第1章 核酸的分子结构、性质和功能
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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通过转录和翻译过程,将DNA上的遗传信息传递到蛋白质上,控制蛋白质的合成和功能性质。
3. 控制遗传信息的表达DNA序列中含有许多启动子和基因调控元件,它们能够通过结合转录因子调节基因的表达。
生物化学练习题+答案生物化学教研室二七年四月生物化学习题第一章核酸的结构和功能一、选择题1、热变性的dna分子在适度条件下可以复性,条件之一就是()。
a、骤然冷却b、缓慢冷却c、浓缩d、加入浓的无机盐2、在适宜条件下,核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋,取决于()。
a、dna的tm值b、序列的重复程度c、核酸链的长短d、碱基序列的优势互补3、核酸中核苷酸之间的相连接方式就是()。
a、2’,5’―磷酸二酯键b、氢键c、3’,5’―磷酸二酯键d、糖苷键4、trna的分子结构特征是()。
a、存有反华密码环和3’―端的存有―cca序列b、存有反华密码环和5’―端的存有―cca序列c、存有密码环d、5’―端的存有―cca序列5、以下关于dna分子中的碱基组成的定量关系()就是不恰当的。
a、c+a=g+tb、c=gc、a=td、c+g=a+t6、下面关于watson-crickdna双螺旋结构模型的叙述中()是正确的。
a、两条单链的走向是反平行的b、碱基a和g配对c、碱基之间共价融合d、磷酸戊糖主链坐落于双螺旋内侧7、具有5’-cpgpgptpap-3’顺序的单链dna能够与以下()rna杂交。
a、5’-gpcpcpap-3’b、5’-gpcpcpapup-3’c、5’-upapcpcpgp-3’d、5’-tpapcpcpgp-3’8、rna和dna全盘水解后的产物()。
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9、下列关于mrna描述,()是错误的。
a、原核细胞的mrna在译者已经开始前需用“polya”尾巴。
b、真核细胞mrna在3’端的存有特定的“尾巴”结构c、真核细胞mrna在5’端的存有特定的“帽子”结构d、原核细胞mrna在5’端的存有特定的“帽子”结构10、trna的三级结构就是()。
a、三叶草叶形结构b、倒l形结构c、双螺旋结构d、发夹结构11、维系dna双螺旋稳定的最主要的力是()。
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。
参考答案:第一章核酸的结构与功能一、填空题:1、Watson 和Crick 提出DNA的双螺旋模型,从而为分子生物学的发展奠定了基础。
2、胸苷就是尿苷的 5 位碳原子甲基化。
3、核酸按其所含糖不同而分为RNA 和DNA 两种,在真核生物中,前者主要分布在细胞质中,后者主要分布在细胞核中。
4、某双链DNA中含A为30%(按摩尔计),则C为20 %,T为30 %。
5、DNA双螺旋B结构中,双螺旋的平均直径为2 nm,螺距为 3.4 nm,沿中心轴每旋转一周包含10 个碱基对,相邻碱基距离为0.34 nm,之间旋转角度为36°。
6、在DNA分子中,若(G+C)%含量越高,则Tm 越高,分子越稳定。
7、tRNA的二级结构呈三叶草形,三级结构像个倒写的L 字母。
8、嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键,使得核酸在260 nm附近有最大吸收峰,可用紫外分光光度计测定。
9、DNA变性后,紫外吸收能力增强,粘度下降,浮力、密度升高,生物活性丧失。
10、嘌呤环上的第9 位氮原子与戊糖的第 1 位碳原子相连形成糖苷键,通过这种键相连而成的化合物叫嘌呤核苷。
11、体内两种主要的环核苷酸是_cAMP _和_ cGMP _。
12、写出下列核苷酸符号的中文名称:ATP 三磷酸腺苷(或腺苷三磷酸)dCDP 脱氧二磷酸胞苷(或脱氧胞苷二磷酸)。
