1. 高一必修一生物 核酸 講解
第3節:遺傳信息的攜帶者——核酸
⒈核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質,在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用
⒉核酸的分類:脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
⒊核酸的分布: ①脫氧核糖核酸(DNA)主要分布在細胞核中,線粒體和葉綠體中含有少量的DNA
②核糖核酸(RNA)主要分布在細胞質中; ③DNA+甲基綠→綠色;RNA+吡羅紅→紅色(甲基綠-吡羅紅混合染色)
⒋核酸的組成元素:C、H、O、N、P⒌核酸基本組成單位:核苷酸(包括一分子含氮鹼基、一分子五碳糖、一分子磷酸)
⒍核苷酸的分類: ①脫氧核苷酸:磷酸+脫氧核糖(C5H10O4)+含氮鹼基(A/T/G/C),故脫氧核苷酸4種
②核糖核苷酸:磷酸+核糖(C5H10O5)+含氮鹼基(A/U/G/C),故核糖核苷酸4種
⒎①在病毒體內含核酸1種;核苷酸4種;鹼基4種②在細胞內含核酸2種;核苷酸8種;鹼基5種
⒏脫氧核苷酸通過脫水縮合形成脫氧核苷酸長鏈,DNA分子一般由2條脫氧核苷酸長鏈組成
⒐核糖核苷酸通過脫水縮合形成核糖核苷酸長鏈,RNA分子一般由1條核糖核苷酸長鏈組成
2. 核酸生物學功能
核苷酸 Nucleotide
一類由嘌呤鹼或嘧啶鹼、核糖或脫氧核糖以及磷酸三種物質組成的化合物。又稱核甙酸。戊糖與有機鹼合成核苷,核苷與磷酸合成核苷酸,4種核苷酸組成核酸。核苷酸主要參與構成核酸,許多單核苷酸也具有多種重要的生物學功能,如與能量代謝有關的三磷酸腺苷(ATP)、脫氫輔酶等。某些核苷酸的類似物能幹擾核苷酸代謝,可作為抗癌葯物。根據糖的不同,核苷酸有核糖核苷酸及脫氧核苷酸兩類。根據鹼基的不同,又有腺嘌呤核苷酸(腺苷酸,AMP)、鳥嘌呤核苷酸(鳥苷酸,GMP)、胞嘧啶核苷酸(胞苷酸, CMP)、尿嘧啶核苷酸(尿苷酸,UMP)、胸腺嘧啶核苷酸(胸苷酸,TMP)及次黃嘌呤核苷酸(肌苷酸,IMP)等。核苷酸中的磷酸又有一分子、兩分子及三分子幾種形式。此外,核苷酸分子內部還可脫水縮合成為環核苷酸。
核苷酸是核糖核酸及脫氧核糖核酸的基本組成單位,是體內合成核酸的前身物。核苷酸隨著核酸分布於生物體內各器官、組織、細胞的核及胞質中,並作為核酸的組成成分參與生物的遺傳、發育、生長等基本生命活動。生物體內還有相當數量以游離形式存在的核苷酸。三磷酸腺苷在細胞能量代謝中起著主要的作用。體內的能量釋放及吸收主要是以產生及消耗三磷酸腺苷來體現的。此外,三磷酸尿苷、三磷酸胞苷及三磷酸鳥苷也是有些物質合成代謝中能量的來源。腺苷酸還是某些輔酶,如輔酶Ⅰ、Ⅱ及輔酶A等的組成成分。
在生物體內,核苷酸可由一些簡單的化合物合成。這些合成原料有天門冬氨酸、甘氨酸、谷氨醯胺、一碳單位及 CO2等。嘌呤核苷酸在體內分解代謝可產生尿酸,嘧啶核苷酸分解生成CO2、β-丙氨酸及β-氨基異丁酸等。嘌呤核苷酸及嘧啶核苷酸的代謝紊亂可引起臨床症狀(見嘌呤代謝紊亂、嘧啶代謝紊亂)。
核苷酸類化合物也有作為葯物用於臨床治療者,例如腫瘤化學治療中常用的5-氟尿嘧啶及6-巰基嘌呤等。
有些核苷酸分子中只有一個磷酸基,所以可稱為一磷酸核苷(NMP)。5'-核苷酸的磷酸基還可進一步磷酸化生成二磷酸核苷(NDP)及三磷酸核苷(NTP),其中磷酸之間是以高能鍵相連。脫氧核苷酸的情況也是如此。
體內還有一類環化核苷酸,即單核苷酸中磷酸部分與核糖中第三位和第五位碳原子同時脫水縮合形成一個環狀二酯、即3',5'-環化核苷酸,重要的有3',5'-環腺苷酸(cAMP)和3',5'-環鳥苷酸(cGMP)。
