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嘌呤9位N和嘧啶1位C与戊糖第1位生成

19.DNA的一级结构）：

DNA链中的碱基组成（A、T、C、G）及其排列顺序。

脱氧核苷酸之间的连接键：

3'

5'

-磷酸二酯键。

20.DNA的二级结构——双螺旋结构其主要特点是：

1）两条链方向相反、相互平行、主链是磷酸戊糖链，处于螺旋外侧。

2）碱基在螺旋内侧并配对存在，A与T配对的G与C配对，A与T之间二个氢键相连（A-T），G与C之间三个氢键相链（G-C）。

3）螺旋直径2nm，二个碱基对平面距0.34mm，10bp为一螺距，距离为3.4nm。

4）稳定因素主要是碱基之间的氢键和碱基对平面之间的堆积力

21.1．tRNA（分子量最小）——转运和活化氨基酸：

1.含较多稀有碱基；

2.所有tRNA的3'

末端均是-CCA的结构3.tRNA二级结构特点：

呈三叶草形，三级结构：

呈倒L型。

2．mRNA——是蛋白质合成的直接模板（含量最少，原核生物不需要进行加工即帽子结构和尾巴结构）tRNA四个环的作用？

见课本237页

真核生物的mRNA（寿命最短）结构特点：

1、帽尾结构：

5'

-末端（首部）有m7-Gppp的帽子，3'

-末端（尾部）有20-200多聚A的尾巴（polyA）2、.密码子：

mRNA从5'

-端起读，每三个相邻碱基组成一个三联体，代表一个氨基酸信号，即为密码子。

（决定蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，即一级结构）

3．rRNA——提供蛋白质合成场所。

（5S是真核生物和原核生物所共有的，RNA中含量最多）真核生物（5s、5.8s、18s、23s）原核生物（5s、16s、23s）

1．变性：

核酸（DNA）双链间的氢键断裂，双链结构解开形成两条单链的的过程，变性因素：

加热或化学处理（如尿素、甲酰胺等）。

增色效应：

指核酸变性时，在260nm紫外吸收值增加。

变性温度：

也称熔点（用Tm表示），紫外吸收值达最大增加值一半时的温度。

DNA变形，其粘性变小

DNA组分中的G-C%越多，Tm值就与越高，DNA均一时，Tm窄，反之宽。

介质强度低时，Tm低，DNA分子量大时，Tm高。

2.复性（退火）：

变性DNA分子中二条彼此分开的多核苷酸链间碱基重新配对，形成双螺旋的过程称复性。

条件是：

缓慢地降低温度。

减色效应：

也称低色效应，指复性后260nm紫外吸收值又重新降低至原来双螺旋分子水平的现象。

3．杂交：

是指二条不同来源的变性DNA单链或DNA与RNA单链间，因有一段顺序存在着碱基配对关系，从而通过氢键连接生成新的DNA双链或杂种DNA-RNA双链的过程。

（分子杂交是以核酸的变性和复性为基础）

1.RNA对碱性不稳定，生成2’-核苷酸3’-核苷酸，DNA对酸性不稳定。

2.假尿苷中糖苷键连接方式是C-C3.DNA析出时从B-DNA经过C-DNA最终变为A-DNA。

（Z-DNA为左手螺旋）;

核小体是真核生物DNA三级结构1）能量载体：

ATP、UTP、CTP等2）辅酶类：

NADH、FAD、COA）第二信使：

cAMP、CGMP

酶的作用特点:

