第八章 核酸的化学结构
核酸的化学结构范文
核酸的化学结构范文核酸是生物体内的重要分子，主要包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
它们在维持生物遗传信息传递、蛋白质合成等生物过程中起着关键的作用。
核酸的化学结构非常复杂，包括碱基、糖分子和磷酸。
首先是核酸的碱基。
碱基是核酸的重要组成部分，决定了核酸的信息编码能力。
DNA含有腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）四种碱基；而RNA中则替换了胸腺嘧啶为尿嘧啶（U）。
这些碱基都属于嘌呤和嘧啶两类。
嘌呤碱基包括腺嘌呤和鸟嘌呤，它们是由两个环状结构连接而成。
其中，腺嘌呤由一个嘌呤环和一个五碳糖分子（脱氧核糖或核糖）连接而成；鸟嘌呤则由两个嘌呤环和一个五碳糖分子连接而成。
嘧啶碱基包括胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶，它们只有一个环状结构。
类似于腺嘌呤，胸腺嘧啶和胞嘧啶由一个嘧啶环和一个五碳糖分子连接而成；尿嘧啶则由一个嘧啶环和一个五碳糖分子连接。
其次是核酸的糖分子。
DNA包含脱氧核糖，而RNA则含有核糖。
这两种糖分子的组成类似，都是由一个五碳糖环和一个碱基连接而成。
脱氧核糖和核糖之间的差别在于核糖多了一个氧原子。
这个氧原子的存在使得RNA相对DNA更容易被降解，因为氧原子较容易被攻击。
最后是核酸的磷酸。
磷酸是核酸的重要组成部分，可以将碱基和糖分子连接在一起形成多个核苷酸单元。
核酸分子中的每个碱基都与一个磷酸基团连接在一起，形成了核苷酸。
这些核苷酸在DNA或RNA链的构建中通过磷酸基团的缩合反应形成磷酸二酯键。
综上所述，核酸的化学结构非常复杂，由碱基、糖分子和磷酸组成。
碱基决定了核酸的信息编码能力，糖分子连接碱基和磷酸基团，而磷酸则连接核苷酸单元。
这种复杂的化学结构赋予了核酸在生物体内存储和传递遗传信息的重要功能。
核酸化学式
核酸化学式核酸是生命体中的重要分子之一，它们负责存储和传递遗传信息，控制生命的许多过程。
核酸的化学式是什么？本文将介绍核酸的基本结构和化学式。
核酸的基本结构核酸是由核苷酸组成的长链分子。
核苷酸由三个部分组成：一个五碳糖（核糖或脱氧核糖）、一个含氮碱基和一个磷酸基团。
核糖和脱氧核糖的区别在于核糖分子上有一个氧原子，而脱氧核糖分子上没有这个氧原子。
核糖和脱氧核糖分子上的碳原子编号为1-5。
碱基连接到核糖或脱氧核糖分子的1号碳上，磷酸基团连接到3号碳上。
核苷酸的化学式可以表示为：Base-Nucleoside-Phosphate。
核酸的两种类型核酸分为两种类型：DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。
它们之间的区别在于核糖和脱氧核糖的差异，以及RNA分子中的碱基尿嘧啶（U）替代了DNA分子中的胸腺嘧啶（T）。
DNA分子由两条互补的链组成，这些链通过碱基间的氢键相互连接。
DNA的化学式可以表示为：（Base1-Nucleoside1-Phosphate）-（Base2-Nucleoside2-Phosphate）。
RNA分子是单链的，它们可以通过碱基间的氢键形成二级结构。
RNA的化学式可以表示为：Base-Nucleoside-Phosphate。
核酸的化学式DNA和RNA的化学式可以表示为：DNA：（Base1-Nucleoside1-Phosphate）-（Base2-Nucleoside2-Phosphate）RNA：Base-Nucleoside-Phosphate其中，Base表示碱基，Nucleoside表示核苷，Phosphate表示磷酸基团。
DNA和RNA的碱基DNA和RNA分别由四种碱基组成：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T，仅存在于DNA中）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
RNA分子中的胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）替代。
碱基的化学式如下：腺嘌呤（A）：C5H5N5胸腺嘧啶（T）：C5H6N2O2鸟嘌呤（G）：C5H5N5O胞嘧啶（C）：C4H4N2O2尿嘧啶（U）：C4H4N2O2碱基的命名规则是以它们的化学结构命名的。
第八章 核酸的结构
