① 核酸是什么
核酸是另一种重要的生命物质,它的发现比蛋白质要晚30年。1869年,瑞士年轻的科学家米歇尔用胃蛋白酶水解从外科绷带上取得的脓细胞,发现这种酶不能分解细胞核,核缩小了一点,可是仍保持完整。经过化验分析,米歇尔发现,细胞核主要是由一种含磷的物质构成的,它的性质完全不像蛋白质。他把这种物质叫做“核质”,不久又有人发现“核质”呈酸性,故名“核酸”。在20世纪50年代中期,生物化学家们发现,核酸的分子量大到600万,可见,核酸的分子确实和蛋白质一样大,甚至更大一些。
德国化学家福尔根用染色法发现核酸在细胞里的位置:DNA位于细胞核里,特别是在染色体里;动物和植物的细胞里有DNA,但不同种的细胞含量不同,核酸是更本质的生命物质,遗传学证实了这一点。我们还知道,只含核酸的病毒能感染寄生细胞,并产生完整的包括核酸和蛋白质的子代病毒。近年来发现的一种微小生命体灰病毒是仅仅由数百个核苷酸组成的核酸分子。可见,核酸的研究对生命现象的研究,具有根本性的重要意义。
核酸是由更简单的核苷酸组成,核酸能分解成含有一个嘌呤(或一个密啶)、一个核糖(或一个脱氧核糖)和一个磷酸的核苷酸。
核苷酸主要由四种不同的碱基组成。碱基是含氮的杂环化合物嘌呤的衍物,因呈碱性,故称碱基。核苷酸中的咸基次为“腺嘌呤”、“鸟嘌呤”、“胞嘧啶”和“胸腺嘧啶”。
核苷酸所含的糖,不是六碳糖,而是五碳糖,称为核糖。在核酸中由于所含五碳糖的性质不同,形成两种不同的核酸。酵母核酸含有“核糖”,称“核糖核酸”(RNA);胸腺核酸里的糖很类似,糖只有一个原子,所以称为“脱氧核糖酸”(DNA)。
到20世纪40年代,生物化学家们发现,染色体里的蛋白质和RNA的数量可以完全不同,可是DNA的数量则总是不变,这表明DNA和基因有密切的关系。现代生物学家证明,DNA起基因的作用,是遗传物质。1967年狄诺发现马铃薯纺锤状茎病毒,是只有核酸而没有蛋白质的类病毒后,又接连发现7种只有核酸而没有蛋白质的类病毒,这就证明生命是以核酸的形式存在着。
随着对RNA和DNA的分子结构与功能的研究,分子生物学的诞生,遗传密码的发现,基因工程的建立,对生命奥秘的探索越来越深入,把人类、动物、微生物、病毒(非细胞生物)在核酸分子的水平上统一起来了。
但是,可能核酸也不是产生病毒效应所必不可少的。1967年,发现羊的蹭痒病是由比毒还小的颗粒引起的。这种小颗类没有核酸,却能通过改变细胞基因的作用而形成。这就吸引一些科学为更深入地探索生命奥秘踏上了新的征途。
② 人体中的循环核酸是怎么产生的
核酸和蛋白质并称为两大生物大分子,也就是说,只要是生物体机会拥有着两种分子。
平时所食用的各类食品中,就含有大量的核酸, 核酸分为两种: DNA和RNA ,它们分别由5种核苷酸组成。
血中游离DNA简称循环核酸(circulating nucleic acid),是指循环血中游离于细胞外的部分降解了的机体内源性DNA。在这里,循环核酸不可顾名思义为循环血中的核酸类物质,所有细胞内的核酸,血中游离的内源性脱氧核糖核酸和外源性DNA与RNA,如真菌血症、细菌血症和病毒血症等病理情形下的血中外源核酸,虽然其在临床医学中具有重要意义但均不属于严格意义的血中游离DNA范畴。
中文名
循环DNA
外文名
Circulating Nucleic Acid
发现人
Mandel和Metais
发现日期
1947年
简称
循环核酸
简介
循环核酸最早由 Mandel和Metais于1947年发现(Les acides nucl´eiques plasma sanguin chez l’homme[J]. C R Hebd Seances Acad Sci (Paris), 1948, 142(3): 241-3),但由于缺乏高灵敏性和高特异性的实验方法,导致有关血中游离DNA与疾病相关性的研究在较长时期内进展缓慢。直到有效分离游离DNA技术的出现,和特殊荧光染料与PCR技术相结合的检测技术的应用,使这一领域的研究在最近二十多年得到了较迅速发展。自发现血中游离DNA可含肿瘤细胞DNA相同基因突变后,应用分子生物学手段对循环游离核酸的研究的兴趣日益增加。
