核苷、核苷酸和核酸

第二章核苷酸和核酸引言一、核酸的发现：核酸是瑞士科学家 F.Miesher于１８６８年在研究细胞核化学组成成分时发现的，他把从细胞中分离出来的酸性的含磷的物质称为核酸。

二、如何证明核酸是遗传物质的载体？１.１９４４年O.T.Avery的细菌转化实验是获得DNA携带遗传信息的第一个证明。

噬菌体捣碎的实验——第二２.１９５２年Alfred D.和Hershey等人建立的T2个证据。

**证明噬菌体复制的物质是DNA而不是蛋白质外壳3.1953年 Watson和Crick的DNA双螺旋模型的发现，更进一步揭示了DNA作为遗传物质储存和信息传递的化学机制。

4.核酶的发现，一些核酸本身具有酶催化的活性。

三、核酸的种类和分布1. 分类：根据分子中所含戊糖的种类分为脱氧核糖核酸和核糖核酸。

2. 分布：DNA: 真核:98%核中（染色体中）核外:线立体（mDNA）叶绿体（ctDNA）原核:拟核核外:质粒病毒：DNA病毒RNA：以细胞质中存在为主，细胞核中也有：tRNA（转移RNA）RRNA(核糖体RNA)MRNA(信使RNA)RNA病毒：SARS第一节核酸的基本化学组成前言已经讲过蛋白质，核酸是生物体中另一种重要的大分子，两者合起来称为生物体内最重要的两大分子。

蛋白质的完全水解产物——各种氨基酸的混合物不完全水解产物——各种大小不等的肽段和氨基酸混合物核酸的完全水解产物——嘌呤和嘧啶碱、戊糖和磷酸混合物不完全水解产物——核苷和核苷酸因此aa是蛋白质的基本组成单位，核苷酸是核酸的组成单位，核酸就是多聚核苷酸。

一、核酸的化学组成 1.元素组成：C H O N P，蛋白质元素组成：还有其他元素。

2.分子组成：——碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱——戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖——磷酸(phosphate)DNA的碱基组成：A G C T；RNA的碱基组成：A G C U二、核苷酸的结构1. 戊糖组成核酸的戊糖有两种。

核酸组成成分
核酸是由核苷酸组成的大分子，其组成成分可分为以下几个部分：
1. 核苷酸：核苷酸是核酸的基本组成单元，由一个五碳糖（脱氧核糖或核糖）、一个碱基和一个磷酸基团组成。

分为脱氧核苷酸和核苷酸两种形式，包括脱氧腺苷酸（dATP）、脱氧胸腺苷酸（dTTP）、脱氧鸟苷酸（dGTP）、脱氧胸腺苷酸（dCTP）和核糖腺苷酸（ATP）、核糖胸腺苷酸（TTP）、核糖鸟苷酸（GTP）、核糖胸腺苷酸（CTP）等。

2. 碱基：碱基是核酸分子中的氮碱的组成部分，分为嘌呤类碱基（腺嘌呤和鸟嘌呤）和嘧啶类碱基（胸腺嘧啶、胸腺嘧啶和胸腺嘧啶）。

碱基通过与核苷酸的糖基进行糖苷键连接。

3. 磷酸基团：磷酸基团连接在核苷酸的糖分子的碳5位上，形成磷酸二酯键，串联成一条链。

磷酸基团是核酸中带有负电荷的部分，决定了核酸的酸性。

以上三个部分组合在一起，形成了DNA和RNA的结构。

DNA是由脱氧核苷酸组成的双链螺旋结构，而RNA是由核糖核苷酸组成的单链结构。

核酸的序列和碱基配对关系决定了生物体遗传信息的编码和传递。

何谓核苷酸核苷酸是核酸的基本结构单位，是由核苷和磷酸组成，是核酸的前体物质，细胞内存在多种游离的核苷酸，它们几乎参与细胞的所有生化过程，是代谢上极为重要的物质。

核酸、基因、与核苷酸的关系如何？核酸（DNA）的结构是一条双螺旋的长链；基因则是链上的若干片段；核苷酸是组成片段的基本单位。

核苷酸是组成核酸的基本结构单位，核苷酸是核酸生物合成的前体。

基因是核酸分子（DNA）的一个片段，由四种特定核苷酸按一定顺序串联而成，基因的功能由核苷酸顺序和表达调控所决定，二者若发生异常的改变，人体就会产生疾病。

因此，有人把核酸形象地比作一座大厦，基因是大厦的房间，核苷酸则是构筑大厦的基石。

为什么说核酸使人体最重要的抗衰老营养素？核酸是人体最重要的抗衰老营养素，这是美国著名科学家核酸营养学的创立人班·杰明·弗兰克,通过20年的研究得出的结论.据调查,日本、挪威、瑞典、荷兰、冰岛等国，人们喜食富含核酸的食物，使这些国家长寿人群比例远远高于其它国家。