第八章核酸的结构主要内容一.核苷酸二.核酸的共价结构三.DNA的高级结构四.RNA的高级结构核糖常见的核苷酸及其缩写符号多磷酸核苷酸3`，5`-环化腺苷酸z5′-磷酸端（常用5′-P表示）；3′-羟基端（常用3′-OH表示）z多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。
5′P dA P dC P dG P dT OH3′5′P A P C P G P U OH3′或5′ACGTGCGT 3′5′ACGUAUGU 3′DNA RNA2.DNA的一级结构DNA的一级结构是由数量巨大的四种核苷酸连接起来的直线或环线多聚体。
包含着生物体的遗传信息。
基因组计划人类基因组中仅有1.1-1.4%编码蛋白质。
2.RNA的一级结构RNA的种类多，结构也不一样。
tRNA含有较多的稀有碱基，3′-端为CCA，5′-端多数为pG，也有的为pC。
一级结构中有一些保守序列，与其特殊结构与功能有关。
真核生物rRNA的甲基化修饰核苷比原核生物多。
原核生物的mRNA是多顺反子mRNA：一条mRNA上有多个编码区、5′-端、3′-端和各编码区间的非编码区。
真核生物的mRNA为单顺反子，5′-端有帽子结构，3′-端有poly（A）尾巴。
帽子结构有助于核糖体对mRNA的识别和结合，使翻译正确起始。
尾巴结构与mRNA的运输与寿命有关。
1953年Watson和Crick提出了著名的DNA双螺旋结构模型。
1962年，沃森与克里克，偕同威尔金斯共享诺贝尔生理或医学奖。
1976年沃森担任美国冷泉港实验室主任。
沃森使冷泉港实验室成为世界上最好的实验室之一。
他还是人类基因组计划的倡导者，1988年至1993年曾担任人类基因组计划的主持人。
DNA双螺旋内容：的多核苷酸链围绕同一中心轴盘绕而成的右手双螺旋（2）碱基处于螺旋内侧，而磷酸及戊糖位于外侧。
碱基的平面与螺旋轴相垂直，糖平面与碱基平面几乎成直角。
核酸化学课件
核酸化学课件核酸是生物体内重要的分子之一，它们在遗传信息的存储和传递过程中起着至关重要的作用。
核酸是由核苷酸组成的，核苷酸由戊糖、碱基和磷酸组成。
根据所含戊糖的类型，可以将核酸分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。
本课件将介绍核酸的化学组成、结构和功能。
核酸是由核苷酸组成的，每个核苷酸都由戊糖、碱基和磷酸组成。
其中，戊糖分为核糖和脱氧核糖，碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）等。
RNA中的戊糖是核糖，而DNA中的戊糖是脱氧核糖。
核酸是由许多核苷酸组成的链状结构，每个核苷酸通过磷酸二酯键连接到下一个核苷酸。
DNA是双链结构，两条链通过碱基之间的氢键相互作用形成一个双螺旋结构。
RNA通常是单链结构，但在某些情况下也可以形成双链结构。
核酸是遗传信息的主要载体，它们存储和传递着生物体的遗传信息。
DNA中的基因序列编码着蛋白质和其他分子的合成，而RNA则在蛋白质合成过程中起重要作用。
核酸还参与了细胞内的许多其他过程，如信号转导、免疫应答等。
核酸是生物体内重要的分子之一，它们在遗传信息的存储和传递过程中起着至关重要的作用。
通过了解核酸的化学组成、结构和功能，我们可以更好地理解生物体的生命活动和疾病的发生机制。
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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。
核酸的生物化学结构和功能解析
核酸的生物化学结构和功能解析核酸是构成生物体的重要分子之一，它在细胞内担负着存储和传递遗传信息的重要功能。
本文将深入探讨核酸的生物化学结构和功能，揭示核酸在生命活动中的重要作用。
一、核酸生物化学结构核酸是由核苷酸组成的大分子化合物。
核苷酸是由碱基、糖和磷酸基团组合而成。
碱基分为嘌呤和嘧啶两类，嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶则包括胸腺嘧啶（T）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C）。
糖分为核糖（在RNA中）和脱氧核糖（在DNA中）。
磷酸基团连接在糖的3'位和5'位，形成磷酸二酯键，从而将核苷酸链接成链状结构。
核酸的主要类型包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
DNA是双链结构，由两条互补的核苷酸链缠绕而成，通过碱基配对形成稳定的螺旋结构。
