核酸以及核苷酸的基本换算
核苷酸到核酸的过程
核苷酸到核酸的过程
嘿，朋友们！今天咱来聊聊从核苷酸到核酸这神奇的过程呀！
核苷酸啊，就像是小小的积木块儿。
你看，搭积木咱都玩过吧，一块一块往上堆，就能搭出各种各样的形状。
核苷酸也差不多是这样的角色呢！它们有着不同的类型，就像不同形状的积木。
这些小小的核苷酸，它们可不甘寂寞，它们要凑在一起干大事儿呢！当它们一个接一个地连接起来，哇塞，就形成了核酸。
这核酸呀，就好比是用那些小积木搭成的大城堡。
核酸有两种，一种是脱氧核糖核酸，也就是咱常说的 DNA 啦。
DNA 可太重要啦！它就像是我们身体的设计图纸，记录着我们身体的各种信息。
你的眼睛是啥样，鼻子是啥样，这可都是 DNA 说了算呢！你说神奇不神奇？
还有一种核酸叫核糖核酸，也就是 RNA 啦。
RNA 就像是个勤劳的小助手，帮着把 DNA 里的信息传递出来，然后让身体按照这些信息去干活儿。
咱就说，这核苷酸变成核酸的过程，像不像一场奇妙的变身之旅？它们从一个个单独的个体，通过奇妙的组合，变成了有着重要作用的大分子。
你想想看，要是没有核苷酸，哪里来的核酸呢？没有核酸，我们的身体又怎么能正常运转呢？这就好像没有砖头，哪来的房子呀！
核苷酸就像是一群小精灵，它们在我们身体里欢快地跳跃、组合，为我们的生命提供着最基本的保障。
我们得好好感谢它们呀！
所以说呀，这小小的核苷酸可别小瞧了它们，它们能创造出大大的奇迹呢！它们通过自己的努力，构建出了我们生命的基石。
是不是很厉害？是不是很让人惊叹？我们的身体就是这么神奇，这么充满奥秘！这从核苷酸到核酸的过程，不就是大自然给我们的一份最珍贵的礼物吗？我们可得好好珍惜这份礼物，好好爱护我们的身体呀！。
第三章核酸的化学
DNA特有
RNA特有
O
O
C
C
HN C CH3 HN CH
C CH ON
C CH ON
H
H
3、磷酸：DNA、RNA均有
HO OH
RNA(AMP)
HO OH
H
DNA(dAMP)
两类核酸的基本化学组成比较
组成成分 DNA
腺嘌呤(A) 嘌呤碱 鸟嘌呤(G)
碱基
嘧啶碱
胞嘧啶 (C) 胸腺嘧啶(T)
NH2
N
N
~ ~ O
O- P O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH 三磷酸腺苷 (ATP)
AMP ADP
ATP
1、腺苷三磷酸(ATP)
▪ 主要功能： 提供能量
能量储存
AMP
能量释放
能量储存
ADP
能量释放
AMP ADP ATP
ATP
2、环苷酸
▪ 主要功能：细胞内信号传导过程中的重 要信息分子。
➢ 1952年，Hershey和Chase利用病毒完成更有说服力的“噬菌体” 实验。
➢ 1953年J.D.Watson和F.Crick提出DNA的双螺旋结构，20世纪自 然科学最伟大的成就之一。
1990年 美国启动人类基因组计划(HGP)
一、核酸的发现和研究简史
➢ 1953年J.D.Watson和F.Crick提出DNA的双螺旋结 构，20世纪自然科学最伟大的成就之一。
RNA:NTP
三磷酸腺苷酸ATP 三磷酸鸟苷酸 GTP 三磷酸胞苷酸 CTP 三磷酸尿苷酸 UTP
核苷酸代谢
（三）嘧啶核苷酸合成的调控
三个酶受终产物的反馈抑制：氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ
1）氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ受 UMP抑制，影响UMP、CTP 合成。
ATCase
2）ATCase受CTP抑制；影响 UMP、CTP合成。
3）CTP合成酶受CTP抑制，只 影响CTP合成。
CTP合成酶
不同生物关键酶不同
都受终产物反馈抑制，但具体机制不同： 动物：氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ
HGPRT缺陷的男性儿童表现为一种自毁容貌综合症 (Lesch-Nyhan Syndrome ) ，为先天性遗传疾病（缺 乏HGPRT)，行为对立，侵略性强，自咬手指、脚趾、 嘴唇等，智力低下。
3、生理意义：
节省能量和氨基酸的消耗； 某些器官（脑、骨髓等）因酶的缺乏，
只能进行补救途径合成。
①核糖核苷酸还原酶（RR）含R1和R2蛋白； ②硫氧还蛋白（T）含巯基； ③硫氧还蛋白还原酶（TR）催化氧化型T的还
原，FAD为辅基。
酶体系催化反应由NADPH提供氢： NADPH →TR→T→RR→核糖核苷酸还原→ 脱氧核糖核苷酸。
孤电子转移
3’-自由基核苷酸形成
脱氧核苷酸形成
孤电子转移
