核酸的结构与功能

生物化学高等教育出版社第二章核酸的结构与功能，超全思维导图，包括核酸化学组成、DNA的结构与功能、RNA的结构与功能、核酸的理化性质等。很详细，一起学习起来吧~

核酸的结构与功能

• 基本组成单位——核苷酸
• 分类：核糖核酸(RNA) ，脱氧核糖核酸(DNA)，DNA存在于细胞核和线粒体中，贮存遗传信息，决定基因型。RNA分布于细胞质，细胞核和线粒体内，主要参与遗传信息的传递和表达
• 核酸的分子组成
  • 主要有C.H.O.N.P五种元素，其中P含量较稳定
  • RNA的基本组成单位：核糖核苷酸
  • DNA的基本组成单位：脱氧核糖核苷酸
  • 核苷酸由碱基，戊糖，磷酸三种成分连接而成
  • 碱基为含氮杂环化合物，主要有腺嘌呤——A，鸟嘌呤——G，胞嘧啶——C，尿嘧啶——U，胸腺嘧啶——T
  • DNA中的碱基成分：AGCT，RNA中碱基分子：AGCU
  • 嘌呤碱和嘧啶碱对波长260左右的紫外光有较强吸收能力
  • 碱基和核糖或脱氧核糖通过糖苷键相连形成核苷或脱氧核苷
  • 核苷酸聚合过程中，生成3'，5'-磷酸二酯键，多聚核苷酸或脱氧核苷酸链只能从3'-端延长，具有严格方向性，即5'→3'。核酸分子中相同的戊糖及磷酸交替链接构成分子骨架
• DNA的结构与功能
  • 一级结构：5'-端到3端核苷酸或脱氧核苷酸的排列顺序，DNA携带遗传信息主要依靠核苷酸中的碱基序列变化来实现
  • 二级结构
    • chargaff规则：A=T C=G
    • DNA为双螺旋结构，反向平行，右手螺旋，双链间形成严格的碱基互补配对——AT配对形成两个氢键，CG配对形成3个氢键
    • DNA双螺旋横向稳定靠氢键，纵向靠碱基堆积力
    • DNA双螺旋结构具有多样性——右手螺旋B-DNA(较常见），左手螺旋Z-DNA，A-DNA
  • 三级结构(超螺旋结构)
    • DNA在双螺旋基础上，在细胞内进一步旋转折叠形成具有特定三维构象的空间结构
    • 分类：正超螺旋，负超螺旋(自然条件下，主要以负超螺旋形式存在)
    • 真核生物染色质的基本组成单位：核小体。组蛋白八聚体
  • DNA功能
    • 基因：DNA分子的功能性片段
    • 自我复制
    • 将基因中的遗传信息转录传递给RAN.RNA再翻译合成各种蛋白质
• RNA结构与功能
  • 由磷酸二酯键相连形成的单链核酸分子
  • 一级结构为从5'/端到3'-端的核苷酸排列顺序
  • RNA分子较小，一般以单链形式存在，存在局部双链发卡结构
  • 只有在三级结构时才具有活性
  • 分类：信使RNA——mRNA，为编码RNA，是蛋白质生物合成的直接模板，含量最小，种类最多，寿命最短，具有5'-端的帽子结构，能增强mRNA稳定性，hnRNA是真核生物成熟mRNA的前体(2)转运RNA——tRNA，含有稀有碱基最多.三叶草结构，含有反密码子环，是作为各种氨基酸的转运载体，在蛋白质合成中起活化作用与转运氨基酸的作用。(3)核糖体RNA——rRNA，细胞中含量最多，与核糖体蛋白组成核糖体，为蛋白质生物合成提供场所
• 理化性质
  • 核酸为两性电解质
  • DNA的变性：双螺旋分子中互补碱基对间氢键断裂，使双链变为单链的过程(完全变性，局部变性)
  • 熔解温度Tm，CG含量越高，需要的Tm越高”
  • 复性：解除变性因素后，在适当条件下，解链的两条链重新缔合为双链的过程