RNA则是单链结构，可以形成类似DNA的二级结构，也可以形成各种不同的三维结构。
二、核酸的功能1. 存储遗传信息DNA是细胞中的遗传物质，它编码了细胞中合成蛋白质所需的遗传信息。
每个生物体细胞核内都包含一段完整的DNA，称为基因组。
基因组中的基因决定了生物的遗传特征，包括形态、功能和行为等。
2. 转录和翻译DNA通过转录过程生成RNA，而RNA通过翻译过程转化为蛋白质。
这一过程被称为中心法则。
在细胞内，DNA通过转录酶酶解，使其中的一条链作为模板，合成相应的RNA分子。
这一过程可以是一次性的（即合成的RNA直接用于蛋白质合成）或经过修饰后再转化为蛋白质。
通过这种机制，细胞可以根据需要合成特定的蛋白质，发挥不同的功能。
3. 调控基因表达RNA具有多种功能，其中包括调控基因表达。
在基因调控过程中，某些RNA分子可以与DNA的调控区结合，阻止或促进基因的转录。
这种调控方式可以调整细胞内基因的表达水平，对细胞功能的稳定和适应具有重要影响。
4. 催化反应核酸具有催化某些生物化学反应的能力。
在细胞中，一类特殊的RNA分子称为酶RNA（ribozyme），它能够催化化学反应，如自身剪切、肽键形成等。
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。
生物化学核酸化学核酸结构和功能PPT课件
NH
2
N
N
9
N
N
CH OH 2O
1'
HH
H 2'
H
OH OH
腺嘌呤核苷
糖苷键
核苷酸（脱氧核苷酸）：核苷（脱氧核苷）
和磷酸以酯键连接形成。
核苷酸：
酯键 N
O 5'
HO P O CH2 OHH
NH2 N
9
N
N
O
1'
H 2'
H
糖苷键
AMP, GMP, UMP, CMP OH OH
脱氧核苷酸：
腺苷酸
dAMP, dGMP, dTMP, dCMP
核是酸核的 酸基的本基组本成组单成位单是位核苷酸
RNA通常以单链形式存在，局部可有二、三级 某围些绕病 同毒一R中N心A也轴可构作成为右遗手传双信螺息旋的。载体。
*参t与RN遗A的传一信级息结的构复特制点与表达。
结构 围* t绕RN同A的一三中级心结轴构构成右手双螺旋 。
大ATP多是数生真物核体m能RN量A的直3´末接端供有应多体聚：A尾。
在信2使6R0nNmA（波m长R有NA最）大吸携收带峰D，NA是遗由传碱信基息的共轭双键决定的。
尿* t嘧RN啶A的(ur一ac级il,结U)构特点
第核四苷节 （或核脱酸氧的核分苷子）结：构碱基和核糖（或脱氧核糖）通过糖苷键连接形成。
DAMNAP,复G性MP时, U，M其P,溶CM液POD260降低。
胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶（U）
DNA有 RNA有
每种核酸都含有四种碱基 。
戊糖
5 (deoxyribonucleic acid, DNA)
5
2024版《生物化学》课件第八章核苷酸
《生物化学》课件第八章核苷酸目录•核苷酸概述与结构•核酸的理化性质与合成•DNA复制与修复机制•RNA转录后加工与修饰•核酸降解与代谢途径•核苷酸在生物技术应用中的研究进展01核苷酸概述与结构核苷酸定义及作用01核苷酸是核酸的基本组成单位，由磷酸、五碳糖和含氮碱基三部分组成。
02在生物体内，核苷酸具有多种生物学功能，如作为遗传信息的携带者、参与蛋白质合成、作为能量储存和转移分子等。
结构组成与分类核苷酸的结构包括磷酸基团、五碳糖和含氮碱基。
其中，五碳糖包括核糖和脱氧核糖两种，含氮碱基包括嘌呤和嘧啶两类。
根据五碳糖的不同，核苷酸可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类。
根据含氮碱基的不同，核苷酸又可分为腺嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸、胞嘧啶核苷酸和尿嘧啶核苷酸等。
核苷酸通过不同的排列组合方式，构成了生物体的遗传物质DNA 和RNA ，从而实现了遗传信息的传递和表达。
遗传信息的携带者在蛋白质合成过程中，mRNA 作为模板指导氨基酸的排列顺序，tRNA 则携带特定的氨基酸到核糖体上进行合成。
参与蛋白质合成ATP 是生物体内最重要的能量储存和转移分子，通过水解或合成反应释放或储存能量，从而维持生物体的正常生理功能。
能量储存和转移分子环核苷酸如cAMP 和cGMP 等作为第二信使参与细胞信号传导过程，调节细胞的代谢、生长和分化等。
细胞信号传导生物学意义及功能02核酸的理化性质与合成溶解性核酸可溶于水，微溶于乙醇，不溶于有机溶剂。
紫外吸收核酸在240-290nm波长范围内有强烈的紫外吸收，其最大吸收值在260nm附近。