1.高效性2.．高度的特异性（结构专一性又分绝对专一性和相对专一性。

前者只催化一种底物，进行一种化学反应,后者可作用一类化合物或一种化学键,立体异构专一性指酶对底物立体构型的要求。

）

按照酶促反应的性质，分为六大类1.氧化还原酶。

2．转移酶。

3．水解酶4.裂解酶5.异构酶6．合成酶

辅酶与酶蛋白结合疏松，辅基与酶蛋白结合紧密，酶分为单体酶，寡聚酶，多酶体系

重点活性中心：

是它结合底物和将底物转化为产物的区域（必需基团—--结合基团、催化基团、结构基团）（见课本）

酶促反应动力学是研究酶促反应的速率和影响此速率的各种因素：

1.酶浓度对反应速度的影响2.底物浓度对酶反应速度的影响3.pH、温度对反应速度的影响4.激活剂对反应速度的影响5.抑制剂对反应速度的影响

同工酶：

具有不同的分子形式但却催化相同的化学反应的一组酶称为同工酶（乳酸脱氢酶有五种同工酶，心肌中主要是H4）

多功能酶：

一种具有不同催化功能的酶（如逆转录酶）

酶原：

没有活性的酶的前体称为“酶原”，酶原转变成酶的过程称为酶原激活。

其实质是酶活性部位形成或暴露的过程

酶的催化本质：

降低底物分子的活化能

酶的共价修饰：

某些酶蛋白肽链上的侧链集团在另一酶的催化下，与某种化学集团发生共价结合和解离，从而改变酶的活性

二）Km的意义1．当V=1/2Vmax时,Km=[S],Km是反应速率v等于最大速率V一半时的底物浓度3．Km是酶的特征性常数，它只与酶的结构和酶所催化的底物有关，与酶浓度无关。

Km值可用来表示酶Km》[s]呈线性关系，km《[s]零级反应。

4.对底物的亲和力，Km值越小，酶与底物的亲和力越大；

反之，则越小

（一）不可逆抑制作用：

通常以共价键与酶活性中心上的必需基团相结合，使酶失活，一般不能用透析、超滤等物理方法去除。

如有机磷化合物与胆碱酯酶活性中心的丝氨酸羟基不可逆结合，解磷定（PAM）可解除有机磷化合物对羟基酶的抑制作用重金属盐引起的巯基酶中毒，可用络合剂或加入其他过量的巯基化合物，（如二巯基丙醇（BAL））来解毒。

