生物大分子的结构与功能核酸篇
生物大分子的结构和功能
生物大分子的结构和功能生物大分子是生命体中的重要组成部分，它们的结构与功能密切相关。
本文将从三个方面介绍生物大分子的结构和功能，包括蛋白质、核酸和多糖。
蛋白质是一类重要的生物大分子，它们由氨基酸组成。
蛋白质的结构决定了它们的功能。
一级结构是由氨基酸的线性顺序所确定的，而二级结构则包括α螺旋和β折叠等形成的空间结构。
蛋白质的二级结构进一步组合形成三级结构，决定了蛋白质的整体形状。
这些结构与蛋白质的功能密切相关，不同的结构形式赋予蛋白质不同的功能，如酶的催化作用和抗体的免疫功能等。
核酸是另一类重要的生物大分子，它们包括DNA和RNA。
DNA是遗传信息的载体，RNA则参与到蛋白质的合成中。
DNA的结构是由双螺旋形成的，由磷酸基团和碱基组成。
碱基之间通过氢键相互连接，形成DNA的稳定结构。
这种结构使得DNA能够在遗传信息的传递中起到重要的作用。
RNA结构与DNA类似，但它们具有更多的结构形式，如mRNA、tRNA和rRNA等。
不同的RNA具有不同的功能，如mRNA传递遗传信息、tRNA参与翻译和rRNA参与蛋白质的合成等。
多糖是一类由单糖分子组成的生物大分子。
多糖分为多种类型，如淀粉、纤维素和壳聚糖等。
多糖的结构与功能密切相关。
例如，淀粉是一种用于储存能量的多糖，其结构中包含α-葡萄糖分子的支链。
纤维素则是一种结构多糖，它构成了植物细胞壁的主要成分。
壳聚糖具有多种生物活性，如抗菌、抗氧化和免疫增强等功能。
总结起来，生物大分子的结构与功能密不可分。
蛋白质、核酸和多糖的结构决定了它们的功能，不同的结构形式赋予它们不同的特性和作用。
深入了解生物大分子的结构和功能，有助于我们更好地理解生命的奥秘，并推动生物科学的发展和应用。
以上就是对生物大分子的结构和功能的讨论。
生物大分子在生命体中具有重要的作用，深入研究它们的结构和功能对于理解生命的本质和推动生物科学的发展具有重要意义。
生物大分子的空间结构和功能
生物大分子的空间结构和功能生物大分子是生命体系中极为重要的一类分子。
它们包括蛋白质、核酸、多糖等，具有相当复杂的空间结构和生物学功能。
这些分子在生物体内起着非常重要的作用，决定了生命体系的正常运作。
本文就探讨一下生物大分子的空间结构和功能的相关内容。
一、生物大分子的结构生物大分子的结构非常复杂，但总的来说，它们主要由基本单元构成。
例如蛋白质由氨基酸单元组成，核酸由核苷酸单元组成，而多糖则由单糖单元组成。
这些单元之间通过共价键或氢键等方式相互连接，形成了生物大分子。
在具体结构上，每个生物大分子都有其特定的立体构型，这又叫做它的空间结构。
生物大分子的空间结构对其生物学功能至关重要。
一个生物大分子的结构好坏取决于其各级结构的精细程度，也就是说，它们的立体构型或者空间构型的精细程度决定了它们与其他分子结合的可能性以及其功能的可靠性。
例如，酶是一种生物催化剂，有着非常特殊的结构。
它在细胞中起着协助反应的作用，而这种作用的基础是酶具有特定的立体构型，这种构型是通过其对数千个氨基酸残基的顺序推导出来的。
正是这种构型，使得酶能够与特定的基质分子结合，并使得化学反应发生。
二、生物大分子的功能生物大分子的各种功能，与其特定的结构密不可分。
它们的主要特点是高度特化和酶高度专一性。
生物大分子在生命体系中扮演了非常重要的角色，例如：1. 蛋白质：蛋白质在生物体内的作用非常广泛，如构成动植物体内的骨骼和肌肉组织、在血液中运输氧气等。
蛋白质的每种结构都决定了其特定的生物学功能。
