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3 核酸1．①电泳分离四种核苷酸时，通常将缓冲液调到什么pH？此时它们是向哪极移动？移动的快慢顺序如何? ②将四种核苷酸吸附于阴离子交换柱上时，应将溶液调到什么pH？③如果用逐渐降低pH的洗脱液对阴离子交换树脂上的四种核苷酸进行洗脱分离，其洗脱顺序如何？为什么？解答：①电泳分离4种核苷酸时应取pH3.5 的缓冲液，在该pH时，这4种单核苷酸之间所带负电荷差异较大，它们都向正极移动，但移动的速度不同，依次为：UMP>GMP>AMP>CMP；②应取pH8.0，这样可使核苷酸带较多负电荷，利于吸附于阴离子交换树脂柱。
虽然pH 11.4时核苷酸带有更多的负电荷，但pH过高对分离不利。
③当不考虑树脂的非极性吸附时，根据核苷酸负电荷的多少来决定洗脱速度，则洗脱顺序为CMP>AMP> GMP > UMP，但实际上核苷酸和聚苯乙烯阴离子交换树脂之间存在着非极性吸附，嘌呤碱基的非极性吸附是嘧啶碱基的3倍。
静电吸附与非极性吸附共同作用的结果使洗脱顺序为：CMP> AMP > UMP >GMP。
2．为什么DNA不易被碱水解，而RNA容易被碱水解?解答：因为RNA的核糖上有2'-OH基，在碱作用下形成2',3'-环磷酸酯，继续水解产生2'-核苷酸和3'-核苷酸。
DNA的脱氧核糖上无2'-OH基，不能形成碱水解的中间产物，故对碱有一定抗性。
3．一个双螺旋DNA分子中有一条链的成分[A] = 0.30，[G] = 0.24，①请推测这一条链上的[T]和[C]的情况。
②互补链的[A]，[G]，[T]和[C]的情况。
解答：①[T] + [C] = 1–0.30–0.24 = 0.46；②[T] = 0.30，[C] = 0.24，[A] + [G] = 0.46。
4．对双链DNA而言，①若一条链中(A + G)/(T + C)= 0.7，则互补链中和整个DNA分子中(A+G)/(T+C)分别等于多少？②若一条链中(A + T)/(G + C)= 0.7，则互补链中和整个DNA分子中(A + T)/(G + C)分别等于多少？解答：①设DNA的两条链分别为α和β则：Aα= Tβ，Tα= Aβ，Gα= Cβ，Cα= Gβ，因为：(Aα+ Gα)/（Tα+ Cα）= (Tβ+ Cβ)/（Aβ+ Gβ）= 0.7，所以互补链中（Aβ+ Gβ）/（Tβ+ Cβ）= 1/0.7 =1.43；在整个DNA分子中，因为A = T，G = C，所以，A + G = T + C，（A + G）/（T + C）= 1；②假设同（1），则Aα+ Tα= Tβ+ Aβ，Gα+ Cα= Cβ+ Gβ，所以，（Aα+ Tα）/（Gα+ Cα）=（Aβ+ Tβ）/（Gβ+ Cβ）= 0.7 ；在整个DNA分子中，（Aα+ Tα+ Aβ+ Tβ）/（Gα+Cα+ Gβ+Cβ）= 2（Aα+ Tα）/2（Gα+Cα）= 0.75．T7噬菌体DNA(双链B-DNA)的相对分子质量为2.5×107，计算DNA链的长度(设核苷酸对的平均相对分子质量为640)。
第三章多聚核苷酸和核酸§3.0概述核酸的分类及分布核酸分为脱氧核糖核酸和核糖核酸。
脱氧核糖核酸（DNA）存在于细胞核和线粒体，携带遗传信息，并通过复制传递给下一代；核糖核酸（RNA）分布于细胞核、细胞质、线粒体，是DNA转录的产物，参与遗传信息的复制与表达。
某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体。
§3.1多聚核苷酸多个核苷酸（nucleitide）通过3’,5’-磷酸二酯键（phosphodiester bond）连接、形成的链状聚合物，即多聚核苷酸（polynucleotides）。
连接键（基本结构键）：3’,5’-磷酸二酯键5’末端[-P]，游离磷酸集团；3’末端[-OH]，游离羟基多聚核苷酸连具有方向性，书写时从5’→3’寡核苷酸（长度小于50nt）与多核苷酸3’,5’-磷酸二酯键§3.2 DNA的结构与功能一、DNA的碱基组成DNA中的碱基：A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）DNA的碱基组成遵循Chargaff法则：①不同种属生物的DNA碱基组成不同；②同一个体不同器官、不同组织的DNA具有相同的碱基组成；③对于一个特定的组织的DNA，其碱基组份不随其年龄、营养状态和环境而变化；④腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔数相等，鸟嘌呤与胞嘧啶的摩尔数相等。
[A] = [T]，[G] [C]二、DNA的一级结构脱氧核糖核苷酸在多聚核苷酸链中的排列顺序（碱基序列）基本结构键：3’,5’-磷酸二酯键三、DNA的空间结构（一）DNA的二级结构——双螺旋结构1.双螺旋的结构特点（1）两链平行，方向相反，右手双螺旋（2）碱基向内，严格配对，两链互补（3）维系力：碱基堆积力+氢键（4）每一螺圈含10.4bp（碱基对），直径为2 nm，螺距为3.4 nm（5）DNA 双螺旋结构的表面存在一个大沟和一个小沟2.DNA双螺旋结构具多样性（二）DNA的三级结构1.超螺旋结构将DNA的两端固定，使之旋进过分或旋进不足，DNA双链上就会产生额外的张力而发生扭曲，以抵消张力。
