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，它在遗传信息的传递和蛋白质的合成中都发挥着关键的作用。本文将主要探讨核酸的结构特点以及它们在生物体内的功能。
1. 核酸的结构
1.1 DNA的结构
DNA（脱氧核糖核酸）是细胞中最重要的核酸分子，它由两条互补的单链组成的双螺旋结构。每条DNA链由磷酸、脱氧核糖和四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶）组成。DNA的碱基通过氢键相互结合，形成基对，其中腺嘌呤和鸟嘌呤之间通过三个氢键连接，胸腺嘧啶和胞嘧啶之间通过两个氢键连接。这种碱基的配对方式使得DNA具有高度的稳定性和准确性。
1.2 RNA的结构
RNA（核糖核酸）是一类单链结构的核酸分子，它和DNA一样都由磷酸、核糖和碱基组成。和DNA不同的是，RNA中的胸腺嘧啶被尿嘧啶取代，而核糖代替了脱氧核糖。此外，RNA的碱基配对方式也与DNA不同，腺嘌呤与尿嘧啶之间通过两个氢键连接，胸腺嘧啶与腺嘌呤之间通过三个氢键连接。
2. 核酸的功能
2.1 遗传信息的传递
DNA是细胞中遗传信息的存储库，它通过基因的方式储存着生物体的遗传信息。在细胞分裂的过程中，DNA能够准确地复制自己，并将复制得到的两条DNA链分给两个新生物体。这样，生物体的遗传信息得以准确传递给下一代。
2.2 蛋白质的合成
DNA中的遗传信息需要转录为RNA分子，然后通过翻译作用转化为蛋白质分子。这个过程被称为基因表达。在基因表达过程中，DNA 的特定区域被RNA聚合酶酶识别并转录为RNA。这个RNA分子被称为信使RNA（mRNA），它携带着遗传信息到细胞质中，然后通过核糖体的翻译作用合成蛋白质。这样，DNA的遗传信息转化为蛋白质，实现了生物体内重要生化过程的调控和实现。
3. 核酸的重要性
核酸在生物体内具有重要作用，它不仅是遗传信息的携带者，还参与了许多生物过程的调控和控制。例如，核酸能够通过碱基对的配对选择性地与其他分子结合，从而实现特定的功能。此外，核酸还能够通过空间结构的变化识别其他分子，参与细胞信号传导和分子识别等重要生理过程。
总结起来，核酸的结构与功能之间存在着密切的关联。核酸通过其特定的结构特点，实现了遗传信息的传递和蛋白质的合成。通过深入理解核酸的结构与功能，可以更好地理解生物体内重要生化过程的调控和实现。
核酸的结构与功能 核酸，这个生物体的基本组成部分，以其独特的结构和功能，影响着生物体的生命活动。它包括DNA和RNA两种主要类型，各有其独特的特点和功能。 一、核酸的结构 核酸是由磷酸、核糖和四种不同的碱基组成。这四种碱基分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）。它们通过特定的方式连接在一起，形成DNA或RNA。 DNA，也被称为脱氧核糖核酸，是生物体遗传信息的主要载体。它是由两条相互旋转的链组成的双螺旋结构，其中碱基通过氢键以特定的配对方式连接，即A与T配对，G与C配对。这种配对方式保证了DNA 的稳定性和遗传信息的正确复制。 RNA，也被称为核糖核酸，是生物体内重要的信息传递者和调节者。它通常是由单链结构组成，也可以是双链结构。与DNA不同，RNA的碱基配对方式相对简单，通常是A与U配对，G与C配对。 二、核酸的功能
1、遗传信息的储存和传递：DNA是生物体遗传信息的主要载体，负 责储存和传递生物的遗传信息。这些信息通过DNA的复制传递给下一代，并指导生物体的生长和发育。 2、基因表达的调控：RNA在基因表达中起着重要的调控作用。它可 以通过碱基配对原则识别并携带DNA中的遗传信息，将遗传信息从DNA传递到蛋白质合成的地方。同时，一些RNA还可以作为调节分子，影响基因的表达。 3、蛋白质合成：RNA不仅是遗传信息的载体，还是蛋白质合成的模板。在蛋白质合成过程中，RNA将DNA中的遗传信息翻译成蛋白质中的氨基酸序列。 4、细胞内的信号传导：某些RNA分子可以作为分子开关，调控细胞 内的信号传导通路。这些RNA可以结合并调控蛋白质的活性，从而影响细胞内的生物化学反应。 5、免疫反应的调节：某些RNA分子还可以作为免疫反应的调节剂。 它们可以影响免疫细胞的活性，从而影响免疫反应的强度和持续时间。总结起来，核酸是生物体中至关重要的分子，其结构和功能共同保证了生物体的正常生长和发育。从DNA中的遗传信息传递到RNA的信息
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 、RNA 3.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()