生物學功能 核苷酸類化合物具有重要的生物學功能,它們參與了生物體內幾乎所有的生物化學反應過程。現概括為以下五個方面:
① 核苷酸是合成生物大分子核糖核酸 (RNA)及脫氧核糖核酸(DNA)的前身物,RNA中主要有四種類型的核苷酸:AMP、GMP、CMP和UMP。合成前身物則是相應的三磷酸核苷 ATP、GTP、CTP和UTP。DNA中主要有四種類型脫氧核苷酸:dAMP、dGMP、dCMP和dTMP,合成前身物則是dATP、dGTP、dCTP和dUTP。
② 三磷酸腺苷 (ATP)在細胞能量代謝上起著極其重要的作用。物質在氧化時產生的能量一部分貯存在ATP分子的高能磷酸鍵中。 ATP分子分解放能的反應可以與各種需要能量做功的生物學反應互相配合,發揮各種生理功能,如物質的合成代謝、肌肉的收縮、吸收及分泌、體溫維持以及生物電活動等。因此可以認為 ATP是能量代謝轉化的中心。
③ ATP還可將高能磷酸鍵轉移給UDP、CDP及GTP生成UTP 、CTP及GTP。它們在有些合成代謝中也是能量的直接來源。而且在某些合成反應中,有些核苷酸衍生物還是活化的中間代謝物。例如,UTP參與糖原合成作用以供給能量,並且 UDP還有攜帶轉運葡萄糖的作用。
④ 腺苷酸還是幾種重要輔酶,如輔酶Ⅰ(煙醯胺腺嘌呤二核苷酸,(NAD+)、輔酶Ⅱ(磷酸煙醯胺腺嘌呤二核苷酸,NADP+)、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)及輔酶A(CoA)的組成成分。NAD+及 FAD是生物氧化體系的重要組成成分,在傳遞氫原子或電子中有著重要作用。CoA作為有些酶的輔酶成分,參與糖有氧氧化及脂肪酸氧化作用。
⑤ 環核苷酸對於許多基本的生物學過程有一定的調節作用(見第二信使)。
代謝 可從合成代謝、分解代謝及代謝調節三個方面討論。
① 合成代謝。嘌呤核苷酸主要由一些簡單的化合物合成而來,這些前身物有天門冬氨酸、甘氨酸、谷氨醯胺、CO2及一碳單位(甲醯基及次甲基,由四氫葉酸攜帶)等。它們通過11步酶促反應先合成次黃嘌呤核苷酸(又稱肌苷酸)。隨後,肌苷酸又在不同部位氨基化而轉變生成腺苷酸及鳥苷酸。合成途徑的第一步是5-磷酸核糖在酶催化下,活化生成1-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP),這是一個重要的反應。嘌呤核苷酸的從頭合成主要是在肝臟中進行,其次是在小腸粘膜及胸腺中進行。
嘌呤核苷酸降解可產生嘌呤鹼,嘌呤鹼最終分解為尿酸,其中部分分解產物可被重新利用再合成嘌呤核苷酸,這稱為回收合成代謝途徑,可在骨髓及脾臟等組織中進行。嘌呤核苷酸降解產生的腺嘌呤、鳥嘌呤及次黃嘌呤在磷酸核糖轉移酶的催化下,接受3'-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP)分子中的磷酸核糖,生成相應的嘌呤核苷酸。此合成途徑也具有一定意義。
嘧啶核苷酸的從頭合成主要也在肝臟中進行。合成原料為氨基甲醯磷酸及天門冬氨酸等。氨基甲醯磷酸及天門冬氨酸經過數步酶促反應生成尿苷酸,尿苷酸轉變為三磷酸尿苷後,從谷氨醯胺接受氨基生成三磷酸胞苷。
上述體內合成的嘌呤及嘧啶核苷酸均系一磷酸核苷。它們均可在磷酸激酶的催化下,接受 ATP提供的磷酸基,進一步轉變為二磷酸核苷及三磷酸核苷
體內還有一類脫氧核糖核苷酸。它們是dAMP、dGMP、dCMP及dTMP。它們組成中的脫氧核糖並非先生成而後組合到核苷酸分子中去,而是通過業已合成的核糖核苷酸的還原作用而生成的。此還原作用發生於二磷酸核苷分子水平上,dADP、dGDP、dCDP及dUDP均可由此而來,但dTMP則不同,它是由dUMP經甲基化作用而生成的。
