【04】核酸化学

这是一个关于【04】核酸化学的思维导图，核酸化学是研究核酸的结构、功能、合成、降解以及其在生物体内作用的分支学科，涵盖核酸组成、DNA结构、RNA结构及核酸性质等内容。

04核酸化学

• 名词解释——编号“6” 极其重要——简答题/论述题 重要——选择
• 第1节 核酸组成
  • 简史
  • 组成(记忆核酸组成，基础知识)
  • 核糖（心）
  • 碱基（甘）
  • 核苷
  • 核苷
  • 酸-磷酸
    • 核糖/脱氧核糖上C5被酯化
  • 核苷酸
  • 核苷酸
  • 核酸
    • 口诀“成年人的世界都是心酸”
• 第2节 DNA
  • DNA
  • 一级结构（基础）
  • 二级结构
    • 其他形式
  • 三级结构
• 第3节 RNA
  • 特点
    • ①
      • 大部分
        • 单链
      • 少数
        • 双链
    • ②
      • 碱基
        • AUCG
    • ③
      • 键
        • 3‘，5’磷酸二酯键
          • 同DNA
    • ④
      • 方向
        • 5'→3'书写
          • 同DNA
  • 结构
    • 一级结构
      • 多聚核苷酸链，核苷酸/碱基，排列顺序
    • 二级结构
      • 茎环结构/球环结构
        • 发卡型，单链，回折成局部小双螺旋
      • 维持RNA小双螺旋
        • 碱基堆积力
        • H键
    • 三级结构
      • 茎环结构/球环结构上，进一步扭曲折叠
  • 分类
    • mRNA
      • 含量
        • 3%-5%
      • 作用
        • 携带基因遗传信息
        • 合成Pro模板
      • 2种序列
        • 翻译区
          • 指导合成Pro序列
            • 对应Pro的AA序列
        • 非翻译区
          • 编码区两侧
            • UTR
      • 功能
        • 所有mRNA同
      • 结构
        • 顺反子
          • 顺反实验规定，遗传单位
            • ≈1种Pro的基因
              • 决定1条多肽链合成，功能单位
          • 分类
            • 单顺反子
              • 1mRNA——1条多肽链
            • 多顺反子
              • 1mRNA——n条多肽链
        • 真核VS原核
          • 概念
            • 真核生物
              • 具有cell核
            • 原核生物
              • 无成型cell核
                • 有核区/拟核的裸露DNA，原始单cell
          • mRNA对比
            • mRNA
              • 编码区
                • 类型
                  • 半衰期
                    • 5‘帽子
                      • 3’尾巴
            • 真核
              • 连续，无间断
                • 多顺反子
                  • 很短
                    • 无
                      • 无
            • 原核
              • 有插入序列
                • 反顺反子
                  • 长
                    • 有
                      • 有
        • 5‘帽子、3’尾巴
          • 5‘帽子
            • m7G5’-ppp5‘-NP / mG-ppp-N
              • m7G（7-甲基鸟苷酸）+焦磷酸+mRNA的5‘末端核苷酸=5’-5‘-三磷酸
            • 记忆“绿帽子，美妻给我，啪啪啪我，牛批”
          • 3’尾巴
            • poly（A）结构
              • RNA合成后，poly（A）聚合酶+ATP→逐个添加在3’末端
          • 作用
            • 抗5‘核酸外切酶降解
            • Pro合成，√核糖体+mRNA识别结合，翻译正确起始
    • tRNA
      • 一级结构
        • 含量
          • 15%
        • 作用
          • 转运AA→核糖体相应位置
        • 特点
          • 种类多
            • 多
          • 分子小
            • 小
          • 含较多稀有碱基
          • 3’末端
            • -CCA-OH
              • 接受活化AA
                • 接受末端
          • 5’末端
            • 大多为pG / pC
          • 口诀“小稀多多，5p槽糕，3CCO血能接活能接受”
      • 二级结构
        • 形状
          • 三叶草
            • • 较多发夹结构
              • 4双链臂
              • 4单链环
              • 分别
                • AA臂
                  • 7对碱基
                    • 富含碱基G
                  • 3‘末端
                    • -CCA-OH
                  • 作用
                    • 携带，AA位点
                • DHU（二氢尿嘧啶臂/环）
                  • 3、4对碱基
                  • 作用
                    • 识别，氨酰-tRNA合成酶
                • 反密码子臂/环