13、RNA的二级结构大多数是以单股多核苷酸链的形式存在,但也可局部盘曲形成双螺旋结构,典型的tRNA结构是三叶草结构。
14、tRNA的三叶草型结构中,其中氨基酸臂的功能是与氨基酸结合,反密码环的功能是辨认密码子。
15、构成核酸的单体单位称为核苷酸,它与蛋白质的单体单位氨基酸相当。
16、在核酸分子中由戊糖和含氮碱组成核苷,由核苷和磷酸组成核苷酸。
核苷酸是组成核酸的基本单位。
无论是DNA或RNA都是由许许多多的核苷酸通过3´,5´-磷酸二酯键连接而成。
17、核苷中,嘌呤碱与核糖是通过9 位N 原子和 1 位 C 原子相连;嘧啶碱与核糖是通过l_ 位N 原子和 1 位 C 原子相连。
分子生物学章节习题第一章核酸的结构与功能一、选择题1.不参与构成DNA的物质是A.dAMPB.dTMPC.dUMPD.dGMPE.dCMP2.核酸分子一级结构的连接方式是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3.含有较多稀有碱基的核酸是A.rRNAB.mRNAC.tRNAD.核仁DNAE.线粒体DNA4.已知某双链DNA的一条链中A=30% G=24%,其互补链的碱基组成,正确的是A.T和C 46%B.A和T 46%C.A和G 54%D.T和G 46%E.T和C 54%5.作为第二信使的核苷酸是A.cAMPB.cCMPC.cUMPD.cTMPE.AMP6.核酸分子中储存、传递遗传信息的关键部分是A.戊糖构象B.碱基的旋转角C.碱基序列D.戊糖磷酸骨架E.磷酸二酯键7.用寡聚dT从总RNA中分离mRNA,是利用mRNA分子的哪一种特点A.5′端的帽子结构B.沉降系数小于25SC.分子量小D.3′端多聚AE.分子中有发夹样结构8.构成核小体的基本成分是A.RNA和组蛋白B.RNA和酸性蛋白C.DNA和组蛋白D.DNA和酸性蛋白E.rRNA和组蛋白9.参与hnRNA的剪切和转运的RNA是A.SnRNAB.mRNAC.HnRNAD.tRNAE.rRNA10.不是核酸与蛋白质复合物的是A.核糖体B.病毒C.端粒酶D.核酶E.端粒11.连接两个核小体核心颗粒的组蛋白是A.H1B.H2AC.H2BD.H3E.H412. NAD+、FAD、CoA三种辅酶在组成上的共同点是A.均含有泛酸B.均含有尼克酸C.都是腺苷酸的衍生物D.分子中都含有半胱氨酸E.都含有磷酸核糖焦磷酸的核糖基13. 下列碱基对中,氢键数目正确的是A.A=T G=CB.A=T G≡CC.A≡T G≡CD.A≡T G=CE.A≡U G≡C14. 关于核酸电泳的叙述,错误的是A.泳动速度与分子大小有关B.泳动速度与分子构象有关C.聚丙烯酰胺电泳的分辨率最高D.分子泳动的方向与净电荷有关E.不能分离核酸或寡核苷酸混合物15. 核酸在260nm处有最大光吸收的原因是A.嘌呤环有共轭双键B.嘌呤和嘧啶环均有共轭双键C.核酸中具有磷酸二酯键D.核苷酸中具有N-糖苷键E.戊糖的呋喃型环状结构16. 关于RNA的叙述,正确的是A.电泳时泳向负极B.通常以双链形式存在C.主要有mRNA、tRNA、rRNA三种D.tRNA含量最多E.链内双螺旋以A-T、G-C互补17.维持DNA双螺旋横向稳定的力是A.碱基堆积力B.碱基对之间的氢键C.双螺旋内的疏水作用D.磷酸二酯键E.二硫键18. DNA的二级结构是A.α-螺旋B.β-片层C.β-转角D.超螺旋E.双螺旋19. 合成DNA的原料是A.NTPB.NDPC.dNTPD.dNMPE.dNDP20. 可与单链DNA 5'-GCGTA-3'杂交的RNA是A.5'-CGCAU-3'B.5'-CGCUU-3'C.5'-UACGC-3'D.5'-AUCGC-3'E.5'-UAGGC-3'二、名词解释1. DNA的变性与复性(denaturation and renaturation of DNA)2.核酸分子杂交(hybridization of nucleic acids)3.增色效应与减色效应(hyperchromic effect and hypochromic effect)4.Tm三、问答题1.简述Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的要点。