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核酸的结构与功能核酸，这个生物体的基本组成部分，以其独特的结构和功能，影响着生物体的生命活动。
它包括DNA和RNA两种主要类型，各有其独特的特点和功能。
一、核酸的结构核酸是由磷酸、核糖和四种不同的碱基组成。
这四种碱基分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）。
它们通过特定的方式连接在一起，形成DNA或RNA。
DNA，也被称为脱氧核糖核酸，是生物体遗传信息的主要载体。
它是由两条相互旋转的链组成的双螺旋结构，其中碱基通过氢键以特定的配对方式连接，即A与T配对，G与C配对。
这种配对方式保证了DNA 的稳定性和遗传信息的正确复制。
RNA，也被称为核糖核酸，是生物体内重要的信息传递者和调节者。
它通常是由单链结构组成，也可以是双链结构。
与DNA不同，RNA的碱基配对方式相对简单，通常是A与U配对，G与C配对。
二、核酸的功能1、遗传信息的储存和传递：DNA是生物体遗传信息的主要载体，负责储存和传递生物的遗传信息。
这些信息通过DNA的复制传递给下一代，并指导生物体的生长和发育。
2、基因表达的调控：RNA在基因表达中起着重要的调控作用。
它可以通过碱基配对原则识别并携带DNA中的遗传信息，将遗传信息从DNA传递到蛋白质合成的地方。
同时，一些RNA还可以作为调节分子，影响基因的表达。
3、蛋白质合成：RNA不仅是遗传信息的载体，还是蛋白质合成的模板。
在蛋白质合成过程中，RNA将DNA中的遗传信息翻译成蛋白质中的氨基酸序列。
4、细胞内的信号传导：某些RNA分子可以作为分子开关，调控细胞内的信号传导通路。
这些RNA可以结合并调控蛋白质的活性，从而影响细胞内的生物化学反应。
5、免疫反应的调节：某些RNA分子还可以作为免疫反应的调节剂。
它们可以影响免疫细胞的活性，从而影响免疫反应的强度和持续时间。
总结起来，核酸是生物体中至关重要的分子，其结构和功能共同保证了生物体的正常生长和发育。
从DNA中的遗传信息传递到RNA的信息载体作用，再到蛋白质的合成和细胞内信号传导的调控，核酸都发挥着不可或缺的作用。
生物化学核酸的结构与功能核酸是由多个核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键相连的多聚物，分为rna和dna。
核酸的一级结构是指构成核酸的多聚核苷酸链上的所有核苷酸或硷基的排列顺序。
每一条线形多聚核苷酸链都具有极性，有5’-端和3’-端。
书写核酸一级结构的惯例是，从左到右先写5’- 端，再写3’- 端。
核酸一级结构的意义是储存生物体的遗传资讯。
dna的二级结构主要是各种形式的螺旋，特别是b型双螺旋，此外还有a型双螺旋、z型双螺旋、三链螺旋和四链螺旋等。
其中最主要的形式为watson和crick于1953年提出的b型双螺旋，其核心内容是：dna由两条呈反平行的多聚核苷酸链组成，它们相互缠绕形成右手双螺旋；两条链通过at硷基和gc硷基对互补结合在一起；硷基对位于双螺旋的内部，并垂直于暴露在外的脱氧核糖磷酸骨架。
硷基对之间的疏水键和範德华力对双螺旋的稳定起一定的作用；双螺旋的表面含有大沟和小沟；相邻硷基对距离为，相差约36°。
螺旋直径为2nm，每一转完整的螺旋含有10个bp，其高度为3.4nm。
一定的条件下，双链dna可以从b型转变成其他螺旋构象，但在正常的细胞环境中能够存在的只有a、b、z。
引起dna双链构象改变因素有硷基组成和序列、盐的种类、盐浓度和相对溼度。
低溼度下，dna可形成a 型双螺旋。
dna与rna形成的杂交双链为a型双螺旋；嘌呤嘧啶相间排列的dna在高的盐浓度下可形成左旋的z-dna。