核酸的结构和功能 核酸是生命体内十分重要的一种生物大分子，它不仅可以储存 遗传信息，还可以传递遗传信息和控制遗传信息的表达。核酸的 结构和功能一直是生物学研究中备受关注的重要领域，本文将从 核酸的结构和功能两个方面进行探讨。 一、核酸的结构 核酸是由核苷酸单元组成的，每个核苷酸单元由一个糖分子、 一个碱基和一个磷酸基团组成。糖分子是五碳糖，对于RNA来说，是核糖，对于DNA来说，是脱氧核糖。碱基有四种类型，分别为 腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，它们可以自由地组合在一起，形成不同的核苷酸单元。 核苷酸单元通过磷酸基团的连接形成了核酸链。RNA是单链结构，而DNA是双链结构，其中一条链具有正向朝向，另一条链具 有反向朝向。DNA两条链通过氢键相互串联在一起，即A碱基配 对T碱基，C碱基配对G碱基，这种配对方式保证了DNA两条链互补性，且不同的DNA序列具有不同的特异性。RNA在一些特 殊情况下可以形成双链结构，例如siRNA和微小RNA可以通过与靶序列的互补配对来抑制基因表达。
二、核酸的功能 核酸的功能主要包括储存遗传信息、传递遗传信息和控制遗传信息的表达。 1. 储存遗传信息 DNA作为遗传物质的载体，在细胞分裂和繁殖的过程中，能够确保一定程度的遗传稳定性和连续性。它能够储存所有生物的遗传信息，并且在细胞复制过程中保持遗传信息的准确复制。当细胞分裂时，DNA能够在细胞的两个子细胞之间进行遗传信息的传递，从而保证遗传信息的传承。 2. 传递遗传信息 RNA作为DNA的转录产物，能够通过核糖体进行翻译，合成蛋白质。RNA分为mRNA、tRNA和rRNA三类，其中mRNA是将DNA上的遗传信息转录并运送到核糖体的，tRNA是将氨基酸运送到核糖体，rRNA是核糖体的主要构成部分之一。RNA通过
核酸的基本结构 一、引言 核酸是生命体中最基本的分子之一，它承载了生命体的遗传信息。核酸的基本结构是了解和研究核酸功能的基础。本文将详细介绍核酸的基本结构。 二、DNA的基本结构 1. 脱氧核糖核酸（DNA）是由四种碱基、磷酸和脱氧核糖组成的长链分子。 2. 碱基包括腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），它们以氢键相互配对，形成双螺旋结构。 3. DNA分子由两条互补链组成，每条链都是由碱基序列决定的。 三、RNA的基本结构 1. 核糖核酸（RNA）也是由四种碱基、磷酸和核糖组成的长链分子。 2. RNA中胞嘧啶被尿嘧啶（U）取代，同时RNA只有单条链。 3. RNA分为mRNA、tRNA和rRNA等不同类型，它们在生物过程中扮演不同角色。 四、DNA双螺旋结构的细节 1. DNA双螺旋结构是由两条互补链以右手螺旋的形式缠绕在一起形成
的。 2. 每个碱基通过氢键与对应的碱基配对，A与T之间有两个氢键，G 与C之间有三个氢键。 3. DNA分子呈现出螺旋上下左右交替排列的特点，其中主链由磷酸和核糖组成，侧链由碱基组成。 五、RNA单链结构的细节 1. RNA分子只有单条链，因此不存在双螺旋结构。 2. RNA中碱基序列决定了它所扮演的角色和功能。 3. RNA分子中也存在着一些二级结构，如tRNA中存在着"亚终止"和"折叠臂"等结构。 六、DNA和RNA在生物过程中的作用 1. DNA是生命体遗传信息的承载者，它通过转录产生mRNA，并被翻译为蛋白质。 2. RNA在转录过程中起到了传递遗传信息的作用，在翻译过程中则扮演了载体和酶催化反应等多种角色。 七、总结 核酸是生命体中不可或缺的分子，DNA和RNA的基本结构决定了它们在生物过程中扮演的角色和功能。了解核酸的基本结构对于深入研究生物学、医学等领域具有重要意义。
第二章 核酸的结构和功能 内容提要 核酸是以核苷酸为基本组成单位的线性多聚生物信息分子。分为DNA 和RNA 两大类。其 化学组成见下表： 碱基与戊糖通过糖苷键相连，形成核苷。核苷的磷酸酯为核苷酸。根据核苷酸分子的戊糖种类不同，核苷酸分为核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸，前者是RNA 的基本组成单位，后者为DNA 的基本组成单位，核酸分子中核苷酸以3’,5’－磷酸二酯键相连，形成多核苷酸链，是核酸的基本结构。多核苷酸链中碱基的排列顺序为核酸的一级结构。多核苷酸链的两端分别称为3’－末端与5’－末端。 