生物化学下册重点
生物化学重点知识

生物化学重点知识生物化学是生物学与化学的交叉领域,研究生物体内的化学反应和生物分子之间的相互作用。
在生物化学的学习过程中,有一些重点知识是必须要掌握的,下面将对一些重点知识进行详细介绍。
一、生物大分子生物大分子是构成生物体的主要分子,包括蛋白质、核酸、多糖和脂质。
其中,蛋白质是生物体内最为重要的大分子之一,具有结构和功能的双重性。
蛋白质的结构由氨基酸组成,氨基酸通过肽键连接而成。
蛋白质的功能多种多样,包括参与代谢反应、传递信号、构建细胞结构等。
另外,核酸是生物体内贮存和传递遗传信息的分子,包括DNA和RNA两类。
DNA是遗传信息的载体,其双螺旋结构能够稳定保存大量的遗传信息。
而RNA主要参与蛋白质的合成过程,包括转录和翻译。
多糖是生物体内的能量储备和结构支持物质,如淀粉、糖原和纤维素等。
多糖的结构复杂多样,具有不同的功能和生物活性。
脂质是生物体内最不溶于水的大分子,包括脂肪酸、甘油和磷脂等。
脂质在细胞膜的构建和代谢调节中起着重要作用。
二、酶和酶促反应酶是生物体内催化化学反应的蛋白质,具有高度的特异性和效率。
酶可以加速生物体内代谢反应的进行,并且在反应结束后不被消耗。
酶的催化活性受到温度、pH值等环境因素的影响。
酶促反应是在酶的催化下进行的生物体内化学反应。
酶促反应遵循米氏动力学,包括亲和力、酶底物复合物和酶活性等步骤。
酶促反应在维持生物体内稳态和平衡中起着不可替代的作用。
三、代谢途径代谢是生物体内所有化学反应的总称,包括合成代谢和分解代谢两个方面。
在代谢中,有一些重要的途径是需要重点掌握的。
糖代谢途径是生物体内最主要的能量来源,包括糖原异生途径和糖酵解途径。
细胞通过这些途径产生ATP能量,供给细胞代谢和功能活动。
脂肪酸代谢途径是细胞内脂质代谢的关键过程,包括脂质合成和脂质分解。
脂肪酸代谢可以提供额外的能量供应,同时也参与胆固醇合成等生物学过程。
氨基酸代谢途径是蛋白质合成和代谢的基础,主要包括氨基酸转氨、氨基酸降解和尿素循环等步骤。
生物化学下学期期末知识点

一、蛋白质的水解1、酸水解:优点:不起消旋作用,得到L-氨基酸缺点:(1)色氨酸被破坏,(2)天冬酰胺和谷氨酰胺的酰氨基水解,分别转化成了天冬氨酸和谷氨酸。
(3)羟基氨基酸小部分分解。
2、碱水解:优点:色氨酸稳定缺点:多数氨基酸遭到不同程度的破坏,产生消旋现象,得D-,L-氨基酸混合物,精氨酸脱氨→鸟氨酸和尿素。
碱水解会降低蛋白质的营养价值。
3、酶水解:缺点:持续时间较长,部分水解。
优点:不产生消旋,也不破坏氨基酸。
酶的部分水解用于蛋白质的一级结构分析。
二、氨基酸的符号表示2. 氨基酸的三字表示符号?每种氨基酸的结构?构型特点?蛋白质氨基酸中的常见于不常见氨基酸,如胶原蛋白中的羟基化赖氨酸和羟基化pro.非极性R基氨基酸和极性R基氨基酸的种类,及其在球状蛋白质三维结构中的分布如何,随着蛋白质分子量增加哪种占的比例在增加或减小?三、氨基酸的等电点pI:使氨基酸净电荷为零时溶液的pH值。
1、等电点相当于该氨基酸两性离子状态两侧解离基团pKa值之和的一半。
中性氨基酸PI = (Pka-羧基+ Pka-氨基)/2酸性氨基酸PI = (Pka-羧基+ Pk侧链羧基)/2碱性氨基酸PI = (Pka-氨基+ Pk侧链氨基)/2等电点pH值与离子浓度无关,只取决于兼性离子两侧基团的pK值。
2、When pH = pI, 净电荷e = 0 (zwitterion);When pH > pI, 净电荷< 0 (带负电荷);3、氨基酸在等电点的特点:(a) 主要以兼性离子存在,净电荷为0(b)等电点时缓冲能力最(c)蛋白质等电点时溶解度最小。