而体内m5c 上的甲基化被认为有利于b型向z 型的转变。
体内z-dna的形成可能与基因表达调控有关。
dna双螺旋结构的证据有x射线衍射资料、chargaff 规则和硷基的互变异构性质。
双螺旋稳定的因素有氢键、硷基堆积力和阳离子或带正电荷的化合物对磷酸基团的中和，其中起决定性作用的是硷基的堆积力。
三链螺旋结构即h-dna，它是dna的非标準二级结构，其形成需要至少dna 的一条链全部由嘌呤核苷酸组成。
在细胞内，h-dna经常出现在dna複製、转录和重组的起始位点或调节位点。
核酸的结构和功能核酸是生命体中的重要有机分子，承载着遗传信息传递和储存的功能。
本文将介绍核酸的结构和功能，并探讨其在生物体内的重要作用。
一、核酸的结构核酸主要由核苷酸单元组成，每个核苷酸由糖、磷酸和碱基三个部分组成。
1. 糖基核酸的糖基可以是核糖（RNA）或脱氧核糖（DNA）。
两者的化学结构略有差异，核糖分子上有一个羟基（-OH），而脱氧核糖则没有。
2. 磷酸基核酸的磷酸基连接在糖基上，形成糖磷酸骨架。
这些磷酸基在核酸的结构中起到支撑和稳定作用。
3. 碱基核酸的碱基分为嘌呤和嘧啶两类。
嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），它们具有双环结构。
嘧啶包括胸腺嘧啶（T，DNA中）或尿嘧啶（U，RNA中）以及胞嘧啶（C），它们是单环结构。
通过糖基和碱基的结合，核苷酸单元可以形成线性或环状的核酸分子。
二、核酸的功能1. 遗传信息传递与储存核酸是生物体内传递和储存遗传信息的重要分子。
DNA是细胞内遗传信息的主要储存库，而RNA则将这些信息从DNA中传递到蛋白质的合成过程中。
2. 蛋白质合成RNA在蛋白质合成过程中起着重要的角色。
其中，转录过程将DNA上的信息转录成RNA分子，而翻译过程则利用RNA的遗传信息来合成特定的蛋白质。
3. 酶的活性调节某些RNA分子本身具有催化活性，称为核糖酶。
这些核糖酶可以催化特定的生化反应，从而调节细胞内的代谢和信号传递过程。
4. 调控基因表达RNA通过调控基因表达来控制细胞的发育和功能。
其中，小干扰RNA（siRNA）和微小RNA（miRNA）等RNA分子可以与特定的mRNA结合，从而抑制或加强特定基因的转录和翻译过程。
5. 病毒的复制与感染一些病毒利用RNA作为基因材料进行复制和传播。
例如，HIV等病毒具有RNA基因组，通过感染宿主细胞并复制RNA来使病毒持续存在。
三、核酸的重要性核酸作为生命体中的重要分子，在生物体内扮演着关键的角色。
它们不仅负责生物体遗传信息的传递和储存，还参与了细胞代谢的调控和基因表达的调节。
核酸的结构和功能核酸是生物体内的重要生物大分子之一，其结构和功能对于生物体的正常生理活动具有重要意义。
核酸主要包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），它们在细胞中扮演着信息传递、遗传、调控等方面的重要角色。
本文将详细介绍核酸的结构和功能。
一、核酸的结构核酸是由核苷酸单元组成的长链分子。
核苷酸由一个含氮碱基、糖分子和磷酸组成。
核苷酸通过磷酸二酯键连接成链状结构，相邻核苷酸之间的磷酸二酯键被称为链的磷酸骨架。
在DNA中，糖分子是脱氧核糖（deoxyribose），而在RNA中则是核糖（ribose）。
碱基分为嘌呤（鸟嘌呤和胸腺嘧啶）和嘧啶（腺嘌呤、鸟嘌呤和尿嘧啶）两类。
在DNA中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶以氢键的方式通过碱基配对相互结合，形成双螺旋结构。
