核酸的结构、功能与核苷酸代谢
发布时间:2025-02-22 08:02:23浏览次数:2 考试大纲及考点预测 核酸的分子结构 DNA 的结构与功能;RNA 的分类与功能 核苷酸的合成原料;嘌呤核苷酸的分解代谢 一、核酸的分子组成 (一)分类 1.DNA (脱氧核糖核酸) :98%以上分布于细胞核,其余分布于线粒体。其携带遗传信息,决定细胞和个体的基因型。 2.RNA (核糖核酸) :10%分布于细胞核、90%分布于细胞质中。其参与细胞内 DNA 遗传信息的表达。某些病毒 RNA 也可作为遗传信息的载体。 (二)基本成分 核酸的基本组成单位是核苷酸。核苷酸由戊糖、碱基和磷酸组成。 二、DNA 的结构与功能 (一)DNA 碱基组成的规律 DNA 分子中 A 与 T 摩尔数相等,C 与 G 摩尔数相等, 即 A = T , C≡G 。所以 A + G = T + C , A/T = G/C 。 1.一级结构:核苷酸的排列顺序(碱基的序列) 2.二级结构:双螺旋结构(弹簧) 3.三级结构:超螺旋结构(电话线) (二)DNA 的一级结构 1.概念:核苷酸在核酸长链上自 5′端-3′端的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同,所以也称为碱基序列。 2.化学键:酯键。 3.骨架:戊糖和磷酸。 4.最恒定的元素:P。 (三)DNA 二级结构(双螺旋结构) 1.氢键配对( A = T ; G≡C )相互平行,但走向相反,右手螺旋。 2. 螺旋直径为 2.37nm ,形成大沟及小沟。
3.相邻碱基螺距 3.54nm,一圈 10.5 对碱基。 4.氢键维持双链横向稳定性,碱基堆积力维持双链纵向稳定性。 (四)DNA 的功能 1.DNA 的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息,并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础,也是个体生命活动的信息基础。 2.基因从结构上概念是指 DNA 分子中的特定区段,其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。 三、RNA 的分类及特点 考点 mRNA (信使) tRNA (转运) rRNA (核蛋白 体)功能 蛋白质合成模板 氨基酸转运的载体蛋白质合成的场所含量 占 RNA 的 2~5% 占 RNA 的 15% 占 RNA 的 80%分子量大小各异 分子量最小 差异较大分布 细胞核细胞质 细胞质 细胞质二级结构 三叶草 三级结构 倒 L 型 结构特点5’端帽子结构; 3’端多聚 A 尾 带有遗传信息密码5’含有稀有碱基、反密码子; 3’端为-CCA核糖体大、小亚基 (一)mRNA 结构特点与功能 1.结构特点 (1)5′末端:帽子结构:m7GpppN。 (2)3′末端:多聚核苷酸结构:多聚 A 尾 。 (3)共同维持 mRNA 的稳定性 。
2.结构功能:是蛋白质合成模板。 (二)tRNA 的结构与功能 1.结构特点:①含 10 ~ 20% 稀有碱基,如 DHU (双氢尿嘧啶); ② 3′ 末端为— CCA-OH ,结合氨基 酸;③反密码环。识别 mRNA 上的密码;④分子量最小 ;⑤一级结构:核苷酸的排列序列;⑥二级结构:三叶草形;⑦三级结构:倒 L 形 。 2.结构功能:活化、搬运氨基酸到核糖体的载体。 (三)rRNA 的结构与功能 1.结构特点 有核糖体大、小亚基。 2.结构功能
参与组成核糖体,作为蛋白质合成的场所。 四、核酸的理化性质 核酸是两性电解质,在一定 pH 条件下带有电荷,可用电泳或离子交换方法分离。 (一)核酸的紫外线吸收:核酸分子的碱基含有共轭双键,在 260nm 波长处有最大紫外吸收,可以利用这一特性对核酸进行定量和纯度分析。 (二)变性和复性 1.DNA 的变性:在某些理化因素作用下,DNA 双链解开成两条单链的过程,其本质是双链间氢键的断裂。 2.DNA 复性:变性 DNA 经退火恢复原状的过程称变性 DNA 的复性。 参与构成蛋白质合成场所的 RNA 是 A.信使 RNA B.核糖体 RNA C.核内小 RNA D.催化性 RNA
E.转运 RNA『正确答案』B『答案解析』mRNA (信使) tRNA (搬运) rRNA (核糖体) 蛋白质合成模板 氨基酸转运的载体 蛋白质合成的场所 五、核苷酸的代谢 考点 (一)嘌呤核苷酸的代谢:腺嘌呤(adenine,A) 鸟嘌呤(guanine,G) 1.嘌呤核苷酸从头合成途径原料:天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位、 CO 2。 2.嘌呤核苷酸分解主要终产物:尿酸→痛风性关节炎、尿路结石及肾疾病。黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶催化下生成尿酸。药物别嘌醇是次黄嘌呤的类似物,用于治疗痛风。 (二)嘧啶核苷酸的代谢:尿嘧啶(uracil,U)、胞嘧啶(cytosine,C)、胸腺嘧啶(thymine,T) 1.嘧啶碱合成途径 (1)原料:天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺。 (2)合成 dTMP 直接前体:dUMP。 2.嘧啶碱分解产物 嘧啶碱分解最终生成 NH3、 CO 2、 β- 丙氨酸或 β- 氨基异丁酸。 可分解产生尿酸的物质是 A.鸟嘌呤 B.β-丙氨酸 C.乳清酸 D.阿糖胞苷 E.胞嘧啶『正确答案』A『答案解析』嘌呤代谢产物是尿酸,所以抗痛风的药物有别嘌呤醇,故本题选 A。