第8章核酸生物合成
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核酸的生物合成引言核酸是生物体中非常重要的生物分子之一,它在遗传信息的传递和蛋白质合成等生物学过程中起着关键的作用。
核酸的生物合成是一个复杂而精密的过程,涉及到许多酶和辅因子的参与。
本文将对核酸的生物合成过程进行详细的介绍,并讨论其中的关键步骤和调控机制。
核酸的组成核酸分为DNA(脱氧核酸)和RNA(核糖核酸)两类。
DNA是遗传信息的存储介质,而RNA则在蛋白质合成和其他生物学过程中起着重要的调节和功能性作用。
DNA和RNA的基本组成单元是核苷酸,核苷酸由糖、碱基和磷酸组成。
DNA的糖是脱氧核糖,RNA的糖是核糖;DNA的碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和脱氧胸腺嘧啶(C),RNA的碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T)。
磷酸连接不同核苷酸,形成链状的DNA或RNA分子。
核酸的生物合成路径核酸的生物合成路径分为两个主要的步骤:核苷酸的合成和核酸链的合成。
核苷酸的合成核苷酸的合成是核酸合成的第一步,它是通过一系列酶催化的反应进行的。
核苷酸的合成可以分为两个阶段:碱基的合成和糖-磷酸的合成。
在碱基的合成过程中,腺嘌呤和鸟嘌呤是由一些小分子前体合成的,而胸腺嘧啶和尿嘧啶则是由核苷酸催化的反应合成的。
碱基的合成是一个复杂的过程,涉及到多个酶和辅因子的参与。
在糖-磷酸的合成过程中,核糖-1-磷酸和脱氧核糖-1-磷酸是通过核糖-5-磷酸和脱氧核糖-5-磷酸的合成转化得到的。
这个过程是通过一系列酶催化的反应进行的。
核酸链的合成核酸链的合成是核酸合成的第二步,它是通过酶催化的反应进行的。
DNA的合成是由DNA聚合酶催化的反应进行的,RNA的合成则是由RNA聚合酶催化的反应进行的。
在DNA的合成中,DNA聚合酶结合到DNA模板上,依据碱基配对规则,在新合成的链上加入互补碱基,形成一个新的DNA链。
这个过程是一个复制过程,可以将一条DNA模板复制成两条完全相同的DNA 分子。
院系动物科技学院年级专业动物医学动物药学姓名学号考试课程动物生物化学(√) 5、在细菌的细胞内有一类能识别DNA特定核苷酸序列的核酸内切酶,称为限制性内切酶。
(√) 6、所有核酸合成时,新链的延长方向都是从5’→3’。
(×) 7、引物是指DNA复制时所需要的一小段RNA,催化引物合成的引物酶是一种特殊的DNA聚合酶。
(×) 8、DNA半不连续复制是指复制时一条链的合成方向是5’→3’,另一条链的合成方向为3’ →5’。
(√) 9、原核细胞的每一条染色体只有一个复制起点,而真核细胞的每一条染色体有多个复制起点。
(×) 10、在真核细胞中,三种主要RNA的合成都是由一种RNA聚合酶催化。
(×) 11、逆转录酶仅具有RNA指导的DNA聚合酶的活力。
(×) 12、抑制RNA合成酶的抑制剂不影响DNA的合成。
(√) 13、一个动物细胞内的DNA可以与该动物的所有RNA杂交。
(×) 14、真核细胞的mRNA两个末端都有3’-OH基团。
(√) 15、基因表达是指遗传信息从DNA经RNA传递给蛋白质的过程。
六、问答题1.大肠杆菌DNA复制所需要的酶及复制体系中参与的物质?答:反应体系包括下列成分。
①底物:dATP、dTTP、dGTP和dCTP;②DNA聚合酶:催化dNTP 加到生长链的3′端;③模板:解开成单链的DNA母链;④引物:具有3′-OH的一段RNA;⑤ Mg2+:为聚合酶发挥催化活性所必需;⑥其他酶和蛋白质因子。
所涉及的酶及蛋白质因子有:(1)DNA解旋酶(2)DNA拓扑异构酶;(3)SSB 蛋白(4)引物酶(5)DNA聚合酶Ⅲ(6)DNA聚合酶Ⅰ(7) DNA连接酶。
2.大肠杆菌DNA半保留复制时保证复制忠实性的主要机制。
(1)DNA复制时必须严格遵守碱基互补配对规律,这对于保证复制的忠实性是至关重要的。
(2)DNA聚合酶的3′→5′外切核酸酶功能可以检测并消除偶然出现错误。
生化-核酸生物合成知识点整理●核酸的生物合成●中心法则●DNA的生物合成●DNA复制●复制特点●半保留复制●保证了生物遗传的稳定性●合成方向是5'→3'端●DNA聚合酶严格按照模板链的碱基顺序,以四种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP: dATP,dTTP, dCTP , dGTP)为底物合成延长互补链DNA,而且他总是沿模板链的3'→5'方向移动,由此形成的互补DNA链方向一定为5'→3'●DNA合成不仅是在单条模板链上进行的,而且发生在特定区域,在该位置打开,形成一个类似于眼状的结构,称为复制眼●复制眼●DNA复制时,由于特定蛋白质与复制起始位点识别并结合,引发复制起始过程,导致DNA双螺旋解链,形成类似眼睛的结构,称之为复制眼。
●复制叉●复制眼两侧每侧两条DNA链之间形成“Y”字形结构,随后分别以这两条DNA链为模板开始DNA的复制,这种“Y”字形结构,称之为复制叉。
●DNA复制可以沿复制叉进行双向复制,也可以单向复制,原核生物多为双向复制●复制子●复制子包含有DNA复制起点到复制终点的一段DNA序列。
原核生物DNA只有一个复制子,而真核生物有多个复制子。
●复制体●复制体是一个包括DNA聚合酶、引物酶、DNA解旋酶、单链DNA结合蛋白以及其他辅助蛋白在内的蛋白质复合体。
该蛋白复合体位于复制叉处,负责DNA的复制。
●具有半不连续性●双链DNA复制时,其中一条链的互补链为连续合成,而另一条链的互补链为不连续合成,这种复制方式被称作半不连续复制●DNA复制的准确性可能因素●核糖核苷二磷酸还原酶的调节作用●DNA聚合酶的构象变化,正确配对才能诱导DNA聚合酶从开放构象转化为关闭构象,此时DNA聚合酶才能催化聚合反应●DNA聚合酶Ⅰ和DNA聚合酶Ⅲ的3'→5'核酸外切酶活性。
这些酶在合成DNA新链的同时,可以切除错误掺入的dNTP●借助RNA引物。