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一、核酸的组成和分类1．核酸的分类天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
2．核酸的组成核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。
核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷继续水解得到戊糖和碱基。
因此，核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
其中的戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
转化关系如图所示：3．戊糖结构简式4．碱基碱基是具有碱性的杂环有机化合物，RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示)；DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。
结构简式分别可表示为：腺嘌呤(A)：鸟嘌呤(G)：胞嘧啶(C)：尿嘧啶(U)：胸腺嘧啶(T)：二、核酸的结构及生物功能1．DNA分子的双螺旋结构具有以下特点：DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧。
碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键作用，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。
2．RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同，核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。
RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。
3．基因核酸是生物体遗传信息的载体。
有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，被称为基因。
4．DNA分子的生物功能DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状。
在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA 分子的复制。
亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链，最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。
第五章核酸化学一、单项选择题1．生物体的遗传信息储存在DNA的什么部位A．碱基配对B.某个核苷酸C.某种核苷D.磷酸戊糖骨架E.碱基顺序中2．下列哪个是核酸的基本结构单位A.核苷B.磷酸戊糖C.单核苷酸D.多核苷酸E.以上都不是3．组成DNA分子的磷酸戊糖是：A.3’ -磷酸脱氧核糖B.5’ -磷酸脱氧核糖C.3’ -磷酸核糖D.2’ -磷酸核糖E.5’ -磷酸核糖4．关于ATP生理功能的叙述下列哪项是错误的A.它是生物体内直接供能物质B.可生成环腺苷酸（cAMP）C.作为物质代谢调节剂D.RNA的合成原料E.以上都不是5．核酸分子中，单核苷酸连接是通过下列何化学键A.氢键B.糖苷键C.3'，5'-磷酸二酯键D.疏水键E.盐键6．下列所述哪个是DNA分子的一级结构A.脱氧核糖核苷酸残基的排列顺序B.各种单核苷酸的连接方式C.双螺旋结构D.连接单核苷酸间的磷酸二酯键E.以上都不是7．关于DNA二级结构的论述下列哪项是错误的A.两条多核苷酸链互相平行方向相反B.两条链碱基之间形成氢键C.碱基按A—T和G—C配对D.磷酸和脱氧核糖在内侧，碱基在外侧E.围绕同一中心轴形成双螺旋结构8．