煩惱有何懼怕，既然躲不掉，就調好心態與它共存。心向陽光，何懼風霜。

茫茫人海你我相遇就是緣分，歡迎下載！第二章

核酸的結構與功能核酸的分類及分布存在于細胞核和線粒體

分布于細胞核、細胞質、線粒體(DNA)(RNA)脫氧核糖核酸

核糖核酸攜帶遺傳信息，并通過復制傳遞給下一代。是DNA轉錄的產物，參與遺傳信息的復制與表達。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體第一節核酸的化學組成以及一級結構核酸(DNA和RNA)核苷酸核苷和脫氧核苷磷酸戊糖堿基嘌呤嘧啶核糖脫氧核糖核酸組成一、核苷酸是構成核酸的基本組成單位分子組成堿基(base)：嘌呤堿，嘧啶堿戊糖(ribose)：核糖，脫氧核糖磷酸(phosphate)堿基是含氮的雜環化合物。堿基嘌呤嘧啶腺嘌呤鳥嘌呤尿嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶存在于DNA和RNA中僅存在于RNA中僅存在于DNA中堿基

嘌呤(Pu)腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)

嘧啶(Py)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)胸腺嘧啶(T)堿基的互變異構體

（構成RNA）1′2′3′4′5′核糖(ribose)（構成DNA）脫氧核糖(deoxyribose)戊糖嘌呤N-9或嘧啶N-1與核糖C-1通過β-N-糖苷鍵相連形成核苷。NNNN9NH2OOHOHHHHCH2OHH1'2'糖苷鍵1′1核苷9、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:33:22PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3核苷或脫氧核苷與磷酸通過酯鍵結合構成核苷酸或脫氧核苷酸。NNNN9NH2OOHOHHHHCH2H1'2'OPO-HOO糖苷鍵酯鍵核苷酸多磷酸核苷酸環化核苷酸：cAMP、cGMP，是細胞信號轉導中的第二信使。cAMP核苷酸衍生物二、DNA是脫氧核苷酸通過3,5-磷酸二酯鍵連接形成的大分子

核苷酸的連接方式是3’,5’-磷酸二酯鍵，即一個核苷酸3的羥基與另一個核苷酸5的α-磷酸基團縮合形成。5′端3′端CANH2NNOPOHHOOOH3COOHPHOOOH3COOHNH2NNNN磷酸二酯鍵5′-末端3′-末端CGA磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵三、RNA也是具有3,5-磷酸二酯鍵的線性大分子RNA也是多個核苷酸分子通過3,5-磷酸二酯鍵連接形成的線性大分子，也具有5→3方向性;RNA的戊糖是核糖；

RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。構成RNA的四種基本核苷酸是AMP、GMP、CMP和UMP。四、核酸的一級結構是核苷酸的排列順序

定義核酸中核苷酸的排列順序。由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，所以也稱為堿基序列。單鏈DNA和RNA分子的大小常用核苷酸數目（nt）表示；雙鏈核酸分子的大小常用堿基(bp或kbp)數目來表示。小的核酸片段(<50bp)常被稱為寡核苷酸。自然界中的DNA和RNA的長度可以高達幾十萬個堿基。AGP5PTPGPCPTPOH3書寫方法：5pApCpTpGpCpT-OH