（二）可逆抑制作用：

通常以非共价键与酶可逆性结合，使酶活性降低或失活，采用透析、超滤的方法可去除抑制剂，恢复酶活性。

可逆抑制有竞争、非竞争、反竞争3种类型。

（1）竞争性抑制剂的结构与底物类似，且在酶的同一部位（活性中心）和酶结合，{仅在加大底物浓度时才逐渐抵消}，显然Km值要增加，Vmax不变。

（丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂）

（2）非竞争性抑制剂不直接影响酶与底物的结合，酶同时和二者结合生成的中间产物是三元复合物，也无正常产物生成，所以Km不变，而Vmax减小。

（3）反竞争抑制剂促进酶与底物的结合，形成的三元复合物也不能形成正常产物，所以Km变小，Vmax也变小。

1.比较酶制剂的纯度可用比活力，2.最适温度（PH）不是酶的特征性常数，3.Km可以作为其特征性常数（注意酶活力单位）

维生素

辅酶形式

反应类型

缺乏症

硫胺素（B1）

焦磷酸硫胺素（TPP）

α-酮酸氧化脱羧反应

脚气病

核黄素（B2）

黄素单核苷酸（FMN）

黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）

氧化还原反应

口角炎、舌炎角膜炎、视网膜炎等

烟酸或烟酰胺（维生素PP）

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）

癞皮病

泛酸

辅酶A（CoA-SH）ACP

酰基转移反应

--------------

维生素B6

磷酸吡哆醛（PLP）、磷酸吡哆胺（PMP）

转氨基作用、脱羧作用

---------------

生物素

生物素羧基载体蛋白（BCCP）

CO2的固定

-------------

叶酸

四氢叶酸（FH4）

一碳单位转移

巨幼红细胞贫血

钴胺素（B12）,唯一含金属元素的维生素

5＇-脱氧腺苷钴胺素

甲钴胺素

1，2--氢原子转移

甲基转移

脂溶性维生素

结构与性质

功能

维生素A

主要β-胡萝卜素转化成维生素A

11-顺视黄醛与视蛋白结合成视紫红质

夜盲症

维生素D

1,25-二羟维生素D3

促进钙磷的吸收

软骨病（成人）佝偻病（幼儿）

维生素E

生育酚、生育三烯酚

抗氧化、抗自由基、保护自由膜

维生素K

凝血（凝血因子2、10、9、7）

出血

糖代谢途径：

糖酵解：

1.发生部位：

胞液2.两次低位水平磷酸化：

磷酸烯醇式丙酮酸--丙酮酸1，3-二磷酸甘油酸--3-磷酸甘油酸3.三步不可逆反应：

葡萄糖-----6-磷酸葡萄糖，6-磷酸果糖----1，6-二磷酸果糖，磷酸烯醇式丙酮酸--丙酮酸4.净生成2分子NADH+H和ATP

葡萄糖-----6-磷酸葡萄糖-6-磷酸果糖----1，6-二磷酸果糖--2分子磷酸丙糖-----1，3-二磷酸甘油酸------3-磷酸甘油酸--------2-磷酸甘油酸-磷酸烯醇式丙酮酸--丙酮酸

1.糖酵解的生理意义：

1.主要的生理功能是在缺氧时迅速提供能量2.正常情况如红细胞下为一些细胞提供部分能量3.糖酵解是糖有氧氧化的前段过程，其一些中间代谢物是脂类、氨基酸等合成的前体。

2.糖酵解的调节：

糖酵解途径中有3个不可逆反应：

分别由己糖激酶、6-磷酸果糖激酶1和丙酮酸激酶催化的反应。

它们是糖无氧酵解途径的三个调节点，其中以6-磷酸果糖激酶1的活性是该途径中的主要调节点.F-2，6-BP是6-磷酸果糖激酶1最强烈的激活剂.

丙酮酸的去路：

1.在无氧条件下生成乳酸、乙醇2.在有氧条件下生成乙酰COA进入TCA循环3.低血糖时进行糖异生4.转氨基生成氨基酸

丙酮酸脱氢酶系：

丙酮酸脱氢酶，二氢硫辛酸乙酰转移酶及二氢硫辛酸脱氢酶，参与的辅酶有TPP，硫辛酸，FAD，NAD+，辅酶A。

丙酮酸最后接受脱去的氢的是NAD+此过程也可以形成ＮＡＤＨ＋Ｈ

TCA循环：

在线粒体，2.消耗一份子的乙酰COA3.四次脱氢、两次脱羧、一次底物水平磷酸化（琥珀酰COA—>

琥珀酸）4.生成一份子FADH2.三份子NADH+H、2分子co2、1分子GTP，5.关键酶：

柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体6.1分子乙酰COA可以生成10分子ATP7.三步不可逆反应：

