核酸结构与功能

1、第三章核酸结构与功能一、内容提要核酸是具有复杂结构和重要生物功能的生物大分子，可分为DNA和RNA,其基本单位是核苷酸。核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成，碱基与戊糖通过糖苷键形成核苷，核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸。DNA是由许多脱氧核苷酸分子通过3，磷酸二酯键连接而成的。DNA的一级结构是指DNA分子中脱氧核苷酸从-末端到3-末端的排歹列顺序。DNA二级结构是由两条平行反向的多聚脱氧核苷酸链围绕同一中心轴，以右手螺旋方式形成的双螺旋结构，结构的表面有一个大沟与小沟，双螺旋结构的外侧是由磷酸与脱氧核糖组成的亲水性骨架，内侧是疏水的碱基，碱基平面与中心轴垂直。两条链同一平面上的碱基形成氢键，使两条

2、链连接在一起。双螺旋结构的直径为2nm,螺距为3.4nm,每一个螺旋有10个碱基对，每两个碱基对之间的相对旋转角度为36，每两个相邻的碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。DNA双螺旋结构的横向稳定性靠两条链间的氢键维系，纵向稳定性则靠碱基平面间的疏水性碱基堆积力维系。DNA在双螺旋结构的基础上将进一步折叠成为超级结构。原核生物的超级结构为超螺旋结构，真核生物中DNA与组蛋白构成核小体，并进一步折叠形成染色体。DNA是生物遗传信息的载体，是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。RNA是由许多核糖核苷酸分子通过3,磷酸二酯键连接而成的。RNA的一级结构是指R

3、NA分子中核糖核苷酸从-末端到3-末端的排列顺序。RNA通常以一条核苷酸链的形式存在，但可以通过链内的碱基配对形成局部的双螺旋，从而形成茎环状的二级结构和特定的三级结构。RNA和蛋白质共同负责基因的表达与表达过程的调控。主要的RNA包括：mRNA,真核生物成熟的mRNA的结构特点是含有端的帽子结构和3端的多聚A尾结构。mRNA的功能是把核内DNA的碱基顺序按照碱基互补原则，抄录并转移到细胞质，为蛋白质的生物合成提供直接模板。tRNA,分子量较小，含有较多的稀有碱基为结构特点。二级结构呈现三叶草结构，三级结构是倒L形。tRNA的功能是在蛋白质合成过程中作为各种氨基酸的载体，并通过反密码子辨认mR

4、NA的密码子，将其所携带的氨基酸准确地运送到合成的肽链上。rRNA,是细胞内含量最多的RNA,rRNA与核糖体蛋白共同构成核糖体。核糖体的功能是蛋白质合成的场所，起装配机的作用，在此装配过程中，无论是何种mRNA或tRNA,都必须与核糖体进行结合，氨基酸1 温度。10.反密码环是tRNA茎环结构之一，因环中含有与mRNA密码互补的碱基而得名。11.不同来源的DNA单链之间或DNA与RNA单链之间，只要存在着一定程度的碱基配对关系，它们就有可能形成杂化双链，这一过程称为核酸分子杂交。（二）选择题A型题：1.D2.C3.B4.C5.B6.B7.C8.B9.D10.B11.E12.D13.C14.D

5、15.A16.D17.C18.D19.A20.B21.D22.C23.D24.A25.A26.B27.C28.D29.E30.E31.A32.C33.B34.E35.D36.D37.E38.E39.B40.A41.C42.D43.C44.D45.B46.BB型题：1.B2.D3.E4.A5.B6.C7.A8.C9.D10.B11.A12.A13.D14.B15.C16.C17.E18.B19.C20.DC型题：1.C2.A3.D4.C5.D6.A7.A8.C9.D10.BX型题：1.ABC2.ABC3.CD4.ACDE5.BDE6.ABDE7.ABCE8.AC9.ACE10.BD11.ABDE

6、12.ABCD13.DE14.AB15.ACD16.ABCD17.ABCD18.AC19.ABC20.DE（三）填空题：1mRNA；tRNA；rRNA；2磷酸；戊糖；碱基；碱基；嘌呤；嘧啶3腺嘌呤；鸟嘌呤；胞嘧啶；尿嘧啶；胸腺嘧啶；稀有碱基4糖苷键；核苷5.单核苷酸；3,5-磷酸二酯键6260nm72；38.三叶草形结构；倒L形结构（四）问答题：.DNARNA一级结构的相同点：.以单核苷酸作为基本结构单位.单核苷酸之间以3,5-磷酸二酯键相连.都有A、G、C一级结构的不同点：1.基本结构单位脱氧核苷酸核糖核苷酸2.核苷酸残基数目几千至几千万几十至几千3.碱基胸腺嘧啶尿嘧啶4.碱基互补A与T,G

7、与CA与U,G与C二级结构的不同点：双链单链右手螺旋茎环结构.动物细胞内主要含有的RNA种类及功能分类细胞核与细胞液功能信使RNAmRNA蛋白质合成的模板转运RNAtRNA转运氨基酸核糖体RNArRNA核糖体的组成成分不均一核RNAhnRNA成熟mRNA的前体小核RNAsnRNA参与hnRNA剪接、转运.DNA双螺旋结构的要点是：（1）DNA分子是由两条平行但走向相反的多聚脱氧核苷酸链围绕同一中心轴，以右手螺旋方式形成的双螺旋结构，结构的表面有一个大沟与小沟。（2）双螺旋结构的外侧是由磷酸与脱氧核糖组成的亲水性骨架，内侧是疏水的碱基，碱基平面与中心轴垂直。两条链同一平面上的碱基形成氢键，使两条

8、链连接在一起。A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。A-T、G-C配对的规律称为碱基互补规律，两条链则互为互补链。（3）双螺旋结构的直径为2nm,螺距为3.4nm,每一个螺旋有10个碱基对，每两个碱基对之间的相对旋转角度为36，每两个相邻的碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。（4）DNA双螺旋结构的横向稳定性靠两条链间的氢键维系，纵向稳定性则靠碱基平面间的疏水性碱基堆积力维系。.真核生物mRNA的结构特点：（1）大部分真核细如RNA的5-末端都以7-甲基鸟嘌呤-三磷酸核苷（mGpppN）为起始结构，这种结构称为帽子结构。（2）真核生物mRNA的3-末端，有多个腺苷酸连接而成的多聚腺苷酸结构，称为多聚腺苷酸尾或多聚4尾。.具有催化作用的RN