③ 核酸的化学是什么组成的核苷酸分子是如何连接成核酸的
磷酸二酯键上一个核酸分子的五糖碳的3'羟基与下一个核酸分子的5'段磷酸基团相连接.药品名称单核苷酸或核苷酸,单核苷酸是由一分子戊糖,一份子碱基和1—3分子磷酸组成。核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一。核酸广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内,生物体内的核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸,其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。根据化学组成不同,核酸可分为核糖核酸(简称RNA)和脱氧核糖核酸(简称DNA)。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础。RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用--其中转运核糖核酸,简称tRNA,起着携带和转移活化氨基酸的作用;信使核糖核酸,简称mRNA,是合成蛋白质的模板;核糖体的核糖核酸,简称rRNA,是细胞合成蛋白质的主要场所。
④ 核酸的基本组成单位是怎样形成核酸的基本组成单位又是由哪几部分构成的
见上图,应该能解答你的问题。
⑤ 1.核酸分子是如何组成的组成核酸的核苷酸有哪些 2.什么是核酸的变性变性因
核酸分子是由核苷酸脱水缩合形成核苷酸链然后形成的,组成核酸的核苷酸有脱氧核糖核酸和核糖核酸,核酸的变性实际上就是说DNA或rna变性了。
⑥ 核酸在细胞的哪个部位合成核酸是怎么来的求解释
核酸分脱氧核糖核酸和核糖核酸,前者为DNA的化学本质,后者为RNA的化学本质,前者由脱氧核糖核苷酸形成磷酸二脂键形成,后者由核糖核苷酸形成磷酸二脂键聚合而成
⑦ 什么是核酸
核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一。核酸广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内,生物体内的核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。
不同的核酸,其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。根据化学组成不同,核酸可分为核糖核酸(简称RNA)和脱氧核糖核酸(简称DNA)。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础。
RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用——其中转运核糖核酸,简称tRNA,起着携带和转移活化氨基酸的作用;信使核糖核酸,简称mRNA,是合成蛋白质的模板;核糖体的核糖核酸,简称rRNA,是细胞合成蛋白质的主要场所。
(7)核酸是如何形成的分子生物学扩展阅读:
一、核酸的组成
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。
核酸完全水解产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊糖(核糖或脱氧核糖)和磷酸的混合物。核酸部分水解则产生核酸和核苷酸。每个核苷分子含一分子碱基和一分子戊糖,一分子核苷酸部分水解后除产生核苷外,还有一分子磷酸。
二、核酸的应用
核酸在实践应用方面有极重要的作用,现已发现近2000种遗传性疾病都和DNA结构有关。如人类镰刀形红血细胞贫血症是由于患者的血红蛋白分子中一个氨基酸的遗传密码发生了改变,白化病患者则是DNA分子上缺乏产生促黑色素生成的酪氨酸酶的基因所致。