蛋白质等电点沉淀4、(如PH大于、等于或小于PI时所带的电荷或为什么类型的离子形式?如果在每种情况下,带相同,所带电荷大小如何比较?)。
酸性的、中性和碱性氨基酸在PH=7时带何种电荷?蛋白质处于等电点时的特点是?5、(1)离子交换层析定义:离子交换层析是以离子交换剂为固定相,特定的离子溶液为流动相,依据各种离子或离子化合物与离子交换剂的结合力(结合的牢固程度)不同进行分离纯化的层析方式。
生物化学考试重点总结

生物化学考试重点总结
1. 生物化学基本概念
- 生物大分子:蛋白质、核酸、多糖、脂质
- 酶:催化生化反应的生物催化剂
- 代谢路径:物质在生物体内相互转化的路径
2. 生物大分子的结构与功能
- 蛋白质:结构、功能、种类、合成和降解
- 核酸:DNA和RNA的结构、功能、复制和转录
- 多糖:单糖、二糖、多糖的结构、功能、合成和降解- 脂质:脂肪酸、甘油三酯、磷脂的结构、功能和代谢
3. 代谢途径与调控
- 糖代谢:糖酵解、糖异生、糖原代谢
- 脂肪代谢:脂肪酸氧化、甘油三酯合成、脂肪酸合成- 蛋白质代谢:蛋白质降解、蛋白质合成、氨基酸代谢- 核酸代谢:DNA和RNA的代谢途径及调控机制
4. 其他重点知识点
- 酶动力学:酶的活性、酶动力学参数、酶抑制剂
- 信号转导与调控:细胞信号传导、信号通路、蛋白质磷酸化- 生物膜:细胞膜结构、跨膜转运和信号传导
5. 实验技术
- 分子生物学实验技术:PCR、DNA测序、蛋白质电泳
- 生物化学分离和分析方法:色谱技术、质谱技术、光谱技术
以上是生物化学考试的重点内容总结,希望对你的备考有所帮助。
祝你考试顺利!。
完整版)生物化学知识点重点整理

完整版)生物化学知识点重点整理生物分子本章节将介绍生物分子的基本概念和特征,包括蛋白质、核酸、多糖和脂质的结构和功能。
本章节将讨论酶在生化反应中的作用机制和催化过程。
包括酶的分类、酶动力学和酶抑制剂等内容。
本章节将介绍生物体内的代谢途径,包括糖代谢、脂肪代谢和蛋白质代谢等重要过程。
本章节将探讨生物能量转化的过程,包括光合作用和呼吸作用等机制,以及相关的能量产生和消耗。
本章节将介绍生物体内遗传信息的传递过程,包括DNA复制、RNA转录和蛋白质翻译等重要步骤。
DNA复制DNA复制是遗传信息传递的第一步。
在细胞分裂过程中,DNA分子能够准确地复制自身,并将遗传信息传递给下一代细胞。
复制过程中,双链DNA分离,每条链作为模板合成新的互补链,形成两个完全一样的DNA分子。
RNA转录RNA转录是将DNA中的遗传信息转录成RNA的过程。
在细胞核中,RNA聚合酶将DNA作为模板合成RNA分子。
转录的产物是一条与DNA互补的RNA链,它可以是信使RNA(mRNA)、转移RNA(tRNA)或核糖体RNA(rRNA),这些RNA分子携带着遗传信息参与到蛋白质的合成过程中。
蛋白质翻译蛋白质翻译是将RNA中的遗传信息翻译成氨基酸序列,从而合成蛋白质的过程。
蛋白质翻译发生在细胞质的核糖体上,通过配对规则,每个三个核苷酸对应一个特定的氨基酸,从而组成特定的蛋白质。
翻译过程可分为启动、延伸和终止三个阶段。
以上是生物体内遗传信息的传递过程的重要步骤。
深入了解这些过程有助于理解生物体内的遗传机制和生命周期的维持。
本章节将讨论基因调控的机制和影响因素,包括转录因子、表观遗传学和信号转导等内容。
本章节将探讨生物化学与人体健康的关系,包括营养物质、药物代谢和疾病发生机制等相关内容。
本章节将探讨生物化学与人体健康的关系,包括营养物质、药物代谢和疾病发生机制等相关内容。
生物化学知识点重点整理

生物化学知识点重点整理生物化学是研究生物体内的化学反应过程的一个分支学科。
