公卫执助辅导《生物化学》大纲第八单元核酸的结构功能与核苷酸代谢Word格式.docx

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1：

1的含氮碱基、戊糖和磷酸。

即核酸的基本组成单位是核苷酸。

而核苷酸是由碱基、戊糖和磷酸连接而成。

　　1.碱基嘌呤碱（腺嘌呤A，鸟嘌呤G），嘧啶碱（胸腺嘧啶T，胞嘧啶C，尿嘧啶U）。

　　2.戊糖核糖，脱氧核糖。

　　二、核酸（DNA和RNA）

（一）核苷酸的结构

　　核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。

　　1.核糖核苷酸AMP，GMP，UMP，CMP。

　　2.脱氧核苷酸dAMP，dGMP，dTMP，dCMP。

　　又根据磷酸基团数目不同，有核苷一磷酸，NMP；

核苷二磷酸，NDP；

核苷三磷酸，NTP。

（二）多聚核苷酸

　　核酸是有许多核苷酸分子连接而成的。

每个核酸分子的大小或所含的核苷酸数目是不一样的，尽管核酸分子之间存在差异，但核酸分子中各个核苷酸之间的连接方式完全一样，都是通过前一个核苷酸的3’羟基与后一个核黄酸的5’磷酸缩合生成3’，5’-磷酸二酯键而彼此相连。

这样，核酸就具有了方向性，通常以5’-3’方向为正向。

第二节　DNA的结构与功能

　　一、DNA碱基组成规律

　　DNA是由四种脱氧核糖核苷酸按一定顺序以磷酸二酯键相连形成的多聚脱氧核苷酸链。

DNA中包含四种碱基，即A、G、C、T。

　　二、DNA的一级结构定义

　　核酸中核苷酸的排列顺序。

由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。

核酸分子中的核糖（脱氧核糖）和磷酸基团共同构成其骨架结构。

而遗传信息记录在碱基排列顺序里面。

　　三、DNA的双螺旋结构

（一）DNA双螺旋结构要点

　　1.DNA分子是两条反向平行（一条是5’-3’、另一条是3’-5’走向）的互补双链结构脱氧核糖和磷酸在外，碱基在内，垂直于螺旋轴。

两链的碱基以氢键结合。

互补配对方式：

G≡C，A=T。

　　2.DNA双链是右手螺旋结构螺旋每周含10对碱基，螺距3.4nm，相邻碱基平面距离0.34nm，直径2nm。

　　3.螺旋的表面有大沟及小沟，是蛋白质-DNA相互作用的基础。

　　4.疏水相互作用和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定横向靠氢键，纵向靠碱基间的疏

　　水堆积力维持。

（二）DNA双螺旋结构的多样性

　　DNA、在不同环境、特别是不同湿度串，可以形成不同的立体构象。

上述结构模型为B-DNA，还有A-DNA和左手螺旋Z-DNA结构。

　　四、DNA高级结构

（一）DNA的超螺旋结构

　　DNA双螺旋链的基础上再盘绕即形成超螺旋结构。

　　1.正超螺旋盘绕方向与DNA双螺旋方同相同。

　　2.负超螺旋盘绕方向与DNA双螺旋方向相反。

（二）核小体

　　真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是核小体。

在一个典型的核小体中，大约有200个碱基对，其中146个碱基对与由组蛋白H2A、H2B、H3、H4各两分子组成核小体的核心紧密缠绕；

组蛋白Hl则与处于核小体之间的连接DNA相连。

　　五、DNA的功能

　　DNA是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。

它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。

第三节　RNA的结构与功能

　　一、mRNA、遗传密码

（一）真核生物中mRNA的结构特点

　　1.大多数真核mRNA的5’末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C’2也是甲基化，形成帽子结构：

m7GpppNm。

　　2.大多数真核mRNA的3’末端有一个多聚腺苷酸（polyA）结构，称为多聚A尾。

　　3.hnRNA是mRNA的未成熟的前体。

两者的主要差别有两点：

一是hnRNA核苷酸链中的一些片段将不出现于相应的mRNA中，这些片段称为内含子，而保留于mRNA中的片段称为外显子。

也就是说，hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接，去掉了一些片段，余下的片段被重新连接在一起。

（二）mRNA的功能

　　把DNA所携带的遗传信息，按碱基互补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。

　　（三）遗传密码

　　在mRNA分子开放读码框架内，每3个相互邻近的核苷酸按其特定的排列顺序，组成三联体，决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为遗传密码。