② 分解代謝。嘌呤核苷酸在體內進行分解代謝,經脫氨基作用生成次黃嘌呤及黃嘌呤,再在黃嘌呤氧代酶催化下,經過氧化作用,最終生成尿酸。尿酸可隨尿排出體外,正常人每日尿酸排出量為0.6g。嘧啶核苷酸在體內的分解產物為CO2,β-丙氨酸及β-氨基異丁酸等。
③ 代謝調節。核苷酸在體內的合成受到反饋性的調節作用。嘌呤核苷酸合成的終產物是AMP及GMP,它們可以反饋性地抑制由 IMP轉變為AMP及GMP的反應。它們可與 IMP一齊反饋性地抑制合成途徑的起始反應PRPP的生成。嘧啶核苷酸合成的產物 CTP也可反饋性地抑制嘧啶合成的起始反應。
與醫學的聯系 可從代謝異常所致疾病及作為葯物兩方面討論。
① 核苷酸代謝的異常。GMP及IMP的回收合成需次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶(HGPRT)參與。此酶遺傳性缺乏則2~3歲時就可出現智力發育障礙、共濟失調,敵對性及侵佔性及自毀容貌的表現(萊施-尼漢二氏綜合征)。患兒嘌呤核苷酸的從頭合成仍可正常進行,但回收合成的障礙就可造成嚴重後果。
嘌呤核苷酸分解代謝的終產物為尿酸。正常人血中尿酸含量約為2~6mg%,血中尿酸水平的升高(高尿酸血症)常見於痛風。血中尿酸含量超過8mg%時,尿酸就以鈉鹽形式沉積於關節、軟組織、軟骨及腎臟等處。原發性痛風症是一種先天代謝缺陷性疾病。患者體內的次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶部分缺乏,致使IMP及GMP 的回收合成減少,結果造成嘌呤核苷酸的從頭合成加快。此外,患者體內的磷酸核糖焦磷酸激酶活性異常增高,以致大量地生成PRPP,促使從頭合成加快,這些都造成尿酸的大量產生。原發性痛風症可用別嘌呤醇治療。別嘌呤醇的結構與次黃嘌呤相似,是黃嘌呤氧化酶的抑制劑,可抑制次黃嘌呤及黃嘌呤轉變為尿酸的反應,降低血中尿酸水平。繼發性痛風,可見於各種腎臟疾病、血液病及淋巴瘤等。患者細胞中核酸大量分解,因而尿酸生成增多。
cAMP對細胞的一些生理活動有廣泛的影響。cAMP的合成不足或作用失調與有些疾病過程有關。例如,支氣管喘息及銀屑病組織中cAMP量較低,又如糖尿病人各種代謝的異常與肝及脂肪組織中cAMP的生成過多也是有聯系的。
嘧啶合成障礙有乳清酸尿症,為乳清酸磷酸核糖轉移酶及乳清酸核苷酸脫羧酶缺乏所致。
② 核苷酸類似物的臨床應用。核苷酸類似物6-巰基嘌呤(6MP)及5-氟尿嘧啶(5FU)用於腫瘤的化學治療。6-巰基嘌呤的結構與次黃嘌呤相似,其一磷酸核苷對於AMP及GMP合成有關的幾個酶有抑製作用,從而選擇性地阻止腫瘤的生長。5-氟尿嘧啶的結構與胸腺嘧啶相似,它在體內可轉變為一磷酸脫氧核糖氟尿嘧啶核苷(5Fd-UMP)及三磷酸氟尿嘧啶(FUMP)。它們對於胸苷酸合成中的甲基化作用有較強的抑製作用,從而造成癌細胞的死亡。
與核苷酸有關的名詞
核苷酸 核苷的磷酸酯,磷酸基與糖上的羥基連接。因為核糖有 3個羥基,所以核糖核苷酸如腺嘌呤核苷酸(簡稱腺苷酸)。脫氧核糖有兩個羥基,因而脫氧核糖核苷酸如腺嘌呤脫氧核糖核苷酸(簡稱脫氧腺苷酸)只有兩種。
核苷多磷酸 含兩個以上磷酸基的核苷酸。只帶一個磷酸基的核苷酸,叫核苷一磷酸,帶兩個磷酸基的核苷酸叫核苷二磷酸,依此類推。如腺嘌呤核苷酸有腺苷一磷酸(即腺苷酸,AMP)、腺苷二磷酸(ADP)、腺苷三磷酸(ATP)和脫氧腺苷一磷酸(即脫氧腺苷酸,dAMP)、脫氧腺苷二磷酸(dADP)、脫氧腺苷三磷酸(dATP)。天然的核苷多磷酸中,磷酸基多是與戊糖的5′-羥基相連。4 種核苷三磷酸(ATP、GTP、CTP和UTP)、4 種脫氧核苷三磷酸(dATP、dGTPdCTP和dTTP)分別是RNA和DNA生物合成的原料。
寡核苷酸與多核苷酸 2 ~20個核苷酸連接而成的化合物叫寡核苷酸。20個以上的核苷酸組成的化合物叫多核苷酸。核酸是一種多核苷酸。