它主要研究生物大分子的合成和降解过程、生命活动的调节和调控、以及生物能量代谢等。
下面是生物化学中一些重要的知识点。
1.生物大分子:生物大分子主要包括蛋白质、核酸、多糖和脂类。
蛋白质是生物体内最重要的大分子,它的功能多种多样,包括构成细胞器和细胞骨架的结构蛋白质,酶和激素等。
核酸是DNA和RNA存储和传递遗传信息的分子。
多糖是一类碳水化合物,主要用于能量储存和结构支撑。
脂类是一类有机化合物,包括脂肪、油和脂肪酸等,主要用于能量储存和细胞膜的组成。
2.酶和酶动力学:酶是生物体内的一类蛋白质,具有催化化学反应的功能。
酶速度常常受到底物浓度、温度和pH值等因素的影响。
酶动力学研究酶速度与底物浓度的关系,揭示了酶催化机理和底物结合方式。
3.代谢物和代谢途径:代谢是生物体内发生的化学反应的总和。
代谢途径包括物质的合成和降解,以及能量的产生和消耗。
代谢物主要包括ATP、ADP、NADH、NAD+等,它们在细胞内起到能量储存和传递的重要作用。
4.蛋白质合成和降解:蛋白质合成是细胞内最重要的生化过程之一,包括转录和翻译两个阶段。
转录是将DNA上遗传信息转写成mRNA的过程,翻译是将mRNA上的遗传信息转化为蛋白质的过程。
蛋白质降解是将细胞内的蛋白质分解为小分子的过程,通过细胞骨架上的蛋白酶进行。
5.核酸合成和修复:核酸合成是将碱基、糖和磷酸酯键组合成核酸链的过程,包括DNA和RNA的合成。
核酸修复是维护细胞遗传信息稳定性的重要机制,通过修复酶修复DNA中的损伤。
6.糖代谢和糖酵解:糖代谢是指葡萄糖在细胞内的合成、降解和利用过程。
糖酵解是将葡萄糖降解为乳酸或乙醇产生能量的过程,这是细胞内产生ATP的主要途径之一7.脂类代谢和脂类合成:脂类代谢是指脂类在细胞内的合成、降解和利用过程。
脂类合成主要发生在肝脏和脂肪组织中,通过合成酶和脂蛋白来合成三酰甘油。
生物化学重点知识点

生物化学重点知识点生物化学是研究生物大分子的结构、组成、功能和相互作用的科学。
下面是一些生物化学的重点知识点:1.生物大分子:生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖和脂质。
它们是生物体内最重要的分子,发挥着各种生命活动的功能。
2.氨基酸:氨基酸是蛋白质的基本组成部分。
有20种氨基酸,它们通过肽键连接形成多肽链。
氨基酸的顺序和空间结构决定了蛋白质的功能。
3.蛋白质结构:蛋白质的结构可分为四个层次:一级结构是氨基酸的顺序;二级结构是氢键的形成,如α-螺旋和β-折叠;三级结构是各个二级结构的空间排列;四级结构是多个蛋白质链的组装。
4.酶:酶是生物催化剂,能够加速化学反应的速率。
酶通过与底物形成亲和性复合物,降低活化能,使反应在生物条件下发生。
5.代谢途径:生物体的代谢途径包括糖酵解、有氧呼吸、脂肪酸合成、脂肪酸氧化和蛋白质合成等。
这些途径产生能量和所需的中间代谢产物。
6.核酸:核酸是遗传信息的携带者,包括DNA和RNA。
DNA是双链结构,RNA是单链结构。
DNA通过转录生成mRNA,再通过翻译生成蛋白质。
7.遗传密码:遗传密码是DNA碱基序列与蛋白质氨基酸序列之间的对应关系。
这种对应关系由密码子决定,每个密码子对应一种氨基酸。
8.代谢调控:生物体能够根据环境的变化来调控代谢途径。
这种调控发生在基因、酶活性和底物浓度等方面,以维持体内的稳态。
9.脂质:脂质是生物体内的重要功能分子,包括脂肪、磷脂和类固醇。
脂质在细胞膜结构和信号传导中起重要作用。
10.蛋白质折叠和疾病:蛋白质的错误折叠会导致一系列疾病,包括神经退行性疾病和癌症。
了解蛋白质折叠的机制有助于理解疾病的发生并开发新的治疗方法。