而在RNA中，核糖和碱基之间没有形成稳定的双螺旋结构。
二、核酸的功能1.存储遗传信息：DNA是生物体内存储遗传信息的主要分子。
通过DNA的序列编码了生物体内所有蛋白质的合成信息。
每一个DNA分子都包含了生物体所有的遗传信息，它能够准确地复制自身，并通过遗传信息的传递实现后代群体的生存和繁殖。
2.转录和翻译：DNA的遗传信息通过转录作用被转录成一种中间产物RNA，即RNA的合成过程。
在细胞质中，RNA通过读取DNA上的密码信息并翻译成蛋白质序列，从而实现遗传信息的传递。
这个过程被称为翻译。
3.转运和储存能量：核酸还能承担转运和储存能量的功能。
例如，三磷酸腺苷（ATP）是细胞内的一种重要能量转移分子，在胞吞、细胞呼吸等细胞代谢过程中转运和释放能量。
4. 催化作用：部分RNA分子具有催化作用，被称为酶RNA （ribozyme）。
酶RNA能够在特定条件下催化化学反应，例如：RNA酶能够剪切RNA链，还能参与核酸的合成和修复等生物化学过程。
5.调控基因表达：除了DNA编码蛋白质的功能外，核酸还能调控基因表达过程。
RNA在细胞内扮演着信使RNA、转运RNA和核糖体RNA等不同角色，参与调控基因表达的过程，例如：转录因子通过与一些基因的调控区域结合，将DNA转录为RNA，进而调控该基因的表达。
分子生物学第三章核酸的结构与功能核酸是生物体内重要的生物大分子，在维持遗传信息传递、调控基因表达和蛋白质合成等生物学过程中起着重要的作用。
本文将介绍核酸的结构和功能，包括DNA和RNA的结构、功能以及细胞中的DNA重复序列和嵌合DNA的现象。
核酸是由核苷酸单元组成的大分子。
核苷酸由一糖分子（核糖或脱氧核糖），一个含有一键磷酸基的磷酸基团和一个含有碱基的碱基组成。
DNA的碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C），而RNA的碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C）。
DNA（去氧核糖核酸）是双链结构，由两条互补的单链以互补碱基配对（A和T，G和C）的方式相互连接而成。
这种双链结构被称为双螺旋结构，其中的两个链通过氢键相互链接。
DNA在细胞中起着存储遗传信息的作用，是遗传物质的主要组成部分。
DNA通过转录过程产生RNA分子，进而通过翻译过程合成蛋白质。
RNA（核糖核酸）有多种类型，包括信使RNA（mRNA）、核糖体RNA （rRNA）和转运RNA（tRNA）。
mRNA是由DNA转录得到的，其中的密码子序列编码蛋白质的氨基酸序列。
rRNA是核糖体的组成部分，参与蛋白质合成的过程。
tRNA将氨基酸带入核糖体与mRNA相匹配的密码子上，完成蛋白质合成的过程。
在细胞中，存在许多DNA重复序列。
其中，基因是密集编码蛋白质的DNA序列，它们在核酸的遗传信息传递和基因表达中起着重要作用。
除了基因，还存在大量的非编码DNA序列，如内含子和调控序列，它们对基因表达的调控起着重要作用。
此外，DNA重复序列还包括微卫星、线粒体DNA和细胞质DNA等。
总之，核酸是生物大分子，在维持遗传信息传递和调控基因表达等生物学过程中起着重要作用。
DNA和RNA具有不同的结构和功能，包括存储遗传信息、编码蛋白质序列、调控基因表达和蛋白质合成等。
此外，细胞中存在多种形式的DNA重复序列和嵌合DNA现象，对维持细胞功能和遗传多样性具有重要作用。
分子生物学研究中的核酸结构与功能探究在分子生物学的研究领域中，核酸是一类被广泛研究的生物大分子。
核酸主要分为DNA和RNA两种类型，它们在生物体内具有重要的生物学功能，如遗传信息保存和转录翻译等。
在分子生物学的研究中，对于核酸的结构与功能探究也成为了一个热门的研究方向。
