第3章核酸化学

第一章核酸化学一、名词解释1、核苷：是由一个碱基和戊糖通过糖苷键连接的化合物。

2、核苷酸：是核苷与磷酸通过磷酸酯键结合形成的化合物，核酸的基本结构单位。

3、磷酸二酯键：是两个核苷酸分子核苷酸残基的两个羟基分别与同一磷酸基团形成的共价连接键。

4、核酸：由核苷酸或脱氧核苷酸通过3＇-5＇磷酸二酯键连接而成的大分子。

具有非常重要的生物功能，主要储存遗传物质和传递遗传信息。

5、核酸的一级核苷酸结构：是指DNA分子中各种脱氧核苷酸之间的连接方式和排列顺序。

6、DNA二级结构：是指构成DNA的多聚脱氧核苷酸链之间通过链间氢键卷曲而成的构象。

7、碱基互补规律：在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T （胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然。

碱基间的这种一一对应的关系叫做碱基互补配对原则。

8、环化核苷酸：是指单核苷酸中的磷酸基分别与戊糖的3＇-OH及5＇-OH形成的酯键，这种磷酸内酯的结构成为环化核苷酸。

9、Tm值：是指DNA热变形时，增色效应达到50%是的温度。

10、增色效应：DNA从双螺旋的双链结构变为单链的无规则的卷曲状态时，在260nm处的紫外光吸收值增加。

11、减色效应：是变形的核酸复性时，其在260nm处的紫外光吸收值降低甚至恢复到未变形时的水平。

12、分子杂交：是使单链DNA或RNA分子与具有互补碱基的另一DNA或RNA 片断结合成双链的技术。

第二章蛋白质化学一、名词解释1、构象：是指具有相同结构式和相同构型的分子在空间里可能的多种形态。

2、构型：是指具有相同分子式的立体结构体中取代基团在空间的相同取向。

3、肽平面：是指多肽链或蛋白质分子中，组成肽键的C、O、N、H4个原子与两个相邻的α—碳原子共处一个平面。

4、α—螺旋：蛋白质中常见的一种二级结构，肽链主链绕假想的中心轴盘绕成螺旋状，一般都是右手螺旋结构，螺旋是靠链内氢键维持的。

第三节核酸课程目标1．了解核酸的组成和分类。

2．了解核酸的结构和生物功能。

3．认识人工合成核酸的意义。

图说考点必备基础——自学·尝试[新知预习]一、核酸的组成1．概念：核酸是一种生物________，相对分子质量可达________。

2．分类3．组成(1)核酸可以看作______、________和________通过一定方式结合而成的生物大分子。

(2)核酸的水解和生成二、核酸的结构三、核酸的生物功能核酸是生物体________的载体。

1．DNA的生物功能(1)基因：有一定________排列顺序的DNA片段含有特定的________信息。

(2)基因作用：DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列________。

2．RNA的生物功能：主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。

[即学即练]1．下列关于核酸的说法不正确的是( )A．核酸属于高分子化合物B．核酸分子中肯定含有磷原子C．核酸可分为脱氧核糖核酸和核糖核酸D．核酸和酶都属于蛋白质2．核糖是合成核酸的重要原料之一，其结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，下列关于核糖的说法正确的是( )A．能发生还原反应B．能发生水解反应C．能与NaOH反应D．与葡萄糖互为同分异构体3.如图表示不同化学元素所组成的生命大分子及其水解产物，以下说法错误的是( )A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸B.若②是人体中重要的储能物质，则②可能是脂肪C．若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNAD．若④能够作为医疗注射物，则④是葡萄糖核心素养——合作·分享提升点核酸及其生物功能例. 如图甲是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图乙，下列说法正确的是( )A．脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键B．2­脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物，都能发生银镜反应C．胞嘧啶的分子式为C4H5N3O，含有的官能团是氨基和肽键D．脱氧核糖核酸由磷酸、2­脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成[提升] 因为核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”，所以某些患者的诊断需要做核酸检验。