以上是生物化学的一些重点知识点。
了解这些知识可以帮助我们更好地理解生命的本质和生物体内各种生物化学过程的发生。
生物化学重点知识

生物化学是研究生物体内生物分子的结构、功能和代谢过程的学科。
以下是一些生物化学中的重点知识:
1. 生物大分子:生物化学研究的主要对象包括碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸等生物大分子。
它们在生物体内发挥着重要的结构和功能作用。
2. 酶:酶是生物体内催化反应的蛋白质,可以降低活化能,加速生物化学反应的进行。
酶在生物体内参与代谢、信号传导、免疫等多个生理过程。
3. 代谢途径:生物体内的代谢途径包括糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化、脂肪酸代谢等。
这些途径将营养物质转化为能量和生物体内所需的物质。
4. DNA和RNA:DNA是遗传信息的载体,RNA参与基因表达调控。
DNA复制、转录和翻译是细胞内重要的生物化学过程。
5. 蛋白质结构与功能:蛋白质的结构决定了其功能。
蛋白质通过折叠成特定的空间结构来实现其生物学功能,如酶活性、结构支持等。
6. 细胞膜结构与运输:细胞膜是细胞的重要组成部分,具有选择性
通透性。
细胞膜上的载体蛋白质参与物质的跨膜运输。
7. 信号转导:细胞内外的信号转导是生物体内重要的调控机制,包括激素信号、神经递质信号等的传递与响应。
以上是生物化学中的一些重点知识,深入了解这些知识可以帮助理解生物体内生命活动的分子基础和机制。
生物化学在解释疾病发生机制、药物作用以及生物技术等领域有着重要的应用。
生物化学下册要点

第七单元生物氧化一、生物能学的几个概念(一)化学反应中的自由能变化及其意义(二)自由能变化的可加和性在偶联的几个化学反应中,自由能的总变化等于每一步反应自由能变化的总和。
因此,一个热力学上不能进行的反应,可与其它反应偶联,驱动整个反应进行。
此类反应在生物体内是很普遍的。
二、高能磷酸化合物高能化合物:水解时释放5000卡/mol及以上自由能的化合物。
高能磷酸化合物:水解每摩尔磷酸基能释放5000cal以上能量的磷酸化合物。
(一)高能化合物的类型(二)ATP的特殊的作用1.是细胞内产能反应和需能反应的化学偶联剂2.在磷酸基转移中的作用。
如已糖激酶:Glc+ATP→G-6-P+ADP。
甘油激酶:甘油+A TP→3一磷酸甘油+ADP。
(三)磷酸肌酸、磷酸精氨酸的储能作用三、生物氧化、氧化电子传递链和氧化磷酸化作用(一)生物氧化的概念和特点。
(二)氧化电子传递过程1.氧化电子传递链2.电子传递链的酶和电子载体(1)NAD+和NADP+脱氢酶分别与NAD+或NADP+结合,催化底物脱氢,这类酶称为与NAD(P)相关的脱氢酶,多数脱氢酶以NAD+为辅酶,少数以NADP+为辅酶(如G-6-P脱氢酶)少数酶能以NAD+或NADP+两种辅酶(Glu脱氢酶)。
(2)NADH脱氢酶以及其它黄素蛋白酶类NADH脱氢酶含FMN辅基,铁-硫中心。
铁硫中心铁的价态变化(Fe3+→Fe2+)可以将电子从FMN辅基上转移到呼吸链下一成员辅酶Q上。
含有核黄素辅基的酶还包括琥珀酸脱氢酶、脂酰CoA脱氢酶等。
(3)辅酶Q(泛醌)电子传递链上唯一的非蛋白质成分。
辅酶Q在线粒体中有两种存在形式:膜结合型、游离型。
辅酶Q不仅可以接受FMN上的氢(NADH脱氢酶),还可以接受线粒体FADH2上的氢(如琥珀酸脱氢酶、脂酰CoA脱氢酶以及其它黄素酶类)。
(4)细胞色素类细胞色素类是含铁的电子传递体,铁原子处于卟啉的结构中心,构成血红素。
细胞色素类是呼吸链中将电子从辅酶Q传递到O2的专一酶类。
