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核酸的结构与功能

核酸的结构与功能

作者: 弘玥 | 来源:发表于2023-01-03 12:52 被阅读0次

一、核酸的化学组成及一级结构

天然存在的核酸有两类,一类为脱氧核糖核酸(DNA),另一位类为核糖核酸(RNA)。

核苷酸是核酸的基本组成单位,而核苷酸包则包含碱基、戊糖和磷酸三种成分。

一、一级结构

在核苷酸链中,核苷酸的排列顺序从5'至3'称为核酸的一级结构。

由于核苷酸的差异主要是碱基不同,因此也称为碱基序列。

2、DNA与RNA在化学组成、结构与生物学功能方面的异同

相同点:含有碱基A、G、C、戊糖和磷酸

不同点:DNA含脱氧核糖,含T;

RNA含核糖、含U。

二、DNA的空间结构与功能

1、DNA的二级结构——双螺旋结构模型

DNA双螺旋结构模型的要点:

(1)DNA是一反向平行的双链结构,脱氧核糖和磷酸骨架位于双链的外侧,碱基位于内侧,两条链的碱基之间与氢键相连接。

(2)DNA是一右手螺旋结构。

(3)维持双螺旋稳定的主要力是碱基堆积力(纵向)和氢键(横向)。

2、DNA的超螺旋结构

DNA在双螺旋二级结构基础上可盘曲成紧密的空间结构。

3、DNA的功能

作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板,它是生命遗传繁殖的物质基础,也是个体生命活动的基础。

一个生物体的全部基因序列称为基因组。

三、RNA的结构与功能

1、信使RNA(mRNA)的功能是在细胞核内转入DNA基因序列信息,自身成为遗传信息载体即信使,由核内合成后转移到细胞液,指导蛋白质分子的合成。

2、转运RNA(tRNA)分子量最小,已知tRNA由70~90个核苷酸构成。

3、核蛋白体RNA(rRNA)在细胞内含量最多,约占RNA总量的80%以上。

四、核酸的理化性质

核酸为两性电解质。

1、DNA变性

指双螺旋DNA分子在某些理化因数作用下,使互补碱基对间的氢键断裂,双螺旋结构松散,变成单链的过程。

包括完全变性或局部变性。

在变性过程中,共价键不被破坏。

2、增色效应

由于变性时双螺旋松散,碱基暴露,对260nm紫外吸收将增加,OD260值增高,称之为增色效应;

除去变性因素后,单链DNA依碱基配对规律恢复双螺旋结构,OD260值减小,称为减色效应。

3、Tm值

DNA的变性从开始解链到完全解链,是在一个相当窄的温度范围内完成的,在这一范围内,紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的减连温度。

4、杂交

互补的核苷酸序列通过Watson-Crick碱基配对形成稳定的杂合双链DNA分子的过程称为杂交。

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