本文将从核酸的结构与功能两个方面来探讨分子生物学研究中的核酸探究。
核酸的结构探究核酸的结构探究是分子生物学研究中的一个重要领域。
普遍认为，DNA和RNA的核酸三级结构都是由一系列的基本单位序列形成，基本单位序列之间的键合关系决定了核酸的结构。
核酸分子的一级结构是由核苷酸组成，核苷酸是由含氮的斯特莱基础和核糖组成的，核苷酸分为脱氧核苷酸和核苷酸两类。
DNA是由四种脱氧核苷酸（Adenosine，Sittenusine, Guanosine, Thymidine）组成的，RNA是由四种核苷酸（Adenosine，Sittenusine, Guanosine, Uridine）组成的。
核苷酸之间通过磷酸二酯键结合成长链，长链之间经由肽键骨架形成结构。
核酸的二级结构是由基本单位序列的互相作用确定的。
DNA的二级结构主要是由双螺旋结构和掩蔽体系组成。
双螺旋结构是由两条互相缠绕的基本单位序列构成的，其中一条脱氧核苷酸链作为模板，根据碱基对的互补性原则形成配对链，形成两条中心轴线之间的螺旋结构。
掩蔽体系是在特定情况下形成的，常见的包括G-四联体等，这种结构通过四个鸟嘌呤分子之间的相互作用形成的。
RNA的二级结构同样由基本单位序列互相作用构成，常见的结构形式包括单链股张、内部苯环、链间氢键以及沙漏形等。
核酸的三级结构则是由多个双螺旋结构和掩蔽体系之间的作用形成的。
从结构上来看，这种结构更为多样性，也更为复杂。
通过对于核酸三级结构的探究，可以更为深入地理解核酸本身的结构特征，并对其生物学功能产生影响的分子机制进行理解和探讨。
核酸的功能探究核酸的结构和功能紧密相关，在分子生物学的研究中，也需要对于它的生物学功能进行深入的探究与研究。
高中生物学中的核酸结构与功能解析引言：生物学中的核酸是一种重要的分子，它们在细胞中扮演着关键的角色。
核酸分为DNA和RNA两种类型，它们具有不同的结构和功能。
本文将对核酸的结构与功能进行解析，以帮助高中生更好地理解这一重要的生物分子。
一、DNA的结构与功能DNA（脱氧核糖核酸）是一种双链螺旋结构，由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳞甘嘧啶）组成。
这些碱基通过氢键相互配对，形成了DNA的双链结构。
DNA的主要功能是存储和传递遗传信息。
通过碱基配对规则，DNA能够复制自身，并在细胞分裂时传递遗传信息给下一代细胞。
此外，DNA还参与了基因的表达和调控，控制了生物体内各种生化过程的进行。
二、RNA的结构与功能RNA（核糖核酸）也是一种核酸分子，与DNA有着相似的碱基组成，但它只有单链结构。
RNA的主要功能是在蛋白质合成过程中起到携带遗传信息的作用。
在转录过程中，DNA的信息被转录成RNA，然后RNA通过核糖体的作用，将信息翻译成蛋白质。
除了携带遗传信息外，RNA还参与了多种细胞过程，如基因调控、细胞信号传导等。
三、DNA与RNA的区别与联系DNA和RNA在结构和功能上有一些明显的区别。
首先，DNA是双链结构，而RNA是单链结构。
其次，DNA的碱基组成包括胸腺嘧啶，而RNA的胸腺嘧啶被鸟嘌呤取代。
此外，DNA主要存在于细胞核中，而RNA则可以在细胞核和细胞质中存在。
然而，DNA和RNA之间也有一定的联系。
RNA是通过转录过程由DNA合成的，它们之间具有亲缘关系。
此外，DNA和RNA都是核酸分子，都参与了细胞的遗传信息传递和调控过程。
四、核酸的重要性与应用核酸作为生物体内一种重要的分子，对生物体的正常功能发挥起着至关重要的作用。
通过研究核酸的结构与功能，我们可以更好地理解生物体内的遗传信息传递和调控机制。
此外，核酸还具有广泛的应用价值。
