值A260＝＝0.134，问其DNA浓度为多少？解：0.134×50ｕg×300------------------------------ ＝0.6ｕg/ｕl3×1000即此质粒DNA浓度为每微升0.6ｕg。
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(1.4) 核酸末端浓度： 环状 DNA： pmol ends = pmol DNA ′ number of cuts ′ 2 线性 DNA： pmol ends = pmol DNA ′ (number of cuts ′ 2 + 2)
1 pmol 1,000bp DNA = 0.66 mg 1 pmol pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.77 mg 1 pmol pBR322 DNA (4,361bp) = 2.88 mg 1 pmol SV40 DNA (5,243bp) = 3.46 mg 1 pmol FX174 DNA (5,386bp) = 3.54 mg 1 pmol M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 4.78 mg 1 pmol l phage DNA (48,502bp) = 32.01 mg
(2.3) 双链 DNA 与寡核苷酸的熔点 短于 25bp 的双链寡核苷酸： Tm = 2 (A + T) + 4 (G + C) 长于 25bp 的双链寡核苷酸： Tm = 81.5 + 16.6 ( lg[J+] ) + 0.41 (%GC) – (600/N) – 0.63 (%Formamide) N —— 引物的长度(以碱基数计算) J+ —— 单价阳离子浓度
核酸以及核苷酸的基本换算
1．核酸的换算： (1.1) 摩尔数与质量： 1 mg 1,000bp DNA = 1.52 pmol 1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 0.57 pmol 1 mg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.35 pmol 1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.29 pmol 1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.28 pmol 1 mg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.21 pmol 1 mg l phage DNA (48,502bp) = 0.03 pmol
(1.2) 光吸收值与浓度： 1 OD260 dsDNA = 50 mg/ml = 0.15 mmol/L 1 OD260 ssDNA = 33 mg/ml = 0.10 mmol/L 1 OD260 ssRNA = 40 mg/ml = 0.12 mmol/L 1 mmol/L dsDNA = 6.7 OD260 1 mmol/L ssDNA = 10.0 OD260 1 mmol/L ssRNA = 8.3 OD260
(2.4) DNA 与表达蛋白之间分子量换算 1 kb DNA = 333 amino acid ≈ 3.7 ′ 104 Da 10,000 Da Protein ≈ 270 bp DNA 30,000 Da Protein ≈ 810 bp DNA 50,000 Da Protein ≈ 2701 bp DNA 100,000 Da Protein ≈ 27 kb DNA
1 mg 1,000bp DNA = 3.04 pmol ends 1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.14 pmol ends 1 mg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.7 pmol ends 1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.58 pmol ends 1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.56 pmol ends
1 mg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.42 pmol ends 1 mg l phage DNA (48,502bp) = 0.06 pmol ends
2．核苷酸的换算： (2.1) 分子量： MW (Da) = 333 ′ N (number of bases)
(2.2) 浓度： C (mmol/L or pmol/ml) = OD260 / (0.01 ′ N) C (ng/ml) = OD260 ′ MW / (0.01 ′ N) MW —— molecular weight N —— number of bases Байду номын сангаасD260 —— absorbance at 260 nm