2’-脱氧3’-自由基核苷酸形成
三、嘧啶的分解：
在肝中进行，分解产物均易溶于水。
§12 -2 核苷酸的生物合成
基本途径： 1、“从无到有”途径（de novo synthesis)
利用简单化合物，主要在肝中进行 2、补救途径（salvage)
替补途径，利用核苷酸分解产物，在 脑、骨髓中进行
2. 从头合成途径的三个特征：
1）参与从头合成途径的酶在细胞中以庞大 的多酶融合体出现；
1、经碱基（嘧啶或嘌呤）核苷磷酸化酶催化
核苷酸核酸dna之间的关系
核苷酸核酸dna之间的关系嘿，咱今天就来唠唠核苷酸、核酸和 DNA 之间那点事儿哈！
你看哈，核苷酸就像是小小的积木块，它们一个个的可可爱爱。
这些小家伙们排排队、组组合，就变成了核酸。
核酸呢，就像是一条长长的链子。
这核酸里面有两种很重要的家伙，一个叫核糖核酸，也就是 RNA，另一个呢就是大名鼎鼎的脱氧核糖核酸，也就是 DNA 啦！DNA 那可牛了，它就像是一个超级大宝藏，里面藏着生命的密码。
可以说，DNA 就是老大呀，它指挥着生物体该怎么长、怎么发育。
而核苷酸呢，就是构成这个老大的基础材料。
没有核苷酸，哪来的 DNA 呀。
咱就打个比方哈，核苷酸就像是建房子的砖头，核酸就是用砖头垒起来的墙，而 DNA 就是整栋房子。
要是没有那些砖头，房子可就建不起来喽。
而且呀，它们三个的关系那是相当紧密，谁也离不开谁。
就像我们和好朋友一样，互相支持、互相依靠。
总之呢，核苷酸、核酸和 DNA 它们就是一个奇妙的组合，共同构建了生命的奥秘。
它们就像一个神奇的魔法阵，让我们的世界变得丰富多彩。
哎呀，说了这么多，是不是对它们的关系有点清楚啦？哈哈，下次再看到这些名词，可别迷糊啦，要记得它们之间那有趣又紧密的联系哟！就像我们生活中的各种关系一样，看似普通，实则奇妙无比呀！好啦，今天就聊到这儿咯，下次再和你们唠别的有趣事儿！。
04章核苷酸和核酸1
DNA结构变化的意义
• 复制、转录、重组——起始、调节位点
3. DNA的三级结构
DNA的三级结构是指DNA分子（双螺旋） 通过扭曲和折叠所形成的特定构象。包括不同
二级结构单元间的相互作用、单链与二级结构
单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征。超螺 旋结构是三级结构的一种。
（2）特殊的二级结构
回文结构（palindromic structure）也称反 向重复（inverted repeats）：链内互补
发夹形和十字形结构
镜象重复（mirror repeat）
H-DNA——三螺旋DNA
Hoogsteen碱基配对 三链DNA的碱基配对形式
双链DNA的碱基配对形式
2．一些核苷酸是细胞通讯的媒介(第二信 使分子)：cAMP , cGMP
ATP
腺苷酸环化酶
cAMP + PPi
3. 核苷酸是许多酶辅助因子的结构成分
第二节 磷酸二酯键与 多核苷酸
1. 核苷酸的连接
5´端
C
核苷酸之间以磷酸
二酯键（phosphodiester
linkage）连接形成多核
苷酸链（polynucleotide chain）。 寡核苷酸：＜50核苷酸 多核苷酸
第四节
DNA的结构
Structure of DNA
一、DNA储存遗传信息的证实
1. 细 菌 转 化 实 验 1928年Frederick Griffith和1944年O. Avery
Avery细菌转化实验（1944）
噬菌体
2. 噬菌体侵染细菌的实验
二、各物种DNA有着独特的碱基组成
• DNA结构有关重要线索来自Chargaff等(1950)的 研究结果：
浓度换算公式
核酸、核苷酸的基本换算核酸、核苷酸的基本换算1．核酸的换算：(1)摩尔数与质量：1 μg 1,000bp DNA = 1.52 pmol1 μg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 0.57 pmol1 μg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.35 pmol1 μg SV40 DNA (5,243bp) = 0.29 pmol1 μg FX174 DNA (5,386bp) = 0.28 pmol1 μg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.21 pmol1 μg l phage DNA (48,502bp) = 0.03 pmol1 pmol 1,000bp DNA = 0.66 μg1 pmol pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.77 