肿瘤的发生、病毒的感染、射线对机体的作用等都与核酸有关。70年代以来兴起的遗传工程,使人们可用人工方法改组DNA,从而有可能创造出新型的生物品种。如应用遗传工程方法已能使大肠杆菌产生胰岛素、干扰素等珍贵的生化药物。
⑧ 核酸是什么怎样组成的有什么用途
由许多核苷酸聚合而成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一。最早由米歇尔于1868年在脓细胞中发现和分离出来。核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物内、生物体内核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸,其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。根据化学组成不同,核酸可分为核糖核酸,简称RNA和脱氧核糖核酸,简称DNA。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础,RNA在蛋白质牲合成过程中起着重要作用,其中转移核糖核酸,简称tRNA,起着携带和转移活化氨基酸的作用;信使核糖核酸,简称mRNA,是合成蛋白质的模板;核糖体的核糖核酸,简称rRNA,是细胞合成蛋白质的主要场所。核酸不仅是基本的遗传物质,而且在蛋白质的生物合成上也占重要位置,因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。
核酸在实践应用方面有极重要的作用,现已发现近2000种遗传性疾病都和DNA结构有关。如人类镰刀形红血细胞贫血症是由于患者的血红蛋白分子中一个氨基酸的遗传密码发生了改变,白化病毒者则是DNA分子上缺乏产生促黑色素生成的酷氨酸酶的基因所致。肿瘤的发生、病毒的感染、射线对机体的作用等都与核酸有关。70年代以来兴起的遗传工程,使人们可用人工方法改组DNA,从而有可能创造出新型的生物品种。如应用遗传工程方法已能使大肠杆菌产生胰岛素、干扰素等珍贵的生化药物
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。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。
单个核苷酸是由含氮有机碱(称碱基)、戊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:RNA中的戊糖是D-核糖,DNA中的戊糖是D-2-脱氧核糖。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。
核苷酸是怎么连接的?
3’,5’-磷酸二酯键:核酸是由众多核苷酸聚合而成的多聚核苷酸(polynucleotide),相邻二个核苷酸之间的连接键即:3’,5’-磷酸二酯键。这种连接可理解为核苷酸糖基上的3’位羟基与相邻5’核苷酸的磷酸残基之间,以及核苷酸糖基上的5’位羟基与相邻3’核苷酸的磷酸残基之间形成的两个酯键。多个核苷酸残基以这种方式连接而成的链式分子就是核酸。无论是DNA还是RNA,其基本结构都是如此,故又称DNA链或RNA链。DNA链的结构如下示意图。
寡核苷酸(oligonucleotide):这是与核酸有关的文献中经常出现的一个术语,一般是指二至十个核苷酸残基以磷酸二酯键连接而成的线性多核苷酸片段。但在使用这一术语时,对核苷酸残基的数目并无严格规定,在不少文献中,把含有三十甚至更多个核苷酸残基的多核苷酸分子也称作寡核苷酸。寡核苷酸目前已可由仪器自动合成,它可作为DNA合成的引物(primer)、基因探针(probe)等,在现代分子生物学研究中具有广泛的用途。
核酸链的简写式:核酸分子的简写式是为了更简单明了的叙述高度复杂的核酸分子而使用的一些简单表示式。它所要表示的主要内容是核酸链中的核苷酸(或碱基)。下面介绍二种常用的简写式。