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第三章核酸的结构与功能一、核酸是由核苷酸组成的大分子,分子量最小的是转运RNA,核酸分为DNA和RNA两类,DNA主要集中在细胞核中,在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。
RNA主要在质中。
对病毒来说,或只含DNA,或只含RNA。
因此可将病毒分为DNA病毒和RNA病毒。
核酸是遗传物质,1868年瑞士Miesher.从脓细胞的细胞核中分离出可溶于碱而不溶于稀酸的酸性物质。
间接证据:同一种生物的不同种类的不同生长期的细胞,DNA含量基本恒定。
直接证据:T2噬菌体DNA感染E.coli。
用35S标记噬菌体蛋白质,感染E.coli,又用32P标记噬菌体核酸,感染E.coli核酸可分为单链(single strand,ss)和双链(double strand,ds)。
DNA一般为双链,作为信息分子;RNA 单双链都存在。
核酸是一种线形多聚核苷酸,基本组成单位是核苷酸。
核苷酸可分解成核苷和磷酸,核苷又可分解为碱基和戊糖。
因此核苷酸由三类分子片断组成。
戊糖有两种,D-核糖和D-2-脱氧核糖。
因此核酸可分为两类:DNA和RNA。
(一)碱基:核酸中的碱基分为两类:嘌呤和嘧啶。
1.嘧啶碱是嘧啶的衍生物,共有三种:胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶。
其中尿嘧啶只存在于RNA中,胸腺嘧啶只存在于DNA中,但在某些tRNA中也发现有极少量的胸腺嘧啶。
胞嘧啶为两类核酸所共有,在植物DNA中还有5-甲基胞嘧啶,一些大肠杆菌噬菌体核酸中不含胞嘧啶,而由5-羟甲基胞嘧啶代替。
因为受到氮原子的吸电子效应影响,嘧啶的2、4、6位容易发生取代。
2.嘌呤碱由嘌呤衍生而来,常见的有两种:腺嘌呤和鸟嘌呤。
嘌呤分子接近于平面,但稍有弯曲。
自然界中还有黄嘌呤、次黄嘌呤、尿酸、茶叶碱、可可碱和咖啡碱。
前三种是嘌呤核苷酸的代谢产物,是抗氧化剂,后三种含于植物中,是黄嘌呤的甲基化衍生物,具有增强心脏功能的作用。
此外,一些植物激素,如玉米素、激动素等也是嘌呤类物质,可促进细胞的分裂、分化。
一些抗菌素是嘌呤衍生物。
如抑制蛋白质合成的嘌呤霉素,是腺嘌呤的衍生物。
生物体中(A+T)/(G+C)称为不对称比率,不同生物有所不同。
比如人的不对称比率为1.52,酵母为79,藤黄八叠球菌为0.35。
3.稀有碱基:核酸中还有一些含量极少的稀有碱基,大多数是甲基化碱基。
甲基化发生在核酸合成后,对核酸的生物学功能具重要意义。
核酸中甲基化碱基含量不超过5%,tRNA中可达10%。
(二)核苷:核苷是戊糖与碱基缩合而成的。
糖的第一位碳原子与嘧啶的第一位氮原子或嘌呤的第九位氮原子以糖苷键相连,一般称为N-糖苷键。
戊糖是呋喃环,C1是不对称碳原子,核酸中的糖苷键都是β糖苷键。
碱基与糖环平面互相垂直。
糖苷的命名是先说出碱基名称,再加“核苷”或“脱氧核苷”。
由“稀有碱基”所生成的核苷称为“稀有核苷”。
在tRNA中含有少量假尿苷(用Ψ表示)就是由D-核糖的C1’与尿嘧啶的C5相连而生成的核苷。
(三)核苷酸:核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化,就形成核苷酸。
核糖核苷的糖环上有三个羟基,可形成三种核苷酸:2’、3’和5’-核糖核苷酸。
脱氧核糖只有3’和5’两种。
生物体内游离存在的多是5’核苷酸。
用碱水解RNA可得到2’和3’核糖核苷酸的混合物。
稀有碱基也可形成相应核苷酸。