研究证实，核酸与人体健康长寿有密切关系。

核酸在细胞的新陈代谢、蛋白质的合成、能量传输方面，有着重要作用，对一切生物的生长、发育、繁殖、遗传及变异等重大生命活动，都起着关键作用，人体核酸含量充足，新陈代谢、生理功能正常，人就能健康长寿。

因此，弗兰克称核酸为生命的源泉。

外源核酸在人体内的代谢途径。

核酸是高分子化合物，核酸进入人体不能直接被人体吸收与利用，它必须在人体自身酶及大量的能量的作用下，分解为能被人体直接利用的核苷酸、核苷、碱基、戊糖、磷酸等物质，由小肠粘膜吸收进入肝脏，然后进行分解或直接用于合成人体自身核酸的原料。

神奇的核苷酸营养在人体的正常新陈代谢过程中，每天约有数以亿计的细胞死亡，同时又有数以亿计的细胞新生，换而言之，人体每天必须制造出数以亿计的基因组。

现代医学最新研究成果已经表明：人类的疾病大都是由于基因变异、基因受损所致。

而核苷酸能直接作用于人体的细胞，使基因的自我复制和自我修复正常进行，从而增强人体免疫力与抵抗力。

核酸的组成和分类核酸的基本结构单位是核苷酸，核苷酸由核苷和磷酸组成，核苷由碱基和戊糖组成。

DNA 中戊糖为 D-2-脱氧核糖 （D-2-deoxyribose ） ，碱基为腺嘌呤、 鸟嘌呤、 胞嘧啶和胸腺嘧啶； RNA 中戊糖为 D-核糖 （D-ribose ） ，碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。

碱基和戊糖的化学结构 组成核酸的碱基主要为嘌呤衍生物和嘧啶衍生物，核酸中的嘌呤衍生物都是腺嘌呤和 鸟嘌呤。

嘌呤碱基由母体化合物嘌呤衍生而来。

DNA ：嘧啶衍生物为胞嘧啶和胸腺嘧啶， RNA ： 嘧啶碱为胞嘧啶和尿嘧啶，但 核酸中还发现一些修饰碱基，也称稀有碱基，它们绝大部分也都是嘌呤和嘧啶类化合 物。

稀有碱基含量很少，种类却很多，以甲基化的碱基居多。

核酸中， tRNA 含稀有碱基最 多，含量可高达 10％。

（自己画结构） DNARNA嘧啶碱基是母体化合物嘧啶的衍生物，tRNA 中含有少量胸腺嘧核酸根据戊糖的种类分类，构成DNA 的戊糖是D-2- 脱氧核糖，RNA 链的戊糖是D- 核糖。

此外, 还发现有D-2-O- 甲基核糖。

糖环上的 C 原子编号为1'，2'，3'，4'，5'。

核苷戊糖与碱基缩合而成的化合物称为核苷。

1、核苷的分类 按照戊糖种类的不同：核糖核苷，脱氧核糖核苷， 2-O-甲基核苷；按照碱基的不同：嘌呤核苷和嘧啶核苷2、核苷的结构特点 核苷结构中糖基与碱基以 β-糖苷键相连，称为 N-糖苷键，核苷中戊糖 均为呋喃型环状结构。