有关tRNA结构的叙述，下列哪项是错误的A.是RNA中最小的单链分子B.其二级结构通常为三叶草形C.分子中含有较多的稀有碱基D.3’末端是活化氨基酸的结合部位E.tRNA三级结构呈正“L”型9．下列哪个结构存在于真核生物mRNA5'端A.聚A尾巴B.帽子结构C.超螺旋结构D.核小体E.-C-C-A-OH顺序10．下列哪个结构存在于tRNA3'端A.聚A尾巴B.帽子结构C.超螺旋结构D.核小体E.-C-C-A-OH顺序11．下列哪个结构存在于mRNA3'端A.聚A尾巴B.帽子结构C.超螺旋结构D.核小体E.-C-C-A-OH顺序12．上列何构型是溶液中DNA分子最稳定的构型A.A型B.B型C.C型D.D型E.Z型13．下列何物是在蛋白质合成中作为直接模板A.DNAB.RNAC.mRNAD.rRNAE.tRNA14．下列何物是在蛋白质合成中起“装配机”作用A.DNAB.RNAC.mRNAD.rRNAE.tRNA二、填空题1．组成核酸的基本单位是____，基本单位之间的化学键是____。
蛋白质和核酸【方案Ⅱ】课题研究，自主学习可供参考的研究课题：（1）氨基酸的种类及用途；（2）人类研究蛋白质功能的意义；（3）蛋白质结构的复杂性；（4）我国科学家在蛋白质方面开展了哪些研究；（5）蛋白质与人体健康；（6）蛋白质变性知识的应用。
二、活动建议【实验4－2】蛋白质盐析实验1．实验所用的蛋白质溶液不能太稀，而且要现配现用。
配制鸡蛋白溶液时，不能使蛋黄混入，因为蛋白和蛋黄是两类不同性质的蛋白质。
2．做盐析实验时，饱和溶液不能加得太少，如果加入固体，效果会更明显。
在所有的盐中，具有特别强的盐析能力，不论在弱酸性溶液中还是在中性溶液中都能沉淀蛋白质。
其他的盐（如钠和镁的氯化物或硫酸盐）要使溶液呈酸性时才能盐析完全。
使用时，使溶液呈酸性反应，会更有利于盐析作用。
【实验4－3】蛋白质变性实验1．蛋白质溶液不能太稀，醋酸铅的质量分数应为1%。
2．可用、溶液代替醋酸铅溶液，效果相同。
3．可补充甲醛溶液使蛋白质变性的实验。
实验时，将甲醛溶液酸化或将蛋白质溶液酸化，会提高试剂的灵敏度并加快蛋白质的凝结。
【实验4－4】蛋白质颜色反应实验1．实验所用的浓硝酸应不低于40%。
2．也可向未稀释的鸡蛋清液体上滴加浓硝酸8～10滴，很快就显示黄色。
或将浓硝酸滴在煮熟的鸡蛋白或白羽毛上，也立即显现黄色。
第三节蛋白质和核酸课前预习学案一、预习目标预习第四章第三节的内容，初步了解氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和主要化学性质。
二、预习内容(一)、氨基酸的结构与性质：1、氨基酸概念：2.组成蛋白质的氨基酸几乎都是。
注意：(1) 氨基：氨分子(NH3)去掉一个氢原子后剩余的部分。
氨基的电子式(2) α—氨基酸（向学生介绍α、β位）：羧酸分子里的α氢原子被氨基取代后的生成物。
(3) α—氨基酸是构成蛋白质的基石。
（二）、蛋白质1、蛋白质的性质（1）颜色反应：。
（2）变性在等作用下，蛋白质的物理性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。
第4章核酸化学试题及答案（04）一、单项选择题1．关于核酸分子组成下列哪项是正确的A．组成核酸的基本单位是三磷酸核苷B.组成DNA和RNA的戊糖相同C．组成DNA和RNA的碱基是相同的D.DNA的二级结构为α-螺旋E.以上都不对2．生物体的遗传信息储存在DNA的什么部位A．碱基配对B.某个核苷酸C.某种核苷D.磷酸戊糖骨架E.碱基顺序中3．下列哪个是核酸的基本结构单位A.核苷B.磷酸戊糖C.单核苷酸D.多核苷酸E.以上都不是4．下列何物分子是C5上有甲基的碱基A.腺嘌呤B.鸟嘌呤C.胞嘧啶D.胸腺嘧啶E.尿嘧啶5．组成DNA分子的磷酸戊糖是：A.3’ -磷酸脱氧核糖B.5’ -磷酸脱氧核糖C.3’ -磷酸核糖D.2’ -磷酸核糖E.5’ -磷酸核糖6．嘌呤核苷酸中下列何键是嘌呤与戊糖的连接键A.N9—C1'B.N8—C1'C.N1—C1'D.N3—C1'E.N7—C1'7．关于ATP生理功能的叙述下列哪项是错误的A.