核酸的结构与功能

一、核酸的化学组成及一级结构

天然存在的核酸有两类，一类为脱氧核糖核酸（DNA），另一位类为核糖核酸（RNA）。

核苷酸是核酸的基本组成单位，而核苷酸包则包含碱基、戊糖和磷酸三种成分。

一、一级结构

在核苷酸链中，核苷酸的排列顺序从5'至3'称为核酸的一级结构。

由于核苷酸的差异主要是碱基不同，因此也称为碱基序列。

2、DNA与RNA在化学组成、结构与生物学功能方面的异同

相同点：含有碱基A、G、C、戊糖和磷酸

不同点：DNA含脱氧核糖，含T；

RNA含核糖、含U。

二、DNA的空间结构与功能

1、DNA的二级结构——双螺旋结构模型

DNA双螺旋结构模型的要点：

（1）DNA是一反向平行的双链结构，脱氧核糖和磷酸骨架位于双链的外侧，碱基位于内侧，两条链的碱基之间与氢键相连接。

（2）DNA是一右手螺旋结构。

（3）维持双螺旋稳定的主要力是碱基堆积力（纵向）和氢键（横向）。

2、DNA的超螺旋结构

DNA在双螺旋二级结构基础上可盘曲成紧密的空间结构。

3、DNA的功能

作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板，它是生命遗传繁殖的物质基础，也是个体生命活动的基础。

一个生物体的全部基因序列称为基因组。

三、RNA的结构与功能

1、信使RNA（mRNA）的功能是在细胞核内转入DNA基因序列信息，自身成为遗传信息载体即信使，由核内合成后转移到细胞液，指导蛋白质分子的合成。

2、转运RNA（tRNA）分子量最小，已知tRNA由70~90个核苷酸构成。

3、核蛋白体RNA（rRNA）在细胞内含量最多，约占RNA总量的80%以上。

四、核酸的理化性质

核酸为两性电解质。

1、DNA变性

指双螺旋DNA分子在某些理化因数作用下，使互补碱基对间的氢键断裂，双螺旋结构松散，变成单链的过程。

包括完全变性或局部变性。

在变性过程中，共价键不被破坏。

2、增色效应

由于变性时双螺旋松散，碱基暴露，对260nm紫外吸收将增加，OD260值增高，称之为增色效应；

除去变性因素后，单链DNA依碱基配对规律恢复双螺旋结构，OD260值减小，称为减色效应。

3、Tm值

DNA的变性从开始解链到完全解链，是在一个相当窄的温度范围内完成的，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的减连温度。

4、杂交

互补的核苷酸序列通过Watson-Crick碱基配对形成稳定的杂合双链DNA分子的过程称为杂交。