核酸学习笔记

生化第二章核酸的结构与功能，分别总结了核酸的化学组成、一级结构、二级结构及理化性质，适用于考试复习的同学们！

核酸

• DNA
  • 基本组成单位
    • 脱氧核苷酸
      • 碱基：A、G、C、T
      • AMP、GMP、UMP、CMP
  • 方向
    • 5`→3`
  • 二级结构
    • 双螺旋结构
      • 实验基础
        • 不同生物个体的DNA，其碱基组成不同
        • 同一个体的不同器官或不同组织的DNA具有相同的碱基组成
        • 对于一个特定组织的DNA，其碱基组分不随其年龄、营养状态和环境而变化
        • 对于一个特定的生物体，A与T，G与C数量相等
      • 结构特征
        • DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成
          • 两条多聚脱氧核苷酸链围绕着同一个螺旋轴，形成反向平行的右手螺旋结构
          • 两条链呈现出反向平行的结构
          • DNA双螺旋结构的直径为2,37nm，螺距为3,54nm
        • DNA的两条多聚脱氧核苷酸链之间形成了互补碱基对
          • 一条链上的腺嘌呤与另一条链上的胸腺嘧啶形成了两对氢键；一条链上的鸟嘌呤与另一条链上的胞嘧啶形成了三对氢键
          • 碱基对平面与双螺旋结构的螺旋轴近乎垂直
          • 每一个螺旋有10,5个碱基对，碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm
        • 两条多聚脱氧核苷酸链的亲水性骨架将互补碱基对包埋在DNA双螺旋结构内部
          • 多聚脱氧核苷酸链的脱氧核糖和磷酸集团构成了亲水性骨架
          • 该骨架位于双螺旋结构的外侧，而疏水性的碱基对包埋在双螺旋结构的内侧
          • DNA双螺旋结构的表面上产生了一个大沟和一个小沟
        • 两个碱基对平面重叠产生了碱基堆积作用
          • 在DNA双螺旋结构的旋进过程中，相邻两个碱基对平面彼此重叠，由此产生了疏水性的碱基堆积力
        • 纵向有碱基堆积力，横向有氢键，维持DNA结构的稳定
      • 天然的双螺旋结构
        • B型-DNA
          • 右手螺旋
            • 主要存在方式
        • A型-DNA
          • 左手螺旋
            • 由B-DNA湿度降低所得
        • Z型-DNA
          • 左手螺旋
  • 真核生物染色体3`端是一段高度重复的富含GT的单链，被称为端粒（可形成G-四链结构）
  • 高级结构
    • 超螺旋结构
      • 正负原因
        • 当DNA双链弯曲盘绕的方向与DNA双螺旋方向相同时，其超螺旋结构为正超螺旋，反之为负超螺旋
      • 主要存在形式
        • 负超螺旋结构
      • 封闭环状的DNA
        • 绝大部分原核生物DNA
        • 线粒体DNA
        • 叶绿体DNA
      • 染色质基本结构单位核小体
        • 组成
          • 核心颗粒
            • 组蛋白八聚体
            • 146bpDNA
          • DNA
        • 核小体形成串珠状结构
        • 左手螺旋盘绕成30nm中空状螺线管
        • 螺线管经多级螺线化压缩成染色体
      • 染色质
        • 蛋白质和DNA组成的复合物
• RNA
  • 基本组成单位
    • 核苷酸
      • 碱基：A、G、C、U
  • 方向
    • 5`→3`
  • 种类
    • 编码RNA：mRNA
    • 非编码RNA：ncRNA
      • 组成性非编码RNA
        • tRNA
        • rRNA
        • snRNA
        • snoRNA
        • scRNA
      • 调控性非编码RNA
        • sncRNA
        • incRNA
        • circRNA
  • 空间结构
    • mRNA
      • 特点
        • 蛋白质合成直接模板
        • 含量少，种类多
        • 大小不一
        • 寿命最短
      • 结构特点
        • 5`端帽结构
          • 大部分真核生物都有，原核生物没有此结构
        • 3`端多聚腺苷酸尾结构
          • 真核生物和部分原核生物
        • 成熟mRNA的前体：hnRNA
    • tRNA
      • 特点
        • 氨基酸载体
        • 种类少
        • 大小局限，结构稳定
        • 富含稀有碱基
      • 结构特点
        • 三叶草二级结构
        • 倒L三级结构
    • rRNA
      • 特点
        • 含量大
        • 种类最少
      • 结构-多茎环
        • 原核生物核糖体
          • 大亚基50s
          • 小亚基30s
        • 真核生物核糖体
          • 大亚基60s
          • 小亚基40s
• 功能
  • 重要的能量载体（ATP）
  • 细胞信号传导中的信使（cAMP）
  • 作为分子的辅酶结构
  • 抗肿瘤（5-FU）
• 一级结构
  • RNA的核苷酸和DNA的脱氧核苷酸从3`到5`的排列顺序为核酸的一级结构
• 理化性质
  • 紫外线吸收
  • DNA变性
• H2A，H2B,H3,H4各两分子
• 碱基对之间的键是氢键
• 核苷酸的连接结构为3，5-磷酸二酯键