重要的核苷酸衍生物
腺苷酸衍生物 ADP和ATP是體內參與氧化磷酸化的高能化合物,ATP也是細胞內最豐富的游離核苷酸(如哺乳動物細胞中ATP濃度接近1毫克分子),水解1克分子ATP約釋放7000卡能量。
腺苷-3′,5′-磷酸即環腺苷酸,主要存在於動物細胞中,生物體內的激素通過引起細胞內cAMP的含量發生變化,從而調節糖原、脂肪代謝、蛋白質和核酸的生物合成,所以cAMP被稱為第二信使。
2′,5′-寡聚腺苷酸,通常由3個腺苷酸通過2′,5-磷酸二酯鍵聯接而成,即pppA(2)p(5)A(2)P(5)A,是干擾素發揮作用的一個媒介,具有抗病毒、抑制DNA合成和細胞生長、調節免疫反應等生物功能。
幾個重要的輔酶都是腺苷酸衍生物。ATP 就是其中最重要的一個。此外,NA、NAD和FAD,可通過氫原子的得失參與許多氧化還原反應。輔酶 A行使活化脂肪酸功能,與脂肪酸、萜類和類固醇生物合成有關。
腺苷-3′-磷酸-5′-磷醯硫酸是硫酸根的活化形式,蛋白聚糖的糖組分中硫酸根的來源。甲硫氨酸被腺苷活化得到S-腺苷甲硫氨酸,它在生物體內廣泛用作甲基供體。
鳥苷酸衍生物 在某些需能反應中,如蛋白質生物合成的起始和延伸,不能使用ADP和ATP,而要GDP和GTP參與反應。鳥苷-3′,5′-磷酸也是一個細胞信號分子,在某些情況下,cGMP與cAMP是一對相互制約的化合物,兩者一起調節細胞內許多重要反應。鳥苷-3′-二磷酸-5′-二磷酸 (ppGpp)和鳥苷-3′-二磷酸-5′-三磷酸(pppGpp)則與基因表達的調控有關。
胞苷酸衍生物 CDP和CTP也是一類高能化合物。與磷脂類代謝有關的胞苷酸衍生物有CDP-膽鹼、CDP-乙醇胺、CDP-二甘油酯等
尿苷酸衍生物 在糖代謝中起著重要作用,UDP是單糖的活化載體,參與糖與雙糖多糖的生物合成,如UDP-半乳糖是乳糖的前體,UDP-葡萄糖是糖原的前體,UDP-N-乙醯葡糖胺與糖蛋白生物合成有關。UDP和 UTP也是一類高能磷酸化合物。
3. 簡述核酸在生物體內所起的作用有哪些
核酸也稱多聚核苷酸,是由許多個核苷酸聚合而成的生物大分子,核苷酸是由含氮的鹼基、核糖或脫氧核糖、磷酸三種分子連接而成。鹼基與糖通過糖苷鍵連接成核苷,核苷與磷酸以酯鍵連接成核苷酸。核苷酸是生物體內一類重要含氮化合物,是各種核酸的...
核酸和磷脂的元素組成均是C、H、O、N、P,A正確;B、噬菌體的遺傳物質是DNA,DNA分子是由脫氧核苷酸組成,B錯誤;C、發菜為原核生物,DNA位於擬核,C正確;D、mRNA中連續的三個鹼基為一個密碼子,一個mRNA中會有多個密碼子,但一個tRNA僅有一個...
核酸也稱多聚核苷酸,是由許多個核苷酸聚合而成的生物大分子,核苷酸是由含氮的鹼基、核糖或脫氧核糖、磷酸三種分子連接而成。鹼基與糖通過糖苷鍵連接成核苷,核苷與磷酸以酯鍵連接成核苷酸。核苷酸是生物體內一類重要含氮化合物,是各種核酸的...
鹼基排列順序多樣性
朊病毒引起的「瘋牛脖,那可是臭名昭著,人人皆知。朊病毒雖然叫做病毒,但是它卻與病毒是兩種完全不同的「生物」,實際上朊病毒是一種特殊的蛋白質,沒有細胞結構,沒有DNA也沒有RNA,甚至比病毒還簡單,簡單到不知道可不可以將它列入「生物」的行列。
DNA,RNA
A、脂肪不含有P元素,合成脂肪時不需要磷,A錯誤;B、根瘤菌固氮酶中含有鉬、鐵,說明某些金屬元素可以成為一些復雜蛋白質的構成元素,B正確;C、由於0.9%的生理鹽水與人體細胞的滲透壓相等,濃度為0.65%的生理鹽水是蛙細胞的等滲溶液,因此為了...
這句話不對。除朊病毒外的所有病毒以及一切生物體內都有核酸存在。最本質的生命物質是核酸,蛋白質和核酸是一切生命活動的物質基矗核酸不但是一切生物細胞的基本成分,還對生物體的生長、發育、繁殖、遺傳及變異等重大生命現象起主宰作用。它在...
