一、核酸的化學組成及一級結構
天然存在的核酸有兩類,一類為脫氧核糖核酸(DNA),另一位類為核糖核酸(RNA)。
核苷酸是核酸的基本組成單位,而核苷酸包則包含鹼基、戊糖和磷酸三種成分。
一、一級結構
在核苷酸鏈中,核苷酸的排列順序從5'至3'稱為核酸的一級結構。
由於核苷酸的差異主要是鹼基不同,因此也稱為鹼基序列。
2、DNA與RNA在化學組成、結構與生物學功能方面的異同
相同點:含有鹼基A、G、C、戊糖和磷酸
不同點:DNA含脫氧核糖,含T;
RNA含核糖、含U。
二、DNA的空間結構與功能
1、DNA的二級結構——雙螺旋結構模型
DNA雙螺旋結構模型的要點:
(1)DNA是一反向平行的雙鏈結構,脫氧核糖和磷酸骨架位於雙鏈的外側,鹼基位於內側,兩條鏈的鹼基之間與氫鍵相連接。
(2)DNA是一右手螺旋結構。
(3)維持雙螺旋穩定的主要力是鹼基堆積力(縱向)和氫鍵(橫向)。
2、DNA的超螺旋結構
DNA在雙螺旋二級結構基礎上可盤曲成緊密的空間結構。
3、DNA的功能
作為生物遺傳信息複製的模板和基因轉錄的模板,它是生命遺傳繁殖的物質基礎,也是個體生命活動的基礎。
一個生物體的全部基因序列稱為基因組。
三、RNA的結構與功能
1、信使RNA(mRNA)的功能是在細胞核內轉入DNA基因序列信息,自身成為遺傳信息載體即信使,由核內合成後轉移到細胞液,指導蛋白質分子的合成。
2、轉運RNA(tRNA)分子量最小,已知tRNA由70~90個核苷酸構成。
3、核蛋白體RNA(rRNA)在細胞內含量最多,約占RNA總量的80%以上。
四、核酸的理化性質
核酸為兩性電解質。
1、DNA變性
指雙螺旋DNA分子在某些理化因數作用下,使互補鹼基對間的氫鍵斷裂,雙螺旋結構鬆散,變成單鏈的過程。
包括完全變性或局部變性。
在變性過程中,共價鍵不被破壞。
2、增色效應
由於變性時雙螺旋鬆散,鹼基暴露,對260nm紫外吸收將增加,OD260值增高,稱之為增色效應;
除去變性因素後,單鏈DNA依鹼基配對規律恢復雙螺旋結構,OD260值減小,稱為減色效應。
3、Tm值
DNA的變性從開始解鏈到完全解鏈,是在一個相當窄的溫度範圍內完成的,在這一範圍內,紫外光吸收值達到最大值的50%時的溫度稱為DNA的減連溫度。
4、雜交
互補的核苷酸序列通過Watson-Crick鹼基配對形成穩定的雜合雙鏈DNA分子的過程稱為雜交。