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核酸的生物化学汇总.

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核酸的生物化学
赵胜梅
山东省临床检验中心
核酸的结构与功能
脱氧核糖核酸（DNA）
核酸
（含糖不同分类）mRNA
核糖核酸（RNA）rRNA
tRNA
的基本组成单位是脱氧核苷酸
的基本组成单位是核苷酸
核酸的结构与功能
DNA：A、G、C、T
RNA：A、G、C、U
核酸的结构与功能
γβα白质功能的调节。

核酸的结构与功能
☆核苷酸按照一
定的排列顺序，
磷酸二
酯键相连形成的,
由多个脱氧核苷
酸构成的、具有
方向性的线性大
分子，称为多聚
脱氧核苷酸，即
核酸的结构与功能
的碱基组成（Chargaff法则）5'
是以某种相互配对的方式存在的。

J.Watson和F.Crick）
骨架：脱氧核糖、磷酸
两个碱基对平面:0.34nm
base
phosphate
deoxyribose
核酸的结构与功能
DNA的右手双螺旋结构不是自然界DNA的唯一存在方式。

染色体（细胞分裂期）☆原核生物DNA（环状DNA）形成的超螺旋
染色质纤维空管进一步卷曲和折叠形成直径为
400nm的超螺线管(体积又压缩了40倍)。

染色质纤维进一步压缩成染色单体，在核内组装
倍)。

核酸的结构与功能
核酸的结构与功能
☆决定肽链终止的密码子则被称为终止密码子。

tRNA含有多种稀
mRNA
的密码子。

核酸的结构与功能
rRNA——核糖体RNA
☆真核生物有四种rRNA，分别与不同的核糖体蛋白
质结合分别形成核糖体的大亚基和小亚基。

成由遗传密码所决定的多肽链。

220
240
260
280
0.10.2
0.30.4波长（nm ）
光吸
收1
23 1 天然DNA
2 变性DNA
3 核苷酸总吸收值
核酸的结构与功能
核酸分子具有强烈的紫外吸收
核酸分子中含有嘌呤碱和嘧啶碱，
溶液中的核酸分子在引力场中沉降
加热
部分双螺旋解开无规则线团链内碱基配对
DNA的变性过程
Tm值可以根据DNA的长度以及其GC
解链曲线
印迹、斑点印迹、基因芯片
☆1958，F.Crick 中心法则
1970，H. Temin 逆转录现象
基因信息的传递
——DNA复制过程出现错误是突变发生的原因
基因信息的传递
DNA 基因信息的传递
转录
——DNA依赖的RNA聚合酶以DNA为模板，以5’-三磷酸核苷为原料催化合成与模板互补的RNA
基因信息的传递
☆遗传密码具有方向性、连续性、简并性、通用性和摆动性基因信息的传递翻译。

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生物化学-核酸的代谢

生物化学-核酸的代谢


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RNA的合成和降解
RNA合成
RNA的合成是指以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。在RNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则， 逐个添加核糖核苷酸形成RNA链。
RNA降解
RNA降解是指RNA在细胞内的分解过程。RNA降解由多种酶催化，包括核糖核酸酶和脱氨酶等。这些酶能够将 RNA分解成单核苷酸或更小的片段，以便重新利用或排出体外。
核酸具有紫外吸收特性，最大吸收峰 在260nm处，可用于核酸的定量分析。
核酸分子具有变性和复性的特点，在 一定条件下可以发生解旋和复性过程。
核酸分子具有黏性，可以形成DNA双 螺旋结构，这种黏性与DNA的长度和 浓度有关。
02
核酸的合成
DNA的复制
01
02
03
复制的起始
DNA复制起始于特定的起 始点，称为复制子或复制 起始点。
通过研究DNA损伤修复机制 的异常，可以更好地了解癌 症的发病机制，并开发出更 有效的预防和早期诊断方法 。此外，这种机制的研究也 有助于发现新的治疗靶点， 为癌症治疗提供新的思路。
病毒感染与RNA复制
要点一
总结词
RNA复制是病毒生命周期的重要环节，也是抗病毒药物的 主要作用靶点。
要点二
详细描述
病毒是一种非细胞生物，它们必须寄生在宿主细胞内才能 进行复制和繁殖。RNA复制是病毒生命周期中的关键步骤 之一，它涉及到病毒RNA的合成和转录。这个过程是由病 毒自身的酶催化完成的，而这些酶也成为抗病毒药物的主 要作用靶点。通过抑制病毒RNA复制酶的活性，可以有效 地阻止病毒的复制和传播，从而达到治疗疾病的目的。
05
核酸代谢异常与疾病
基因突变与疾病
05-核酸化学(1-4)汇总.

05-核酸化学(1-4)汇总.


