生物化學(xué)筆記——第一篇第二章核酸的結(jié)構(gòu)與功能

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第二章  核酸的結(jié)構(gòu)與功能
    一、核酸的分子組成:基本組成單位是核苷酸,而核苷酸則由堿基、戊糖和磷酸三種成分連接而成?! ?BR>    兩類核酸:脫氧核糖核酸(DNA),存在于細(xì)胞核和線粒體內(nèi)。
      核糖核酸(RNA),存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)。
    1、堿基:
                               NH2
    NH2    O  CH3 O        O                   
        
    O      O     O       NH2
    胞嘧啶  胸腺嘧啶  尿嘧啶      鳥嘌呤      腺嘌呤
    嘌呤和嘧啶環(huán)中均含有共軛雙鍵,因此對波長260nm左右的紫外光有較強(qiáng)吸收,這一重要的理化性質(zhì)被用于對核酸、核苷酸、核苷及堿基進(jìn)行定性定量分析。
    2、戊糖:DNA分子的核苷酸的 糖是β-D-2-脫氧核糖,RNA中為β-D-核糖。
    3、磷酸:生物體內(nèi)多數(shù)核苷酸的磷酸基團(tuán)位于核糖的第五位碳原子上。
    二、核酸的一級結(jié)構(gòu)
    核苷酸在多肽鏈上的排列順序為核酸的一級結(jié)構(gòu),核苷酸之間通過3′,5′磷酸二酯鍵連接。
    三、DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能 
    1、DNA的二級結(jié)構(gòu)
    DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是核酸的二級結(jié)構(gòu)。雙螺旋的骨架由 糖和磷酸基構(gòu)成,兩股鏈之間的堿基互補(bǔ)配對,是遺傳信息傳遞者,DNA半保留復(fù)制的基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)要點(diǎn):
    a.DNA是一反向平行的互補(bǔ)雙鏈結(jié)構(gòu) 親水的脫氧核糖基和磷酸基骨架位于雙鏈的外側(cè),而堿基位于內(nèi)側(cè),堿基之間以氫鍵相結(jié)合,其中,腺嘌呤始終與胸腺嘧啶配對,形成兩個氫鍵,鳥嘌呤始終與胞嘧啶配對,形成三個氫鍵。
    b.DNA是右手螺旋結(jié)構(gòu) 螺旋直徑為2nm。每旋轉(zhuǎn)一周包含了10個堿基,每個堿基的旋轉(zhuǎn)角度為36度。螺距為3.4nm,每個堿基平面之間的距離為0.34nm。
    c.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的維系 橫向靠互補(bǔ)堿基的氫鍵維系,縱向則靠堿基平面間的疏水性堆積力維持,尤以后者為重要。
    2、DNA的三級結(jié)構(gòu)
    三級結(jié)構(gòu)是在雙螺旋基礎(chǔ)上進(jìn)一步扭曲形成超螺旋,使體積壓縮。在真核生物細(xì)胞核內(nèi),DNA三級結(jié)構(gòu)與一組組蛋白共同組成核小體。在核小體的基礎(chǔ)上,DNA鏈經(jīng)反復(fù)折疊形成染色體。
    3、功能 
    DNA的基本功能就是作為生物遺傳信息復(fù)制的模板和基因轉(zhuǎn)錄的模板,它是生命遺傳繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ),也是個體生命活動的基礎(chǔ)。
    DNA中的核糖和磷酸構(gòu)成的分子骨架是沒有差別的,不同區(qū)段的DNA分子只是堿基的排列順序不同。