例如，在医学领域，核酸可以用于诊断疾病、研发新药等；在农业领域，核酸可以用于改良作物品质、提高产量等；在环境领域，核酸可以用于检测环境中的污染物等。
核酸的结构和功能核酸是生命体内十分重要的一种生物大分子，它不仅可以储存遗传信息，还可以传递遗传信息和控制遗传信息的表达。
核酸的结构和功能一直是生物学研究中备受关注的重要领域，本文将从核酸的结构和功能两个方面进行探讨。
一、核酸的结构核酸是由核苷酸单元组成的，每个核苷酸单元由一个糖分子、一个碱基和一个磷酸基团组成。
糖分子是五碳糖，对于RNA来说，是核糖，对于DNA来说，是脱氧核糖。
碱基有四种类型，分别为腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，它们可以自由地组合在一起，形成不同的核苷酸单元。
核苷酸单元通过磷酸基团的连接形成了核酸链。
RNA是单链结构，而DNA是双链结构，其中一条链具有正向朝向，另一条链具有反向朝向。
DNA两条链通过氢键相互串联在一起，即A碱基配对T碱基，C碱基配对G碱基，这种配对方式保证了DNA两条链互补性，且不同的DNA序列具有不同的特异性。
RNA在一些特殊情况下可以形成双链结构，例如siRNA和微小RNA可以通过与靶序列的互补配对来抑制基因表达。
二、核酸的功能核酸的功能主要包括储存遗传信息、传递遗传信息和控制遗传信息的表达。
1. 储存遗传信息DNA作为遗传物质的载体，在细胞分裂和繁殖的过程中，能够确保一定程度的遗传稳定性和连续性。
它能够储存所有生物的遗传信息，并且在细胞复制过程中保持遗传信息的准确复制。
当细胞分裂时，DNA能够在细胞的两个子细胞之间进行遗传信息的传递，从而保证遗传信息的传承。
2. 传递遗传信息RNA作为DNA的转录产物，能够通过核糖体进行翻译，合成蛋白质。
RNA分为mRNA、tRNA和rRNA三类，其中mRNA是将DNA上的遗传信息转录并运送到核糖体的，tRNA是将氨基酸运送到核糖体，rRNA是核糖体的主要构成部分之一。
RNA通过转录和翻译过程，将DNA上的遗传信息传递到蛋白质上，控制蛋白质的合成和功能性质。
3. 控制遗传信息的表达DNA序列中含有许多启动子和基因调控元件，它们能够通过结合转录因子调节基因的表达。
生物化学中的核酸结构与功能生物化学是研究生物分子结构与生命活动相关的化学知识。
而核酸作为生物分子中的一个关键组分，其结构与功能自然也是生物化学领域的热点之一。
本文将探讨核酸结构与功能这一重要话题。
1.核酸的基本结构核酸是由核苷酸构成的生物分子，核苷酸由碱基、糖和磷酸三部分组成。
DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）是两种常见的核酸类型。
DNA是存储细胞遗传信息的主要分子，RNA则参与了细胞信息的传递和蛋白质合成过程。
DNA分子中的糖是脱氧核糖，在其上连接着碱基（A、C、G、T），磷酸基则连接在糖的横向羟基上。
因此，聚合成的核酸分子具有一个单一的方向（5’端到3’端）。
RNA分子的糖是核糖，在其上连接着A、C、G、U 四种碱基。
2.核酸组装与空间结构在细胞内，DNA分子往往呈现出复杂的空间结构，包括环状、线性等形式。
其中的空间结构对于DNA在遗传过程中的功能发挥起到了至关重要的作用。
RNA分子则不具备对应的二级结构、三级结构，更多的是通过与蛋白质相互作用形成复合物来发挥催化和调控物质运转的能力。
3.核酸的生物功能从功能角度来讲，核酸是生物体重要的储存和传递遗传信息的生物分子。
这种传递是通过DNA基因编码蛋白质，进而实现生命活动中各种生命过程的顺畅进行。
RNA则参与了直接的蛋白质合成过程，由于核酸含有碱基、糖和磷酸等多种有机分子，因此也有着其他许多重要的生物功能，如RNA的酶活性，可以为其他分子转化化学键，将RNA分子作为分子的催化反应剂，促进细胞内的化学反应。