3.稀有碱基
核酸中的部分稀有碱基 DNA 嘌 7-甲基鸟嘌呤 呤 N6-甲基腺嘌呤 RNA N6-甲基腺嘌呤 N 6,N 6-二甲基腺嘌呤 7-甲基鸟嘌呤 嘧 5-甲基胞嘧啶 假尿嘧啶 啶 5-羟甲基胞嘧啶 二氢尿嘧啶
3.稀有碱基
4.碱基的性质
酮式－烯醇式互变异构； 氨基－亚氨基互变异构； 具有吸收紫外光的性质，最大吸收波长在 260 nm左右； 碱基的紫外吸收光谱随pH的改变而改变； 化学性质比较稳定； 嘌呤碱基还可以被银盐沉淀 ；
2．核酸的研究史
17世纪末：“预成论” 1865年:孟德尔 第一次提出了“遗传因子”。
2．核酸的研究史
1868年，从外科
绷带上的脓细胞 的细胞核中分离 得到一种含磷较 高的酸性物质， 称之为核素 （nuclein）。
核素实质是一
种核糖核蛋白。
瑞士科学家 F.Miescher
2．核酸的研究史
1889年，Altmann首先制备了不含蛋白的核酸制品，
并引入“核酸”这一名词。
20世纪20年代测定了核酸的化学组成，并将核酸分
为DNA和RNA。
1943年，E
.Chargaff的工作：嘌呤：嘧啶=1：1， 由此推理出碱基配对的理论。
1944年，Avery的肺炎双球菌转化实验，证明遗传物Biblioteka 质即为DNA。核苷酸
一、DNA的一级结构
DNA字母简写:
5` … A P G P C P T P G P C P… 3` 或 5` … A G C T G C … 3`
二、 DNA的二级结构
公认的为 1953 年
watson 和 crick 提 出 的 DNA 双 螺 旋 结构模型。
二、 DNA的二级结构 1．实验证据 2．B-DNA双螺旋结构模型的要点 3．双螺旋结构的稳定性 4．DNA双螺旋的不同类型 5．三螺旋DNA和四螺旋DNA
生物化学第三章核酸

生物化学第三章核酸


第三节 RNA的结构与功能
Structure and Function of RNA
• DNA和RNA的区别
不同点 戊糖 碱基 二级结构 碱基互补配对 种类 RNA 核糖 G C A U 单链 忠实性较低 多 （mRNA，rRNA， tRNA 等） DNA 脱氧核糖 G C A T 双链 忠实性高 少

碱基互补配对: 腺嘌呤/胸腺嘧啶(A-T)
4.双螺旋表面存在大沟和小沟
小沟
大沟
（二） DNA二级结构的多样性
• 三种DNA构型的比较
螺距 旋向 (nm) 每圈碱 基数 螺旋直径 （nm） 骨架 走行
存在条件
A型 右手 B型 右手
2.3 3.54
11 10.5
2.5 2.4
平滑 平滑
体外脱水 生理条件
（二）碱基
碱基(base)是含氮的杂环化合物。
腺嘌呤
嘌呤 碱基 嘧啶 鸟嘌呤 存在于DNA和RNA中
胞嘧啶
尿嘧啶 胸腺嘧啶 仅存在于RNA中 仅存在于DNA中
NH2
嘌呤(purine，Pu)
N 7 8 9 NH
N
N
NH
5 4
6 3 N
1N 2
腺嘌呤(adenine, A)
O N
N
NH
NH
鸟嘌呤(guanine, G)
(二) 原核生物DNA的环状超螺旋结构
原核生物DNA多为环状，以负超螺旋的形 式存在，平均每200碱基就有一个超螺旋形成。
DNA超螺旋结构的电镜图象
(三) DNA在真核生物细胞核内的组装
真核生物染色体由DNA和蛋白质构成
基本单位是核小体
DNA染色质呈现出的串珠样结构。 染色质的基本单位是核小体(nucleosome)。
生物化学大一知识点总结核酸

生物化学大一知识点总结核酸

生物化学大一知识点总结核酸核酸是一类重要的生物大分子，是生命活动中不可或缺的组成部分。

它们承担着储存和传递遗传信息的重要功能。

本文将从核酸的基本结构、功能以及研究领域等方面进行总结和介绍。

1.核酸的基本结构核酸由核苷酸组成，核苷酸是由糖分子、磷酸分子和氮碱基组成的。

RNA（核糖核酸）的糖分子是核糖，DNA（脱氧核糖核酸）的糖分子是脱氧核糖。

氮碱基包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C），RNA 中胸腺嘧啶（T）由尿嘧啶（U）取代。

2.核酸的功能（1）储存遗传信息DNA是遗传信息的主要承载者，它储存了生物个体的遗传信息。

DNA两条互补的链以特定的方式配对，形成一个双螺旋结构。

每个碱基与其互补碱基配对，A和T之间有两个氢键相连，G和C之间有三个氢键相连。

这种配对方式保证了DNA分子的稳定性和复制的准确性。

（2）转录和翻译转录是指通过DNA模板合成RNA分子的过程。

RNA可以分为信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）和转运RNA （tRNA）等。

其中，mRNA携带来自DNA的遗传信息，rRNA与蛋白质组成核糖体，tRNA将氨基酸运输到核糖体上，参与蛋白质的合成。

翻译是指将mRNA上的遗传信息转化为蛋白质的过程。

（3）调控基因表达RNA还参与调控基因表达的过程。

包括转录因子和microRNA （miRNA）等。

转录因子是一类蛋白质，可以结合到DNA上，促使或抑制基因的转录。

miRNA则可以与mRNA结合，抑制蛋白质的合成。

3.核酸的研究领域（1）基因组学基因组学是研究生物个体基因组及其功能的学科。

通过对DNA序列的解析可以揭示生物的遗传特征和基因功能。

近年来，随着测序技术的快速发展，人类基因组计划等项目的实施，基因组学已经成为生物医学和生物科学领域的重要研究方向。

（2）分子生物学分子生物学研究生物体内分子结构与功能的关系。

对核酸的研究是分子生物学的重要内容之一。

通过检测DNA或RNA的序列或表达水平，可以了解生物体内基因的表达模式以及与特定疾病的关联等。