μg1 pmol pBR322 DNA (4,361bp) = 2.88 μg1 pmol SV40 DNA (5,243bp) = 3.46 μg1 pmol FX174 DNA (5,386bp) = 3.54 μg1 pmol M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 4.78 μg1 pmol l phage DNA (48,502bp) = 32.01 μg(2)光吸收值与浓度：1 OD260 dsDNA = 50 μg/ml = 0.15 mmol/L1 OD260 ssDNA = 33 μg/ml = 0.10 mmol/L1 OD260 ssRNA = 40 μg/ml = 0.12 mmol/L1 mmol/L dsDNA = 6.7 OD2601 mmol/L ssDNA = 10.0 OD2601 mmol/L ssRNA = 8.3 OD260 (3)分子量：1个脱氧核糖核酸碱基的平均分子量为333 Daltons1个核糖核酸碱基的平均分子量为340 Daltons(4)核酸末端浓度：环状DNApmol ends = pmol DNA × number of cuts ×2线性DNApmol ends = pmol DNA×(number of cuts ×2 + 2)1 μg 1,000 bp DNA = 3.04 pmol ends1 μg pUC18/19 DNA (2,688 bp) = 1.14 pmol ends1 μg pBR322 DNA (4,361 bp) = 0.7 pmol ends1 μg SV40 DNA (5,243 bp) = 0.58 pmol ends1 μg FX174 DNA (5,386 bp) = 0.56 pmol ends1 μg M13mp18/19 DNA (7.250 bp) = 0.42 pmol ends1 μg l phage DNA (48,502 bp) = 0.06 pmol ends2．核苷酸的换算：(1)分子量：MW (Da) = 333 × N (number of bases)(2)浓度：C (μmol/L or pmol/ml) = OD260 / (0.01 × N)C (ng/ml) = OD260? MW / (0.01 × N)MW -- molecular weightN -- number of basesOD260 -- absorbance at 260 nm(3)双链DNA与寡核苷酸的熔点短于25bp的双链寡核苷酸Tm = 2 (A + T) + 4 (G + C)长于25bp的双链寡核苷酸Tm = 81.5 + 16.6 ( lg[J+] ) + 0.41 (%GC) - (600/N) - 0.63(%formamide)N -- 引物的长度(以碱基数计算)J+ -- 单价阳离子浓度(4)DNA与表达蛋白之间分子量换算1 kb DNA = 333 amino acid ≈3.7 × 104 Da10,000 Da Protein ≈ 270 bp DNA30,000 Da Protein≈ 810 bp DNA50,000 Da Protein ≈2701 bp DNA100,000 Da Protein ≈ 27 kb DNADNA电泳基本参数1．琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶中DNA迁移率（线性DNA分离建议凝胶浓度）分离范围(bp) 琼脂糖浓度分离范围(bp) PAGE浓度1,000～30,000 0.5% 100～1,000 3.5%800～12,000 0.7% 80～500 5.0%500～10,000 1.0% 60～400 8.0%400～7,000 1.2% 40～200 12.0%200～4,000 1.5% 5～100 20.0%50～2,000 2.0%2．变性、非变性PAGE胶中染料迁移率PAGE浓度溴酚蓝二甲苯青（相当核苷酸片段大小，bp）3.5% 100 4605.0% 65 2608.0% 45 16012.0% 20 7015.0% 15 6020.0% 12 45。
精选高一生物必修一核酸计算习题
精选高一生物必修一核酸计算习题题目一：核苷酸的组成计算题目描述：一个DNA分子含有100个碱基对，已知其中腺嘌呤（A）的数量为40，胸腺嘧啶（T）的数量为40，胞嘧啶（C）的数量为15，鸟嘌呤（G）的数量为15。