字符式:书写一条多核苷酸链时,用英文大写字母缩写符号代表碱基(DNA和RNA中所含主要碱基及缩写符号见表1-1),用小写英文字母P代表磷酸残基。核酸分子中的糖基、糖苷键和酯键等均省略不写,将碱基和磷酸相间排列即可。因省略了糖基,故不再注解“脱氧”与否,凡简写式中出现T就视为DNA链,出现U则视为RNA链。以5’和3’表示链的末端及方向,分别置于简写式的左右二端。下面是分别代表DNA链和RNA链片段的二个简写式:
5’pApCpTpTpGpApApCpG3’DNA
5’pApCpUpUpGpApApCpG3’RNA
此式可进一步简化为:
5’pACTTGAACG3’
5’pACUUGAACG3’
上述简写式的5’-末端均含有一个磷酸残基(与糖基的C-5’位上的羟基相连),3’-末端含有一个自由羟基(与糖基的C-3’位相连),若5’端不写P,则表示5’-末端为自由羟基。双链DNA分子的简写式多采用省略了磷酸残基的写法,在上述简式的基础上再增加一条互补链(complentarystrand)即可,链间的配对碱基用短纵线相连或省略,错配(mismatch)碱基对错行书写在互补链的上下两边,如下所示:
5’GGAATCTCAT3’
3’CCTTAGAGTA5’
5’GGAATC错配)
线条式:在字符书写基础上,以垂线(位于碱基之下)和斜线(位于垂线与P之间)分别表示糖基和磷酸酯键。如下图所示
上式中,斜线与垂线部的交点为糖基的C-3’位,斜线与垂线下端的交点为糖基的C-5’位。这一书写式也可用于表示短链片段。不难看出,简写式表示的中心含义就是核酸分子的一级结构,即核酸分子中的核苷酸(或碱基)排列顺序。
人造核酸可用于治疗白血病
日本工业技术院产业技术融合领域研究所在8月3日出版的《自然》杂志上发表论文称,已开发出了治疗白血病的人造核酸。这种人造核酸就像一把剪刀,可发现引起白血病的遗传基因并将其剪除。科研小组的成员、东京大学研究生院教授多比良和诚根据动物实验结果认为,这种人造核酸将来有望成为治疗白血病的主要药物。
这次研究的对象是慢性骨髓性白血病(MCL),患者的异常遗传因子是由两个正常的遗传因子连接而成的,新开发的人造核酸可以发现这种变异遗传基因并将其切断。科学家过去也发现过能找到特定的遗传因子序列并将其切断的分子,但在切断特定遗传因子序列的同时往往对正常细胞造成伤害。而新开发出的核酸只在发现异常遗传因子时才被激活,平时则潜伏不动。
科研小组用人体白血病细胞进行了动物实验。他们将可与人造核酸反应的细胞和不可与人造核酸反应的细胞分别注射到8只实验鼠的体内。移植后第13周时,不与人造核酸反应的细胞全部死亡,而与人造核酸反应的细胞全部存活,证明人造核酸在生物体内十分有效。
科研小组说,此人造核酸的临床应用尚有诸多问题要解决,将来很可能是把患者的骨髓细胞抽出来,经人造核酸处理后,再把正常细胞的骨髓输回患者体内。
⑨ 蛋白质核酸多糖是怎么形成的
核酸(DNA和RNA)、蛋白质、多糖和脂质是组成生物体的4类生物大分子。DNA是生物体中信息的原初戴队DNA通过复制使遗传信息由亲代流向子代,通过转录节特定基因的遗传信息转换成相应的指令--mRNA,后者指导氨基酸按一定的顺序连接成特定的多肽,然后折叠成相应的蛋白质。蛋白质是遗传信息的体现者。核酸和蛋白质合成代表生命活动中遗传信息流动的主线,它驾驭生命活动的进行。核酸和蛋白质的高聚物特性正是实现这种信息流动的基础,核酸分子的骨架是由核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接成的多核苷酸链,核苷酸是其单体。构成DNA和RNA的分别是4种脱氧核糖核苷酸和核糖核昔酸。不同的核糖核苷酸(和脱氧核糖核苷酸)的区别在于其碱基的差异。蛋白质分子的骨架是由20种氨基酸通过肽键连接成的多肽链。20种氨基酸的区别在于其侧链(R基)的差异。这就极大地简化了遗传信息的转化,使其成为4种核苷酸和20种α-氨基酸连接顺序间的转换,亦即核酸语言转换成了蛋白质语言。在转录中,DNA的碱基顺序决定了新合成的mRNA的碱基顺序,这是遗传指令的发送。在翻译中,mRNA上的碱基顺序规定了新合成的多肤链的氨基酸顺序,而氨基酸侧链的结构和性质则决定了多肽链可折叠成的稳定构象和形成相应的功能。这是指令转换为功能的过程。