天然DNA中已找到十多种脱氧核糖核苷酸,RNA中找到了几十种核糖核苷酸。
(四)多磷酸核苷酸”细胞内有一些游离的多磷酸核苷酸,它们具有重要的生理功能。
5’-NDP是核苷的焦磷酸酯,5’-NTP是核苷的三磷酸酯。
最常见的是5’-ADP和5’-ATP。
ATP上的磷酸残基由近向远以αβγ编号。
外侧两个磷酸酯键水解时可释放出7.3千卡能量,而普通磷酸酯键只有2千卡,所以被称为高能磷酸键(~P)。
因此ATP在细胞能量代谢中起极其重要的作用,许多化学反应需要由ATP提供能量。
高能磷酸键不稳定,在1NHCl中,100℃水解7分钟即可脱落,而α磷酸则稳定得多。
利用这一特性可测定ATP和ADP中不稳定磷的含量。
细胞内的多磷酸核苷酸常与镁离子形成复合物而存在。
GTP,CTP,UTP在某些生化反应中也具有传递能量的作用,但不普遍。
UDP在多糖合成中可作为携带葡萄糖的载体,CDP在磷脂的合成中作为携带胆碱的载体。
各种三磷酸核苷酸都是合成DNA或RNA的前体。
鸟嘌呤核苷四磷酸酯和五磷酸酯在代谢调控中起作用,在大肠杆菌中,它们参与rRNA合成的控制。
(五)环化核苷酸:磷酸同时与核苷上两个羟基形成酯键,就形成环化核苷酸。
最常见的是3',5'-环化腺苷酸(cAMP) 和cGMP。
它们是激素作用的第二信使,起信号传递作用。
可被磷酸二酯酶催化水解,生成相应的5'-核苷酸。
二、核苷酸的结构与命名:核苷酸是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物,包括核糖核苷酸和脱氧核糖核酸两大类。
最常见的核苷酸为5’-核苷酸(5’常被省略)。
5’-核苷酸又可按其在5’位缩合的磷酸基的多少,分为一磷酸核苷(核苷酸)、二磷酸核苷和三磷酸核苷。
此外,生物体内还存在一些特殊的环核苷酸,常见的为环一磷酸腺苷(cAMP)和环一磷酸鸟苷(cGMP),它们通常是作为激素作用的第二信使。
核苷酸通常使用缩写符号进行命名。
第一位符号用小写字母d代表脱氧,第二位用大写字母代表碱基,第三位用大写字母代表磷酸基的数目,第四位用大写字母P代表磷酸。
规定用三字母符号表示碱基,用单字母符号表示核苷,戊糖的原子用带’的数字编号,碱基用不带’的数字编号。
三、核苷酸的功能:1.作为核酸的成分。
2.为需能反应提供能量。
UTP用于多糖合成,GTP用于蛋白质合成,CTP用于脂类合成,ATP用于多种反应。
3.用于信号传递。
如cAMP、cGMP是第二信使。
4.参与构成辅酶。
如NAD、FAD、CoA等都含有AMP成分。
5.参与代谢调控。
如鸟苷四磷酸等可抑制核糖体RNA的合成。
又如反义RNA。
多聚脱氧核糖核酸。
它的一级结构是它的脱氧核苷酸分子间连接方式及排列顺序,即碱基序列。
2.结构:DNA的一级结构是4种脱氧核苷酸(dAMP、dGMP、dCMP、dTMP)通过3/、5/-磷酸二酯键连接起来的线形多聚体。
就是指DNA分子中脱氧核糖核苷酸的种类、数目、排列顺序及连接方式。
3/、5/-磷酸二酯键是DNA、RNA的主链结构。
前一个核苷酸的3’-羟基与后一个核苷酸的5’-磷酸结合。
链中磷酸与糖交替排列构成脱氧核糖磷酸骨架,链的一端有自由的5’-磷酸基,称为5’端;另一端有自由3’-羟基,称为3’端。
在DNA中,每个脱氧核糖连接着碱基,碱基的特定序列携带着遗传信息。
3.书写:书写DNA时,按从5’向3’方向从左向右进行,并在链端注明5’和3’,如5’pApGpCpTOH3’。
也可省略中间的磷酸,写成pAGCT。
这是文字式缩写。
还有线条式缩写,用竖线表示戊糖,1'在上,5'在下。