它是生物体内直接供能物质B.可生成环腺苷酸（cAMP）C.作为物质代谢调节剂D.RNA的合成原料E.以上都不是8．核酸分子中，单核苷酸连接是通过下列何化学键A.氢键B.糖苷键C.3'，5'-磷酸二酯键D.疏水键E.盐键9．下列所述哪个是DNA分子的一级结构A.脱氧核糖核苷酸残基的排列顺序B.各种单核苷酸的连接方式C.双螺旋结构D.连接单核苷酸间的磷酸二酯键E.以上都不是10．关于DNA二级结构的论述下列哪项是错误的A.两条多核苷酸链互相平行方向相反B.两条链碱基之间形成氢键C.碱基按A—T和G—C配对D.磷酸和脱氧核糖在内侧，碱基在外侧E.围绕同一中心轴形成双螺旋结构11．有关tRNA结构的叙述，下列哪项是错误的A.是RNA中最小的单链分子B.其二级结构通常为三叶草形C.分子中含有较多的稀有碱基D.3’末端是活化氨基酸的结合部位E.tRNA三级结构呈正“L”型12．下列哪个结构存在于真核生物mRNA5'端A.聚A尾巴B.帽子结构C.超螺旋结构D.核小体E.-C-C-A-OH顺序13．下列哪个结构存在于tRNA3'端A.聚A尾巴B.帽子结构C.超螺旋结构D.核小体E.-C-C-A-OH顺序14．下列哪个结构存在于mRNA3'端A.聚A尾巴B.帽子结构C.超螺旋结构D.核小体E.-C-C-A-OH顺序15．上列何构型是溶液中DNA分子最稳定的构型A.A型B.B型C.C型D.D型E.Z型16．下列何物是在蛋白质合成中作为直接模板A.DNAB.RNAC.mRNAD.rRNAE.tRNA17．下列何物是在蛋白质合成中起“装配机”作用A.DNAB.RNAC.mRNAD.rRNAE.tRNA二、多项选择题1．下列哪些是维系DNA双螺旋的主要因素A.盐键B.磷酸二酯键C.疏水键D.氢键E.碱基堆砌作用2．rRNA具有下列哪些结构A.密码子B.反密码子C.反密码环D.大亚基E.小亚基3．核酸变性可观察到下列何现象A.黏度增加B.黏度降低C.紫外吸收值增加D.紫外吸收值降低E.磷酸二酯键断裂4．组成核小体的成分有A.DNAB.RNAC.组蛋白D.磷脂E.酸性蛋白5．tRNA二级结构含有下列哪些成分A.密码子B.大亚基C.反密码环D.稀有碱基E.氨基酸结合臂6．下列物质哪些含AMP结构A.NAD+B.NADP+C.CoQD.CoAE.FAD三、填空题1．组成核酸的基本单位是____，基本单位之间的化学键是____。
核酸习题一、选择题1、热变性的DNA分子在适当条件下可以复性，条件之一是BA 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DA DNA的Tm值B 序列的重复程度C 核酸链的长短D 碱基序列的互补3、核酸中核苷酸之间的连接方式是CA 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AA 有反密码环和3’—端有—CCA序列B 有反密码环和5’—端有—CCA序列C 有密码环D 5’—端有—CCA序列5、下列关于DNA分子中的碱基组成的定量关系哪个是不正确的？DA C+A=G+TB C=GC A=TD C+G=A+T6、下面关于Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项是正确的？ AA 两条单链的走向是反平行的B 碱基A和G配对C 碱基之间共价结合D 磷酸戊糖主链位于双螺旋内侧7、RNA和DNA彻底水解后的产物CA 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8、下列关于mRNA描述哪项是错误的？ AA、原核细胞的mRNA在翻译开始前需加“PolyA”尾巴。