⑩ 核酸由什么组成
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核酸的化学组成
核酸是生物体内的高分子化合物,包括dna和rna两大类。
一、元素组成
组成核酸的元素有c、h、o、n、p等,与蛋白质比较,其组成上有两个特点:一是核酸一般不含元素s,二是核酸中p元素的含量较多并且恒定,约占9~10%。因此,核酸定量测定的经典方法,是以测定p含量来代表核酸量。
二、化学组成与基本单位
核酸经水解可得到很多核苷酸,因此核苷酸是核酸的基本单位。核酸就是由很多单核苷酸聚合形成的多聚核苷酸。核苷酸可被水解产生核苷和磷酸,核苷还可再进一步水解,产生戊糖和含氮碱基(图15-1)。
图15-1核酸的组成
核苷酸中的碱基均为含氮杂环化合物,它们分别属于嘌呤衍生物和嘧啶衍生物。核苷酸中的嘌呤碱(purine)主要是鸟嘌呤(guanine,g)和腺嘌呤(adenine,a),嘧啶碱(pyrimidine)主要是胞嘧啶(cytosine,c)、尿嘧啶(uracil,u)和胸腺嘧啶(thymine,t)。dna和rna都含有鸟嘌呤(g)、腺嘌呤(a)和胞嘧啶(c);胸腺嘧啶(t)一般而言只存在于dna中,不存在于rna中;而尿嘧啶(u)只存在于rna中,不存在于dna中。它们的化学结构请参见图示。
核酸中五种碱基中的酮基和氨基,均位于碱基环中氮原子的邻位,可以发生酮式一烯醇式或氨基亚氨基之间的结构互变。这种互变异构在基因的突变和生物的进化中具有重要作用。
有些核酸中还含有修饰碱基(modified
component),(或稀有碱基,unusual
com
ponent),这些碱基大多是在上述嘌呤或嘧啶碱的不同部位甲基化(methylation)或进行其它的化学修饰而形成的衍生物。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。dna中的修饰碱基主要见于噬菌体dna,如5-甲基胞嘧啶(m5c),5-羟甲基胞嘧啶hm5c;rna中以trna含修饰碱基最多,如1-甲基腺嘌呤(m1a),2,2一二甲基鸟嘌呤(m22g)和5,6-二氢尿嘧啶(dhu)等。
嘌呤和嘧啶环中含有共轭双键,对260nm左右波长的紫外光有较强的吸收。碱基的这一特性常被用来对碱基、核苷、核苷酸和核酸进行定性和定量分析。
核酸中的戊糖有核糖(ribose)和脱氧核糖(deoxyribose)两种,分别存在于核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸中。为了与碱基标号相区别,通常将戊糖的c原子编号都加上“′”,如c1′表示糖的第一位碳原子。
戊糖与嘧啶或嘌呤碱以糖苷键连接就称为核苷,通常是戊糖的c1′与嘧啶碱的n1或嘌呤碱的n9相连接。
核苷中戊糖的羟基与磷酸以磷酸酯键连接而成为核苷酸。生物体内的核苷酸大多数是核糖或脱氧核糖的c5′上羟基被磷酸酯化,形成5′核苷酸。核苷酸在5′进一步磷酸化即生成二磷酸核苷和三磷酸核苷。以核糖腺苷酸为例,除amp外,还有二磷酸腺苷(adp,adenosine
5′-diphosphate)和三磷酸腺苷(atp,adenosine
5′-triphosphate)两种形式。核苷酸的二磷酸酯和三磷酸酯多为核苷酸有关代谢的中间产物或者酶活性和代谢的调节物质,以及作为核苷酸有关代谢的中间产物或者酶活性和代谢的调节物质,以及作为生理储能和供能的重要形式。
核苷酸还有环化的形式。它们主要是3′,5′-环化腺苷酸(camp,adenosine
3′,5′-cyclicmonophosphate)和3′,5′-环化鸟苷酸(cgmp,guanosine
3′,5′-cyclic
monophosphate),化学结构如下。环化核苷酸在细胞内代谢的调节和跨细胞膜信号中起着十分重要的作用。