DNA 的二级结构即双螺旋结构的特点：⑴两条链走向相反，反向平行，为右手螺旋结构；⑵脱氧核糖和磷酸在双螺旋外侧，碱基在内侧；⑶两链通过氢键相连，必须A 与T 、G 与C 配对形成氢键，称为碱基互补规律。⑷大（深）沟，小（浅）沟。⑸螺旋一周包含10个bp ，碱基平面间的距离为0.34nm ，螺旋为3.4nm ，螺旋直径2nm ；⑹疏水作用。氢键及碱基平面间的疏水性堆积力维持其稳定性。DNA 的基本功能是作为遗传信息的载体，并作为基因复制转录的模板。 mRNA 分子中有密码，是蛋白质合成的直接模板。真核生物的mRNA 一级结构特点：5’－末端“帽”，3’－末端“尾”。tRNA 在蛋白质合成中作为转运氨基酸的载体，其一级结构特点：含有较多的稀有碱基；3’－CCA －OH ，二级结构为三叶草形结构。rRNA 与蛋白质结合构成核蛋白体，作为蛋白质合成的“装配机”。 细胞的不同部位还存在着许多其他种类小分子RNA ，统称为非mRNA 小RNA （snmRNAs ）， 对细胞中snmRNA 种类、结构和功能的研究称为RNA 组学。具有催化作用的某些小RNA 称为核酶。 碱基、核苷、核苷酸及核酸在260nm 处有最大吸收峰。加热可使DNA 双链间氢键断裂， 变为单链称为DNA 变性。DNA 变性时，OD 260增高。OD 260达到最大值的50%时的相应温度为DNA 解链温度（Tm ）。DNA 的Tm 与其G 和C 含量所占比例相关。变性DNA 在一定条件下，两链间重新形成氢键而复性。不同来源单链核酸分子之间碱基互补形成双链称为分子杂交，形成的双链为杂化双链。 能降解核酸的酶称核酸酶。根据其底物不同分为DNA 酶和RNA 酶；依据切割部位不同分为核酸内切酶与核酸外切酶；具有序列特异性的核酸酶称限制性内切酶。 DNA RNA 碱基 ①嘌呤碱 A 、G A 、G ②嘧啶碱 C 、T C 、U 戊糖 β-D-2 脱氧核糖 β-D-核糖 磷酸 磷酸 磷酸
高中生物必修一核酸知识点总结 核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。接下来店铺为你整理了高中生物必修一核酸知识点总结，一起来看看吧。 高中生物必修一核酸知识点总结 一、核酸的种类 细胞生物含两种核酸：DNA和RNA 病毒只含有一种核酸：DNA或RNA 核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸(DNA);一类是核糖核酸(RNA)。 二、核酸的结构 1、核酸是由核苷酸连接而成的长链(CHONP)。DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸，RNA的基本单位核糖核苷酸。核酸初步水解成许多核苷酸。基本组成单位—核苷酸(核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成)。根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。 2、DNA由两条脱氧核苷酸链构成。 RNA由一条核糖核苷酸连构成。 3、核酸中的相关计算： (1)若是在含有DNA和RNA的生物体中，则碱基种类为5种;核苷酸种类为8种。 (2)DNA的碱基种类为4种;脱氧核糖核苷酸种类为4种。 (3)RNA的碱基种类为4种;核糖核苷酸种类为4种。 三、核酸的功能：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。 核酸在细胞中的分布——观察核酸在细胞中的分布： 材料：人的口腔上皮细胞 试剂：甲基绿、吡罗红混合染色剂
原理：DNA主要分布在细胞核内，RNA大部分存在于细胞质中。甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈现红色。盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离。 结论：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体内含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。 高中生物必修一核酸的种类 核酸大分子可分为两类：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，在蛋白质的复制和合成中起着储存和传递遗传信息的作用。核酸不仅是基本的遗传物质，而且在蛋白质的生物合成上也占重要位置，因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。 