1.嬰兒、迅速成長期的孩子、老年體弱多並全身感染、外傷手術者、肝功能不全以及白細胞、T細胞、淋巴細胞降低人群等,可以額外補充核酸類物質。世界衛生組織規定,每天膳食中核酸的量不大於2克,扣除食物中的核酸攝入量,每天補充小於1.5克核酸...
核酸好比上司 上司指導mRNA TRNA 合成蛋白質 核糖體 內質網 高爾基體就相當於合成蛋合質的生產車間^o^
4. 高中生物問題:關於病毒的核酸
有感染力
病毒侵染宿主細胞時,首先是吸附在宿主細胞表面,然後將核酸注入到細胞內部,衣殼則留在外面。核酸進入宿主細胞以後,就利用宿主細胞內的物質,復制出子代病毒的核酸,並合成子代病毒衣殼的蛋白質。這些蛋白質和核酸進一步裝配成子一代病毒。裝配完成的病毒,在細胞裂解以後,一齊被釋放出來。簡單來說:吸附---注入核酸---合成核酸和蛋白質---裝配---釋放
5. 核酸是什麼怎樣組成的有什麼用途
由許多核苷酸聚合而成的生物大分子化合物,為生命的最基本物質之一。最早由米歇爾於1868年在膿細胞中發現和分離出來。核酸廣泛存在於所有動物、植物細胞、微生物內、生物體內核酸常與蛋白質結合形成核蛋白。不同的核酸,其化學組成、核苷酸排列順序等不同。根據化學組成不同,核酸可分為核糖核酸,簡稱RNA和脫氧核糖核酸,簡稱DNA。DNA是儲存、復制和傳遞遺傳信息的主要物質基礎,RNA在蛋白質牲合成過程中起著重要作用,其中轉移核糖核酸,簡稱tRNA,起著攜帶和轉移活化氨基酸的作用;信使核糖核酸,簡稱mRNA,是合成蛋白質的模板;核糖體的核糖核酸,簡稱rRNA,是細胞合成蛋白質的主要場所。核酸不僅是基本的遺傳物質,而且在蛋白質的生物合成上也占重要位置,因而在生長、遺傳、變異等一系列重大生命現象中起決定性的作用。
核酸在實踐應用方面有極重要的作用,現已發現近2000種遺傳性疾病都和DNA結構有關。如人類鐮刀形紅血細胞貧血症是由於患者的血紅蛋白分子中一個氨基酸的遺傳密碼發生了改變,白化病毒者則是DNA分子上缺乏產生促黑色素生成的酷氨酸酶的基因所致。腫瘤的發生、病毒的感染、射線對機體的作用等都與核酸有關。70年代以來興起的遺傳工程,使人們可用人工方法改組DNA,從而有可能創造出新型的生物品種。如應用遺傳工程方法已能使大腸桿菌產生胰島素、干擾素等珍貴的生化葯物
核酸是生物體內的高分子化合物。它包括脫氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid,DNA)和核糖核酸(ribonucleicacid,RNA)兩大類。DNA和RNA都是由一個一個核苷酸(nucleotide)頭尾相連而形成的。RNA平均長度大約為2000個核苷酸,而人的DNA卻是很長的,約有3X109個核苷酸。
單個核苷酸是由含氮有機鹼(稱鹼基)、戊糖和磷酸三部分構成的。
鹼基(base):構成核苷酸的鹼基分為嘌呤(purine)和嘧啶 >(pyrimi-dine)二類。前者主要指腺嘌呤(adenine,A)和鳥嘌呤(guanine,G),DNA和RNA中均含有這二種鹼基。後者主要指胞嘧啶(cytosine,C)胸腺嘧啶(thymine,T)和尿嘧啶(uracil,U),胞嘧啶存在於DNA和RNA中,胸腺嘧啶只存在於DNA中,尿嘧啶則只存在於RNA中。這五種鹼基的結構如圖。
嘌呤環上的N-9或嘧啶環上的N-1是構成核苷酸時與核糖(或脫氧核糖)形成糖苷鍵的位置。
此外,核酸分子中還發現數十種修飾鹼基(themodifiedcomponent),又稱稀有鹼基,(unusualcomponent)。它是指上述五種鹼基環上的某一位置被一些化學基團(如甲基化、甲硫基化等)修飾後的衍生物。一般這些鹼基在核酸中的含量稀少,在各種類型核酸中的分布也不均一。如DNA中的修飾鹼基主要見於噬菌體DNA,RNA中以tRNA含修飾鹼基最多。
戊糖:RNA中的戊糖是D-核糖,DNA中的戊糖是D-2-脫氧核糖。D-核糖的C-2所連的羥基脫去氧就是D-2脫氧核糖。
戊糖C-1所連的羥基是與鹼基形成糖苷鍵的基團,糖苷鍵的連接都是β-構型。
核苷(nucleoside):由D-核糖或D-2脫氧核糖與嘌呤或嘧啶通過糖苷鍵連接組成的化合物。核酸中的主要核苷有八種。
核苷酸(nucleotide):核苷酸與磷酸殘基構成的化合物,即核苷的磷酸酯。核苷酸是核酸分子的結構單元。核酸分子中的磷酸酯鍵是在戊糖C-3』和C-5』所連的羥基上形成的,故構成核酸的核苷酸可視為3』-核苷酸或5』-核苷酸。DNA分子中是含有A,G,C,T四種鹼基的脫氧核苷酸;RNA分子中則是含A,G,C,U四種鹼基的核苷酸。
當然核酸分子中的核苷酸都以形式存在,但在細胞內有多種游離的核苷酸,其中包括一磷酸核苷、二磷核苷和三磷酸核苷。
核苷酸是怎麼連接的?