4.核酸构建与生命细胞如此微小而又复杂，核酸的构成和运作在其中起着至关重要的作用。
作为生物分子的一个重要组成部分，核酸的构建和正常的细胞分裂及特定功能发挥密切相关。
细胞内分子之间相互依存，调控本身，核酸与其他生物分子的相互作用与协调作用，让细胞更加完善，在生命表现方面不断实现优化。
总之，核酸结构与功能是生物化学领域的重点话题之一，涉及信息传递、蛋白质合成等许多关键过程。
核酸的结构与生物学功能核酸是生物体内极其重要的生物大分子，是生命的最基本的物质之一。
最早是瑞士的化学家米歇尔于1870年从脓细胞的核中分离出来的，由于它们是酸性的，同时最先是从核中分离的，故称之核酸。
核酸的发现比蛋白质晚得多。
核酸分为脱氧核糖核酸（简称DNA）与核糖核酸（简称RNA）两大类，它们的基本结构单位都是核苷酸（包含脱氧核苷酸）。
1．核酸的基本单位——核苷酸每一个核苷酸分子由一分子戊糖（核糖或者脱氧核糖）、一分子磷酸与一分子含氮碱基构成。
碱基分为两类：一类是嘌呤，为双环分子；另一类是嘧啶，为单环分子。
嘌呤通常均有A、G2种，嘧啶通常有C、T、U3种。
这5种碱基的结构式如下图所示。
由上述结构式可知：腺嘌呤是嘌呤的6位碳原子上的H被氨基取代。
鸟嘌呤是嘌呤的2位碳原子上的H被氨基取代，6位碳原子上的H被酮基取代。
3种嘧啶都是在嘧啶2位碳原子上由酮基取代H，在4位碳原子上由氨基或者酮基取代H而成，关于T，嘧啶的5位碳原子上由甲基取代了H。
凡含有酮基的嘧啶或者嘌呤在溶液中能够发生酮式与烯醇式的互变异构现象。
结晶状态时，为这种异构体的容量混合物。
在生物体内则以酮式占优势，这关于核酸分子中氢键结构的形成非常重要。
比如尿嘧啶的互变异构反应式如下图。
酮式（2，4–二氧嘧啶）烯酸式（2，4–二羟嘧啶）在一些核酸中还存在少量其他修饰碱基。
由于含量很少，故又称微量碱基或者稀有碱基。
核酸中修饰碱基多是4种要紧碱基的衍生物。
tRNA中的修饰碱基种类较多，如次黄嘌呤、二氢尿嘧啶、5–甲基尿嘧啶、4–硫尿嘧啶等，tRNA中修饰碱基含量不一，某些tRNA中的修饰碱基可达碱基总量的10％或者更多。
核苷是核糖或者脱氧核糖与嘌呤或者嘧啶生成的糖苷。
戊糖的第1碳原子（C1）通常与嘌呤的第9氮原子或者嘧啶的第1氮原子相连。
在tRNA中存在少量5–核糖尿嘧啶，这是一种碳苷，其C1是与尿嘧啶的第5位碳原子相连，由于这种戊糖与碱基的连接方式特殊（为C—C连接），故称之假尿苷如下图。
腺苷（A）脱氧胸苷（dT）假尿苷（ψ）核苷酸是由核苷中糖的某一羟基与磷酸脱水缩合而成的磷酸酯。
核苷酸的核糖有3个自由的羟基，可与磷酸酯化分别生成2’–、3’–与5’–核苷酸。
脱氧核苷酸的脱氧核糖只有2个自由羟基，只能生成3’–与5’–脱氧核苷酸。
生物体内游离存在的核苷酸都是5’–核苷酸。
以RNA的腺苷酸为例：当磷酸与核糖5位碳原子上羟基缩合时为5’–腺苷酸，用5’–AMP 表示；当磷酸基连接在核糖3位或者2位碳原子上时，分别为3’–AMP与2’–AMP。
5’–腺苷酸与3’–脱氧胞苷酸的结构式如下图所示。
核苷酸结构也能够用下面简式（如下图）表示。
B表示嘌呤或者嘧啶碱基，直线表示戊糖，P表示磷酸基。
2’–核苷酸3’–核苷酸5’–核苷酸3’–或者5’–核苷酸简式也可分别用Np与pN表示（N代表核苷）。
即当P在N右侧时为3’–核苷核，P在N左侧的为5’–核苷酸，如3’–核苷酸与5’–核苷酸可分别用Ap与pA表示。
在生物体内，核苷酸除了作为核酸的基本构成单位外，还有一些核苷酸类物质自由存在于细胞内，具有各类重要的生理功能。