变性、复性与杂交核酸在加热、极端pH、有机溶剂等条件下可发生变性，解离成单链；去除变性条件后，互补单链可重新结合，称为复性；不同来源的核酸单链只要序列互补也可复性，称为杂交。
酸碱性核酸在酸碱环境下可发生水解，生成磷酸、戊糖和含氮碱基。
核酸的理化性质核酸的合成途径DNA的生物合成包括DNA的复制和逆转录过程，其中DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，逆转录则是以RNA为模板合成cDNA的过程。
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。
核酸的结构与功能 (共98张PPT)
二、DNA的高级结构是超螺旋结构
超螺旋结构(superhelix 或supercoil)
DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。
正超螺旋(positive supercoil) 盘绕方向与DNA双螺旋方同相同。
负超螺旋(negative supercoil) 盘绕方向与DNA双螺旋方向相反。
原核生物DNA多为环状，以负超螺旋的形式存在，平均 每200碱基就有一个超螺旋形成。
➢ DNA染色质呈现出的串珠样结构。
➢ 染色质的根本单位是核小体(nucleosome)。
核小体的组成
DNA：约200bp
组蛋白：H1 H2A，H2B H3 H4
核小体串珠样的结构
H2A
H4 DNA双链
H1
H2B
H3
核小体连接区
5.5 nm
11 nm
核小体核心颗粒
双链DNA的折叠和组装
第一层次折叠 第二层次折叠
三、DNA是遗传信息的物质根底
➢ DNA的根本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为 基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质根底，也是 个体生命活动的信息根底。
➢ 基因从结构上定义，是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷 酸排列顺序决定了基因的功能。
第三节
RNA的结构与功能
一个脱氧核苷酸3的羟基与另一个核苷酸5的α-磷酸基 团缩合形成磷酸二酯键(phosphodiester bond)。
多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键构成了具有方向性 的线性分子，称为多聚脱氧核苷酸(polydeoxynucleotide)， 即DNA链。
5´-末端
C
磷酸二酯键 A
磷酸二酯键
G
3´-末端
N 糖苷键
核酸的化学式
核酸的化学式核酸是生命的基础分子之一，是构成基因的重要物质。
其化学式为C10H12N5O3，是由核苷酸组成的长链分子。
核苷酸是核酸的单体，由糖、碱基和磷酸组成。
糖和碱基是核苷酸的基本结构单元，磷酸则是连接核苷酸的桥梁。
核酸的化学式的研究对于了解其结构和功能具有重要意义。
核酸的化学结构核酸由核苷酸组成，核苷酸是由糖、碱基和磷酸三个部分组成的。
糖是核苷酸的主要组成部分之一，有两种，分别是脱氧核糖和核糖。
核糖的化学式为C5H10O5，脱氧核糖的化学式为C5H10O4。
在核酸中，DNA中的糖为脱氧核糖，而RNA中的糖为核糖。
碱基是核苷酸的另一个组成部分，是核酸中最为重要的化学结构之一。
碱基有两类，分别是嘌呤和嘧啶。
嘌呤有两个环，其化学式为C5H4N4，包括腺嘌呤和鸟嘌呤；嘧啶有一个环，其化学式为C4H4N2，包括胸腺嘧啶和尿嘧啶。
在DNA中，碱基有四种，分别为腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鸟嘌呤；在RNA中，碱基有三种，分别为腺嘌呤、鸟嘌呤和尿嘧啶。
磷酸是连接核苷酸的桥梁，其化学式为PO4。
在核苷酸中，磷酸连接糖和碱基，形成核苷酸的长链结构。
核酸中的磷酸基团是负电荷，因此，核酸的结构呈现出负电的特性。
核酸的功能核酸是生命的基础分子之一，其功能非常重要。
DNA是生命的遗传物质，可以传递父母亲的遗传信息给下一代，因此，DNA是生命的基础。
RNA则是DNA的转录产物，可以将DNA中的遗传信息转化为蛋白质的合成指令，因此，RNA是生命的重要组成部分。
除了遗传功能外，核酸还具有调节基因表达、参与细胞分裂等重要功能。
在细胞周期中，DNA需要不断地复制，以保证细胞的正常分裂。
RNA则参与蛋白质的合成，调节细胞的代谢活动。
结语核酸是生命的基础分子之一，其化学式为C10H12N5O3。