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3第二節DNA的空間結構與功能DNA的空間結構又分為二級結構和高級結構。DNA的空間結構構成DNA的所有原子在三維空間的相對位置關系。一、DNA的二級結構是雙螺旋結構不同生物種屬的DNA的堿基組成不同同一個體的不同器官或組織的DNA堿基組成相同。對于一特定組織的DNA，其堿基組分不隨年齡、營養狀態和環境而變化[A]=[T]，[G]=[C]Chargaff規則（一）DNA雙螺旋結構的實驗基礎獲得了高質量的DNA分子的X射線衍射照片。提出了DNA分子雙螺旋結構(doublehelix)模型。（二）DNA雙螺旋結構模型要點1.DNA由兩條多聚脫氧核苷酸鏈組成兩條多聚核苷酸鏈在空間的走向呈反向平行兩條鏈圍繞著同一個螺旋軸形成右手螺旋的結構。雙螺旋結構的直徑為2.37nm，螺距為3.54nm。2.核糖與磷酸位于外側脫氧核糖和磷酸基團組成的親水性骨架位于雙螺旋結構的外側，疏水的堿基位于內側。雙螺旋結構的表面形成了一個大溝和一個小溝。DNA雙螺旋結構的示意圖DNA雙螺旋結構的俯視圖3.DNA雙鏈之間形成了互補堿基對堿基配對關系稱為互補堿基對DNA的兩條鏈則互為互補鏈堿基對平面與螺旋軸垂直4.堿基對的疏水作用力和氫鍵共同維持著DNA雙螺旋結構的穩定相鄰兩個堿基對會有重疊，產生了疏水性的堿基堆積力。堿基堆積力和互補堿基對的氫鍵共同維系著DNA結構的穩定。大溝與小溝堿基互補配對（三）DNA雙螺旋結構的多樣性旋向螺距(nm)堿基數（每圈）螺旋直徑（nm）骨架走行存在條件A型右手2.53112.55平滑體外脫水B型右手3.5410.42.37平滑DNA生理條件Z型左手4.56121.84鋸齒型CG序列三種DNA構型的比較（四）DNA的多鏈結構在酸性的溶液中，胞嘧啶的N-3原子被質子化，可與鳥嘌呤的N-7原子形成氫鍵；同時，胞嘧啶的N-4的氫原子也可與鳥嘌呤的O-6形成氫鍵，這種氫鍵被稱為Hoogsteen氫鍵。Hoogsteen氫鍵Hoogsteen氫鍵，不破壞Watson-Crick氫鍵，由此形成了C＋GC的三鏈結構(triplex)。三鏈結構四鏈結構真核生物DNA3-末端是富含GT的多次重復序列，因而自身形成了折疊的四鏈結構。二、DNA的高級結構是超螺旋結構超螺旋結構DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結構。

正超螺旋盤繞方向與DNA雙螺旋方同相同。

負超螺旋盤繞方向與DNA雙螺旋方向相反。

（一）原核生物DNA的環狀超螺旋結構原核生物DNA多為環狀的雙螺旋分子

，以負超螺旋的形式存在，平均每200堿基就有一個超螺旋形成。（二）真核生物DNA以核小體為單位形成高度有序致密結構真核生物DNA以非常有序的形式存在于細胞核內。在細胞周期的大部分時間里，DNA以松散的染色質形式存在，在細胞分裂期，則形成高度致密的染色體。DNA染色質呈現出的串珠樣結構。染色質的基本單位是核小體。DNA染色質的電鏡圖像DNA：約200bp

組蛋白：H1H2A，H2BH3H4核小體的組成核小體串珠樣的結構H2A、H2B、H3和H4各兩分子組成組蛋白八聚體，構成核心組蛋白。雙螺旋DNA以左手超螺旋的方式繞核心顆粒1.75圈，纏繞在核心組蛋白表面，構成核心顆粒。核心顆粒和連接區DNA(約60bp)及附著在連接區DNA上的組蛋白H1構成核小體。2021/8/1237雙鏈DNA的折疊和組裝2021/8/1238DNA經過多次折疊，被壓縮了8000～10000倍，組裝在直徑只有為數微米的細胞核內。2021/8/1239真核生物的染色體兩個功能區端粒:染色體末端膨大的粒狀結構，由染色體末端DNA（端粒DNA）與DNA結合蛋白構成。與染色體結構的穩定性、完整性以及衰老和腫瘤的發生發展相關。著絲粒:兩個染色單體的連接位點，富含A、T序列。細胞分裂時，著絲?？煞珠_使染色體均等有序地進入子代細胞。三、DNA是遺傳信息的物質基礎DNA是生物遺傳信息的載體，并為基因復制和轉錄提供了模板。它是生命遺傳的物質基礎，也是個體生命活動的信息基礎?；蚴菙y帶遺傳信息的DNA片段。DNA具有高度穩定性的特點，用來保持生物體系遺傳的相對穩定性。同時，DNA又表現出高度復雜性的特點，它可以發生各種重組和突變，適應環境的變遷，為自然選擇提供機會。