B、真核细胞mRNA在 3’端有特殊的“尾巴”结构C、真核细胞mRNA在5’端有特殊的“帽子”结构9、tRNA的三级结构是BA 三叶草叶形结构B 倒L形结构C 双螺旋结构D 发夹结构10、维系DNA双螺旋稳定的最主要的力是CA 氢键B 离子键C 碱基堆积力D 范德华力11、下列关于DNA的双螺旋二级结构稳定的因素中哪一项是不正确的？ AA 3'，5'－磷酸二酯键B 碱基堆积力C 互补碱基对之间的氢键D 磷酸基团上的负电荷与介质中的阳离子之间形成的离子键12、Tm是指什么情况下的温度？CA 双螺旋DNA达到完全变性时B 双螺旋DNA开始变性时C 双螺旋DNA结构失去1/2时D 双螺旋结构失去1/4时13、稀有核苷酸碱基主要见于CA DNAB mRNAC tRNAD rRNA14、双链DNA的解链温度的增加，提示其中含量高的是DA A和GB C和TC A和TD C和G15、核酸变性后，可发生哪种效应？BA 减色效应B 增色效应C 失去对紫外线的吸收能力D 最大吸收峰波长发生转移16、某双链DNA纯样品含15％的A，该样品中G的含量为AA 35％B 15％C 30％D 20％17. DNA碱基配对主要靠：CA 范德华力B 氢键C 疏水作用D 共价键盘18. mRNA中存在，而DNA中没有的是：DA、 AB、CC、GD、U19. 对Watson-CrickDNA模型的叙述正确的是：BA DNA为二股螺旋结构B DNA两条链的走向相反C 在A与G之间形成氢键D 碱基间形成共价键20. DNA与RNA两类核酸分类的主要依据是：DA 空间结构不同B 所含碱基不同C 核苷酸之间连接方式不同D 所含戊糖不同21. 在一个DAN分子中，若A所占摩尔比为32.8%，则G的摩尔比为：CA 67.2%B 32.8%C 17.2%D 65.6%22. 稳定DNA双螺旋的主要因素是：CA 氢键B 与Na+结合C 碱基堆积力D 与Mn2+、Mg2+的结合23. tRNA在发挥其功能时的两个重要部位是：CA 反密码子臂和反密码子环B 氨基酸臂和D环C 氨基酸臂和反密码子环D TψC环与反密码子环24. 下列核酸变性后的描述，哪一项是错误的？AA 共价键断裂，分子量变小B 紫外吸收值增加C 碱基对之间的氢键被破坏D 粘度下降25. 单核苷酸用电泳分离后，显示电泳图谱最简便的方法是：CA 定磷法B 二苯胺试剂法C 紫外吸收法D 苔黑酚试剂显色法27. 游离核苷酸中，磷酸最常位于：AA核苷酸中戊糖的C5`上B核苷酸中戊糖的C3`上C 核苷酸中戊糖的C2`上D 核苷酸中戊糖的C2`和C3`上28. 核酸中各基本组成单位之间的主要连接键是：BA 磷酸—酯键B 磷酸二酯键C 氢键D 碱基堆积力29. 下列哪一种碱基只存在于RNA而不存在于DNA：CA 腺嘌呤B 胞嘧啶C 尿嘧啶D 鸟嘌呤30. 有关DNA的二级结构，下列哪一种是错误的？CA DNA二级结构是双螺旋结构B DNA双螺旋结构是空间结构C 双螺旋结构中两条链方向相同D 双螺旋结构中碱基之间相互配对31. 有关DNA双螺旋结构，下列哪一种叙述不正确？DA DNA二级结构中都是由两条多核苷酸链组成B DNA二级结构中碱基不同，相连的氢键数目也不同C DNA二级结构中，戊糖3`—OH与后面核苷酸的5`—磷酸D 磷酸与戊糖总是在双螺旋结构的内部32. 下列对RNA一级结构的叙述哪一项是正确的？DA 几千至几千万个核糖核酸组成的多核苷酸链B 单核苷酸之间是通过磷酸一酯键相连C RNA分子中A一定不等于U，G一定不等于CD RNA分子中通常含有稀有碱基33. 下列关于核酸结构的叙述，哪一项是错误的？BA 在双螺旋中，碱基对形成一种近似平面的结构B G和C之间是2个氢键相连而成C 双螺旋中每10对碱基对可使螺旋上升一圈D 双螺旋中大多数为右手螺旋，但也有左手螺旋34. 下列关于DNA分子组成的叙述，哪一项是正确的？AA A=T，G=CB A+T=G+C C G=T，A=CD G=A，A=C35. 有关tRNA的二级结构的叙述，哪一项是正确的？DA有些tRNA没有氨基酸臂B环III是附加环C环I是反密码环 D tRN分子中有部分碱基以氢键连接成对36. DNA变性后，下列哪一项性质是正确的？AA溶液粘度增大B是一个循序渐进的过程C形成三股链螺旋D260nm波长处的光吸收增加37. tRNA连接氨基酸的部位是在：BA 2`-OHB 3`-OHC 3`-PD 5`-P38.tRNA分子3`末端的碱基序列是：AA CCA-3`B AAA-3`C CCC-3`D AAC-3`39. 下列关于tRNA的叙述，哪一项是正确的DA分子上的核苷酸序列全部是三联体密码B是核糖体组成的一部分C由稀有碱基构成发卡结构D其二级结构为三叶草40. 下列各因素使DNA双螺旋结构稳定，除外DA离子键B氢键C碱基堆积力D疏水键二、填空题1．脱氧核糖核酸在糖环 2 位置不带羟基。