核酸由核苷酸组成，核苷酸是由糖、碱基和磷酸三个部分组成的。
核酸的化学结构对于了解其功能具有重要意义，对于生命科学领域的研究有着重要的意义。
生物化学 核酸的结构(共56张PPT)
平。
核酸的结构——DNA的高级结构
4、DNA的四级结构（DNA与蛋白质复合物的结构）
病毒、细菌拟核和真核生物的染色体都存在DNA的组装 和一定程度的压缩。
病毒：通常只有几个至几十个基因，主要由核酸和蛋 白质组成，有时还含有脂质和糖类。病毒的侵染性由 核酸决定。核酸位于内部，蛋白质包裹着核酸为衣壳， 有的还有脂蛋白被膜。
5‘-腺核苷三磷酸
ATP
3’，5‘-环化腺苷酸 cAMP
2、核酸的共价结构
核酸的结构——核酸的共价结构
1、核酸中核苷酸的连接方式：
3‘，5‘-磷酸
二酯键相连
核酸的结构——核酸的共价结构
1、核酸中核苷酸的连接方式：
核酸的结构——核酸的共价结构
1、核酸中核苷酸的连接方式：
A
3`-OH P 5`-磷酸 戊糖
mRNA一级结构的特点：
真核生物：单顺反子、 5’ -末端有“帽子” 和非编码区， 3 ’ -末端有polyA片段和非编码区 原核生物：多顺反子、 5’ -末端无“帽子”，有非编码区 3’
-末端无polyA片段（病毒除外），有非编码区
顺反子： mRNA上具有翻译功能的核苷酸顺序。
polyA片段：指20-250个多聚腺苷酸。
核酸的结构——DNA的高级结构
核酸的结构——DNA的高级结构 4、DNA的四级结构
纤丝
螺旋圈
突环与玫瑰 花结
核小体
核酸的结构——DNA的高级结构
4、DNA的
四级结构
、 RNA的高级结构
核酸的结构——RNA的高级结构
1、RNA高级结构的特点
RNA通常是单链线型分子。 RNA分子中，部分区域也能形成双螺旋结构（类似ADNA双螺旋结构），不能形成双螺旋的部分，则形成 突环。这种结构可以形象地称为“发夹型”结构或
生物化学第八章 核酸组成、结构与核苷酸代谢随堂练习与参考答案
生物化学（本科）第八章核酸组成、结构与核苷酸代谢随堂练习与参考答案第一节核酸的化学组成第二节DNA的结构与功能第三节RNA的种类及其结构与功能第四节核酸的理化性质及其应用第五节核苷酸代谢1. (单选题)核酸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．氢键参考答案：B2. (单选题)符合DNA结构的正确描述是A．两股螺旋链相同B．两股链平行，走向相同C．每一戊糖上有一个自由羟基D．戊糖平面垂直于螺旋轴E．碱基对平面平行于螺旋轴参考答案：D3. (单选题)DNA双螺旋结构模型的描述中哪一条不正确A．腺瞟吟的克分子数等于胸腺嘧啶的克分子数B．同种生物体不同组织中的DNA碱基组成极为相似C．DNA双螺旋中碱基对位于外侧D．二股多核苷酸链通过A与T或C与G之间的氢键连接E．维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆积力参考答案：C4. (单选题)有关DNA的变性哪条正确A．是指DNA分子中磷酸二酯键的断裂B．是指DNA分子中糖苷键的断裂C．是指DNA分子中碱基的水解D．是指DNA分子中碱基间氢键的断裂E．是指DNA分子与蛋白质间的疏水键的断裂参考答案：D5. (单选题)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．碱基不同，核糖不同D．碱基不同，核糖相同E．碱基相同，部分核糖不同参考答案：C6. (单选题)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．胸腺嘧啶参考答案：C7. (单选题)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．嘌呤和嘧啶中有氮原子C．嘌呤和嘧啶中有硫原子D．嘌呤和嘧啶连接了核糖E．嘌呤和嘧啶连接了磷酸基团参考答案：A8. (单选题)有关DNA双螺旋模型的叙述哪项不正确A．有大沟和小沟B．两条链的碱基配对为T＝A，G≡CC．两条链的碱基配对为T＝G，A＝CD．两条链的碱基配对为T=A，G≡CE．一条链是5’→3’，另一条链是3’→5’方向参考答案：C9. (单选题)DNA超螺旋结构中哪项正确A．核小体由DNA和非组蛋白共同构成B．核小体由RNA和H1，H2，H3，H4各二分子构成C．组蛋白的成分是H1，H2A，H2B，H3和H4 D．核小体由DNA和H1，H2，H3，H4各二分子构成E．组蛋白是由组氨酸构成的参考答案：C10. (单选题)有关tRNA分子的正确解释是A．tRNA分子多数由80个左右的氨基酸组成B．