柠檬酸的生成、α-酮戊二酸的生成、琥珀酰COA的生成注意TCA的反应过程

TCA循环的生理意义：

（1）三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的最终代谢通路。

糖、脂和蛋白质在体内代谢都最终生成乙酰辅酶A，然后进入三羧酸循环彻底氧化分解成水、CO2和产生能量。

（2）三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的枢纽。

（3）为其他物质代谢提供小分子物质

草酰乙酸的来源：

1.丙酮酸羧化2.苹果酸脱氢3.柠檬酸裂解4.天冬氨酸转氨

戊糖磷酸：

胞液，2.关键酶：

6-磷酸葡萄糖脱氢酶，3.过程：

一次脱羧，两次脱氢，4.生成2份子NADPH+H（维持GSH的还原性；

参与脂肪酸、核苷酸等的合成）,一份子5-磷酸核糖

糖异生：

1.由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。

2.原料：

有乳酸、甘油、丙酮酸和生糖氨基酸等。

3.部位：

主要在肝脏，肾脏的细胞浆或线粒体中。

4.反应特点：

糖异生途径有四个关键酶：

磷酸葡糖酶、二磷酸果糖酶、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。

2.磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸、草酰乙酸三者之间的反应构成丙酮酸羧化支路。

3.此途径克服了两大障碍，能量的障碍及膜的障碍。

使糖酵解进行逆转，非糖物质转变成糖。

如乳酸、甘油糖异生的生理意义：

1.维持血糖水平恒定。

糖异生的主要原料为乳酸、氨基酸及甘油。

饥饿时主要为氨基酸和甘油。

2.补充糖原储备直接途径：

G→UDPG→糖原间接途径（三碳途径）：

G→三碳化合物→糖原3.调节酸碱平衡

乳酸循环：

　　肌肉收缩通过糖酵解生成的乳酸进入血液后，再入肝异生成葡萄糖。

葡萄糖释入血液后又被肝摄取所构成的乳酸循环

二、糖原的合成与分解

肝和肌肉是贮存糖原的主要组织器官，肝糖原则是血糖的重要来源。

1.糖原的合成代谢的关键酶：

糖原合酶。

从葡萄糖合成糖原是一个耗能过程UDPG是合成糖原的活性体。

2.糖原的分解代谢：

磷酸化酶（关键酶）和葡萄糖-6-磷酸酶，葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、肾中，肌肉中缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，所以只有肝和肾可补充血糖，而肌糖原不能分解成葡萄糖

必需脂肪酸：

人体不能合成，必须有食物供给：

亚油酸、亚麻酸

脂肪的合成代谢：

1.合成部位：

（1）细胞液（软脂酸）的合成，

（2）碳链的延长主要在内质网或线粒体2.关键酶：

乙酰COA羧化酶（为限速酶，生物素为其辅酶，长链脂肪酰COA为其抑制剂，乙酰COA——>

丙二酸COA）和脂肪酸合酶（ACP酰基载体蛋白）3.NADPH：

磷酸戊糖途径和苹果酸酶反应

2.脂肪酸的β氧化：

①活化生成脂酰CoA②脂酰CoA进入线粒体（此过程也是脂肪酸氧化的限速步骤，丙二酸COA抑制脂酰肉碱脂酰转移酶I活性，阻止酯酰coA进入线粒体进行β—氧化）：

脂酰肉碱脂酰转移酶I和Ⅱ③β-氧化：

脱氢、加水、再脱氢、硫解，这4步连续反应后，生成少2个碳原子的脂酰CoA。

.每次β氧化生成1分子NADH，1分子FADH2和1分子乙酰CoA和少2个碳原子的脂酰CoA

软脂酸：

106ATP,硬脂酸120ATP

奇数碳原子最后生成乙酰COA和丙酰COA（丙酰COA羧化酶）琥珀酰COATCA循环

乙酰COA的去路：

1.生成脂肪酸2.生成胆固醇3进入TCA.氧化供能4.生成酮体

乙酰COA的来源1。

脂肪酸的β-氧化2.丙氨酸的氧化3酮体的分解4生糖氨基酸的分解

酮体（并不是脂肪代谢的有毒物质）是脂肪酸在肝脏不完全氧化的中间产物1,。

包括：

乙酰乙酸，β-羟丁酸和丙酮2.原料：

乙酰CoA3.部位：

肝4.关键酶：

HMG-CoA合成酶5利用：

肝外组织（肝脏不含利用酮体的酶）6.意义：

肌肉和脑组织的重要能源之一。

患糖尿病时酮体生成增加，可导致酮症酸中毒。

乙酰COA-乙酰乙酰COA+乙酰COAHMG-CoA-乙酰乙酸---丙酮或β-羟丁酸

氨的去向1.重新利用合成氨基酸、核酸。

2.贮存Gln，Asn高等植物将氨基氮以Gln，Asn的形式储存在体内。

（3）排出体外排氨动物以氨的形式排出。

排尿酸动物：

鸟类、爬虫类，以尿酸形式排出。

排尿动物：

以尿素形式排

1、一碳基团的载体：

1.四氢叶酸（FH4）。

2.S-腺苷蛋氨酸（SAM），四氢叶酸是一碳基团的主要载体，分子上的N5和N10是结合一碳基团的位置，SAM是体内甲基的重要来源（SAM参与肾上腺激素、胆碱、甜菜碱肉毒碱、肌酸生成）