　　二、tRNA

（一）tRNA的一级结构

　　1.含l0%一20%稀有碱基，如双氢尿嘧啶（DHU）等。

　　2.3’末端为CCA-OH。

　　3.5’末端大多数为G。

（二）tRNA的二级结构

　　是三叶草形有氨基酸臂、DHU环、反密码环、额外环和TψC环。

　　（三）tRNA的三级结构

　　是倒L形。

　　（四）tRNA的功能

　　活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。

　　三、rRNA

　　rRNA参与组成核糖体，是蛋白质生物合成的场所。

　　【习题】

　　1.核酸中核苷酸之间的连接方式是

　　A.3’5’磷酸二酯键

　　B.2’5’磷酸二酯键

　　C.糖苷键

　　D.肽键

[答疑编号111080201]

『正确答案』A

　　2.只存在于RNA中的碱基是

　　A.腺嘌呤

　　B.鸟嘌呤

　　C.胞嘧啶

　　D.尿嘧啶

[答疑编号111080202]

『正确答案』D

　　3.对DNA双螺旋的叙述错误的是

　　A.两条链通过碱基之间的氢键连接

　　B.两链反向平行

　　C.碱基位于螺旋的外侧

　　D.腺嘌呤和胸腺嘧啶配对鸟嘌呤和胞嘧啶配

[答疑编号111080203]

『正确答案』C

　　4.某DNA双链，一条链的碱基序列是5’–AACGTTACGTCC-3’,其互补连为

　　A.5’-TTGCAATGCAGG-3’

　　B.5’GGACGTAACGTT-3’

　　C.5’-AACGTTACGTTC-3’

　　D.5’AACGUUACGUCC-3’

[答疑编号111080204]

『正确答案』B

　　5.下列是几种DNA分子的碱基组成比例，哪一种DNA的Tm最高?

　　A.A+T=15%

　　B.G+C=25%

　　C.A+T=80%

　　D.C+G=40%

[答疑编号111080205]

　　6.RNA和DNA彻底水解后的产物

　　A.核糖相同部分碱基不同

　　B.碱基相同核糖不同

　　C.碱基部分不同核糖不同

　　D.碱基不同核糖相同

[答疑编号111080206]

第四节　核酸的理化性质

　　一、DNA变性和复性的概念

（一）DNA变性

　　在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程叫DNA的变性。

DNA的变性是DNA二级结构破坏、双螺旋解体的过程。

DNA的变性中以DNA的热变性最常见。

　　1.增色效应DNA变性时其溶液0D260增高的现象。

　　2.Tm　热变性的DNA是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内。

紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称融解温度（meltingtemperature，Tm）。

其大小与G+C含量成正比。

（二）DNA复性的定义

　　在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。

　　二、核酸杂交

　　在DNA变性后的复性过程中，如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件（温度及离子强度）下，就可以在不同的分子间形成杂化双链。

第五节　核苷酸代谢

　　核苷酸分为嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸，核苷酸代谢包括合成代谢与分解代谢

　　一、嘌呤核苷酸的代谢

　　腺嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸

（一）合成代谢

　　1.嘌呤核苷酸从头合成的主要途径

（1）合成部位：

主要是肝，其次是小肠和胸腺。

（2）原料：

　　磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、C02及一碳单位。

　　（3）关键酶：

　　PRPP合成酶

　　PRPP酰胺转移酶。

　　2.补救合成：

（1）部位：

脑、骨髓。

（2）原料　磷酸核糖、嘌呤碱或嘌呤核苷。

　　（3）关键酶　腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）、次黄瞟呤鸟瞟呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）。

（二）分解代谢

　　1.最终产物：

尿酸

　　尿酸产生过多可

　　导致痛风

　　痛风的机制：

尿酸生成过量或尿酸排出过少。

　　2.代谢抑制剂：

别嘌呤醇。

　　临床中常用别嘌呤醇治疗痛风，机制为别嘌呤醇是次黄嘌呤类似物，能竞争性抑制黄嘌呤氧化酶，从而抑制尿酸的生成。

　　二、嘧啶核苷酸的代谢

　　1.从头合成

（1）原料：

磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、C02。

（2）关键酶：

PRPP合成酶、

　　氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ（CPSIl，位于细胞液中）。

　　2.补救合成

　　关键酶：

嘧啶磷酸核糖转移酶。

　　最终产物：

β-丙氨酸、C02、NH3、β-氨基异丁酸。