                  • 含3碱基组成的反密码子
                  • 作用
                    • 识别，mRNA密码子
                • TψC臂/环
                  • T
                    • 胸腺嘧啶核糖核苷环
                  • ψ
                    • 假尿嘧啶核苷
                      • 稀有核苷
                  • 作用
                    • 识别，核糖体上rRNA
                • 额外环/可变环
                  • 不同tRNA差异最大
          • 口诀“三发夹，是二逼，是大林” “AA支付7G和3CCO并坐A位，234作别氨酰t恤，反3作密码，TψC是胸假日，额外不同大”
      • 三级结构
        • 概念
          • 二级结构基础上，折叠，倒写“L”
        • 维持因素
          • DHU（二氢尿嘧啶环/臂）+TψC环/臂+额外环/可变环的某些碱基形成额外碱基对
    • rRNA
      • 概念
      • 含量
      • 分类
        • 沉降系数
          • 单位离心场中，沉降速度
            • 单位S，即10^（-13）秒
          • eg
            • 23S rRNA
              • 单位离心场中，沉降速度23*10^（-13）秒
            • 5S rRNA
              • 单位离心场中，沉降速度5*10^（-13）秒
      • 功能
• 第4节 核酸性质
  • 酸碱
    • 核酸
      • 磷酸基
        • 中性酸
      • 含N碱基
        • 弱碱
      • pI
        • DNA
          • 4-4.5
        • RNA
          • 2-2.5
        • 生理PH下，pI＜7
    • 水解
      • 酸水解
        • 糖苷键+3‘5’-磷酸二酯键
      • 碱水解
        • 2‘-OH
          • RNA
            • 磷酸酯键被水解
              • 3’-核苷酸、2’-核苷酸混合物
          • DNA
            • 稳定
      • 生理意义
        • DNA
          • 更稳定
            • 遗传信息
        • RNA
          • DNA信使
            • 完成任务后迅速降解
  • 酶水解
    • DNA酶
      • DNA底物
    • RNA酶
      • RNA底物
    • 核酸外切酶
      • 多聚核苷酸链，一端，开始
        • 逐个水解
    • 核酸内切酶
      • 多聚核苷酸链，中间，开始
        • 某位点，断磷酸二酯键
    • 限制性核酸内切酶
      • 概念
        • 作用，双链DNA，磷酸二酯键
        • 识别，特定碱基序列
        • 含有，特定切割点
      • 作用特点
        • 专用
          • 降解，异源DNA
        • 特异识别序列
          • 回文结构
          • 切割位点大多位于识别序列
        • 同时
          • 水解DNA2链
            • 2种DNA片段
              • 平末端
                • 切割后，限制性片段末端平整
              • 黏末端
                • 切割后，有单链寡核苷酸“尾巴”
        • 性质较稳定
          • 催化需，Mg2+和盐离子
  • 紫外吸收
    • 嘌呤环+嘧啶环
      • 共轭双环
    • 核酸
      • 260nm
        • 最大吸收峰
          • Pro：280nm
    • 单链DNA/单链RNA＞双链DNA
      • 实验：OD260/OD280比值
        • ＜1.8
          • 双链DNA，混Pro
        • =1.8
          • 双链DNA，纯度高
        • ＞1.8
          • 双链DNA，含RNA
        • =2.0
          • RNA，纯度高
  • 变性
    • 概念
      • 物理/化学因素
        • ×DNA双螺旋
        • ×H键
        • 有规律×碱基
        • 双链→2无定形多核苷酸链
    • 注意
      • 不涉及，×磷酸二酯键
      • DNA一级结构，不变
      • RNA有变性
    • 变性后
      • 紫外吸收↑
      • 黏度↓
      • 生物活性×
    • 增色效应
      • 对260nm，变后比变前↑
  • DNA热变性及Tm
    • DNA热变性
      • 爆发式
        • 慢△一段时间
          • DNA双螺旋不变
        • T一定值后
          • 窄范围内，突然变性
    • DNA溶解温度Tm
      • 概念
        • DNA热变性时，×一半双螺旋，温度
      • Tm影响因素
        • DNA碱基
          • （C+G）↑
            • Tm↑
        • DNA均一性
          • （C+G）和（A-T）分布程度
          • 均一性↑，范围↓
        • 介质离子强度
          • 离子强度↑，Tm↑，温度范围↓
  • 复性
    • 概念
      • 变性DNA，适当，2分开互补单链→双螺旋
    • DNA变性后，2链分开
      • 迅速冷
        • ×复性
      • 缓慢冷
        • √复性
          • 退火处理
          • √理化性质
    • 减色效应
      • 2单链→双螺旋
        • 碱基堆积
          • 紫外吸收↓