核 酸 DNA RNA 名 称 脱氧核糖核酸核糖核酸 结 构 规则的双螺旋结构通常呈单链结构 基 本 单 位 脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸 五 碳 糖 脱氧核糖核糖 含氮碱基A（腺嘌呤） G（鸟嘌呤） C（胞嘧啶） T（胸腺嘧啶） A（腺嘌呤） G（鸟嘌呤） C（胞嘧啶） U（尿嘧啶） 分布主要存在于细胞 核，少量存在于线 粒体和叶绿体 主要存在于细胞质 功携带遗传信息，在 a l i g n = " t o p " w i d t h = " 2 2 0 " b d s f i d
（生物科技行业）核酸的结构与生物学功能
核酸的结构与生物学功能 核酸是生物体内极其重要的生物大分子，是生命的最基本的物质之一。最早是瑞士的化学家米歇尔于1870年从脓细胞的核中分离出来的，由于它们是酸性的，并且最先是从核中分离的，故称为核酸。核酸的发现比蛋白质晚得多。核酸分为脱氧核糖核酸（简称DNA）和核糖核酸（简称RNA）两大类，它们的基本结构单位都是核苷酸（包含脱氧核苷酸）。1．核酸的基本单位——核苷酸 每一个核苷酸分子由一分子戊糖（核糖或脱氧核糖）、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成。碱基分为两类：一类是嘌呤，为双环分子；另一类是嘧啶，为单环分子。嘌呤一般均有A、G2种，嘧啶一般有C、T、U3种。这5种碱基的结构式如下图所示。 由上述结构式可知：腺嘌呤是嘌呤的6位碳原子上的H被氨基取代。鸟嘌呤是嘌呤的2位碳原子上的H被氨基取代，6位碳原子上的H被酮基取代。3种嘧啶都是在嘧啶2位碳原子上由酮基取代H，在4位碳原子上由氨基或酮基取代H而成，对于T，嘧啶的5位碳原子上由甲基取代了H。凡含有酮基的嘧啶或嘌呤在溶液中可以发生酮式和烯醇式的互变异构现象。结晶状态时，为这种异构体的容量混合物。在生物体内则以酮式占优势，这对于核酸分子中氢键结构的形成非常重要。例如尿嘧啶的互变异构反应式如下图。 酮式（2，4–二氧嘧啶）烯酸式（2，4–二羟嘧啶） 在一些核酸中还存在少量其他修饰碱基。由于含量很少，故又称微量碱基或稀有碱基。核酸中修饰碱基多是4种主要碱基的衍生物。tRNA中的修饰碱基种类较多，如次黄嘌呤、二氢尿嘧啶、5–甲基尿嘧啶、4–硫尿嘧啶等，tRNA中修饰碱基含量不一，某些tRNA中的修饰碱基可达碱基总量的10％或更多。 核苷是核糖或脱氧核糖与嘌呤或嘧啶生成的糖苷。戊糖的第1碳原子（C1）通常与嘌呤的第9氮原子或嘧啶的第1氮原子相连。在tRNA中存在少量5–核糖尿嘧啶，这是一种碳苷，其C1是与尿嘧啶的第5位碳原子相连，因为这种戊糖与碱基的连接方式特殊（为C—C
核酸的结构与功能 核酸是一类重要的生物分子，包括DNA（脱氧核酸）和RNA（核糖核酸）。核酸在生物体内起着关键的遗传信息传递、蛋白质合成和调控基因表达等重要作用。本文将详细介绍核酸的结构与功能，并探讨其在生物体内的作用机制。 一、核酸的结构 1. DNA的结构 DNA是由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳟嘧啶）和磷酸二酯键组成的双螺旋结构。DNA的两条链通过碱基间的氢键相互配对，形成一个稳定的螺旋结构。DNA的结构具有方向性，其中一条链的3'末端连着另一条链的5'末端。 2. RNA的结构 RNA与DNA相似，也由碱基和磷酸二酯键组成。然而，RNA中胸腺嘧啶被尿嘧啶取代。此外，RNA通常是单链的，而不像DNA那样是双螺旋的结构。RNA的结构也具有方向性，由5'末端到3'末端。 二、核酸的功能 1. 遗传信息传递 DNA是生物体内遗传信息的载体，具有将父代传递给子代的重要作用。通过DNA的遗传信息，生物体的一些特征和功能可以在不同代中传递和延续。
2. 蛋白质合成 DNA中的遗传信息可以转录成RNA，并进一步翻译成蛋白质。这是生物体合成蛋白质的基本过程，被称为中心法则。在蛋白质合成过程中，RNA起着传递遗传信息的作用，而DNA则作为模板参与了RNA的合成。 3. 基因表达调控 除了编码蛋白质外，核酸还参与基因表达的调控过程。通过DNA 和RNA分子之间的相互作用，可以调控基因的转录和翻译过程，从而控制蛋白质的合成速率和水平。这种调控机制对维持生物体的正常功能非常重要。 三、核酸的作用机制 1. DNA复制 DNA复制是生物体进行有丝分裂和无丝分裂的基础，也是新细胞生成的重要过程。在DNA复制过程中，DNA双链解旋并逐个配对碱基，通过酶的作用合成两条新的DNA链。这种准确的复制机制保证了遗传信息的传递和稳定性。 2. 转录与翻译 转录是指DNA模板上的信息转化为RNA的过程。RNA聚合酶将DNA作为模板合成一条与DNA互补的RNA链。而翻译是指RNA转化为蛋白质的过程，通过核糖体将RNA上的信息翻译成具有特定功能的氨基酸序列。