在空间结构上碱基与糖环平面互相垂直，在 DNA 双螺旋中碱基配对 是以反式定位的，碱基上的氨基或酮基可以互变异构为亚氨基或烯醇基。

不同 pH 条件下核 苷有不同的解离态。

核苷酸1、种类 核苷的磷酸酯叫核苷酸，分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两大类。

核糖核苷 的戊糖分别可形成 2'、 3'、5'三种核苷酸；脱氧核糖核苷只能形成 3'和 5'-核苷酸； 2'-O-甲基核苷也只有两种核苷酸。

第一章绪论略第二章核酸的结构与功能一、名词解释1．核苷：是核糖或脱氧核糖与嘌呤或嘧啶碱生成的糖苷。

2．核苷酸：核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化，形成核苷酸。

3．核酸：多个核苷酸彼此通过3′,5′-磷酸二酯键连接所形成的多聚核苷酸，称为核酸。

4．核酸的一级结构：指DNA分子中核苷酸的排列顺序及连接方式。

5．核酸的二级结构：即DNA的双螺旋结构模型。

6．环化核苷酸：即cAMP和cGMP。

在细胞的代谢调节中作为激素的第二信使，控制细胞的生长、分化和细胞对激素的效应。

7．增色效应：DNA变性后，在260nm处的紫外吸收显著增高的现象，称增色效应（高色效应）。

8．减色效应：DNA复性后，在260nm处的紫外吸收显著降低的现象，称为减色效应。

9．核酸变性：指核酸双螺旋的氢键断裂变成单链的过程，并不涉及共价键的断裂。

10．熔解温度：50% 的双链DNA发生变性时的温度称为熔解温度（Tm）或解链温度。

11．退火：变性DNA在缓慢冷却时，可以复性，此过程称为退火。

12．核酸复性：变性DNA在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构，这个过程称复性。

13．分子杂交：形成杂交分子的过程称为分子杂交。

当两条来源不同的DNA（或RNA链或DNA 链与RNA链之间）存在互补顺序时，在一定条件下可以发生互补配对形成双螺旋分子，这种分子称为杂交分子。

14. 核酸降解：多核苷酸链上共价键（3′,5′-磷酸二酯键）的断裂称为核酸的降解。

15．碱基配对：DNA双螺旋内部的碱基按腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）结合，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）结合，这种配对关系，称为碱基配对。

16．稀有碱基：是指A、G、C、U之外的其他碱基。

17．超螺旋：以DNA双螺旋为骨架，围绕同一中心轴形成的螺旋结构，是在DNA双螺旋基础上的进一步螺旋化。

二、填空1．260．2．下降，增大。

3．核糖，脱氧核糖。

4．嘌呤碱，嘧啶碱，260nm。

5．大，高。

6．戊糖/核糖。

第二章核酸的结构与功能一、名词解释1．核酸2．核苷3．核苷酸4．稀有碱基5．碱基对6．DNA的一级结构7．核酸的变性8．Tm值9．DNA的复性10．核酸的杂交二、填空题11．核酸可分为____和____两大类，其中____主要存在于____中，而____主要存在于____。

12．核酸完全水解生成的产物有____、____和____，其中糖基有____、____，碱基有____和____两大类。

13．生物体内的嘌呤碱主要有____和____，嘧啶碱主要有____、____和____。

某些RNA分子中还含有微量的其它碱基,称为____。

14．DNA和RNA分子在物质组成上有所不同，主要表现在____和____的不同，DNA分子中存在的是____和____,RNA分子中存在的是____和____。

15．RNA的基本组成单位是____、____、____、____，DNA的基本组成单位是____、____、____、____，它们通过____键相互连接形成多核苷酸链.16．DNA的二级结构是____结构，其中碱基组成的共同特点是（若按摩尔数计算)____、____、____.17．测知某一DNA样品中,A=0。

53mol、C=0.25mol、那么T= ____mol，G= ____mol。

18．嘌呤环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键，通过这种键相连而成的化合物叫____。

19．嘧啶环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键，通过这种键相连而成的化合物叫____。

20．体内有两个主要的环核苷酸是____、____，它们的主要生理功用是____。

21．写出下列核苷酸符号的中文名称：ATP____、22．DNA分子中，两条链通过碱基间的____相连，碱基间的配对原则是____对____、____对____.23．DNA二级结构的重要特点是形成____结构,此结构属于____螺旋,此结构内部是由____通过____相连维持.24．因为核酸分子中含有___和____碱基，而这两类物质又均含有____结构,故使核酸对____波长的紫外线有吸收作用.25．DNA双螺旋直径为__2__nｍ，双螺旋每隔__3__nｍ转一圈，约相当于_10___个碱基对.戊糖和磷酸基位于双螺旋__外__侧、碱基位于__内__侧。