第三节蛋白质和核酸蛋白质是生物体内一类极为重要的功能高分子化合物，是生命活动的主要物质基础。
它不仅是细胞、组织、肌肉、毛发等的重要组成成分，而且具有多种生物学功能。
一、氨基酸1、氨基酸的分子结构氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代后的产物。
氨基酸的命名是以羧基为母体，氨基为取代基，碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原子称为α碳原子，离羧基次近碳原子称为β碳原子，依次类推。
2、氨基酸的物理性质常温下状态：无色晶体；熔、沸点：较高；溶解性：能溶于水，难溶于有机溶剂。
3、氨基酸的化学性质（1）甘氨酸与盐酸反应的化学方程式：；（2）甘氨酸与氢氧化钠反应的化学方程式：氨基酸是两性化合物,基中—COOH为酸性基团,—NH2为碱性基团。
（3）成肽反应两个氨基酸分子(可以相同也可以不同)在酸或碱存在下加热，通过一分子的氨基和另一分子的羧基脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应。
二、蛋白质的结构与性质1、蛋白质的结构蛋白质是一类高分子化合物，主要由C、H、O、N、S等元素组成。
蛋白质分子结构的显著特征是：具有独特而稳定的结构。
蛋白质的特殊功能和活性与多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序、特定空间结构相关。
2、蛋白质的性质（1）水解蛋白质在酸、碱或酶的作用下，水解成相对分子质量较小的肽类化合物，最终水解得到各种氨基酸。
（2）盐析少量的盐能促进蛋白质溶解。
当向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。
盐析是一个可逆过程，不影响蛋白质的活性。
因此可用盐析的方法来分离提纯蛋白质。
（3）变性影响蛋白质变性的因素有：物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等。
化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氧乙酸、乙醇、丙酮等。
变性是一个不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的过程，变性后的蛋白质生理活性也同时失去。
（4颜色反应颜色反应一般是指浓硝酸与含有苯基的蛋白质反应，这属于蛋白质的特征反应。
生物化学第5章复习题(核酸化学)第四章核酸化学课外练习题一、名词解释1、核苷酸：是构成核酸分子的基本结构单位2、核酸的一级结构：是指单核苷酸之间通过磷酸二酯键相连接以及单核苷酸的数目及排列顺序3、增色效应：是指当双链DNA变性“熔化”为单链DNA时，在260nm的紫外吸收值增加的现象4、DNA变性：DNA受到一些理化因素的影响，分子中的氢键、碱基堆积力等被破坏，双螺旋结构解体，分子由双链变为单链的过程5、Tm值：加热变性使DNA双螺旋结构失去一半时的温度称为融点，用Tm表示二、符号辨识1、DNA脱氧核糖核酸2、RNA核糖核酸；3、mRNA信使核糖核酸；4、tRNA转运核糖核酸；5、rRNA核糖体核糖核酸；6、A腺嘌呤；7、G鸟嘌呤；8、C胞嘧啶；9、T胸腺嘧啶；10、U尿嘧啶；11、AMP腺嘌呤核苷一磷酸（一磷酸腺苷）；12、dADP脱氧二磷酸腺苷；13、ATP腺嘌呤核苷三磷酸（三磷酸腺苷）；14、NAD尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（辅酶Ⅰ）；15、NADP尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（辅酶Ⅱ）；16、 