3』,5』-磷酸二酯鍵:核酸是由眾多核苷酸聚合而成的多聚核苷酸(polynucleotide),相鄰二個核苷酸之間的連接鍵即:3』,5』-磷酸二酯鍵。這種連接可理解為核苷酸糖基上的3』位羥基與相鄰5』核苷酸的磷酸殘基之間,以及核苷酸糖基上的5』位羥基與相鄰3』核苷酸的磷酸殘基之間形成的兩個酯鍵。多個核苷酸殘基以這種方式連接而成的鏈式分子就是核酸。無論是DNA還是RNA,其基本結構都是如此,故又稱DNA鏈或RNA鏈。DNA鏈的結構如下示意圖。
寡核苷酸(oligonucleotide):這是與核酸有關的文獻中經常出現的一個術語,一般是指二至十個核苷酸殘基以磷酸二酯鍵連接而成的線性多核苷酸片段。但在使用這一術語時,對核苷酸殘基的數目並無嚴格規定,在不少文獻中,把含有三十甚至更多個核苷酸殘基的多核苷酸分子也稱作寡核苷酸。寡核苷酸目前已可由儀器自動合成,它可作為DNA合成的引物(primer)、基因探針(probe)等,在現代分子生物學研究中具有廣泛的用途。
核酸鏈的簡寫式:核酸分子的簡寫式是為了更簡單明了的敘述高度復雜的核酸分子而使用的一些簡單表示式。它所要表示的主要內容是核酸鏈中的核苷酸(或鹼基)。下面介紹二種常用的簡寫式。
字元式:書寫一條多核苷酸鏈時,用英文大寫字母縮寫符號代表鹼基(DNA和RNA中所含主要鹼基及縮寫符號見表1-1),用小寫英文字母P代表磷酸殘基。核酸分子中的糖基、糖苷鍵和酯鍵等均省略不寫,將鹼基和磷酸相間排列即可。因省略了糖基,故不再註解「脫氧」與否,凡簡寫式中出現T就視為DNA鏈,出現U則視為RNA鏈。以5』和3』表示鏈的末端及方向,分別置於簡寫式的左右二端。下面是分別代表DNA鏈和RNA鏈片段的二個簡寫式:
5』pApCpTpTpGpApApCpG3』DNA
5』pApCpUpUpGpApApCpG3』RNA
此式可進一步簡化為:
5』pACTTGAACG3』
5』pACUUGAACG3』
上述簡寫式的5』-末端均含有一個磷酸殘基(與糖基的C-5』位上的羥基相連),3』-末端含有一個自由羥基(與糖基的C-3』位相連),若5』端不寫P,則表示5』-末端為自由羥基。雙鏈DNA分子的簡寫式多採用省略了磷酸殘基的寫法,在上述簡式的基礎上再增加一條互補鏈(complentarystrand)即可,鏈間的配對鹼基用短縱線相連或省略,錯配(mismatch)鹼基對錯行書寫在互補鏈的上下兩邊,如下所示:
5』GGAATCTCAT3』
3』CCTTAGAGTA5』
5』GGAATC錯配)
線條式:在字元書寫基礎上,以垂線(位於鹼基之下)和斜線(位於垂線與P之間)分別表示糖基和磷酸酯鍵。如下圖所示
上式中,斜線與垂線部的交點為糖基的C-3』位,斜線與垂線下端的交點為糖基的C-5』位。這一書寫式也可用於表示短鏈片段。不難看出,簡寫式表示的中心含義就是核酸分子的一級結構,即核酸分子中的核苷酸(或鹼基)排列順序。
人造核酸可用於治療白血病
日本工業技術院產業技術融合領域研究所在8月3日出版的《自然》雜志上發表論文稱,已開發出了治療白血病的人造核酸。這種人造核酸就像一把剪刀,可發現引起白血病的遺傳基因並將其剪除。科研小組的成員、東京大學研究生院教授多比良和誠根據動物實驗結果認為,這種人造核酸將來有望成為治療白血病的主要葯物。
這次研究的對象是慢性骨髓性白血病(MCL),患者的異常遺傳因子是由兩個正常的遺傳因子連接而成的,新開發的人造核酸可以發現這種變異遺傳基因並將其切斷。科學家過去也發現過能找到特定的遺傳因子序列並將其切斷的分子,但在切斷特定遺傳因子序列的同時往往對正常細胞造成傷害。而新開發出的核酸只在發現異常遺傳因子時才被激活,平時則潛伏不動。