2、一碳基团的来源：

甘氨酸、组氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、等

生酮氨基酸（只能生酮体）：

赖氨酸、亮氨酸。

生糖兼生酮氨基酸：

苯丙氨酸、酪氨酸、异亮氨酸、色氨酸

α-酮酸的去路：

1.通过转氨基生成非必需氨基酸，2.转化生成糖和脂肪3.氧化供能

联合转氨基1.转氨偶联氧化脱氨基（主要在肝、肾）2.转氨偶联AMP循环脱氨基（主要在骨骼肌、心肌）

转氨酶、脱羧酶的辅酶为磷酸吡哆醛。

必需氨基酸（有些氨基酸只能在植物及微生物合成人体必须从食物中获得：

异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸

天冬氨酸脱羧生成β-丙氨酸；

谷氨酸脱羧生成GABA（神经性抑制剂）；

组氨酸脱羧生成组胺（过敏、血压下降）；

色氨酸脱羧生成5-羟色胺（血压升高）

氨的转运：

1、丙氨酸-葡萄糖循环2、谷氨酰胺转运

肝脏是合成尿素的主要部位

尿素循环途径（鸟氨酸循环）：

（先在线粒体，后在胞液进行）

（1）、氨甲酰磷酸（氨甲酰磷酸是高能化合物）是在氨甲酰磷酸合酶I催化作用下生成的。

（氨甲酰磷酸合酶I：

存在于线粒体中，参与尿素的合成。

氨甲酰磷酸合酶II：

存在于胞质中，参与尿嘧啶的合成。

）

N-乙酰谷氨酸是氨甲酰磷酸合酶I、II激活剂

（2）、合成瓜氨酸（鸟氨酸转氨甲酰酶）：

鸟氨酸接受氨甲酰磷酸提供的氨甲酰基，生成瓜氨酸。

瓜氨酸形成后就离开线粒体，进入细胞液。

（3）、合成精氨琥珀酸（精氨琥珀酸合酶）

（4）、精氨琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索素酸（精氨琥珀酸裂解酶）

　精氨酸代琥珀酸→精氨酸+延胡索酸。

生成延胡索酸。

延胡索素酸可以经苹果酸、草酰乙酸再生为天冬氨酸，

（5）、精氨酸水解生成鸟氨酸和尿素

尿素形成后由血液运到肾脏随尿排除。

总结：

形成一分子尿素可清除2分子氨（一份子来自游离的氨，一份子来自天冬氨酸）及一分子CO2，消化3分子ATP，消耗4个高能磷酸键。

尿素循环与TCA的关系：

草酰乙酸、延胡索酸　尿酸（包括尿素）也是嘌呤代谢的终产物。

体内脱氧核糖核苷酸合成有两条途径：

一是在相应的二磷酸核苷水平上还原生成（核糖核苷酸还原酶）；

二是dUMP转变生成TMP，其甲基供体为N5，N10-甲烯四氢叶酸。

从头合成途径（在胞液内合成）：

体内嘌呤核苷酸的合成代谢中，利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸称为从头合成途径。

PRPP（5-磷酸核糖焦磷酸）IMP（次黄嘌呤核苷酸）XMP（黄嘌呤核苷酸）GMP或ＡＴＰ

2．补救合成途径：

利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸，称为补救合成途径。

嘌呤核苷酸补救合成的生理意义：

节省从头合成时能量和一些氨基酸的消耗；

体内某些组织器官，例如脑、骨髓等由于缺乏从头合成嘌呤核苷酸的酶体系，而只能进行嘌呤核苷酸的补救合成

嘌呤在人体内分解代谢的终产物是尿酸（痛风主要是尿酸含量过多可以用别嘌呤醇治疗）

嘧啶的代谢产物：

尿/胞嘧啶（CO2、NH3、β-丙氨酸）；

胸腺嘧啶（CO2、NH3、β氨基异丁酸）

嘧啶环、嘌呤环的各个原子来源

DNA的生物合成

一、在细胞内，DNA的合成方式有两种：

1.DNA复制2.逆转录３．ＰＣＲ（扩增）

二、DNA的复制

（一）DNA的半保留复制：