tRNA 的功能主要在于结合蛋白质合成所需要的各种辅助因子C．tRNA 3’末端有氨基酸臂D．反密码环中的反密码子的作用是结合DNA中相互补的碱基E．tRNA的5’末端有多聚腺苷酸结构参考答案：C11. (单选题)核苷酸分子中嘌呤N9与核糖哪一位碳原子之间以糖苷键连接A．5’―CB．3’―CC．2’―CD．l’―CE．4’―C参考答案：D12. (单选题)tRNA的结构特点不包括A．含甲基化核苷酸B．5’末端具有特殊的帽子结构C．三叶草形的二级结构D．有局部的双链结构E．含有二氢尿嘧啶环参考答案：B13. (单选题)DNA的解链温度指的是A．A260nm达到最大值时的温度B．A260nm达到最大值的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．A280nm达到最大值的50％时的温度参考答案：B14. (单选题)有关一个DNA分子的Tm值，下列哪种说法正确A．G＋C比例越高，Tm值也越高B．A＋T比例越高，Tm值也越高C．Tm＝（A＋T）％＋（G＋C）％D．Tm值越高，DNA越易发生变性E．Tm值越高，双链DNA越容易与蛋白质结合参考答案：A15. (单选题)有关核酸的变性与复性的正确叙述为A．热变性后相同的DNA经缓慢冷却后可复性B．不同的DNA分子变性后，在合适温度下都可复性C．热变性的DNA迅速降温过程也称作退火D．复性的最佳温度为25 ℃E．热变性DNA迅速冷却后即可相互结合参考答案：A16. (单选题)人的基因组的碱基数目为A．×109 bPB．×106 bPC．4 ×109 bPD．4 ×106 bPE．4 ×108 bP参考答案：A17. (单选题)有关mRNA的正确解释是A．大多数真核生物的mRNA都有5’末端的多聚腺苷酸结构B．所有生物的mRNA分子中都有较多的稀有碱基C．原核生物mRNA的3’末端是7-甲基鸟嘌呤D．大多数真核生物mRNA 5’端为m7Gppp G结构E．原核生物帽子结构是7-甲基腺嘌呤参考答案：D18. (单选题)磷酸戊糖途径为合成核苷酸提供A．NADPH+H+B．4-磷酸赤藓糖C．5-磷酸核酮糖D．5-磷酸木酮糖E．5-磷酸核糖参考答案：E19. (单选题)下列关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述哪项是正确的A．氨基甲酰磷酸为嘌呤环提供氨甲酰基B．合成过程中不会产生自由嘌呤碱C．嘌呤环的氮原子均来自氨基酸的α氨基D．由IMP合成AMP和GMP均由ATP供能E．次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶催化IMP转变成GMP 参考答案：B20. (单选题)体内进行嘌呤核昔酸从头合成最主要的组织是A．胸腺B．小肠粘膜C．肝D．脾E．骨髓参考答案：C21. (单选题)嘌呤核苷酸从头合成时首先生成的是A．GMPB．AMPC．IMPD．ATPE．GTP参考答案：C22. (单选题)人体内嘌呤核苷酸分解代谢的主要终产物是A．尿素B．肌酸C．肌酸酐D．尿酸E．β-丙氨酸参考答案：D23. (单选题)嘧啶核昔酸生物合成途径的反馈抑制是由于控制了下列哪种酶的活性A．乳清酸磷酸核糖转移酶B．二氢乳清酸酶C．二氢乳清酸脱氢酶D．天冬氨酸转氨甲酰酶E．胸苷酸合成酶参考答案：D24. (单选题)5-氟尿嘧啶的抗癌作用机理是A．合成错误的DNAB．抑制尿嘧啶的合成C．抑制胞嘧啶的合成D．抑制胸苷酸的合成E．抑制二氢叶酸还原酶参考答案：D25. (单选题)哺乳类动物体内直接催化尿酸生成的酶是A．尿酸氧化酶B．黄嘌呤氧化酶C．核苷酸酶D．鸟嘌呤脱氨酶E．腺苷脱氨酸参考答案：B26. (单选题)最直接联系核苷酸合成与糖代谢的物质是A．葡萄糖B．6-磷酸葡萄糖C．l-磷酸葡萄糖D．l，6-二磷酸葡萄糖E．5-磷酸核糖参考答案：E27. (单选题)HGPRT（次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶）参与下列哪种反应A．嘌呤核苷酸从头合成B．嘧啶核苷酸从头合成C．嘌呤核苷酸补救合成D．嘧啶核苷酸补救合成E．嘌呤核苷酸分解代谢参考答案：C28. (单选题)6-巯基嘌呤核苷酸不抑制A．IMP→AMPB．IMP→GMPC．PRPP酰胺转移酶D．嘌呤磷酸核糖转移酶E．嘧啶磷酸核糖转移酶参考答案：E29. (单选题)下列哪种物质不是嘌呤核苷酸从头合成的直接原料A．CO2B．天冬氨酸C．谷氨酸D．甘氨酸E．一碳单位参考答案：C30. (单选题)体内脱氧核苷酸是由下列哪种物质直接还原而成的A．核糖B．核糖核苷C．