生物教师必备:核酸的组成成分、结构与性质 下载本文

内容发布更新时间 : 2025/2/25 12:50:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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核酸

天然的核酸可分为两大类:核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。真核细胞中,RNA主要分布在细胞质内,在细胞核内仅有少量存在,线粒体、叶绿体内也有分布;DNA主要分布在细胞核内,线粒体、叶绿体内也有少量存在。 (一)核酸的组成成分

将核酸水解可以得到核酸的基本组成单位——核苷酸,而核苷酸还可以进一步分解成核苷和磷酸。核苷又可进一步分解成碱基和戊糖。

1.戊糖

组成核酸的戊糖有两种:β-D-核糖和β-D-2-脱氧核糖。前者存在于RNA,后者存在于DNA。

2.碱基

碱基分为两类:一类是嘌呤,为双环分子,一般有腺嘌呤(A)、鸟嘌吟(G)两种;另一类是嘧啶,为单环分子,一般有胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)三种。DNA中含有A、G、C、T,RNA中含有A、G、C、U。凡含有酮基的嘧啶碱或膘吟碱,在溶液中可以发生酮式和烯醇式的互变异构现象。结晶状态时,为这种异构体的等量混合物。在生物体内则以酮式占优势,这对核酸分子中氢键结构的形成非常重要。

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在核酸中还存在少量其他修饰碱基。核酸中的修饰碱基多是4种主要碱基的衍生物,大多是甲基化碱基,都是在核酸生物合成后,酶促加工修饰而成。这些修饰碱基对核酸的生物功能具有重要的作用。tRNA的修饰碱基种类较多,如次黄瞟吟。二氢尿呼唤、4一硫尿嘧啶、5一甲基胞嘧啶。

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3.核苷

戊糖C-l’的羟基与嘧啶碱N-l或瞟吟碱N-9上的氢缩合连接成共价的β-N-糖苷键。形成核苷。由核糖组成的核苷为核糖核苷,用单符号(A、G、C、U)表示,由脱氧核糖构成的核苷,称脱氧核苷,则在单个符号前加一个小写的d(dA、dG、dC、dT)。在tRNA中存在少量5-核糖尿嘧啶,是一种碳苷,其C-1’是与尿嘧啶的第5个碳原子相连,因为戊糖与碱基连接方式比较特殊.也称假尿苷苦.用符号Ψ表示。

4.核苷酸

核苷酸是核苷的磷酸酯。核糖核苷酸的核糖有3个自由的羟基,因此磷酸酯化分别可生成2′-、3′-和5′-核苷酸。脱氧核苷酸的糖上只有两个自由羟基,只能生成3′-和5’-脱氧核苷酸。生物体内的游离核苷酸多为5′-核苷酸。

(二)核酸的结构 1.DNA的结构 (1)一级结构

构成DNA的脱氧核苷酸之间,由前一个残基的脱氧核糖3′-羟基与后一个残基脱氧核糖的5′-磷酸形成:3′,5′-磷酸二酯键,彼此相连而形成多脱氧核苷酸长链(图1-1-12)。整个长链有两个游离的末端:脱氧核糖5'-OH末端(称5′-末端)和脱氧核糖3′-OH末端(称3′-末端),长链由5′-末端向3′-末端的延伸(5′-末端→3′-末端)。

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