第二章第二节DNA结构解析
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⽣物化学第⼆章笔记第⼆章核酸的结构与功能核酸(uncleic acid)是以核苷酸为基本组成单位的⽣物信息⼤分⼦,携带和传递遗传信息。
脱氧核糖核苷酸(deoxyribonucleic acid,DNA)90%以上分布于细胞核,其余分布于核外,如线粒体,叶绿体和质粒等。
携带遗传信息,决定细胞和个体的遗传型(genotype)。
核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)分布于细胞质、细胞核和线粒体内。
参与细胞内DNA遗传信息的表达。
某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体。
第⼀节核酸的化学组成及结构核酸组成⼀、核苷酸是构成氨基酸的基本组成单位分⼦组成:碱基(嘌呤碱、嘧啶碱)、戊糖(核糖、脱氧核糖)、磷酸。
碱基(base)是含氮的杂环化合物。
嘌呤N-9或嘧啶N-1与脱氧核糖C-1’通过β-N-糖苷键相连形成脱氧核苷或核苷。
核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸或脱氧核苷酸。
核苷酸还存在衍⽣物,如环化核苷酸(cAMP、cGMP)是细胞信号转导中的第⼆信使。
⼆、DNA是脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸⼆酯键连接形成的⼤分⼦⼀个脱氧核苷酸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。
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,即DNA链。
DNA链的⽅向是5’→3’。
交替的磷酸基团和戊糖构成了DNA的⾻架。
三、RNA也是具有3’,5’-磷酸⼆酯键的线性⼤分⼦RNA也是多个核苷酸分⼦通过酯化反应形成的线性⼤分⼦,并且具有⽅向性;RNA的戊糖是核糖;RNA 的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。
四、核酸的⼀级结构是核苷酸的排列顺序由于核苷酸间的差异主要是碱基不同,所以也称为碱基序列。
核酸分⼦的⼤⼩常⽤碱基数⽬来表⽰。
⼩的核酸⽚段(<50bp)常被称为寡核苷酸。
⾃然界中的DNA 和RNA的长度可以⾼达⼏⼗万个碱基。
DNA和RNA之间的差别第⼆节DNA的空间结构与功能DNA的空间结构:构成DNA的所有原⼦在三维空间具有确定的相对位置关系。
第2节DNA分子的结构1.体验DNA分子双螺旋结构模型的制作过程,学会制作DNA分子的模型。
2.掌握DNA分子的结构特点并会进行相应的碱基计算。
(重、难点)知识点一DNA分子的结构[学生用书P45]阅读教材P47~P491.DNA双螺旋结构模型的构建2.DNA分子的结构(1)写出下图中各部分的名称①胸腺嘧啶(T);②脱氧核糖;③磷酸;④碱基对;⑤腺嘌呤(A);⑥鸟嘌呤(G);⑦胞嘧啶。
(2)双螺旋结构的特点①DNA分子是由两条链构成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。
碱基配对的规律是:A与T配对,G与C配对。
碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
1.解读DNA结构模型的三个关键(1)数量关系⎩⎪⎨⎪⎧每个DNA分子片段中,游离的磷酸基团有2个;A—T碱基对之间有两个氢键,G—C碱基对之间有三个氢键;脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数(2)位置关系⎩⎪⎨⎪⎧单链中相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接;互补链中相邻碱基通过氢键相连(3)化学键⎩⎪⎨⎪⎧氢键:连接互补链中相邻碱基;磷酸二酯键:连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸2.利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子结构3.DNA分子的特性(1)稳定性:①DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变;②两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性:不同DNA分子中脱氧核苷酸的数量不同,排列顺序多种多样。
n个碱基对构成的DNA分子中,排列顺序有4n种。
(3)特异性:每种DNA都有区别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
1.(2020·枣庄滕州高二期末)下列关于DNA分子结构的说法,不正确的是()A.在一个DNA分子中总是含有两个游离的磷酸基团B.DNA分子的基本骨架由“…—磷酸—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—…”构成C.一个DNA分子的两条单链能结合在一起与氢键的作用密切相关D.DNA分子中G与C所占比例越大,结构越稳定解析:选A。