科研小組用人體白血病細胞進行了動物實驗。他們將可與人造核酸反應的細胞和不可與人造核酸反應的細胞分別注射到8隻實驗鼠的體內。移植後第13周時,不與人造核酸反應的細胞全部死亡,而與人造核酸反應的細胞全部存活,證明人造核酸在生物體內十分有效。
科研小組說,此人造核酸的臨床應用尚有諸多問題要解決,將來很可能是把患者的骨髓細胞抽出來,經人造核酸處理後,再把正常細胞的骨髓輸回患者體內。
6. 高中生物核酸的功能是什麼
高中生物核酸的功能是:攜帶遺傳信息,控制遺傳、變異和蛋白質的合成。
DNA是儲存、復制和傳遞遺傳信息的主要物質基礎。RNA在蛋白質合成過程中起著重要作用,其中轉運核糖核酸,簡稱tRNA,起著攜帶和轉移活化氨基酸的作用;信使核糖核酸,簡稱mRNA,是合成蛋白質的模板;核糖體的核糖核酸,簡稱rRNA,是細胞合成蛋白質的主要場所。
核酸
核酸是脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的總稱,是由許多核苷酸單體聚合成的生物大分子化合物,為生命的最基本物質之一。核酸是一類生物聚合物,是所有已知生命形式必不可少的組成物質,是所有生物分子中最重要的物質,廣泛存在於所有動植物細胞、微生物體內。
核酸由核苷酸組成,而核苷酸單體由五碳糖、磷酸基和含氮鹼基組成。如果五碳糖是核糖,則形成的聚合物是RNA;如果五碳糖是脫氧核糖,則形成的聚合物是DNA。核苷酸是組成核酸的基本單位,即組成核酸分子的單體。
以上內容參考:網路——核酸
7. 核酸的作用和功能高中生物,求解答謝謝!
核酸分為核糖核酸(RNA)脫氧核糖核酸(DNA),核酸都由一分子磷酸一分子五碳糖以及鹼基組成,區別在於DNA是由脫氧核糖,RNA是核糖。
DNA是主要的遺傳物質,這是針對所有生物而言,每一個個體而言只有一種遺傳物質,以人為例,人體有DNA和RNA然而人的遺傳物質是DNA,此時的RNA不叫遺傳物質。
DNA在染色體上成雙鏈,分為好多片段,有遺傳效應的片段叫基因,人體所有信息都在DNA上。反正功能很多,把書上的詳細看一下也就差不多了,考試也就能有不錯的分數了。
8. 核酸的作用 在生物體的什麼中具有重要的作用
核酸也稱多聚核苷酸,是由許多個核苷酸聚合而成的生物大分子,核苷酸是由含氮的鹼基、核糖或脫氧核糖、磷酸三種分子連接而成。鹼基與糖通過糖苷鍵連接成核苷,核苷與磷酸以酯鍵連接成核苷酸。核苷酸是生物體內一類重要含氮化合物,是各種核酸的基本組成單位。根據核酸所含戊糖的不同,可分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)二種。
核酸不但是一切生物細胞的基本成分,還對生物體的生長、發育、繁殖、遺傳及變異等重大生命現象起主宰作用。它在生物科學的地位,可用「沒有核酸就沒有生命」這句話來概括。
飲食核酸的營養保健作用如下:
1.飲食核酸與免疫 『
從核酸對機體各系統的影響來看,免疫系統是最敏感也是最直接受影響的系統。1985年科學家就證實無核酸飲食或低核酸飲食配方飼喂的實驗動物,其細胞免疫功能低下,條件致病菌就可使其感染。無核酸飲食致使T淋巴細胞發育障礙、功能低下,而沒有細胞免疫反應的發生,同時影響T細胞依賴的體液免疫的產生;補充核酸營養後可恢復免疫系統的發育和免疫功能。實驗表明,核酸是維持機體正常免疫功能和免疫系統生長代謝的必需營養物質。
2.飲食核酸與衰老和內分泌