第一章核酸的结构与功能 一、本章重点 1、核酸的化学组成、分类、命名。 2、核酸的一级结构。 3、DNA的空间结构，DNA双螺旋结构模型的要点及DNA的功能。 4、RNA的分类、结构及各类RNA的功能。 5、DNA的变性、复性的概念；变性、复性DNA的特点；分子杂交的原理、方法及 应用。 二、名词解释 核苷(nucleoside)：是嘌呤或嘧啶碱通过共价键与戊糖连接组成的化合物。核糖与碱基一般都是由糖的1’-碳与嘧啶的N-1或嘌呤的N-9之间形成的β-N-C糖苷键连接。 核苷酸(nucleotide)：核苷的戊糖成份中的羟基磷酸化形成的化合物。 磷酸二酯键(phosphodiester bond): 指一分子磷酸与两个醇(羟基)酯化形成的两个酯键。 该酯键成了两个醇之间的桥梁。 脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，DNA)：含有2’脱氧核糖核苷酸序列的多聚脱氧核苷酸，脱氧核苷酸之间是通过3’,5’-磷酸二酯键连接的，是遗传信息的载体。 核糖核酸(ribonucleic acid，RNA)：核糖核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接形成的多聚核糖核苷酸。 核糖体核糖核酸(ribosomal RNA, rRNA)：作为核糖体的组成成份的一类RNA，rRNA 是细胞内最丰富的RNA。 信使核糖核酸(messenger RNA, mRNA): 一类用作蛋白质生物合成模板的RNA。 转移核糖核酸(transfer RNA, tRNA): 在蛋白质合成过程中负责运输氨基酸的RNA。 Chargaff规则(Chargaff’s rules)：所有DNA分子中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等(A=T)，鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等(G=C)，即嘌呤的总含量与嘧啶的总含量相等(A+G=T+C)。DNA的碱基组成具有种的特异性，但没有组织和器官的特异性。另外，生长和发育阶段、营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。 DNA的双螺旋(DNA double helix)：由两条反向平行的多核苷酸链相互缠绕形成一个右手双螺旋结构。碱基位于双螺旋内侧，磷酸与糖形成的骨架在外侧；碱基平面与螺旋的中心轴垂直，糖环平面则与轴平行；双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核苷酸之间的夹角是36°，每一条螺旋由10对碱基组成，其中A与T相配对，形成2个氢键；G与C相配对，形成3个氢键。维持DNA双螺旋结构稳定的力主要是碱基堆积力。双螺旋表面有宽窄、深浅不一的一个大沟和一个小沟。 碱基堆积力(base stacking force): 是层层堆积的芳香族碱基上π电子云交错而形成的一种力，使双螺旋结构内部形成一个强大的疏水区，与介质中的水分子隔开，有利于互补
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。
生物《核酸的结构和功能》教案 一、教学目标 1.了解核酸的结构和功能； 2.掌握RNA和DNA的结构及差异； 3.理解RNA在转录和翻译过程中的作用； 4.掌握DNA在遗传信息传递中的作用。 二、教学内容 1.核酸的基本结构 2.RNA的结构和功能 3.DNA的结构和功能 三、教学过程 1.导入 复习生物内的生物大分子 2.讲授 (1)核酸的基本结构 核酸是生物体内重要的基本遗传物质，包括 RNA 和 DNA 两种。其基本单位是核苷酸。核苷酸的组成： i.核糖或脱氧核糖