（1）含高能磷酸基的ATP类化合物：5’–腺苷酸进一步磷酸化，能够形成腺苷二磷酸与腺苷三磷酸，分别为ADP与ATP表示。
ADP是在AMP接上一分子磷酸而成，ATP是由AMP接上一分子焦磷酸（PPi）而成，它们的结构式如下图所示。
腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）这类化合物中磷酸之间是以酸酐形式结合成键，磷酸酐键具有很高的水解自由能，习惯上称之高能键，通常用“～”表示。
ATP分子中有2个磷酸酐键，ADP中只含1个磷酸酐键。
在生活细胞中，ATP与ADP通常以Mg2＋或者Mn2＋盐的复合物形式存在。
特别是ATP 分子上的焦磷酸基对二价阳离子有高亲与力；加上细胞内常常有相当高浓度的Mg2＋，使ATP 对Mg2＋的亲与力远大于ADP。
在体内，凡是有ATP参与的酶反应中，大多数的ATP是以Mg2＋—ATP复合物的活性形式起作用的。
当ATP被水解时，有两种结果：一是水解形成ADP与无机磷酸；另一种是水解生成AMP与焦磷酸。
ATP是大多数生物细胞中能量的直接供体，ATP－ADP循环是生物体系中能量交换的基本方式。
在生物细胞内除了ATP与ADP外，还有其他的5’–核苷二磷酸与三磷酸，如GDP、CDP、UDP与GTP、CTP、UTP；5’–脱氧核苷二磷酸与三磷酸，如dADP、dGDP、dTDP、dCDP与dATP、dCTP、dGTP、dTTP，它们都是通过ATP的磷酸基转移转化来的，因此ATP是各类高能磷酸基的要紧来源。
除ATP外，由其他有机碱构成的核苷酸也有重要的生物学功能，如鸟苷三磷酸（GTP）是蛋白质合成过程中所需要的，鸟苷三磷酸（UTP）参与糖原的合成，胞苷三磷酸（CTP）是脂肪与磷脂的合成所必需的。
还有4种脱氧核糖核苷的三磷酸酯。
即dATP、dCTP、dGTP、dTTP则是DNA合成所必需的原材料。
（2）环状核苷酸；核苷酸可在环化酶的催化下生成环式的一磷酸核苷。
其中以3’，5’–环状腺苷酸（以cAMP）研究最多，它是由腺苷酸上磷酸与核糖3’，5’碳原子酯化而形成的，它的结构式如下图所示。
正常细胞中cAMP的浓度很低。
在细胞膜上的腺苷酸环化酶与Mg2＋存在下，可催化细胞中ATP分子脱去一个焦磷酸而环化成cAMP，使cAMP的浓度升高，但cAMP又可被细胞内特异性的磷酸二酯酶水解成5’–AMP，故cAMP的浓度受这两种酶活力的操纵，使其维持一定的浓度。
该过程可简单表示如下：ATP cAMP＋焦磷酸5’–AMP现认为cAMP是生物体内的基本调节物质。
它传递细胞外的信号，起着某些激素的“第二信使”作用。
很多激素的作用是通过cAMP进行的，当激素与膜上受体结合后，活化了腺苷酸环化酶，使细胞内的cAMP含量增加。
再通过cAMP去激活特异性的蛋白激酶，由激酶再进一步起作用。
近年来发现3’、5’–环鸟苷酸（cGMP）也有调节作用，但其作用与cAMP 正好相拮抗。
它们共同调节着细胞的生长与发育等过程。
此外，在大肠杆菌中cAMP也参与DNA转录的调控作用。
2．核酸的化学结构（或者一级结构）核酸分子是由核苷酸单体通过3’，5’–磷酸二酯键聚合而成的多核苷酸长链。
核苷酸单体之间是通过脱水缩合而成为聚合物的，这点与蛋白质的肽链形成很相似。
在脱水缩合过程中，一个核苷酸中的磷酸给出一个氢原子；另一个相邻核苷酸中的戊糖给出一个羟基，产生一分子水，每个单体便以磷酸二酯键的形式连接起来。
由许多个核苷酸缩合而形成多核苷酸链。
假如用脾磷酸二酯酶来水解多核苷酸链，得到的是3’–核苷酸，而用蛇毒磷酸二酯酶来水解得到的却是5’–核苷酸。
这证明多核苷酸链是有方向的，一端叫3’–未端，一端叫5’–末端。
所谓3’–末端是指多核苷酸链的戊糖上具有3’–磷酸基（或者羟基）的末端，而具有5’–磷酸基（或者羟基）的末端则称之5’末–端。