第二章蛋白质化学1.碱性氨基酸有哪几个? 酸性氨基酸有哪几个?含硫氨基酸有哪几个?1．①赖氨酸，精氨酸，组氨酸②谷氨酸，天冬氨酸③半胱氨酸，甲硫氨酸2.为什么说蛋白质水溶液是一种稳定的亲水胶体？2．蛋白质表面的水化膜，蛋白质是两性电解质，在偏离蛋白质的PI的溶液中带同种电荷，互相排斥。

3.试述蛋白质的沉淀机制？用于蛋白质沉淀的试剂有哪些？3．机制：破坏水化膜和同种电荷试剂：中性盐，有机溶剂，生物碱试剂，重金属盐4.简述蛋白质一级结构的意义？4．①氨基酸序列是蛋白质生物活性的分子基础②一级结构是空间结构所需的全部信息③众多遗传疾病的的物质基础是相关蛋白质的氨基酸序列产生变异④氨基酸序列越相似，物种间关系越近5.什么是蛋白质的变性？变性的实质是什么？引起变性的因素有哪些？举例说明蛋白质变性在实践中的应用。

5．蛋白质在某些理化因素作用下，副键断裂，空间构象被破坏，引起蛋白质理化性质改变，生物学活性丧失实质：是空间结构的破坏，而一级结构未被破坏变性因素：加热，酸、碱有机溶剂等酒精消毒，检查尿蛋白6.为什么说蛋白质是生命活动的物质基础？6．①塑造和修复机体②参与体内重要的生物功能③供应能量第三章核酸化学1、简述核酸一级结构的特点。

1.①在核酸分子中，核苷酸之间通过3′,5′-磷酸二酯键连接而成；②核酸主链由磷酸与戊糖交替构成，碱基位于侧链；③5′位没有连接核苷酸的一端为5′-末端，另一端为3′-末端；④核酸链的方向从5′-端开始到3′-端结束。

2、简述DNA碱基组成的规律。

2.①DNA的碱基组成有物种差异，没有组织差异，即不同物种DNA的碱基组成不同，同一个体不同组织DNA的碱基组成相同；②一个物种DNA的碱基组成不随年龄、营养和环境改变而改变；③不同物种DNA的碱基组成均存在以下关系：A = T，G = C，A + G = T + C。

3、简述DNA双螺旋结构的特点。

3.①DNA是由2股链反向互补构成双螺旋结构，在该结构中，脱氧核糖与磷酸交替构成的亲水骨架位于螺旋外侧，碱基位于螺旋内侧；②碱基之间形成氢键而将两股链结合在一起，其中A配T总是2个氢键，G配C 总是3个氢键；③双螺旋直径为2nm，每1螺旋含10个碱基对，螺距为3.4nm，相邻碱基对之间的距离为0.34nm；④双螺旋表面有深宽的大沟和浅窄的小沟；⑤双螺旋结构的稳定因素是氢键和碱基堆积力。

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。

第六章核酸核酸是遗传物质1868年瑞士Miesher.从脓细胞的细胞核中分离出可溶于碱而不溶于稀酸的酸性物质。

间接证据：同一种生物的不同种类的不同生长期的细胞，DNA含量基本恒定。

直接证据：T2噬菌体DNA感染E.coli用35S标记噬菌体蛋白质，感染E.coli，又用32P标记噬菌体核酸，感染E.coliDNA、RNA的分布（DNA在核内，RNA在核外）。

第一节核酸的化学组成核酸是一种线形多聚核苷酸，基本组成单位是核苷酸。

结构层次：核酸核苷酸组成核酸的戊糖有两种：：D-核糖和D-2-脱氧核糖，据此，可以将核酸分为两种：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）P330 表5-1 两类核酸的基本化学组成一、碱基1. 嘌呤碱：腺嘌呤鸟嘌呤2. 嘧啶碱：胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶P331 结构式3. 修饰碱基植物中有大量5-甲基胞嘧啶。

