核酸

大学医学类第九版生物化学与分子生物学之核酸知识点思维导图分享！该图对DNA即脱氧核糖核苷酸、RNA即核糖核苷酸以及核酸的理化性质进行了详细的知识梳理，值得学习！

核酸

• 化学组成
  • 元素组成
    • 碳氢氧氮磷
    • 磷（9%-10%）相对恒定，可用来估算核酸含量
  • 基本组成单位为核苷酸
    • 碱基
      • 嘧啶
      • 嘌呤
    • 戊糖
      • β-D-核糖
      • β-D-2'-脱氧核糖
    • 磷酸
    • 核苷（碱基+戊糖）
      • 嘌呤N-9或N-1与戊糖C_1'通过糖苷键相连
    • 核苷酸（碱基+戊糖+磷酸）
      • 核苷中戊糖C-5'的-OH与磷酸分子通过酯键结合
    • 多核苷酸
      • 腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）3'-5'环腺苷酸（cAMP）腺苷三磷酸（ATP）
• 分子结构
  • 相邻核苷酸之间由3'，5'-磷酸二酯键连接
  • 一级结构
    • 核酸5'端至3'的排列顺序
  • 二级结构（双螺旋结构）
    • • 特点
        • 反向平行右手双螺旋
        • DNA骨架在螺旋外侧，碱基在内侧
        • 螺距3.4nm，10个碱基对每圈，大小沟交替出现
        • 双链间碱基互补配对
        • 氢键和碱基堆积力共同维系
  • 三级结构（超螺旋结构）
    • 包括正超螺旋和负超螺旋
    • 多数原核生物DNA和真核生物线粒体DNA为闭合双链环状形式，主要为负超螺旋
    • 真核生物DNA多以染色质形式存在，基本结构单位是核小体
    • 核小体：由DNA链和组蛋白组成
  • RNA的空间结构与功能
    • 信使RNA（mRNA）
      • 特点：含量少，种类多，寿命短
      • 功能：蛋白质生物合成的模板
      • 由不均一核RNA（hnRNA）分子中含有的内含子转录序列在细胞中经过一系列加工过程转变为成熟mRNA，进入细胞质发挥功能。
      • 结构特点
        • 由编码区和非编码区构成
        • 5'末端有帽子结构（M7Gppp）
        • 3'末端有多聚腺苷酸的尾巴（polyA尾）
        • 有助于mRNA从核内向细胞质转移，维系mRNA稳定性，调控翻译
    • 转运RNA（tRNA）
      • 特点：占总RNA的15%，分子小，含稀有碱基最多
      • 功能：蛋白质生物合成中运输氨基酸的载体
      • 结构特点
        • 单链小分子
        • 含稀有碱基
        • 含反密码环
        • 3'-末端：——CCAOH（氨基酸连接部位）
        • 二级结构：三叶草形）
        • 三级结构（倒L形）
    • 核糖体RNA（rRNA）
      • 原核生物和真核生物的核糖体由da，小亚基组成
      • 种类
        • 原核：5S,16S,23S(三种)
        • 真核：5S,5.8S,18S,28S(四种)
• 理化性质
  • 一般性质
    • 具有较强酸性，酸性条件下稳定，碱性条件下容易降解
    • DNA：线性大分子，黏度大，微溶于水，不溶于乙醇，机械力作用下容易断裂
    • RNA：分子及黏度较小，易被RNA酶降解
  • 紫外吸收
    • 共轭双键正在260nm左右有最大紫外吸收峰（核酸的定量测定）
  • 变性，复性
    • 在某些理化性质的影响下，DNA分子双链间氢键断裂，双螺旋结构招到破坏，转变为无规卷曲的单链。（磷酸二酯键未断裂)
    • 增色效应：DNA变性后，其溶液的紫外吸收作用增强的现象。（常用来检测DNA是否发生变性）
    • 其中加热常用于DNA变性，不同DNA分子所需的变性温度与解链温度有关
    • 解链温度（Tm）在解链过程中，260nm吸光度的变化达到最大变化值的一半时所对应的温度
    • 影响DNA的解链温度
      • G+C相对含量
      • 核酸分子长度
      • 溶液离子强度
      • 越大越高
  • 核酸杂交
    • 不同来源核酸单链分子互补形成双链的过程
• 核糖核酸（RNA）
  • 分布
    • 细胞核细胞质线粒体
  • 功能
    • 参与遗传信息表达，也可作为遗传信息载体（某些病毒的RNA）
• 脱氧核糖核酸（DNA）
  • 分布
    • 细胞核，线粒体
  • 功能
    • 携带遗传性息