核酸的结构与功能-生物化学-药学卫生职称学习第10天

文摘   2024-11-05 23:53   日本  


先按天分享药学职称考试资料,从基础知识开始。药士、药师、主管药师都可以一起来学习,坚持学习,考试必过,今天学习的内容是生物化学:蛋白质的结构与功能


一、核酸的化学组成及一级结构
  1. 核酸的定义与分类 核酸是一类以核苷酸为基本构成单元的生物大分子,它们具有复杂的空间结构,并在生物学中扮演着重要的角色。核酸主要分为两大类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
  2. 核苷酸的构成 核苷酸由碱基、糖和磷酸组成。碱基是含氮的杂环化合物,分为嘌呤和嘧啶两类。具体名称及其英文缩写如下:
  • 鸟嘌呤(G)
  • 腺嘌呤(A)
  • 尿嘧啶(U)
  • 胸腺嘧啶(T)
  • 胞嘧啶(C)
DNA由A、G、C、T构成,而RNA由A、G、C、U构成。
核苷是碱基与核糖的缩合反应产物,而糖苷键是核糖/脱氧核糖与嘌呤或嘧啶缩合形成的。磷酯键则是核苷/脱氧核苷上的羟基与磷酸反应后脱水形成的。
核苷酸通过3’, 5’-磷酸二酯键聚合形成核酸,而核酸的一级结构指的是RNA的核苷酸和DNA的脱氧核苷酸从5’-端至3’-端的排列顺序或碱基序列。
二、DNA的空间结构与功能
  1. DNA的二级结构—双螺旋结构模型 Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的主要特点包括:
  • 反向平行的双链结构,一条链为5’→3’方向,另一条链为3’→5’方向。
  • 外侧由脱氧核糖和磷酸骨架构成,内侧通过氢键连接的碱基对(A=T,G≡C)。
  • 右手螺旋结构,螺旋上升一周包含10个碱基对,碱基平面相距0.34纳米,螺旋直径为2纳米,螺距为3.4纳米;存在大沟和小沟。
  • 双螺旋的稳定性主要由氢键(横向)和碱基堆积力(纵向)维持。
  1. DNA的超螺旋结构 超螺旋结构是在二级结构基础上进一步盘曲形成的紧密空间结构,其意义在于有规律地压缩分子体积,减少所占空间。
核小体是染色质的基本组成单位,由一段双链DNA和5种组蛋白共同构成。
  1. DNA的功能 DNA作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板,是生命遗传繁殖的物质基础,也是个体生命活动的基础。基因组指的是一个生物体的全部基因序列。
三、RNA的结构与功能
RNA也是遗传信息的载体分子,与蛋白质共同参与基因的表达调控。RNA分子较小,仅含数十个至数千个核苷酸,功能多样,包括mRNA、tRNA、rRNA。
  1. 信使RNA(mRNA) mRNA含量较少,种类多,大小结构各不相同,其功能是作为遗传信息的载体,由核内合成后转移到胞质,指导蛋白质分子的合成。
  2. 转运RNA(tRNA) tRNA分子量最小,含有稀有碱基,由70~90个核苷酸构成,二级结构为三叶草形,三级结构为倒“L”形,其功能是作为各种氨基酸的转运载体,在蛋白质合成中转运氨基酸原料。
  3. 核糖体RNA(rRNA) rRNA含量最多,二级结构含有大量茎环结构,可作为核蛋白体蛋白的结合和组装的结构基础,与核糖体蛋白组成核糖体,在细胞质中作为蛋白质的合成场所。
四、核酸的理化性质
  1. DNA变性 DNA变性是指双螺旋DNA分子在某些理化因素作用下,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。特点是共价键不被破坏,变性后生物活性丧失,但可以通过缓慢冷却实现复性(退火)。
  2. 增色效应与减色效应 增色效应是指变性时双螺旋松解,碱基暴露,对260纳米紫外吸收增加的现象;减色效应是指除去变性因素后,单链DNA依碱基配对规律恢复双螺旋结构,OD260值减小的现象。
  3. Tm值(melting temperature) Tm值是指解链过程中,紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度。G+C含量越高,Tm值越大;DNA越长,Tm值越大;离子强度越高,Tm值越大。
  4. 杂交 杂交是指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。探针是一小段已知序列的单链核苷酸,用放射性核素或生物素标记,可依碱基配对规律与具有互补序列的待测核酸进行杂交,以探测它们的同源程度。


以下哪种说法符合 DNA 的一级结构的描述
A.DNA分子中的碱基排列顺序 B.DNA分子中的碱基配对关系 C.DNA分子中的各碱基所占的比例 D.DNA分子的双螺旋结构 E.DNA分子中的碱基种类


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