核酸的物理化学性质

核酸分离纯化的原则
核酸的分离纯化原则主要包括以下几个方面：
1. 根据物理化学性质分离：包括碱基成分、大小、形态等，如使用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离DNA和RNA；利用离心、超滤和电泳等技术可分离DNA、RNA和蛋白质。

2. 根据碱基组成分离：由于不同物种、不同个体的DNA碱基组成不同，因此可以利用这一差异利用测序、杂交、PCR等方法进行分离。

3. 根据功能分离：可以根据DNA和RNA的功能和特异性进行分离。

例如，使用特异性结合染料或核酸探针选择性地富集DNA或RNA。

4. 根据生化特性分离：DNA和RNA在不同条件下的生化特性差异较大，可以利用这一特点进行分离纯化，如利用酸性或碱性溶液进行分离纯化。

5. 根据亲和性分离：根据DNA或RNA与某些物质的亲和性选择性地富集、分离纯化DNA或RNA，例如使用特异性结合蛋白质来富集特定DNA或RNA序列。

核酸的生化基础与检测原理一核酸的生化基础与特性二PCR 技术三实时荧光PCR技术四其它核酸检测技术一核酸的生化基础与特性核酸可分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA） 是由碱基（嘌呤和嘧啶）、戊糖和磷酸组成的高分子物质，是生物体的基本组成，其基本结构单位是核苷酸。

核酸戊糖 碱基磷酸 核苷核苷酸核酸核苷酸核酸是通过一个核苷酸的C3 ′-OH 与另一分子核苷酸的5 ′-磷酸基形成3 ′,5 ′-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。

5’3’5’3’核酸的一级结构∙由dAMP、dGMP、dCMP、dTMP四种脱氧核苷酸通过3´, 5´ -磷酸二酯键按一定顺序排列而成的高分子化合物。

∙一级结构的走向为5´→3´。

不同的DNA分子具有不同的核苷酸排列顺序，因此携带有不同的遗传信息。

碱基配对• DNA 复制•DNA 聚合酶催化• 双螺旋结构与核酸检测相关的理化特性1.紫外吸收•在核酸分子中嘌呤碱和嘧啶碱都含有共轭双键体系，在260 nm有吸收。

•核酸定性、定量、纯度测定的依据。

•根据A260/A280的比值判断核酸样品的纯度纯DNA：A260/A280=1.8纯RNA：A260/A280=2.0纯的核酸样品可根据260nm的光吸收值算出其含量260nm光吸收值为1相当于50μg/ml双螺旋DNA或相当于40μg/ml单链DNA或RNA或相当于20μg/ml寡核苷酸2. 核酸的水解•核酸含酸性的磷酸基团，又含弱碱性的碱基，为两性电解质，可发生两性解离。

大于4时，呈阴离子状态。

•核酸分子中的磷酸二酯键可在酸或碱性条件下水解切断。

•DNA和RNA对酸或碱的耐受程度有很大差别。

室温条件下，DNA在碱中变性，但不水解，RNA水解。

•在细胞内核酸分子受DNA酶作用。

•避免RNases的污染是在物理或化学因素作用下核酸双螺旋区的多聚核苷酸链间的氢键断裂，变成单链结构的过程。

3.DNA的变性能引起核酸变性的因素有：l 温度升高l 酸碱度改变、 pH（>11.3或<4.0）l 有机溶剂如甲醛和尿素、甲酰胺等l 低离子强度。

王镜岩《生物化学》第三版考研笔记（提要版本071页）内容提要：1、氨基酸与蛋白质氨基酸分类：常见蛋白质氨基酸，不常见蛋白质氨基酸，非蛋白氨基酸；氨基酸的酸碱化学，氨基酸两性解离，氨基酸的等电点；氨基酸的旋光性和紫外吸收。

蛋白质的共价结构：蛋白质的化学组成和分类，蛋白质功能，蛋白质的形状和大小，蛋白质构象和组织层次。

肽：肽键结构，肽的物理化学性质，活性多肽。

蛋白质一级结构测定：Sanger试剂，DNS及Edman降解，二硫桥位置确定。

蛋白质的三维结构：XRD原理；稳定蛋白质三维结构的作用力，肽平面和两面角；蛋白质的二级结构：α-螺旋，β-折叠片，β-转角；超二级结构和结构域；球状蛋白的三级结构；亚基缔合和四级结构。

