关于生物化学核酸

生物化学核酸知识点总结
核酸是由核苷酸组成的，核苷酸是核酸的基本组成单位。

核苷酸由碱基-核糖-磷酸基团组成。

核酸可分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。

碱基可分为5大类，即腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）和胸腺嘧啶（T）。

DNA分子中出现的碱基有A、T、C和G；RNA分子中所含的碱基是A、U、C和G。

核酸中含量相对恒定的元素是磷。

DNA分子由2条脱氧核糖核苷酸链组成，绝大部分RNA由1条核糖核苷酸链组成。

DNA碱基组成有一定的规律，即DNA分子中A的摩尔数与T相等，C与G相等。

碱基与碱基之间的连接中，（A）和（T）之间靠2个氢键连接，（C）和（G）之间靠3个氢键连接。

生物化学中的核酸序列分析生物化学是研究生命现象与生理功能的科学，而核酸是构成生命的分子之一，它们在生物体内扮演着重要的角色。

核酸是由核苷酸单元组成的长链，其中DNA是一个双螺旋分子，可以储存生物遗传信息，而RNA则可以转录DNA的信息并参与蛋白质合成。

在生物研究中，对核酸序列的分析非常重要。

通过对DNA序列的分析，可以推测出蛋白质编码信息并预测基因功能；而对RNA序列的分析，则可以了解基因的表达和调控。

本文将从分子生物学和生物信息学的角度来探讨核酸序列分析。

1. PCR扩增与测序分析PCR(聚合酶链式反应)是一种常用的分子生物学技术，可以从少量的DNA或RNA样品中扩增出目标片段，为进一步的分析提供足够的材料。

PCR过程中需要用到一组引物，其可以通过生物信息学分析DNA序列寻找到设计合适的引物。

PCR扩增得到的产物可以进一步进行测序分析，最常用的测序方式为Sanger测序技术。

此技术基于DNA链延伸过程中的dNTP和ddNTP的竞争关系，通过荧光信号和电泳进行测序。

测序结果可以通过生物信息学工具进行比对、序列注释和统计分析。

2. 基因功能预测高通量基因组测序技术的出现，导致了大量未知基因序列的暴增。

对于这些基因序列的功能预测，通常需要先进行同源比对。

同源比对基于多序列比对的原理，将物种间已知的方向同源序列，与未知序列比对，寻找到相似的序列区域，从而对未知序列的基因功能进行推测。

同源比对时，需要注意序列的物种来源和序列的质量。

不同物种间的序列可能在不同位置发生突变，导致序列的比对不准确；若序列存在较多的突变，也可能会影响比对结果。

因此，如何选择合适的工具和参数进行同源比对很关键。

同时，基因家族和重复序列也可能会干扰比对结果，因此需要进行筛除和过滤。

3. RNA测序与转录组分析RNA测序技术可以获得全基因组水平的转录信息，从而了解基因的表达状态和调控机理。

RNA测序通常经过文库构建和深度测序等多个步骤。

生物化学要点 _第二章核酸化学第二章核酸化学一、核酸的化学构成 :1、含氮碱 : 参加核酸与核苷酸构成的含氮碱主要分为嘌呤碱与嘧啶碱两大类。

构成核苷酸的嘧啶碱主要有三种——尿嘧啶 (U) 、胞嘧啶 (C)与胸腺嘧啶 (T),它们都就是嘧啶的衍生物。

构成核苷酸的嘌呤碱主要有两种——腺嘌呤 (A) 与鸟嘌呤 (G),它们都就是嘌呤的衍生物。

2、戊糖 :核苷酸中的戊糖主要有两种,即β-D- 核糖与β-D-2- 脱氧核糖 ,由此构成的核苷酸也分为核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。

3、核苷 :核苷就是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成的化合物。

由“罕有碱基”所生成的核苷称为“罕有核苷”。

如 :假尿苷 (ψ)二、核苷酸的构造与命名:核苷酸就是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物,包含核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。

核苷酸又可按其在 5’位缩合的磷酸基的多少 ,分为一磷酸核苷 (核苷酸 )、二磷酸核苷与三磷酸核苷。

别的 ,生物体内还存在一些特别的环核苷酸 ,常有的为环一磷酸腺苷 (cAMP) 与环一磷酸鸟苷 (cGMP),它们往常就是作为激素作用的第二信使。

核苷酸往常使用缩写符号进行命名。

第一位符号用小写字母 d 代表脱氧 ,第二位用大写字母代表碱基 ,第三位用大写字母代表磷酸基的数量 ,第四位用大写字母 P 代表磷酸。

三、核酸的一级构造 :核苷酸经过 3’ ,5-磷’酸二酯键连结起来形成的不含侧链的多核苷酸长链化合物就称为核酸。

核酸拥有方向性,5’-位上拥有自由磷酸基的尾端称为5’-端,3’-位上拥有自由羟基的尾端称为3’-端。

DNA 由 dAMP 、dGMP、dCMP 与 dTMP 四种脱氧核糖核苷酸所构成。

DNA 的一级构造就就是指 DNA 分子中脱氧核糖核苷酸的摆列次序及连结方式。

RNA由AMP,GMP,CMP,UMP 四种核糖核苷酸构成。

四、 DNA 的二级构造 :DNA 双螺旋构造就是 DNA 二级构造的一种重要形式 ,它就是 Watson与 Crick 两位科学家于 1953 年提出来的一种构造模型 ,其主要实验依照就是 Chargaff 研究小组对 DNA 的化学构成进行的剖析研究,即 DNA 分子中四种碱基的摩尔百分比为 A=T 、 G=C、 A+G=T+C(Chargaff 原则 ),以及由 Wilkins 研究小组达成的 DNA晶体 X 线衍射图谱剖析。