ii.碱基（嘌呤和嘧啶） iii.磷酸基团 核酸是由一个个核苷酸反复连接而成的长链，它的两个端点分别是 5`端和 3`端，这二者用于区分核酸的方向。 (2)RNA的结构和功能 RNA 包含了多种类型，包括 mRNA、tRNA、rRNA 等。RNA 的构成单元是核苷酸，但与 DNA 不同的是，RNA 中的糖是 核糖，不是脱氧核糖，同时 RNA 中的碱基尿嘧啶与腺嘌呤之 间仅有一个氢键，而不像DNA那样为两条，因此在RNA 中，尿嘧啶和腺嘌呤是可能成对出现的。 RNA 在基因表达以及蛋白质合成中具有重要作用。mRNA 能 够编码蛋白质，tRNA 是酶，参与蛋白质合成的翻译过程，有 一种富含核糖体的 rRNA 也有着重要的作用。 (3)DNA的结构和功能 DNA 中的糖是脱氧核糖，碱基包括A、T、C、G，其中A与 T构成一对，T与A 是两个氢键连接，C与G 构成一对，C与 G 是三个氢键连接。 DNA 在遗传信息的保持和传递中有着不可或缺的作用。DNA 分子中的单个碱基单位自成一个遗传密码。通过不同的碱基组合能形成各种不同的基因型和表现型，决定生物的形态、性状、功能等。
DNA与RNA：核酸的结构和功能DNA和RNA是生命体内两种重要的核酸分子，它们在遗传信息的 传递和蛋白质合成中起着关键的作用。本文将重点介绍DNA和RNA 的结构和功能。 一、DNA的结构 DNA全称脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid），是由核苷酸组 成的双螺旋结构。每个核苷酸由一个脱氧核糖糖分子、一个磷酸基团 和一个嘌呤或嘧啶碱基组成。嘌呤碱基包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶碱基包括胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。 DNA的结构是由两条互补的链螺旋组成的。其中，两条链通过碱 基间的氢键相互连接，形成双螺旋结构。A碱基与T碱基之间形成两 个氢键，G碱基与C碱基之间形成三个氢键。这种稳定的氢键结构保 证了DNA的稳定性和准确的复制。 二、DNA的功能 1. 遗传信息的储存：DNA是生命体内遗传信息的储存库。DNA中 的碱基顺序决定了蛋白质的合成顺序，从而决定了生物体的遗传特征。DNA通过复制和遗传机制，将信息传递给下一代生物体。 2. DNA的复制：DNA复制是生物体增殖的基础。在细胞分裂过程中，DNA通过复制过程，使得每个新细胞都含有完整的遗传信息。
3. 蛋白质合成的模板：在蛋白质合成过程中，DNA通过转录生成RNA分子作为中间产物。RNA分子进一步参与到翻译过程中，指导蛋白质的合成，从而调控生物体的生理功能。 三、RNA的结构 RNA全称核糖核酸（Ribonucleic Acid），与DNA相似，也由核苷酸组成。但与DNA不同的是，RNA中的糖是核糖（ribose），含有氧气原子。 RNA与DNA一样，由嘌呤和嘧啶碱基组成，包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（U）和胞嘧啶（C）。RNA中的胸腺嘧啶与DNA中的胸腺嘧啶对应，但用尿嘧啶（U）替代了DNA中的胸腺嘧啶（T）。 四、RNA的功能 1. 转录：RNA是DNA转录过程的产物，它根据DNA的模板进行合成，与DNA中的一个链互补，并带有信息用以指导蛋白质的合成。 2. 蛋白质合成：RNA通过转录和翻译过程参与到蛋白质合成中。转录过程中，RNA合成mRNA（信使RNA），而mRNA通过翻译过程将遗传信息转化为蛋白质的氨基酸序列。 3. 调控基因表达：RNA还参与到基因表达的调控中。一些类型的RNA能够调控基因的转录和翻译过程，从而影响细胞发育和功能。 总结：
细胞核酸的运输与信号传递 作为生命体的基本单元，细胞的正常运作是人体健康的基石。 其中，细胞核酸的运输与信号传递是细胞活动的基础和关键。本 文将从细胞核酸的结构与功能、核酸在细胞内的运输以及细胞核 酸的信号传递等方面进行论述，以期造福人类健康事业。 细胞核酸的结构与功能 核酸是生物体中最基本、最重要的大分子化合物之一。细胞中 含有两种核酸：DNA和RNA。DNA位于细胞核内，主要负责遗 传物质的传递；RNA则在细胞核和细胞质中都存在，从DNA分 子上复制出信息，将其传递到蛋白质合成过程中。 DNA分子由核苷酸组成，一条DNA单链由大量核苷酸磷酸基、脱氧核糖、以及氮碱基组成，其中氮碱基有A、C、G、T四种， 根据特定的规律排列和连接成一条具有遗传信息的序列。RNA分 子的结构也类似于DNA，但其核糖酸是核苷酸的主要组成部分。RNA的氮碱基也有A、C、G、U四种，U取代了T。
