核酸一、 相关概念核苷（nucleoside）：是嘌呤或嘧啶碱通过共价键与戊糖连接组成的化合物。核糖与碱基一般都是由糖的异头碳与嘧啶的N-1或嘌呤的N-9之间形成的-N-糖键连接。核苷酸（uncleoside）：核苷的戊糖成分中的羟基磷酸化形成的化合物。cAMP(cycle AMP)：3,5-环腺苷酸，是细胞内的第二信使，由于某部些激素或其它分子信号刺激激活腺苷酸环化酶催化ATP环化形成的。磷酸二脂键（phosphodiester linkage）:一种化学基团，指一分子磷酸与两个醇（羟基）酯化形成的两个酯键。该酯键成了两个醇之间的桥梁。例如一个核苷的3羟基与别一个核苷的5羟基与同一分子磷酸酯化，就形成了一个磷酸二脂键。脱氧核糖核酸（DNA）：含有特殊脱氧核糖核苷酸序列的聚脱氧核苷酸，脱氧核苷酸之间是是通过3,5-磷酸二脂键连接的。DNA是遗传信息的载体。核糖核酸（RNA）：通过3,5-磷酸二脂键连接形成的特殊核糖核苷酸序列的聚核糖核苷酸。核糖体核糖核酸：作为组成成分的一类 RNA，rRNA是细胞内最 丰富的 RNA .信使核糖核酸 : 一类用作蛋白质合成模板的RNA .转移核糖核酸: 一类携带激活氨基酸，将它带到蛋白质合成部位并将氨基酸整合到生长着的肽链上RNA。TRNA含有能识别模板mRNA上互补密码的反密码。转导（作用）（transduction）:借助于病毒载体，遗传信息从一个细胞转移到另一个细胞。碱基对: 通过碱基之间氢键配对的核酸链中的两个核苷酸，例如A与T或U , 以及G与C配对 。 夏格夫法则（Chargaffs rules）：所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等（A=T），鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等（G=C），既嘌呤的总含量相等（A+G=T+C）。DNA的碱基组成具有种的特异性，但没有组织和器官的特异性。另外，生长和发育阶段营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。DNA的双螺旋：一种核酸的构象，在该构象中，两条反向平行的多核甘酸链相互缠绕形成一个右手的双螺旋结构。DNA超螺旋:DNA本身的卷曲一般是DNA双螺旋的弯曲欠旋（负超螺旋）或过旋（正超螺旋）的结果。拓扑异构酶：:通过切断DNA的一条或两条链中的磷酸二酯键，然后重新缠绕和封口来改变DNA连环数的酶。拓扑异构酶、通过切断DNA中的一条链减少负超螺旋，增加一个连环数。某些拓扑异构酶也称为DNA促旋酶。核小体（nucleosome）:用于包装染色质的结构单位，是由DNA链缠绕一个组蛋白核构成的。染色质（chromatin）: 是存在与真核生物间期细胞核内，易被碱性染料着色的一种无定形物质。染色质中含有作为骨架的完整的双链DNA，以及组蛋白非组蛋白和少量的DNA。DNA变性:DNA双链解链，分离成两条单链的现象。退火：既DNA由单链复性、变成双链结构的过程。来源相同的DNA单链经退火后完全恢复双链结构的过程，同源DNA之间DNA和RNA之间，退火后形成杂交分子。熔解温度：双链DNA熔解彻底变成单链DNA的温度范围的中点温度。增色效应:当双螺旋DNA熔解（解链）时，260nm处紫外吸收增加的现象。减色效应：:随着核酸复性，紫外吸收降低的现象。核酸内切酶（exonuclease）: 核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶中能够水解核酸分子内磷酸二酯键的酶。核酸外切酶（exonuclease）:从核酸链的一端逐个水解核甘酸的酶。限制性内切酶（restriction endonuclease）:一种在特殊核甘酸序列处水解双链DNA的内切酶。型限制性内切酶既能催化宿主DNA的甲基化，又催化非甲基化的DNA的水解；而型限制性内切酶只催化非甲基化的DNA的水解。基因（gene）:也称为顺反子（cistron）.泛指被转录的一个DNA片段。在某些情况下，基因常用来指编码一个功能蛋白或DNA分子的DNA片段。二、 核酸的分类：DNA/RNA：核苷酸可分解成核苷和磷酸，核苷又可分解为碱基和戊糖。因此核苷酸由三类分子片断组成。戊糖有两种，D-核糖和D-2-脱氧核糖。因此核酸可分为两类：DNA和RNA。