FAD黄素腺嘌呤二核苷酸；17、CoA辅酶A；18、DNase脱氧核糖核酸酶；19、RNase核糖核酸酶；20、Tm熔点温度；三、填空1、RNA有三种类型，它们是（）,（）和（）；2、除（）只含有DNA或者只含有RNA外，其它生物细胞内既含有DNA也含有RNA；3、核酸具有不同的结构，（）通常为双链，（）通常为单链；4、原核生物染色体DNA和细胞器DNA为（）状双链，真核生物染色体DNA为（）双链；5、核苷酸由核苷和（）组成，核苷由（）和（）组成；6、构成核苷酸的碱基与戊糖连接的类型属于（）连接，糖的构型为（）型；7、稀有碱基在RNA中的含量比在DNA中的丰富，尤其在（）中最为突出，约占10%左右；8、具有第二信使功能的核苷酸是（）和（）；9、辅酶类核苷酸包括（）、（）、（）和（）；10、多聚核苷酸是通过核苷酸的C5’-（）与另一分子核苷酸的C3’-（）形成磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。
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。
第五章核酸化学第一节核酸的种类、分布从1868年瑞士的年青科学家F. Miescher发现核酸起，经过不断的研究证明，核酸(nucleic acid)存在于任何有机体中，包括病毒、细菌、动植物等。
核酸是以单核苷酸为基本构成单位的生物高分子。
核酸分脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，DNA)和核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）两大类（种类）。
（分布）DNA主要集中在细胞核内。
线粒体、叶绿体也含有DNA。
RNA主要分布在细胞质中。
DNA是遗传物质，是遗传信息的载体。
DNA的相对分子质量一般在106以上。
DNA分布在染色体内，是染色体的主要成分。
原核生物无细胞核，染色体含有一条高度压缩的DNA。
真核细胞含不止一条染色体，每个染色体只含一个DNA分子。
各种病毒都是核蛋白，其核酸要么是DNA，要么是RNA，至今未发现两者都含有的病毒。
DNA的含量很稳定，在真核细胞中，DNA与染色体的数目多少有平行关系，体细胞（双倍体）DNA 含量为生殖细胞（单倍体）DNA含量的两倍。
DNA在代谢上也比较稳定，不受营养条件、年龄等因素的影响。
DNA是遗传信息的载体，遗传信息的传递是通过DNA的自我复制完成的。
RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。
动物、植物和微生物细胞内都含有三种主要的RNA：（1）核糖体RNA（ribosomel RNA，缩写成rRNA）rRNA含量大，占细胞RNA 总量的80％左右，是构成核糖体的骨架。
核糖体含有大约40％的蛋白质和60％的RNA，由两个大小不同的亚基组成，是蛋白质生物合成的场所。
大肠杆菌核糖体中有三类rRNA （原核细胞）：5S rRNA，16S rRNA，23S rRNA。
动物细胞核糖体rRNA有四类（真核细胞）：5S rRNA，5.8S rRNA，18S rRNA，28S rRNA。
（2）转运RNA（transfer RNA，缩写成tRNA）tRNA约占细胞RNA的15％。
tRNA 的相对分子质量较小，在25 000左右，由70～90个核苷酸组成。
tRNA在蛋白质的生物合成中具有转运氨基酸的作用。
tRNA有许多种，每一种tRNA专门转运一种特定的氨基酸。
tRNA除转运氨基酸外，在蛋白质生物合成的起始、DNA的反转录合成及其他代谢调节中都有重要作用。
（3）信使RNA（messenger RNA，缩写成mRNA）mRNA约占细胞RNA含量的5％。
mRNA生物学功能是转录DNA上的遗传信息并指导蛋白质的合成。
每一种多肽都有一种特定的mRNA负责编码，因此mRNA的种类很多。
－76－第二节核酸的组成核酸的基本构成单位是核苷酸（nucleotide）。
核苷酸是由核苷和磷酸组成的。
而核苷又是由碱基和戊糖组成的。
核酸中的戊糖有两类：D-核糖（D-nbose）和D-2-脱氧核糖（D-2-deoxyribose）。