DNA和RNA在细胞中具有重要的功能。DNA的主要功能是存储和传递遗传信息，通过转录生成RNA分子，再通过翻译生成蛋白质分子。蛋白质分子则是构成细胞的基本成分之一，参与了几乎所有的细胞活动过程。RNA则具有信使、转运、酶与结构的功能。它们在合成和代谢的过程中发挥了巨大的作用。 核酸在细胞内的运输 细胞核酸运输是指细胞核和细胞质之间核酸分子的物质转移过程。由于分子量较大，核酸不能像小分子那样简单地扩散进出细胞核，必须依靠载体或者“门卫”蛋白的帮助。在这一过程中，两类核酸的转运方式略有不同。 DNA的转运主要依靠红细胞的“开关”装置，即核孔复合物。核孔复合物是由许多蛋白质组成的大分子复合物，是细胞核和细胞质之间的通道。在正常情况下，核孔复合物是关闭状态，阻止大的分子从细胞核进入细胞质。当需要将DNA运出细胞核时，核孔复合物会扩张，从而容许DNA分子经过。
《核酸的结构和功能》教学设计 教学目标： 1.了解核酸的结构和功能； 2.掌握核酸的基本组成和结构特点； 3.了解基因的组成和传递； 4.能够分析核酸在生物体内的重要作用。 教学内容： 1.核酸的基本组成（核苷酸）：糖、碱基、磷酸残基； 2.DNA和RNA的结构特点； 3.基因的组成和传递； 4.核酸在生物体内的重要作用。 教学过程： 一、导入（10分钟） 1.教师提问：你们是否了解核酸的结构和功能？它在生物体内有着怎样的作用？ 2.学生回答问题，教师进行补充说明，激发学生对核酸的兴趣。 二、核酸的基本组成（20分钟） 1.教师简要介绍核苷酸的结构，包括糖、碱基、磷酸残基。 2.准备示意图，让学生通过图示理解核苷酸的结构。
3.学生进行小组讨论，归纳核苷酸的结构特点。 三、DNA和RNA的结构特点（30分钟） 1.教师讲解DNA和RNA的结构特点，包括碱基对、双螺旋结构、单链结构等。 2.准备示意图，让学生通过图示比较DNA和RNA的结构特点。 3.学生进行小组活动，分别制作DNA和RNA的模型，加深对其结构的理解。 四、基因的组成和传递（30分钟） 1.教师讲解基因的定义和组成，包括编码区和非编码区。 2.学生进行小组活动，通过观察基因序列，判断编码区和非编码区的位置。 3.教师讲解基因的传递方式，包括复制、转录和翻译。 五、核酸在生物体内的重要作用（30分钟） 1.教师简要介绍核酸的重要作用，包括存储遗传信息、参与蛋白质合成等。 2.学生进行小组讨论，归纳核酸在生物体内的其他重要作用。 3.学生展示小组讨论结果。 六、总结与展望（10分钟） 1.教师总结核酸的结构和功能，并提醒学生复习重点内容。 2.学生自主提问，教师进行解答。
核酸结构与功能研究 作为细胞中重要的生物大分子，核酸具有存储、复制、转录和翻译遗传信息的重要作用。它们包括DNA和RNA两种类型，其中DNA是在细胞核中存在的重要螺旋双链结构，而RNA则是作为蛋白质合成的模板，存在于细胞质中。随着人类对生命科学的进一步探索，核酸结构与功能研究正日益被广泛关注。 一、核酸结构的研究 1. DNA的结构 DNA是由核苷酸单元组成的双链结构，全名为去氧核糖核酸，其结构由磷酸基团、核糖糖分子和碱基组成。DNA的两条链之间相互平行，通过氢键进行配对，其中腺嘌呤和胸腺嘧啶之间的氢键数目总是相等的，这是DNA的一种特殊结构，也是研究DNA 结构的重要起点。 近年来，随着计算机技术、光谱学和成像技术等的不断进步，科学家对DNA结构的研究也不断深入。例如，X射线晶体学是一
种广泛应用于生物大分子结构研究的技术，它首次揭示了DNA的双螺旋结构，从而奠定了生命科学的坚实基础。 2. RNA的结构 相比于DNA，RNA更为复杂和多样化，它包括mRNA、tRNA 和rRNA等不同种类的RNA。mRNA是mRNA翻译的蓝本，它们不仅在DNA中编码遗传信息，还可以通过其自身结构的调节来影响基因表达。tRNA是蛋白质合成的必需物质，在RNA合成结束后被修饰，并形成了折叠后的复杂结构。而rRNA则是蛋白质合成机中的重要组成部分，它们在蛋白质合成中起着重要作用。 在RNA结构研究中，分子成像技术是一种非常有用的工具，特别是通过使用单分子荧光显微镜技术，科学家可以获得RNA的高时空分辨率成像，更深入地了解RNA的三维结构和动态性质。 二、核酸功能的研究 1. DNA的功能
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。因此，对核酸的研究将继续深入，并为生命科学的发展做出更大的贡献。