衰老是機體各組織器官的退行性變化,關於衰老發生機制的學說很多,如自由基學說、免疫學說、內分泌學說、遺傳學說等。脂質過氧化隨年齡增大而增高,並伴有酶與非酶系統防禦功能下降,導致體內自由基濃度升高。代謝性、退行性疾病的發生和發展與體內過氧化脂質含量高度正相關。飲食核酸能增加血漿單不飽和脂肪酸和co-3、¨6系列多不飽和脂肪酸的含量,多不飽和脂肪酸的增加可提高機體對抗自由基的能力。飲食核酸作為使遺傳物質活潑代謝的原料,具有極強的抗生物氧化、消除體內自由基和全面增強免疫功能及性激素分泌的作用,因此在延緩衰老方面優勢顯著。
3.飲食核酸與增殖細胞
飲食中補加核酸有助於肝臟再生和受損傷的小腸恢復功能。有無核酸飲食對比研究證明,一段時期內膳食中如缺乏核酸,將對大鼠肝臟的超微結構及功能造成不良影響,提示飲食核酸是維持肝臟處於正常生理狀態的必需營養物質。血液中的紅細胞、白細胞、血小板和血漿蛋白等也都是代謝較快的增殖細胞系,加之它們中的大多數均無從頭合成核酸的能力,因此它們的代謝和功能也都需要充足的核酸營養。再生障礙性貧血和抗癌葯物、放療、化療等引起的貧血,即缺鐵性貧血之外的貧血均需補充核酸營養,以改善骨髓造血功能和血液成分的代謝活力。
4.飲食核酸與癌症人體每日約有數百萬個癌狀細胞出現,它們幾乎全部被
機體的免疫監視系統和核酸、維生素等食物成分,在形成大的癌細胞克隆前排除掉。因此在日常生活中盡量避免致癌因子的作用,增加核酸等防癌因素的作用非常必要。
5.飲食核酸與痴獃等神經障礙
食物核酸提取物對痴呆症狀的改善非常令人鼓舞。在大鼠實驗中,如給大鼠腦注射RNA合成阻斷劑,則所掌握的學習能力和記憶能力在5小時後喪失,但如在注射RNA合成阻斷劑的同時注射拮抗阻斷劑的物質,這種記憶喪失就不發生。美國哈佛大學的研究也表明,老年痴呆患者腦內神經纖維變化多的部位,RNA和蛋白質合成顯著減少,因此發生記憶障礙。
6.飲食核酸與循環系統
核酸營養對循環系統的作用是抑制過氧化脂質的形成,抑制膽固醇的生成,擴張血管,改善血流,糾正心肌代償不良,促進血管壁再生,抑制血小板凝集i因此核酸被認為對腦血栓、心肌梗死、高血壓和動脈粥樣硬化症有較好的營養保健作用。
7、飲食核酸與糖尿病
非胰島素依賴性糖尿病與生活方式和運動不足關系密切,目前尚無特效療法,飲食療法常常被應用於這類患者。如果在普通的飲食療法的基礎上,再加上核酸飲食,將收到更好的效果。其原因:一是糖尿病患者血清中過氧化脂質增多,核酸及其代謝產物對其具有較強的清除作用;二是由於核酸的促細胞(包括促胰臟的胰島素分泌細胞)代謝功能。除此之外,核酸的代謝產物腺苷還有抑製糖的分解作用,使糖在小腸內的吸收減緩。
除上述作用外,飲食核酸還有以下作用:減肥,提高機體對環境變化的耐受力,顯著的抗疲勞、增強機體對冷熱的抵抗力、促進攝人氧氣的利用,促進小鼠生殖系統的發育等。
對於嬰兒、迅速成長期的孩子、老年體弱多病、全身感染、外傷手術者、肝功能不全以及白細胞、T細胞、淋巴細胞降低人群等,可以額外補充核酸類物質。世界衛生組織規定,每天膳食中核酸的量不大於2克,扣除食物中的核酸攝入量,每天補充小於1.5克核酸是合適的。
食物中,魚類等海產品富含核酸,此外動物肝臟、腦、心、瘦肉,豆類及豆製品,筍,波菜,蘑菇,木耳,花粉,酵母,香蕉,葡萄,胡蘿卜,番茄,蘋果,桔子等,含核酸也較豐富。核酸產品有核酸調味品、食品添加劑及保健食品。
9. 生物的 核酸 大概解釋一下
核酸是生物的遺傳物質,由核苷酸組成,核苷酸又由一份含氮鹼基(AGCTU四種),一份磷酸,一份五碳糖(兩種),由上就可以理解有兩種核酸,含脫氧核糖的核酸叫脫氧核糖核酸(DNA)含核糖的叫核糖核酸(RNA)除部分病毒遺傳物質是RNA,其它都是DNA,望採納。
10. 核酸的作用和功能高中生物,求解答
1.攜帶遺傳信息
2.控制遺傳、變異和蛋白質的合成