生物功能：见P475RNA的生物功能：P476三、 核酸结构（1） 碱基：5种碱基，A、T、C、G、U，详见P479（2） 核苷：核苷是糖苷，由戊糖和碱基缩合而成，核苷中均为呋喃环状结构，糖苷键为-糖苷键，且碱基与糖环互相垂直。（3） 核苷酸：核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化，形成核苷酸。生物功能：1、是核酸的单体 2、是细胞的携能物质 3、腺苷酸还是几种重要辅酶 4、环核苷酸对于许多基本的生物学过程有一定的调节作用（4） 核酸的共价结构 DNA一级结构DNA是由成千上万个脱氧核糖核苷酸聚合而成的多聚脱氧核糖核酸，它的一级结构是它的构件的组成及排列顺序，即碱基序列。在DNA分子中，相邻核苷酸以3，5磷酸二酯键连接构成长链。 DNA的二级结构双螺旋结构，遵守Chargaff互补配对规律。Chargaff规则：1、A=T,C=G 2、碱基组成的特异性，但这种特异性没有组织与器官的区别；年龄、营养状况、环境因素不影响结构功能。DNA二级结构特点：1、DNA双螺旋是由两条反向、平行、互补的DNA链构成的右手双螺旋。 2、嘌呤和嘧啶碱位于双螺旋内侧。 3、双螺旋平均直径2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核苷酸夹角为36 4、碱基之间由氢键连接 ，A-T有2个氢键，C-G有3个氢键。DNA双螺旋稳定因素：1、 碱基堆积成疏水环境2、 碱基配对形成氢键3、 磷酸基团上的负电荷与介质中的阳离子或蛋白质的正离子之间形成离子键，中和磷酸上的负电荷，有助稳定。4、 碱基处于双螺旋内部，疏水环境可免收水溶性分子攻击。DNA双螺旋意义：确认碱基配对原则，是DNA复制，转录、反转录的分子基础，是遗传信息传递和表达的基础。多种DNA的构象：A-DNA,Z-DNA,B-DNA（重点掌握）B-DNA：每圈螺旋有10.4个碱基，双螺旋距离为3.32nm获得不同构象DNA的因素：温度、盐溶液浓度。 DNA的三级结构：三级结构是在二级结构的基础上，双螺旋经过扭曲这折叠形成的特定构象，主要以超螺旋结构为主。拓扑异构体：L=T+WL: L称为连环数，是一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数，必须是整数。T：扭转数 W：超螺旋数DNA的拓扑异构体之间的转变时通过拓扑异构酶实现，包含了解旋酶和促旋酶。 RNA的一级结构相邻核苷酸以3，5磷酸二酯键连接构成长链 RNA的高级结构转运RNA (t RNA)、信使RNA(mRNA)和核糖体RNA (rRNA)t RNA：较多的稀有碱基组成，二级结构为三叶草形，三级结构为倒L形tRNA的功能：转运氨基酸，识别密码子，参与翻译起始，参与DNA的反转录，参与基因表达的调节。mRNA: 作为指导合成蛋白质的模板，具有种类多、拷贝少、寿命短、修饰成分少的特点。在原核生物中，多顺反子，真核生物中多单顺反子，折叠基因。四、 核酸的物理化学性质1、 酸碱水解：碱水解：RNA磷酸酯易水解，DNA不易水解（保持DNA稳定性、遗传信息）。2、 酶水解：非特异性水解（DNA、RNA）磷酸二酯键的酶称为磷酸二酯酶，如蛇毒磷酸二酯酶（水解得5-核苷酸）、牛脾磷酸二酯酶（3-核苷酸）。3、 紫外吸收：嘌呤和嘧啶因其共轭体系而有 强紫外吸收。核酸在260nm有最大紫外吸收峰，蛋白质在280nm。纯的DNA的A260/A2801.8,RNA达到2.0，通常读出260nm A值计算含量：A=1时，相当于50ug/ mL的双链DNA，或40ug/ mL单链RNA、DNA ,或是20ug/ mL的寡核苷酸计算。4、 核酸的变形、复性、杂交 变性：指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链，不涉及共价键的断裂。有热变性、酸碱变性，常用的变性剂有尿素、盐酸胍、甲醛。变性后，260nm紫外吸收光度值升高，粘度降低，浮力密度升高，二级结构改变，部分失活。 复性：变性后的DNA适当条件下，两条链彼此从新连接，恢复成双螺旋结构。变性的DNA在缓慢冷却时，可以复性，称为退火，DNA片段越大，复性越难。 杂交：不同来源的DNA放在一起，经过热变性后慢慢冷却使其复性，即不同来源的DNA单链或是RNA单链与DNA单链有碱基配对。