核酸结构与功能解析 核酸是构成生物体内遗传信息的主要分子之一，其中包括脱氧核糖 核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。这两种核酸都具有复杂的结构和 多样的功能，对于生物体的正常运行至关重要。本文将对核酸的结构 和功能进行详细解析。 一、脱氧核糖核酸（DNA）的结构与功能 DNA是一种由核苷酸单元组成的长链分子，每个核苷酸单元由磷酸、脱氧核糖和一种碱基组成。DNA分子通常以双螺旋结构存在，其 中两条链通过碱基间的氢键相互配对，形成阅读方向相反的互补链。 DNA的主要功能是存储和传递遗传信息。在细胞分裂过程中， DNA复制可以确保每个新细胞都获得与母细胞相同的遗传信息。此外，DNA还通过转录的过程将遗传信息转化为RNA，进一步参与蛋白质的合成。 二、核糖核酸（RNA）的结构与功能 RNA同样由核苷酸单元组成，但与DNA不同的是，RNA中的脱氧核糖被核糖代替，而胸腺嘧啶（T）碱基则被尿嘧啶（U）取代。RNA 分子通常以单链或者部分螺旋结构存在。 RNA具有多种功能，其中最重要的是参与蛋白质合成。在转录过程中，RNA通过与DNA互补配对的方式，将DNA中的遗传信息转录成RNA信使分子（mRNA）。随后，mRNA将被转运到核糖体，通过翻 译过程将遗传信息转化为特定的氨基酸序列，从而合成蛋白质。
除了参与蛋白质合成外，RNA还有多种其他功能。例如，转运RNA（tRNA）能将氨基酸输送到核糖体，核糖体RNA（rRNA）在蛋白质合成中担任结构和催化剂的角色，小核仁RNA（snoRNA）参与修饰rRNA等。 三、核酸结构与功能的相互关系 DNA和RNA在结构上的差异直接决定了它们具有不同的功能。DNA具有较强的稳定性，适合长期存储遗传信息。同时，DNA的双螺旋结构也使得它在复制过程中具有较高的准确性。 相比之下，RNA的结构相对不稳定，但具有较强的反应活性。这使得RNA能够更加灵活地参与蛋白质合成和其他生物过程。此外，由于RNA中的碱基尿嘧啶（U）的存在，RNA相较于DNA更容易发生突变。 结构上的差异也使得DNA和RNA在功能上有所区别。DNA主要负责存储和传递遗传信息，而RNA则主要参与遗传信息的转录、翻译和调控等过程。两者通过转录过程相互作用，共同实现生物体内复杂的遗传和调控网络。 综上所述，核酸结构与功能有着密不可分的关系。脱氧核糖核酸（DNA）作为遗传物质的载体，存储和传递遗传信息；而核糖核酸（RNA）则多样而灵活，参与蛋白质合成等生物过程。通过理解核酸的结构与功能，我们能更好地认识生命的本质。
核酸结构与功能的相互作用关系 核酸是生命中不可或缺的分子，包括DNA和RNA，它们构成了遗传信息的基础，控制着细胞生长和分裂等基本生命过程。核酸的结构和功能密不可分，它们之间的相互作用关系对整个生命体系的稳定和正常运转具有至关重要的作用。 一、核酸的结构 DNA和RNA的结构非常相似，都是由核苷酸单元组成的线性聚合物。核苷酸是由磷酸基团、五碳糖和氮碱基组成的。DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖，它们分别与磷酸基团和氮碱基形成磷酸二酯键和N-糖苷键，将核苷酸单元连接成链状结构。 在DNA中，氮碱基由A、C、G和T四种组成，它们之间可以通过氢键相互配对，形成螺旋结构。这样的配对方式使得DNA具有较高的稳定性和可复制性，因为新合成的链可以通过氢键与模板链上的氮碱基配对而复制成一份完整的DNA分子。 在RNA中，A、C、G和U四种氮碱基分别代表腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和尿嘧啶，它们之间也可以通过氢键配对，但RNA的结构相对DNA更加复杂，主要是由于RNA链的长度较短，容易形成自身配对和簇状结构。RNA还可以通过结合蛋白质形成核糖核酸复合物，参与到基因表达的调控过程中。
二、核酸的功能 核酸的主要功能是传递和存储遗传信息，由此控制细胞的生长 和分裂等基本生命过程。DNA是生命中最重要的分子之一，它负 责遗传信息的长期储存和复制，同时参与到调控基因表达和细胞 分化等过程中。RNA则主要负责基因的转录和翻译，将DNA中 的信息转化为蛋白质，参与到细胞代谢和信号转导等过程中。 除了传递和存储遗传信息，核酸还可以参与到其他生物学过程中。例如，RNA可以发挥催化作用，促进特定反应的发生。这种 能力被称为核酸酶活性，是RNA分子特有的性质。此外，核酸还 能够通过序列特异性结合蛋白质，调控基因表达和其他互动过程。 三、核酸结构与功能的相互作用 核酸的结构和功能是密不可分的，它们之间的相互作用关系十 分复杂。细胞内的核酸分子必须保持稳定的结构和动态的功能， 以便参与到生命过程中。这一过程受到许多因素的影响，包括温度、盐度、酸碱度和离子浓度等。此外，还有一些特定的蛋白质 和小分子，可以与核酸相互作用，调控它们的结构和功能。 结构性的相互作用 核酸的结构性相互作用主要是由氢键、范德华力和疏水效应等 物理力学作用介导的。这些相互作用是相对比较弱的，但是它们 的累加可以产生强烈的稳定作用。例如，DNA的双螺旋结构就是