第三章核酸的结构和功能核酸（nucleic acid）是重要的生物大分子，它的构件分子是核苷酸（nucleotide），天然存在的核酸可分为脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）和核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）两类。
DNA贮存细胞所有的遗传信息，是物种保持进化和世代繁衍的物质基础。
RNA 中参与蛋白质合成的有三类：转移RNA（transfer RNA，tRNA），核糖体RNA（ribosomal RNA，rRNA）和信使RNA（messenger RNA，mRNA）。
20世纪末，发现许多新的具有特殊功能的RNA，几乎涉及细胞功能的各个方面。
第一节核苷酸核苷酸可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类，核糖核苷酸是RNA的构件分子，而脱氧核糖核苷酸是DNA构件分子。
细胞内还有各种游离的核苷酸和核苷酸衍生物，它们具有重要的生理功能。
核苷酸由核苷（nucleoside）和磷酸组成。
而核苷则由碱基（base）和戊糖构成(图3-1)。
一、碱基构成核苷酸中的碱基是含氮杂环化合物，有嘧啶（pyrimidine）和嘌呤（purine）两类。
核酸中嘌呤碱主要是腺嘌呤和鸟嘌呤，嘧啶碱主要是胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。
DNA 和RNA中均含有腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶，而尿嘧啶主要存在于RNA中，胸腺嘧啶主要存在于DNA中。
在某些tRNA分子中也有胸腺嘧啶，少数几种噬菌体的DNA含尿嘧啶而不是胸腺嘧啶。
这五种碱基受介质pH的影响出现酮式、烯醇式互变异构体。
在DNA和RNA中，尤其是tRNA中还有一些含量甚少的碱基，称为稀有碱基（rare bases）稀有碱基种类很多，大多数是甲基化碱基。
tRNA中含稀有碱基高达10%。
二、戊糖核酸中有两种戊糖DNA中为D-2-脱氧核糖（D-2-deoxyribose），RNA中则为D-核糖（D-ribose）（图3-5）。
在核苷酸中，为了与碱基中的碳原子编号相区别核糖或脱氧核糖中碳原子标以C-1’，C-2’等。
《核苷酸与核酸》课件课程目标：1. 了解核苷酸的结构和功能；2. 掌握核酸的种类、分布和作用；3. 理解核苷酸与核酸之间的关系；4. 能够应用核苷酸和核酸的知识解释生物学现象。
第一部分：核苷酸一、核苷酸的定义1. 核苷酸是生物体内一类重要的有机化合物，由糖、磷酸和含氮碱基组成；2. 核苷酸是构成核酸的基本单元，也是生命活动的基本物质之一。
二、核苷酸的结构1. 糖：五碳糖，分为脱氧核糖和核糖两种；2. 含氮碱基：分为嘌呤和嘧啶两类，组成DNA和RNA的碱基不同；3. 磷酸：连接核苷酸的桥梁，起到传递能量的作用。
三、核苷酸的种类1. 脱氧核苷酸：构成DNA的基本单元，包括腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸；2. 核糖核苷酸：构成RNA的基本单元，包括腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸。
四、核苷酸的功能1. 储存和传递遗传信息：DNA通过核苷酸序列储存遗传信息，RNA2. 参与蛋白质合成：mRNA将DNA上的遗传信息转录成RNA，tRNA将氨基酸运输到核糖体上，rRNA组成核糖体，参与蛋白质合成；3. 能量代谢：ATP（腺苷三磷酸）是细胞内能量的主要载体，GTP （鸟苷三磷酸）等也参与能量代谢。
第二部分：核酸一、核酸的定义1. 核酸是生物体内一类重要的有机化合物，由核苷酸组成；2. 核酸是生命活动的基本物质之一，具有储存和传递遗传信息的功能。
二、核酸的种类1. DNA（脱氧核糖核酸）：主要存在于细胞核中，少数存在于线粒体和叶绿体中；2. RNA（核糖核酸）：主要存在于细胞质中，少数存在于细胞核中；3. 病毒的遗传物质：DNA或RNA，根据病毒类型不同而有所区别。
三、核酸的分布1. DNA：主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA；2. RNA：主要分布在细胞质中，细胞核中也含有少量的RNA。
四、核酸的作用1. 储存和传递遗传信息：DNA通过核苷酸序列储存遗传信息，RNA2. 控制蛋白质合成：DNA通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成；3. 参与细胞分化：DNA在不同细胞中选择性表达基因，使细胞分化成不同的组织和器官；4. 抵御外源性遗传物质入侵：核酸酶等酶类可以降解外源性核酸，保护细胞免受感染。