请计算该DNA分子中：1. 核苷酸的数量2. 核糖核苷酸的数量3. 脱氧核糖核苷酸的数量4. 含有A和T的核苷酸数量5. 含有C和G的核苷酸数量解答：1. 核苷酸的数量 = 总碱基数 = 100个碱基对 * 2 = 200个2. 核糖核苷酸的数量 = 腺嘌呤（A）的数量 = 40个3. 脱氧核糖核苷酸的数量 = 胸腺嘧啶（T）的数量 = 40个4. 含有A和T的核苷酸数量 = 腺嘌呤（A）的数量 = 40个5. 含有C和G的核苷酸数量 = 胞嘧啶（C）的数量 + 鸟嘌呤（G）的数量 = 15 + 15 = 30个题目二：DNA复制过程中的计算题目描述：一个DNA分子含有100个碱基对，已知其中腺嘌呤（A）的数量为40，胸腺嘧啶（T）的数量为40，胞嘧啶（C）的数量为30，鸟嘌呤（G）的数量为30。
假设DNA复制过程中，每个A与一个T配对，每个C与一个G配对。
请计算DNA复制一次后：1. 子代DNA分子中腺嘌呤（A）的数量2. 子代DNA分子中胸腺嘧啶（T）的数量3. 子代DNA分子中胞嘧啶（C）的数量4. 子代DNA分子中鸟嘌呤（G）的数量5. 子代DNA分子中核苷酸的总数量解答：1. 子代DNA分子中腺嘌呤（A）的数量 = 亲代DNA中腺嘌呤（A）的数量 = 40个2. 子代DNA分子中胸腺嘧啶（T）的数量 = 亲代DNA中胸腺嘧啶（T）的数量 = 40个3. 子代DNA分子中胞嘧啶（C）的数量 = 亲代DNA中胞嘧啶（C）的数量 = 30个4. 子代DNA分子中鸟嘌呤（G）的数量 = 亲代DNA中鸟嘌呤（G）的数量 = 30个5. 子代DNA分子中核苷酸的总数量 = 亲代DNA中核苷酸的总数量 * 2 = 200个 * 2 = 400个题目三：RNA转录过程中的计算题目描述：一个DNA分子含有80个碱基对，已知其中腺嘌呤（A）的数量为30，胸腺嘧啶（T）的数量为30，胞嘧啶（C）的数量为20，鸟嘌呤（G）的数量为20。
核酸的代谢
第十一章核酸的代谢第一节核酸降解和核苷酸代谢⏹核酸的基本结构单位是核苷酸，核酸代谢与核苷酸代谢密切相关，细胞内存在多种游离的核苷酸，是代谢中极为重要的物质，几乎参加细胞内所有的生化过程：⏹ 1、核苷酸是核酸生物合成的前体。
⏹ 2、核苷酸衍生物是许多生物合成的中间物。
如：UDP-葡萄糖是糖原合成的中间物。
CDP-二脂酰甘油是磷酸甘油酯合成的中间物。
⏹ 3、ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物。
⏹ 4、腺苷酸是三种重要辅酶：烟酰胺核苷酸（NAD NADP)、黄素嘌呤二核苷酸（FAD)和辅酶A的组分。
⏹ 5、某些核苷酸是代谢的调节物质。
⏹ cAMP,cGMP是许多激素引起的胞内信使⏹核酸降解为核苷酸，核苷酸还能进一步分解，在生物体内核苷酸可由其他化合物合成，某些辅酶的合成与核酸的代谢亦有关。
⏹讲授内容：核糖核酸、脱氧核糖核酸的分解与合成。
一. 核酸的解聚和核苷酸的降解⏹核酸降解酶种类⏹核酸外切酶: 催化核酸从3’端或5’端解聚,形成5’-核苷酸和3’-核苷酸。
⏹核酸内切酶: 水解核酸分子内的磷酸二酯键。
⏹限制性内切酶: 专一识别并水解外源双链DNA上特定位点的核酸内切酶。
⏹核苷酸降解酶：⏹核苷酸酶:核苷酸水解为核苷和磷酸。
⏹核苷酸 + H2O 核苷+Pi⏹核苷磷酸化酶: 水解核苷为碱基和戊糖-1-磷酸。
核苷 + 磷酸核苷磷酸化酶碱基 + 戊糖-1-磷酸⏹核苷水解酶: 水解核苷为碱基和戊糖。
⏹存在于植物和微生物中。
核糖核苷 + H2O 核苷水解酶碱基 + 戊糖只对核糖核苷作用，反应不可逆。
二. 碱基降解⏹㈠. 嘌呤碱的分解⏹⒈ 脱氨⏹动物组织腺嘌呤脱氨酶含量极少，而腺嘌呤核苷酸脱氨酶和腺嘌呤核苷脱氨酶的活性高，腺嘌呤的脱氨可在其核苷和核苷酸水平上进行。
⏹鸟嘌呤脱氨在鸟嘌呤水平上。
⏹鸟嘌呤核苷鸟嘌呤黄嘌呤尿酸⏹⒉ 转变为尿酸⏹鸟嘌呤 + H2O 鸟嘌呤脱氨酶黄嘌呤 + NH3⏹次黄嘌呤 + O2 + H2O 黄嘌呤氧化酶黄嘌呤 + H2O2⏹黄嘌呤 + O2 + H2 O 黄嘌呤氧化酶尿酸 + H2O2痛风：嘌呤代谢障碍有关,正常血液：2-6mg /100ml, 大于8mg/100ml,尿酸钾盐或钠盐沉积于软组织、软骨及关节等处,形成尿酸结石及关节炎,沉积于肾脏为肾结石,基本特征为高尿酸血症。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(1.4) 核酸末端浓度： 环状 DNA： pmol ends = pmol DNA ′ number of cuts ′ 2 线性 DNA： pmol ends = pmol DNA ′ (number of cuts ′ 2 + 2)