一磷酸核苷D．二磷酸核苷回．三磷酸核苷参考答案：D31. (单选题)嘧啶核苷酸合成中，生成氨基甲酰磷酸的部位是A．线粒体B．微粒体C．胞浆D．溶酶体E．细胞核参考答案：C32. (单选题)催化dUMP转变为dTMP的酶是A．核苷酸还原酶B．胸苷酸合成酶C．核苷酸激酶D．甲基转移酶E．脱氧胸苷激酶参考答案：B33. (单选题)下列化合物中作为合成IMP和UMP的共同原料是A．天冬酰胺B．磷酸核糖C．甘氨酸D．甲硫氨酸E．一碳单位参考答案：B34. (单选题)dTMP合成的直接前体是A．dUMPB．TMPC．TDPD．dUDPE．dCMP参考答案：A35. (单选题)能在体内分解产生β-氨基异丁酸的核苷酸是A．CMPB．AMPC．TMPD．UMPE．IMP参考答案：C36. (多选题)直接参与蛋白质生物合成的RNA是A．rRNAB．tRNAC．mRNAD．SnRNAE．SnoRNA参考答案：ABC37. (多选题)有关DNA变性的描述哪些不对A．DNA变性时糖苷键断裂B．磷酸二酯键断裂C．变性温度的最高点称为TmD．A260nm增加E．双链间氢键被破坏参考答案：ABC38. (多选题)有关DNA分子的描述哪些正确A．由两条脱氧核苷酸链组成B．5’-端是-OH，3’端是磷酸C．脱氧单核苷酸之间靠磷酸二酯键连接D．5’-端是磷酸，3’端是-0HE．碱基配对为A=T，G≡C参考答案：ACE39. (多选题)DNA双链结构中氢键形成的基础是A．碱基中的共轭双键B．碱基中的酮基或氨基C．与介质中的pH有关D．酮式烯醇式互变E．与脱氧核糖的第2位碳原子有关参考答案：BCD40. (多选题)DNA存在于A．高尔基体B．粗面内质网C．线粒体D．细胞核E．溶菌体参考答案：AC41. (多选题)DNA双螺旋稳定因素包括A．大量的氢键B．碱基间的堆积力C．碱基之间的磷酸二酯键D．磷酸基团的亲水性E．脱氧核糖上的羟基参考答案：AB42. (多选题)有关DNA复性的不正确说法是A．又叫退火B．37℃为最适温度C．热变性后迅速冷却可以加速复性D．4℃为最适温度E．25℃为最适温度参考答案：BCDE43. (多选题)RNA分子A．都是单链B．主要是单链，可以有局部双链C．具有功能多样性D．发挥作用必须有维生素的参与E．由dAMP，dCMP，dGMP，dUMP组成参考答案：BC44. (多选题)有关DNA的描述中哪一条正确A．腺嘌呤的克分子数等于胸腺嘧啶的克分子数B．同一生物体不同组织中的DNA碱基组成相同C．DNA双螺旋中碱基对位于外侧D．二股多核苷酸链通过A与G和C与T之间的氢键连接E．维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆集力参考答案：ABE45. (多选题)tRNA的分子结构特征是A．有密码环B．3’端是C-C－A结构C．有氨基酸臂D．三级结构是三叶草结构E．有假尿嘧啶核苷酸参考答案：BCE46. (多选题)反密码子位于A．DNAB．mRNAC．rRNAD．tRNAE．转运HNA参考答案：DE47. (多选题)DNA水解后得到下列哪些产物A．磷酸B．核糖C．腺嘌呤，鸟嘌呤D．胞嘧啶，尿嘧啶E．胞嘧啶，胸腺嘧啶参考答案：ACE48. (多选题)在双股DNA的Watson-Crick结构模型中A．碱基平面和核糖平面都垂直于螺旋长轴B．碱基平面和核糖平面都平行于螺旋长轴C．碱基平面垂直于螺旋长轴，核糖平面平行于螺旋长轴D．碱基平面平行于螺旋长轴，核糖平面垂直于螺旋长轴E．磷酸和核糖位于外侧，碱基位于内侧参考答案：CE49. (多选题)DNA分子中G＋C含量越高A．解链越容易B．氢键破坏所需要温度越高C．50％复性时需要的温度越高D．信息含量越丰富E．50％变性时需要的温度越高参考答案：BE50. (多选题)3’末端具有多聚腺苷酸结构的RNA是A．mRNAB．rRNAC．hnRNAD．tRNAE．转运RNA参考答案：AC51. (多选题)嘌呤核苷酸从头合成的原料包括A．CO2B．磷酸核糖C．一碳单位D．谷氨酰胺和天冬氨酸参考答案：ABCD52. (多选题)PRPP参与的代谢途径有A．嘧啶核苷酸的从头合成B．嘌呤核苷酸的从头合成C．嘌呤核苷酸的补救合成D．NMP→NDP→NTP参考答案：ABC53. (多选题)对嘌呤核苷酸合成产生反馈抑制作用的化合物有A．IMPB．AMPC．GMPD．尿酸参考答案：ABC54. (多选题)尿酸是下列哪些化合物分解的终产物A．AMPB．UMPC．IMPD．TMP参考答案：AC55. (多选题)下列关于由核糖核苷酸还原成脱氧核糖核苷酸的叙述，哪些是正确的A．4种核苷酸都涉及到相同的还原酶体B．多发生在二磷酸核苷水平上C．还原酶系包括氧化还原蛋白和硫氧化蛋白还原酶D．与NADPH＋H＋有关参考答案：ABCD56. (多选题)嘧啶核苷酸合成反馈抑制的酶是A．氨基甲酰磷酸合成酶IIB．二氢乳清酸酶C．天冬氨酸氨基甲酰转移酶D．乳清酸核苷酸脱梭酶参考答案：AC57. (多选题)叶酸类似物抑制的反应有A．嘌呤核苷酸的从头合成B．嘌呤核苷酸的补救合成C．胸腺嘧啶核苷酸的生成D．嘌呤核苷酸的补救合成参考答案：AC58. (多选题)嘧啶核苷酸分解代谢产物有A．NH3B．尿酸C．CO2D．β氨基酸参考答案：ACD。