第三節RNA的結構與功能RNA與蛋白質共同負責基因的表達和表達過程的調控。RNA通常以單鏈的形式存在，但有復雜的局部二級結構或三級結構。RNA比DNA小的多。RNA的種類、大小和結構遠比DNA表現出多樣性。動物細胞內主要的RNA種類及功能RNA種類縮寫細胞內位置功能核糖體RNArRNA細胞質核糖體組成成分信使RNAmRNA細胞質蛋白質合成模板轉運RNAtRNA細胞質轉運氨基酸微RNAmicroRNA細胞質翻譯調控胞質小RNAscRNA/7SL-RNA細胞質信號肽識別體的組成成分不均一核RNAhnRNA細胞核成熟mRNA的前體核小RNAsnRNA細胞核參與hnRNA的剪接、轉運核仁小RNAsnoRNA核仁rRNA的加工和修飾線粒體核糖體RNAmtrRNA線粒體核糖體組成成分線粒體信使RNAmtmRNA線粒體蛋白質合成模板線粒體轉運RNAmttRNA線粒體轉運氨基酸2021/8/1243一、mRNA是蛋白質合成中的模板信使RNA(mRNA)是細胞內合成蛋白質的模板。生物體內mRNA的豐度最小、種類最多、大小也各不相同、壽命最短。mRNA的初級產物為不均一核RNA(hnRNA)，含有內含子(intron)和外顯子(exon)。hnRNA經過剪切后成為成熟的mRNA。從AUG開始，每三個核苷酸為一組編碼了一個氨基酸，稱為三聯體密碼(codon)。成熟的mRNA由氨基酸編碼區和非編碼區構成。5-末端的帽子(cap)結構和3-末端的多聚A尾(poly-Atail)結構。成熟的真核生物mRNA帽子結構:m7GpppNm1.真核生物mRNA的5-端有特殊帽結構

mRNA的帽結構可以與帽結合蛋白(CBP)結合。真核生物的mRNA的3-末端轉錄后加上一段長短不一的聚腺苷酸。2.真核生物mRNA的3末端有多聚腺苷酸尾mRNA的多聚A尾在細胞內與poly(A)結合蛋白（PABP）結合存在。加尾過程mRNA核內向胞質的轉位mRNA的穩定性維系翻譯起始的調控帽子結構和多聚A尾的功能3.mRNA堿基序列決定蛋白質的氨基酸序列從mRNA分子5末端起的第一個AUG開始，每3個核苷酸為一組稱為密碼子(codon)

。位于起始密碼子和終止密碼子之間的核苷酸序列稱為開放閱讀框(ORF)，決定了多肽鏈的氨基酸序列。在mRNA的開放讀框的兩側，為非翻譯序列（UTR），即5-UTR和3-UTR。二、tRNA是蛋白質合成中的氨基酸載體轉運RNA(tRNA)在蛋白質合成過程中作為各種氨基酸的載體,將氨基酸轉呈給mRNA。由74～95核苷酸組成；占細胞總RNA的15%；具有很好的穩定性。1.tRNA中含有多種稀有堿基tRNA具有局部的莖環結構或發卡結構。2.tRNA含有莖環結構tRNA的二級結構——三葉草形氨基酸臂，DHU環，反密碼環，TψC環，附加叉tRNA的倒L三級結構tRNA的3-末端為CCA結尾。3-末端的A與氨基酸以酯鍵相連生成氨基酰-tRNA