(二)、DNA的二级结构1、双螺旋结构的建立.其主要实验依据是Chargaff研究小组对DNA的化学组成进行的分析研究,即DNA分子中四种碱基的摩尔百分比为A=T、G=C、A+G=T+C(Chargaff原则),以及由Wilkins 研究小组完成的DNA晶体X线衍射图谱分析。
1953年Watson和Crick建立了DNA的双螺旋结构模型。
相对湿度92%,DNA钠盐结晶,B—DNA。
相对湿度75%,DNA钠盐结晶,A—DNA。
Z—DNA。
生物体内DNA均为B—DNA。
2、天然DNA的二级结构以B型为主,其结构特征为:①为右手双螺旋,两条链以反平行方式排列;②主链位于螺旋外侧,碱基位于内侧;③两条链间存在碱基互补,通过氢键连系,且A-T、G-C(碱基互补原则);④螺旋的稳定因素为氢键和碱基堆砌力;⑤螺旋的螺距为3.4nm,直径为2nm。
稳定双螺旋结构的因素:①碱基堆积力(主要因素)形成疏水环境。
②碱基配对的氢键。
GC含量越多,越稳定。
③磷酸基上的负电荷与介质中的阳离子或组蛋白的正离子之间形成离子键,中和了磷酸基上的负电荷间的斥力,有助于DNA稳定。
④碱基处于双螺旋内部的疏水环境中,可免受水溶性活性小分子的攻击。
3、DNA二级结构的不均一性:(1)反向重复序列(回文序列)。
DNA序列中,以某一中心区域为对称轴,其两侧的碱基对顺序正读和反读都相同,即对称轴一侧的片段旋转180°后,与另一侧片段对称重复。
较长的回文结构,在某些因素作用下,可形成茎环式的十字结构和发夹结构。
功能还不完全清楚,但转录的终止作用与回文结构有关。
较短的回文序列,可作为一种特别信号,如限制性核酸内切酶的识别位点。
(2)富含A T的序列。
高等生物中,A+T与C+G的含量差不多相等,但在它们的染色体的某一区域,A T 含量可能很高。
在很多有重要调节功能(不是蛋白质编码区)的DNA区段都富含A T碱基对。
特别是在复制起点和启动的Pribnow框的DNA区中,富含A T对。
这对于复制和转录的起始十分重要,因为G C 对有三个氢键,而A T对只有两个氢键,此处双键易解开。
4、DNA二级结构的多型性:(1)B—DNA:典型的Watson-Crick双螺旋DNA,右手双股螺旋,每圈螺旋10.4个碱基对,螺旋扭角36°,螺距:3.32nm,碱基倾角:1°。
(2)A-DNA:在相对湿度75%以下所获得的DNA 纤维。
A-DNA也是右手双螺旋,外形粗短。
RNA-RNA、RNA-DNA杂交分子具有这种结构。
(3)Z-DNA:左手螺旋的DNA。
天然B-DNA的局部区域可以形成Z0-DNA。
(4)DNA三股螺旋:在多聚嘧啶和多聚嘌呤组成的DNA螺旋区段,序列中有较长的镜像重复时,可形成局部三股螺旋,称H-DNA。
DNA的三链结构常出现在DNA复制、重组、转录的起始或调节位点,第三股链的存在可能使一些调控蛋白或RNA聚合酶等难以与该区段结合,从而阻遏有关遗传信息的表达。
环状DNA:生物体内有些DNA是以双链环状DNA的形式存在,包括:某些病毒DNA、某些噬菌体DNA、某些细菌染色体DNA、细菌质粒DNA、真核细胞中的线粒体DNA、叶绿体DNADNA的超螺旋结构:双螺旋的DNA分子进一步盘旋形成的超螺旋结构称为DNA的三级结构。
绝大多数原核生物的DNA都是共价封闭的环状双螺旋,其三级结构呈麻花状。
在真核生物中,双螺旋的DNA 分子围绕一蛋白质八聚体进行盘绕,从而形成特殊的串珠状结构,称为核小体。
核小体结构属于DNA的三级结构。
DNA的功能:DNA的基本功能是作为遗传信息的载体,为生物遗传信息复制以及基因信息的转录提供模板。
DNA分子中具有特定生物学功能的片段称为基因(gene)。
一个生物体的全部DNA序列称为基因组(genome)。