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第八章核酸的化学结构
一名词解释
核酸的变性与复性/ 退火/ 增色效应/ 减色效应/ DNA的熔解温度（T m）/ 分子杂交
①核酸的变性：碱基对之间的氢键断裂，双螺旋结构解开，成为两条单链的DNA分子，即改变了
DNA的二级结构，但并不破坏一级结构。
②核酸的复性：在适当条件下，变性DNA分开的两条链又重新缔合而恢复双螺旋结构，这个过程
称为复性。
③退火：当将双股呈分散状态的DNA溶液缓慢冷却时，它们可以发生不同程度的重新结合而形成
双链螺旋结构，这现象称为“退火”。
④增色效应：DNA变性后，氢键断开，碱基堆积破坏，碱基暴露，于是紫外光的吸收就明显升高，
这种现象称为增色效应。
⑤减色效应：双螺旋结构和3，5－磷酸二酯键的形成都会减弱碱基对紫外光的吸收。
⑥DNA的熔解温度（T m）：50％的DNA分子发生变性时的温度。
⑦分子杂交：不同来源的多核苷酸链，经变性分离和退火处理，当它们之间有互补的碱基序列时
就可能发生杂交，形成DNA/DNA的杂合链，甚至可以在DNA和RNA之间形成DNA/RNA的杂合体。
二填空题
1．DNA双螺旋结构模型是沃森、克里克于1953年提出的。
2．核酸的基本结构单位是核苷酸。
3．两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于细胞核的染色体中，RNA主要位于细胞质中。
4．在DNA分子中，一般来说G-C含量高时，比重越大，T m则越高，分子比较稳定。
5．因为核酸分子具有嘌呤、嘧啶，所以在260nm处有吸收峰，可用紫外分光光度计测定。
6．与片段TAGA互补的片段为TCTA。
7．tRNA的二级结构呈三叶草形，三级结构呈倒“L”形，其3＇末端有一共同碱基序列－CCA，其功能是接受氨基酸
8．常见的环化核苷酸有3＇，5＇－环状腺苷酸（cAMP）和3＇，5＇－环状鸟苷酸(cGMP)。
其作用是第二信使，他们核糖上的3’位与5’位磷酸-OH环化。
9．真核细胞的mRNA帽子由甲基化的鸟苷酸组成，其尾部由聚腺苷酸组成，他们的功能分别是m7G 识别起始信号的一部分并保护mRNA不被降解，polyA对mRNA的稳定性有一定影响。
10．含有稀有碱基比例较多的RNA是tRNA；含量最多的是rRNA。
三简答题
1．将核酸完全水解后可得到哪些组分? DNA和RNA的水解产物有何不同？
答：碱基、戊糖、磷酸。
（1）DNA的水解产物中的戊糖为脱氧核糖，而RNA为核糖
（2）DNA的水解产物中的碱基为A、T、C、G,而RNA为A、U、C、G。
2．计算下列各题：
（1）T7噬菌体DNA，其双螺旋链的相对分子质量为2.5×107。
计算DNA链的长度（设一对核苷酸的平均相对分子质量为650）。
2.5×10^7/650×0.34×10^(-9)=1.3×10^(-5)(m)＝13（μm）
（2）相对分子质量为130×106的病毒DNA分子，每微米的质量是多少？
650/0.34＝1.96*10^6/μm
3．真核和原核生物mRNA结构有什么不同？
答：原核生物mRNA结构特点：多顺反子。
真核生物mRNA结构特点：单顺反子，且在5’端有帽子结构，3’端有polyA尾结构。
4．Watson和crick提出的DNA双螺旋结构有哪些特点？
1. DNA分子由两条反向平行的多聚脱氧核苷酸链组成。
一条链的走向为5’→3’，而另一条链的走向为3’→5’。
两条链沿一个假想的中心轴右旋平行盘绕，形成大沟与小沟。
2. 磷酸和脱氧核糖作为不变的链骨架位于外侧，作为可变成分的碱基位于螺旋的内侧。
链间的碱基按A＝T和G C配对形成碱基平面，平面与纵轴近于垂直。
3.螺旋横截面的直径约为2nm，相邻碱基平面的垂直距离为0.34nm，螺旋结构每隔10个碱基重复一次，间距为3.4nm。
4. DNA双螺旋结构在生理条件下是很稳定的，稳定力量主要有两个：
碱基堆积力（base stacking force）
氢键（hydrogen bond）。