核酸的分类就是根据两种戊糖种类不同而分为RNA和DNA的。
碱基在RNA中主要有四种：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶，DNA中也有四种碱基，与RNA不同的是胸腺嘧啶代替了尿嘧啶。
表4-1 两种核酸的基本化学组成核酸的成分DNA RNA嘌呤碱(purine bases)腺嘌呤(adenine)—A鸟嘌呤(guanine)—G腺嘌呤—A鸟嘌呤—G 嘧啶碱(pyrimidine bases)胞嘧啶(cytosine)—C胸腺嘧啶(thymine)—T胞嘧啶—C尿嘧啶(uracil)—U 戊糖D-2-脱氧核糖D-核糖酸磷酸磷酸一、碱基核酸中的碱基分两类：嘧啶碱和嘌呤碱。
（各碱基的代号要掌握）1．嘧啶碱嘧啶碱是母体化合物嘧啶的衍生物。
核酸中常见的嘧啶有三类：胞嘧啶、尿－77－嘧啶和胸腺嘧啶。
2．嘌呤碱嘌呤碱是母体化合物嘌呤的衍生物。
核酸中常见的嘌呤有两类：腺嘌呤和鸟嘌呤。
3．稀有碱基除以上五类基本的碱基外，核酸中还有一些含量极少的碱基称为稀有碱基。
稀有碱基种类十分多。
大多数都是五类基本碱基衍生出的甲基化碱基。
tRNA中含有较多的稀有碱基。
植物DNA中有相当量的5′-甲基胞嘧啶。
在一些大肠杆菌噬菌体中5′—-羟甲基胞嘧啶代替了胞嘧啶。
二、核苷核苷由戊糖和碱基缩合而成，并以糖苷键相连接。
糖环上的C1与嘧啶碱的N1和嘌呤碱的N9相连接。
这种糖与碱基之间的连键是N—C键，称为N-C糖苷键。
核苷中的D-核糖与D-2-脱氧核糖均为呋喃型环状结构。
糖环中C1是不对称碳原子，所以有α-及β-两种构型。
但核酸分子中的糖苷键均为β-糖苷键。
核苷的碱基与糖环平面互相垂直。
核苷可分为核糖核苷和脱氧核糖核苷两大类。
腺嘌呤核苷、胞嘧啶脱氧核苷的结构如下图（为区别碱基环中的标号，糖环中的碳原子标号用1′，2′，……表示）：－78－三、核苷酸核苷酸是核苷的磷酸脂。
核苷酸可分为核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸两大类。
下面为两种核苷酸的结构式。
生物体内存在的游离核苷酸多是5′-核苷酸。
用碱水解RNA时，可得到2′—核苷酸与3′—核苷酸的混合物。
常见的核苷酸列于表4-2。
四、细胞内的游离核苷酸及其衍生物在生物体内以游离形式存在的单核苷酸为核苷-5′-磷酸酯。
有一些单核苷酸的衍生物在生物体的能量代谢中起着重要作用。
腺苷一磷酸（AMP或腺苷酸）与1分子磷酸结合成腺苷二磷酸（ADP），腺苷二磷酸再与1分子磷酸结合成腺苷三磷酸（A TP）。
表4-2 常见的核苷酸碱基核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶腺嘌呤核苷酸(adenosine monophosphate.)鸟嘌呤核苷酸(guanosine monophosphate,GMP)胞嘧啶核苷酸(cytidine monophosphate, GMP)尿嘧啶核苷酸(uridine monophosphate, UMP)脱氧腺嘌呤核苷酸(deoxyadenosine monophosphate,dAMP)脱氧鸟嘌呤核苷酸(deoxyguanosine monophosphat.dGMP)脱胞嘧啶核苷酸(deoxycytidine monophosphate,dCMP)脱氧胸腺嘧啶核苷酸(deoxythymidine monophosphate,dTMP)磷酸与磷酸之间的连结键水解裂开时能产生较大能量，叫做高能磷酸键，习惯以～代表它。
含～的化合物叫高能化合物。
A TP含有两个～。
物质代谢所产生的能量使ADP和磷酸合成A TP，这是生物体内贮能的一种方式。
A TP分解又释放能量。
高能磷酸键水解裂－79－开时，每生成l mol磷酸就放出能量约30.5kJ（一般磷酸酯水解释能8.4～12.5kJ／mol）。
放出的能量可以支持生理活动（如肌肉的收缩），也可用以促进生物化学反应（如蛋白质的合成）。
所以ATP是体内蕴藏可利用能的主要仓库，也是体内所需能量的主要来源（能量通币）。