多核苷酸链两端的核苷酸为末端核苷酸，末端磷酸基与核苷相连的键称之磷酸单酯键。
书写多核苷酸链时，通常将5’端写在左边，3’端写在右边。
但在书写一条互补的双链DNA时，由于二条链是反向平行的，因此每条链的末端务必注明5’或者3’。
通常寡核苷酸链可用右面的简式表示（如右图所示）。
述简式还可简化为pApCpGpU OH，若进一步简化，还可将核苷酸链中的p省略，或者在核苷酸之前加小点，则变为pACGU OH或者pA·C·G·U OH。
3．核酸的性质（1）通常性质核酸与核苷酸既有磷酸基，又有碱性基团，为两性电解质，因磷酸的酸性强，通常表现为酸性。
核酸可被酸、碱或者酶水解成为各类组分，其水解程度因水解条件而异。
RNA在室温条件下被稀碱水解成核苷酸而DNA对碱较稳固，常利用该性质测定RNA的碱基构成或者除去溶液中的RNA杂质。
DNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末；都微溶于水，不溶于通常有机溶剂。
常用乙醇从溶液中沉淀核酸。
（2）核酸的紫外汲取性质核酸中的嘌呤碱与嘧啶碱均具有共轭双键，使碱基、核苷、核苷酸与核酸在240～290nm 的紫外波段有一个强烈的汲取峰，最大汲取值在260nm邻近。
不一致的核苷酸有不一致的汲取特性。
由于蛋白质在这一光区仅有很弱的汲取，蛋白质的最大汲取值在280nm处，利用这一特性能够鉴别核酸纯度及其制剂中的蛋白质杂质。
（3）核酸的变性与复性①核酸的变性：是指核酸双螺旋区的氢键断裂，碱基有规律的堆积被破坏，双螺旋松散，发生从螺旋到单键线团的转变，并分离成两条缠绕的无定形的多核苷酸单键的过程。
变性要紧是由二级结构的改变引起的，因不涉及共价键的断裂，故一级结构并不发生破坏。
多核苷酸骨架上共价键（3’，5’—磷酸二酯健）的断裂称之核酸的降解，降解引起核酸分子量降低。
引起核酸变性的因素很多，如加热引起热变性，pH值过低（如pH＜4＝的酸变性与pH值过高（pH＞11.5）的碱变性，纯水条件下引起的变性与各类变性试剂，如甲醇、乙醇、尿素等都能使核酸变性。
此外，DNA的变性还与其分子本身的稳固性有关，由于C—C中有三对氢健而A－T对只有两对氢键，故C＋G百分含量高的DNA分子就较稳固，当DNA分子中A＋T百分含量高时就容易变性。
环状DNA分子比线形DNA要稳固，因此线状DNA 较环状DNA容易变性。
核酸变性后，一系列物理与化学性质也随之发生改变，如260nm区紫外汲取值升高，粘度下降，浮力密度升高，同时改变二级结构，有的能够失去部分或者全部生物活性。
DNA的加热变性通常在较窄的温度范围内发生，很像固体结晶物质在其熔点突然熔化的情况，因此通常把热变性温度称之“熔点”或者解键温度，用Tm表示。
对DNA而言，通常把DNA的双螺旋结构失去一半时的温度（或者变性量达最大值的一半时的温度）称之该DNA的熔点或者解链温度。
在此温度可由紫外汲取（或者其他特性）最大变化的半数值得到。
DNA的Tm值通常在70℃～85℃。
RNA变性时发生与DNA变性时类似的变化，但其变化程度不及DNA大，由于RNA分子中只有部分螺旋区。
②核酸的复性：变性DNA在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构，这个过程称之复性。
DNA复性后，许多物理、化学性质又得到恢复，生物活性也能够得到部分恢复。
DNA的片段越大，复性越慢；DNA的浓度越高，复性越快。
DNA或者RNA变性或者降解时，其紫外汲取值增加，这种现象叫做增色效应，与增色效应相反的现象称之减色效应，变性核酸复性时则发生减色效应。
它们是由堆积碱基的电子间相互作用的变化引起的。