1 pmol 1,000bp DNA = 0.66 mg 1 pmol pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.77 mg 1 pmol pBR322 DNA (4,361bp) = 2.88 mg 1 pmol SV40 DNA (5,243bp) = 3.46 mg 1 pmol FX174 DNA (5,386bp) = 3.54 mg 1 pmol M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 4.78 mg 1 pmol l phage DNA (48,502bp) = 32.01 mg
(2.3) 双链 DNA 与寡核苷酸的熔点 短于 25bp 的双链寡核苷酸： Tm = 2 (A + T) + 4 (G + C) 长于 25bp 的双链寡核苷酸： Tm = 81.5 + 16.6 ( lg[J+] ) + 0.41 (%GC) – (600/N) – 0.63 (%Formamide) N —— 引物的长度(以碱基数计算) J+ —— 单价阳离子浓度
核酸以及核苷酸的基本换算
1．核酸的换算： (1.1) 摩尔数与质量： 1 mg 1,000bp DNA = 1.52 pmol 1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 0.57 pmol 1 mg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.35 pmol 1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.29 pmol 1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.28 pmol 1 mg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.21 pmol 1 mg l phage DNA (48,502bp) = 0.03 pmol
(1.2) 光吸收值与浓度： 1 OD260 dsDNA = 50 mg/ml = 0.15 mmol/L 1 OD260 ssDNA = 33 mg/ml = 0.10 mmol/L 1 OD260 ssRNA = 40 mg/ml = 0.12 mmol/L 1 mmol/L dsDNA = 6.7 OD260 1 mmol/L ssDNA = 10.0 OD260 1 mmol/L ssRNA = 8.3 OD260
(2.4) DNA 与表达蛋白之间分子量换算 1 kb DNA = 333 amino acid ≈ 3.7 ′ 104 Da 10,000 Da Protein ≈ 270 bp DNA 30,000 Da Protein ≈ 810 bp DNA 50,000 Da Protein ≈ 2701 bp DNA 100,000 Da Protein ≈ 27 kb DNA
1 mg 1,000bp DNA = 3.04 pmol ends 1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.14 pmol ends 1 mg pBR322 DNA (4,361bp) = 0.7 pmol ends 1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.58 pmol ends 1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.56 pmol ends
1 mg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.42 pmol ends 1 mg l phage DNA (48,502bp) = 0.06 pmol ends
2．核苷酸的换算： (2.1) 分子量： MW (Da) = 333 ′ N (number of bases)
(2.2) 浓度： C (mmol/L or pmol/ml) = OD260 / (0.01 ′ N) C (ng/ml) = OD260 ′ MW / (0.01 ′ N) MW —— molecular weight N —— number of bases Байду номын сангаасD260 —— absorbance at 260 nm