每个子代DNA分子的一条链来自亲代，另一条则是新合成的，这样的复制合成方式称为半保留复制。

三、DNA复制（DNA的复制是半不连续复制）的全过程可总结为八步：

①解链酶结合于复制起始区，局部解开DNA双链。

然后，单链结合蛋白（ＳＳＢ）结合到已解开的单链上，避免已解开的单链重新互相配对，同时保护它不受核酸酶的水解。

②引发体结合于被打开的DNA单链上，合成出小段RNA引物。

③DNA旋转酶在复制叉前面特定位点解旋，以释放复制叉前进过程中产生的张力。

④DNA聚合酶Ⅲ进入复制起点，它识别引物3´

-OH末端，并结合在模板上，以四种dNTP为底物，按碱基配对原则，催化与模板互补的脱氧核苷酸的5´

-磷酸基以磷酸酯键连接到引物3´

-OH上，同时释放焦磷酸，使链延长。

⑤聚合反应继续到新链与前一个冈崎片段的RNA引物5'

-端相遇时，DNA聚合酶Ⅲ脱离。

⑥DNA聚合酶Ⅰ以其5´

→3´

外切酶活力切除RNA引物，产生的空缺也由DNA聚合酶Ⅰ的5´

聚合酶活力补齐。

⑦冈崎片段之间的裂缝由DNA连接酶连接，成为连续的新链。

⑧新合成子链与它的亲链模板链缠绕成双螺旋。

四RNA生物合成

以DNA为模板进行RNA聚合反应，按碱基互补配对原则合成出与模板碱基顺序互补的RNA链，这一过程称转录。

某些情况下，RNA也可以自身为模板进行RNA复制。

1转录

DNA指导的RNA合成，由RNA聚合酶催化，以四种NTP为底物，以DNA为模板不需要引物，按碱基互补配对的原则合成出rRNA、mRNA、tRNA三类RNA。

转录过程中，DNA双链中只有一条链作为模板（模板链、反义链、负链），另一条不作为模板（编码链、有义链、正链）。

DNA两条链中并不总以一条链作为转录模板，有些基因可能以这条链为模板转录，而另一些基因以另一条链为模板转录。

转录过程是从模板DNA上特定点（启动子）起始的，并在特定点（终止子）上终止。

。

（二）转录过程

转录过程可分为起始、延伸、终止三个阶段。

1、转录的起始：

RNA的转录是从DNA模板上特定部位开始的，这个特定部位叫做启动子。

RNA聚合酶（全酶：

α2ββ’σ，核心酶：

α2ββ’），σ因子识别启动子

1、转录开始，RNA聚合酶σ因子识别启动子－35碱基序列，导致RNA聚合酶全酶与启动子特定部位紧密结合，并在－10序列局部打开DNA双螺旋，第一个G或A核苷三磷酸底物插入转录起始部位，与模板配对结合使转录开始。

2、RNA链的延伸模板上转录起始的第一个核苷酸一般是嘧啶核苷酸，故RNA上的第一个核苷酸是嘌呤核苷酸。

RNA的合成不需引物。

当与模板互补的第二个核苷三磷酸的5´

-磷酸基与第一个核苷酸的3´

-OH形成3´

，5´

-磷酸二酯键，并释放出焦磷酸时，开始了RNA链的延伸。

高能磷酸键断裂放出能量推动聚合反应不可逆进行。

与模板链配对的NTP不断加入，新生RNA就不断延伸。

3、RNA链延伸到一定程度，σ因子从全酶脱落，由核心酶催化继续延伸4、刚合成的RNA与模板DNA之间形成杂交双链，但这种双螺旋不稳定，核心酶移过一段后，杂交双螺旋解开，两条DNA单链重新缔合成双链，而新生RNA链游离出来。

转录的终止

当核心酶沿模板3´

→5´

方向移动到终止信号区域时，转录终止。

提供终止信号的DNA序列称为终止子。

终止子在终止位点之前有一个二重对称序列（即回文序列），当这段序列被转录，RNA能形成特殊的二级结构（发夹结构），这种二级结构能被RNApol因子所识别，并终止转录过程。

RNA的转录后加工

由RNA聚合酶转录生成的RNA分子往往是，不具有生物活性的分子量较大的前体R