。不同的tRNA結合不同的氨基酸。3.tRNA的3-末端連接氨基酸tRNA的反密碼子環上有一個由三個核苷酸構成的反密碼子。tRNA上的反密碼子依照堿基互補的原則識別mRNA上的密碼子。4.tRNA的反密碼子識別mRNA的密碼子三、以rRNA為組分的核糖體是蛋白質合成的場所核蛋白體RNA(rRNA)是細胞內含量最多的RNA(>80％)。rRNA與核糖體蛋白結合組成核糖體，為蛋白質的合成提供場所。核糖體的組成原核生物（以大腸桿菌為例）真核生物（以小鼠肝為例）小亞基30S40SrRNA16S1542個核苷酸18S1874個核苷酸蛋白質21種占總重量的40%33種占總重量的50%大亞基50S60SrRNA23S5S2940個核苷酸120個核苷酸28S5.85S5S4718個核苷酸160個核苷酸120個核苷酸蛋白質31種占總重量的30%49種占總重量的35%第四節核酸的理化性質一、核酸分子具有強烈的紫外吸收核酸在波長260nm

處有強烈的吸收，是由堿基的共軛雙鍵所決定的。這一特性常用作核酸的定性和定量分析。堿基的紫外吸收光譜DNA或RNA的定量A260=1.0相當于

50μg/ml雙鏈DNA(dsDNA)40μg/ml單鏈DNA(ssDNAorRNA)20μg/ml寡核苷酸確定樣品中核酸的純度

純DNA:A260/A280=1.8

純RNA:A260/A280=2.0紫外吸收的應用核酸的酸堿及溶解度性質核酸為多元酸，具有較強的酸性。核酸的高分子性質粘度：DNA>RNAdsDNA>ssDNA沉降行為:不同構象的核酸分子的沉降的速率有很大差異，這是超速離心法提取和純化核酸的理論基礎。二、DNA變性是雙鏈解離為單鏈的過程某些理化因素導致DNA雙鏈互補堿基對之間的氫鍵發生斷裂，DNA雙鏈解離為單鏈的過程。

定義DNA變性的本質是雙鏈間氫鍵的斷裂。協同性的DNA解鏈高溫或極端的pHDNA的變性增色效應：DNA變性時其溶液OD260增高的現象。DNA解鏈時的紫外吸收變化DNA的解鏈曲線連續加熱DNA的過程中以溫度相對于A260值作圖，所得的曲線稱為解鏈曲線。解鏈過程中，紫外吸光度的變化達到最大變化值的一半時所對應的溫度。

解鏈溫度(Tm)解鏈曲線的變化GC含量越高，Tm越大DNA越長，Tm越大溶液離子強度增高，Tm值增加DNA越純，相變范圍越小pH和離子強度不變，根據Ｇ≡Ｃ含量，則可計算DNA樣品的Tm值Tm＝69.3+0.41*(Ｇ+Ｃ)％Tm＝4*(G+C)+2*(A+T),(小于20bp)三、變性的核酸可以復性或形成雜交雙鏈當變性條件緩慢地除去后，兩條解離的互補鏈可重新配對，恢復原來的雙螺旋結構，這一現象稱為DNA復性。減色效應：DNA復性時，其溶液OD260降低。熱變性的DNA經緩慢冷卻后即可復性，這一過程稱為退火。不同種類的DNA單鏈分子或RNA分子放在同一溶液中，只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關系，在適宜的條件可以在不同的分子間形成雜化雙鏈。這種雜化雙鏈可以在不同的DNA與DNA之間形成，也可以在DNA和RNA分子間或者RNA與RNA分子間形成。這種現象稱為核酸分子雜交。核酸分子雜交核酸分子復性和雜交示意圖研究DNA分子中某一種基因的位置。監定兩種核酸分子間的序列相似性。檢測某些專一序列在待檢樣品中存在與否。核酸分子雜交的應用依據底