其他单核苷酸可以和腺苷酸一样磷酸化，产生相应的高能磷酸化合物。
各种核苷三磷酸化合物（可简写为A TP，CTP，GTP，UTP）实际是体内RNA合成的直接原料。
各种脱氧核苷三磷酸化合物（可简写为dA TP，dCTP，dGTP和dTTP）是DNA合成的直接原料。
它们在连接起来构成核酸大分子的过程中脱去“多余”的二分子磷酸。
有些核苷三磷酸还参与特殊的代谢过程，如UTP参加磷酯的合成，GTP参加蛋白质和嘌呤的合成等。
此外，在生物体内还有一些参与代谢作用的重要核苷酸衍生物，如尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（辅酶Ⅰ，NAD）、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（辅酶Ⅱ，NADP）、黄素单核苷酸（FMN）、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）等与生物氧化作用的关系很密切，是重要的辅酶。
近年来，对3′，5′-环腺苷酸（cAMP或环腺一磷）的作用有了新的认识。
cAMP在体内由A TP转化而来，是与激素作用密切相关的代谢调节物。
cAMP具有如上结构式：类似的化合物还有环鸟一磷(cGMP)和环胞一磷(cCMP)。
第三节核酸的分子结构一、脱氧核糖核酸（DNA）的分子结构－80－－81－1．DNA 的一级结构DNA 的一级结构是由数量极其庞大的四种脱氧核糖核苷酸，即脱氧腺嘌呤核苷酸、脱氧鸟嘌呤核苷酸、脱氧胞嘧啶核苷酸和脱氧胸腺嘧啶核苷酸，通过3′，5′-磷酸二酯键连接起来的直线形或环形多聚体。
由于脱氧核糖中C 2上不含羟基，C 1又与碱基相连接，所以唯一可以形成的键是3′，5′-磷酸二酯键。
故DNA 没有侧链。
图4-1表示DNA 多核苷酸链的一个小片段。
图的右侧是多核苷酸的几种缩写法。
B 为线条式缩写，竖线表示核糖的碳链，A 、C 、T 、G 表示不同的碱基，P 代表磷酸基，由P 引出的斜线一端与C 3′相连，另一端与C 5相连。
C 为文字式缩写，P 在碱基之左侧，表示P 在C 5′位置上。
P 在碱基之右侧，表示P 与C 3′相连接。
有时，多核苷酸中磷酸二酯键上的P 也可省略，而写成…P A —C —T —G …。
这两种写法对DNA 和RNA 分子都适用。
2．DNA 的二级结构DNA 的双螺旋结构模型是Watson 和 Crick 于1953年提出的。
后人的许多工作证明这个模型基本上是正确的。
Watson 和Crick 所用的资料来自在相对湿度为92％时所得到的DNA 钠盐纤维。
这种DNA 称为B 型DNA （B-DNA ）。
在相对湿度低于75％时获得的DNA 钠盐纤维，其结构有所不同，称为A-DNA 。
此外还有Z-DNA 将在后面讨论。
这里我们将详细讨论B-DNA 。
（1）双螺旋结构模型的主要依据 X 光衍射数据：Wilkins 和Franklin 发现不同来源的DNA 纤维具有相似的X 光衍射图谱．这说明DNA 可能有共同的分子模型。
X 光衍射数据说明DNA 含有2条或2条以上具有螺旋结构的多核苷酸链。
关于碱基成对的证据：图4-1 DNA 中多核苷酸链的一个小片段及缩写符号A. DNA 中多核苷酸链的一个小片段；B. 为条线式缩写；C.为文字式缩写Chargaff等应用层析法对多种生物DNA的碱基组成进行了分析，发现DNA中的腺嘌呤的数目与胸腺嘧啶的数目相等，胞嘧啶（包括5-甲基胞嘧啶）的数目和鸟嘌呤的数目相等（表4-3）。
后来又有人证明腺嘌呤和胸腺嘧啶之间可以生成两个氢键；而胞嘧啶和鸟嘌呤之间可以允许生成三个氢键。
表4-3 不同来源DNA的碱基组成电位滴定行为：用电位滴定法证明，DNA的磷酸基可以滴定，而嘌呤和嘧啶的氨基和一NH—CO一则不能滴定，它们是用氢键连结的。
（2）B-DNA双螺旋结构模型的要点A、DNA分子是由两条反向平行互补的多核苷酸链构成的，一条链的方向是5′→3′，另一条链则是3′→5′。
B、两条链的糖一磷酸主链都是右手螺旋,有一共同的螺旋轴。
螺旋表面有一条大沟和一条小沟。
