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分子生物学基本知识--核酸的化学成分有哪些?

2020-05-13 10:22 医学教育网
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分子生物学基本知识--核酸的化学成分有哪些?为了帮助各位考生更好的复习考试,为您提供以下知识汇总:

核酸是由什么组成的?

核酸是生物体内的高分子化合物。它包括脱氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid,DNA)和核糖核酸(ribonucleicacid,RNA)两大类。DNA和RNA都是由一个一个核苷酸(nucleotide)头尾相连而形成的,由C、H、O、N、P5种元素组成。RNA平均长度大约为2000个核苷酸,而人的DNA却是很长的,约有3X109个核苷酸。

核苷酸的组成有什么规律?

单个核苷酸是由含氮有机碱(称碱基)、戊糖(即五碳糖)和磷酸三部分构成的。

碱基(base):构成核苷酸的碱基分为嘌呤(purine)和嘧啶 >(pyrimi-dine)二类。前者主要指腺嘌呤(adenine,A)和鸟嘌呤(guanine,G),DNA和RNA中均含有这二种碱基。后者主要指胞嘧啶(cytosine,C)胸腺嘧啶(thymine,T)和尿嘧啶(uracil,U),胞嘧啶存在于DNA和RNA中,胸腺嘧啶只存在于DNA中,尿嘧啶则只存在于RNA中。这五种碱基的结构如图。

嘌呤环上的N-9或嘧啶环上的N-1是构成核苷酸时与核糖(或脱氧核糖)形成糖苷键的位置。

此外,核酸分子中还发现数十种修饰碱基(themodifiedcomponent),又称稀有碱基,(unusualcomponent)。它是指上述五种碱基环上的某一位置被一些化学基团(如甲基化、甲硫基化等)修饰后的衍生物。一般这些碱基在核酸中的含量稀少,在各种类型核酸中的分布也不均一。如DNA中的修饰碱基主要见于噬菌体DNA,RNA中以tRNA含修饰碱基最多。

戊糖(五碳糖):RNA中的戊糖是D-核糖(即在2号位上连接的是一个羟基),DNA中的戊糖是D-2-脱氧核糖(即在2号位上只连一个H)。D-核糖的C——2所连的羟基脱去氧就是D-2脱氧核糖。

戊糖C——1所连的羟基是与碱基形成糖苷键的基团,糖苷键的连接都是β-构型。

核苷(nucleoside):由D-核糖或D-2脱氧核糖与嘌呤或嘧啶通过糖苷键连接组成的化合物。核酸中的主要核苷有八种。

核苷酸(nucleotide):核苷酸与磷酸残基构成的化合物,即核苷的磷酸酯。核苷酸是核酸分子的结构单元。核酸分子中的磷酸酯键是在戊糖C-3’和C-5’所连的羟基上形成的,故构成核酸的核苷酸可视为3’——核苷酸或5’——核苷酸。DNA分子中是含有A,G,C,T四种碱基的脱氧核苷酸;RNA分子中则是含A,G,C,U四种碱基的核苷酸。

当然核酸分子中的核苷酸都以形式存在,但在细胞内有多种游离的核苷酸,其中包括一磷酸核苷、二磷核苷和三磷酸核苷。

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