蛋白质结构与功能的关系：肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能，镰刀状细胞贫血病；免疫球蛋白。

蛋白质的分离、纯化和表征：蛋白质分子量测定，沉降分析及沉降系数，沉降系数单位，凝胶过滤及SDS-PAGE法测分子量；蛋白质的沉淀；电泳：区带电泳、薄膜电泳、等电聚焦电泳、毛细管电泳。

2、酶和辅酶酶催化作用特点：反应温合、高效、专一、可调节控制；酶活性调节控制：调剂酶浓度、激素调节、反馈抑制调节、抑制剂激活剂调节、别构调控、酶原激活，可逆共价修饰；酶的化学本质及其组成，辅酶和辅基，单体酶，寡聚酶和多酶复合体。

酶的命名和分类：习惯命名法；国际系统命名法及酶的编号，六大类酶的特征。

酶的专一性：“锁与钥匙”学说；诱导楔合假说；过渡态理论，过渡态类似物与医药和农药的设计，催化抗体。

酶的活力测定：酶活力单位，比活力。

酶工程：化学修饰酶，固定化酶，人工模拟酶。

酶促反应动力学：底物浓度与酶反应速度，酶促反应动力学方程式及推导，米氏常数的意义和求法。

酶的抑制作用：不可逆抑制和可逆抑制及动力学判断，一些重要的抑制剂，有机磷农药和磺胺药作用机制。

温度、PH、激活剂对酶反应影响。

酶的作用机制：酶活性部位及研究方法；影响酶催化效率的有关因素：临近和定向效应、底物形变和诱导契合、酸碱催化、共价催化、金属离子催化、多元催化和协同效应、微环境影响；溶菌酶作用机制和胰凝乳蛋白酶。

生物大分子的物理化学性质生物大分子是指生物体内的大分子有机分子，例如蛋白质、核酸、多糖和脂质等。

这些大分子在生命活动中扮演着不可或缺的角色。

它们不仅在化学上具有特殊的功能，而且在物理学领域中也有其独特的性质和表现。

本文将探讨生物大分子的物理化学性质，包括分子结构、溶解度、凝聚作用和运动特性等方面。

一、分子结构生物大分子具有复杂的分子结构，不同于小分子有机物，其分子量很大，分子内包括许多原子和基团。

例如，蛋白质分子内包括氨基酸残基、肽键和α-螺旋等结构，核酸分子内包括核苷酸基团、骨架和双螺旋结构等。

这些复杂的结构使得生物大分子具有多种多样的物理化学性质。

其中最重要的一个性质是极性。

由于分子内存在大量的官能团，如羧基、胺基和磷酸基等，因此生物大分子具有较强的极性，可以形成氢键和离子键等相互作用，从而影响它们在生物体内的行为和功能。

二、溶解度生物大分子溶解度是指其在化学物质中的溶解程度。

它与分子的化学结构、大小、疏水性和极性等因素有关。

对于蛋白质等大分子，其溶解度通常很差，因为它们具有极性很强的侧链和各种配置，使得它们难以形成适当的相互作用和水合包层。

但是，一些小分子结构的亲水性位点可以弥补这种影响，并促进蛋白质的溶解。

此外，一些特定的化学条件和温度条件也会影响生物大分子的溶解度。

三、凝聚作用凝聚作用是生物大分子在物理化学条件下的一种特殊表现，包括形成45度-c 相互作用、静电作用和疏水作用等多种类型。

其中45度-c相互作用是特有的三维固定系统，以某些氨基酸残基间的相互作用为基础，在细菌荧光蛋白和棘球蛋白等中具有重要的生物功能和应用潜力。

静电作用是带电荷基团之间的相互作用，包括蛋白质、核酸和多糖等大分子。

这些作用可以在长范围内产生作用，并根据各种离子排列的不同而产生不同的动态行为和生物效应。

疏水作用是生物大分子中的一种重要相互作用，其基础为疏水作用驱动的分子聚集现象。

通常，非极性分子和物质组分会在水中形成疏水聚集体，从而形成脂质体和蛋白质膜等生物系统。