第五章核酸一、DNA/RNA结构与功能RNA结构和功能的多样性，两类核酸的比较脱氧核糖核酸（DNA）的结构：方向性: 5′3′，5’-磷酸端，3’-羟基端Chargaff法则维持DNA结构的作用力：碱基堆积力核糖核酸（RNA）的结构：3′→5′磷酸二酯键tRNA的一级结构特点，tRNA二、三级结构校正tRNAmRNA的结构特征：二、性质及应用核酸的变性、复性及杂交：增色效应与减色效应；DNA的熔点、紫外吸收：260nm 核酸的水解：碱水解，RNA的磷酸酯键易被稀碱水解，得到2′,3′-核苷酸混合物酶水解：核酸酶属于磷酸二酯酶核酸研究技术：Sanger双脱氧终止法DNA测序原理一、DNA/RNA结构与功能RNA结构和功能的多样性，两类核酸的比较脱氧核糖核酸（DNA）的结构：方向性: 5′3′，5’-磷酸端，3’-羟基端Chargaff法则维持DNA结构的作用力：碱基堆积力核糖核酸（RNA）的结构：3′→5′磷酸二酯键tRNA的一级结构特点，tRNA二、三级结构校正tRNAmRNA的结构特征：名词解释反密码子Chargaff规则碱基堆积力DNA的一级结构DNA的二级结构选择题1．A TP分子中各组分的连结方式是：A、R-A-P-P-PB、A-R-P-P-PC、P-A-R-P-PD、P-R-A-P-PE、P-A-P-R-P 2．决定tRNA携带氨基酸特异性的关键部位是：A、3′末端B、T C环C、二氢尿嘧啶环D、额外环E、反密码子环3．构成多核苷酸链骨架的关键是：A、2′，3′－磷酸二酯键B、2′，4′－磷酸二酯键C、2′，5′－磷酸二酯键D、3′，4磷酸二酯键E、3′，5′－磷酸二酯键4．含稀有碱基较多的核酸是：A、核DNAB、线粒体DNAC、tRNAD、mRNAE、rRNA 5．有关DNA的叙述哪项绝对错误：A、A＝TB、G＝CC、Pu=PyD、C总=C+mCE、A=G，T=C 6．真核细胞mRNA帽结构最多见的是：A、m7ApppNmPB、m7GpppNmPC、m7UpppNmPD、m7CpppNmPE、m7TpppNmP7．下列哪种辅酶结构中不含腺苷酸残基：A、FADB、NADP+C、辅酶QD、辅酶A填空题1．核酸可分为和两大类，前者主要存在于真核细胞的和原核细胞部位，后者主要存在于细胞的部位。

核酸化学一、学大纲基本要求DNA、RNA的结构和性质以及研究技术。

核酸的化学结构，碱基、核苷、核苷酸，DNA的结构,DNA的一级结构,DNA的二级结构,DNA结构的不均一性和多形性,环状DNA,染色体的结构。

RNA的结构,RNA的类型和结构特点,tRNA的结构和功能,mRNA的结构和功能,rRNA的结构和功能。

核酸的性质,解离性质,水解性质,光吸收性质,沉降特性,变性、复性及杂交。

核酸研究技术,核酸的分离纯化,限制性核酸内切酶,DNA物理图谱,分子杂交,DNA序列分析,DNA的化学合成，DNA聚合酶链式反应—PCR。

二、本章知识要点(一)核酸的化学组成1．元素组成核酸分子主要由碳、氢、氧、氮和磷等元素组成。

与蛋白质相比较，核酸的元素组成中一般不含有硫，而磷的含量较为稳定，占核酸9％～10％。

可通过测定磷含量来估计样品中核酸的含量。

2．物质组成核酸在核酸酶的作用下水解为核苷酸，核苷酸完全水解可释放出等摩尔量的含N碱(碱基Base)、戊糖和磷酸。

因此构成核酸的物质成分有三类：包括磷酸、戊糖和碱基。

戊糖可分为核糖和脱氧核糖，碱基又分为嘌呤碱和嘧啶碱两类，DNA中的戊糖和碱基与RNA有所不同。

DNA分子中的戊糖是β-D-2-脱氧核糖,RNA中的戊糖是β-D-核糖。

DNA分子中存在的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。

RNA分子中除含有A，G，C外，还含有尿嘧啶(U)，而不含有T。

因此，DNA和RNA的碱基组成上，嘧啶的组成有所不同。

在DNA和RNA分子中尚含有少量的不常见的其他碱基，称为稀有碱基，它们大多数是常见碱基的甲基化衍生物。

3．核酸的基本单位——核苷酸组成DNA的核苷酸(nucleotide)称为脱氧核糖核苷酸，组成RNA的核苷酸称为核糖核苷酸。

核苷酸则是由磷酸、戊糖、碱基组成。

碱基和核糖或脱氧核糖之间脱水通过糖苷键(glycosidic bond)缩合形成核苷或脱氧核苷，戊糖的第1位碳原子与嘌呤的第9位氮原子相连构成l，9—糖苷键，而与嘧啶的第l位氮原子相连构成1，1-糖苷键。