E.coli噬菌体中，5-羟甲基胞嘧啶代替C。

稀有碱基：100余种，多数是甲基化的产物。

DNA由A、G、C、T碱基构成。

RNA由A、G、C、U碱基构成。

二、核苷核苷由戊糖和碱基缩合而成，糖环上C1与嘧啶碱的N1或与嘌呤碱的N9连接。

核酸中的核苷均为β-型核苷P332 结构式腺嘌呤核苷胞嘧啶脱氧核苷DNA 的戊糖是：脱氧核糖RNA 的戊糖是：核糖三、核苷酸核苷中戊糖C3、C5羟基被磷酸酯化，生成核苷酸。

1、构成DNA、RNA的核苷酸P333表5-32、细胞内游离核苷酸及其衍生物①核苷5’-多磷酸化合物A TP、GTP、CTP、ppppA、ppppG在能量代谢和物质代谢及调控中起重要作用。

②环核苷酸cAMP（3’，5’-cAMP）cGMP（3’，5’-cGMP）它们作为质膜的激素的第二信使起作用，cAMP调节细胞的糖代谢、脂代谢。

③核苷5’多磷酸3’多磷酸化合物ppGpp pppGpp ppApp④核苷酸衍生物HSCoA、NAD+、NADP+、FAD等辅助因子。

GDP-半乳糖、GDP-葡萄糖等是糖蛋白生物合成的活性糖基供体。

核酸化学一、学大纲基本要求DNA、RNA的结构和性质以及研究技术。

核酸的化学结构，碱基、核苷、核苷酸，DNA的结构,DNA的一级结构,DNA的二级结构,DNA结构的不均一性和多形性,环状DNA,染色体的结构。

RNA的结构,RNA的类型和结构特点,tRNA的结构和功能,mRNA的结构和功能,rRNA的结构和功能。

核酸的性质,解离性质,水解性质,光吸收性质,沉降特性,变性、复性及杂交。

核酸研究技术,核酸的分离纯化,限制性核酸内切酶,DNA物理图谱,分子杂交,DNA序列分析,DNA的化学合成，DNA聚合酶链式反应—PCR。

二、本章知识要点(一)核酸的化学组成1．元素组成核酸分子主要由碳、氢、氧、氮和磷等元素组成。

与蛋白质相比较，核酸的元素组成中一般不含有硫，而磷的含量较为稳定，占核酸9％～10％。

可通过测定磷含量来估计样品中核酸的含量。

2．物质组成核酸在核酸酶的作用下水解为核苷酸，核苷酸完全水解可释放出等摩尔量的含N碱(碱基Base)、戊糖和磷酸。

因此构成核酸的物质成分有三类：包括磷酸、戊糖和碱基。

戊糖可分为核糖和脱氧核糖，碱基又分为嘌呤碱和嘧啶碱两类，DNA中的戊糖和碱基与RNA有所不同。

DNA分子中的戊糖是β-D-2-脱氧核糖,RNA中的戊糖是β-D-核糖。

DNA分子中存在的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。

RNA分子中除含有A，G，C外，还含有尿嘧啶(U)，而不含有T。

因此，DNA和RNA的碱基组成上，嘧啶的组成有所不同。

在DNA和RNA分子中尚含有少量的不常见的其他碱基，称为稀有碱基，它们大多数是常见碱基的甲基化衍生物。

3．核酸的基本单位——核苷酸组成DNA的核苷酸(nucleotide)称为脱氧核糖核苷酸，组成RNA的核苷酸称为核糖核苷酸。

核苷酸则是由磷酸、戊糖、碱基组成。

碱基和核糖或脱氧核糖之间脱水通过糖苷键(glycosidic bond)缩合形成核苷或脱氧核苷，戊糖的第1位碳原子与嘌呤的第9位氮原子相连构成l，9—糖苷键，而与嘧啶的第l位氮原子相连构成1，1-糖苷键。