2. 核酸：核酸是一个非常重要的分子，它在DNA的遗传信息传递过程中起到了重要的作用。
RNA则主要是用于信息传递和蛋白质的合成。
3. 多糖：多糖是一种生物大分子，由许多单糖单元穿成而成。
例如，细胞壁中的壳多糖、植物细胞中的淀粉、动物体内的糖原等都是多糖。
三、生物大分子的研究方法生物大分子的研究方法主要包括生物物理学和生物化学的方法。
生物物理学方法主要是用于分析分子的物理和化学性质。
生物大分子的结构与功能
生物大分子是构成生物体内的重要组分，包括核酸、蛋白质和多糖等，它们在生命活动中起着关键的作用。
这些大分子的结构与功能密切相关，下面我们来分析一下其中的关系。
首先，让我们来看看核酸的结构与功能。
核酸是生物体内储存和传递遗传信息的分子。
DNA是一种双链的双螺旋结构，它由四种碱基（腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和尿嘧啶）组成。
这些碱基通过氢键形成配对，从而使得DNA具有较强的稳定性。
DNA的功能主要有两个方面，一是储存遗传信息，二是通过转录和翻译的过程来实现信息的传递和表达。
接下来，我们讨论一下蛋白质的结构与功能。
蛋白质是生物体内最为复杂的大分子，它主要由氨基酸组成。
氨基酸通过肽键连接起来形成多肽链，通过折叠和组装形成蛋白质的特定结构。
蛋白质的结构可以分为四个层次：一级结构是氨基酸的线性序列，二级结构是α-螺旋或β-折叠的形成，三级结构是蛋白质的空间构象，四级结构是由多个多肽链组装形成的蛋白质复合物。
蛋白质的功能主要体现在它们作为酶、结构蛋白、运输蛋白等方面的作用，参与到生物体内的各种生化反应和生理过程中。
最后，让我们来看看多糖的结构与功能。
多糖是由单糖单元通过糖苷键连接而成的大分子，主要分为多糖和寡糖两类。
多糖的结构非常多样，它可以是直链、支链、交联等形式。
多糖的功能也是多样化的，比如植物细胞壁中的纤维素为植物提供了结构支持，动物体内的糖蛋白质则参与到免疫应答等生理过程中。
总的来说，生物大分子的结构与功能紧密相连。
它们通过不同的化学键连接成特定的结构，然后通过独特的结构发挥特定的功能。
这些功能相互作用，共同维持生物体内的生命活动。
深入了解生物大分子的结构与功能，不仅有助于我们更好地理解生命的奥秘，还可以为生物科学和医学研究提供重要的基础。
总之，生物大分子的结构与功能是密不可分的。
核酸、蛋白质和多糖等大分子通过不同的化学键和组装方式形成特定的结构，然后通过这些结构发挥相应的功能，从而参与到生物体内的各种生命活动中。
核酸的结构和功能
核酸的结构和功能核酸是生物体内的重要生物大分子之一，其结构和功能对于生物体的正常生理活动具有重要意义。
核酸主要包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），它们在细胞中扮演着信息传递、遗传、调控等方面的重要角色。
本文将详细介绍核酸的结构和功能。
一、核酸的结构核酸是由核苷酸单元组成的长链分子。
核苷酸由一个含氮碱基、糖分子和磷酸组成。
核苷酸通过磷酸二酯键连接成链状结构，相邻核苷酸之间的磷酸二酯键被称为链的磷酸骨架。
在DNA中，糖分子是脱氧核糖（deoxyribose），而在RNA中则是核糖（ribose）。
碱基分为嘌呤（鸟嘌呤和胸腺嘧啶）和嘧啶（腺嘌呤、鸟嘌呤和尿嘧啶）两类。
在DNA中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶以氢键的方式通过碱基配对相互结合，形成双螺旋结构。
而在RNA中，核糖和碱基之间没有形成稳定的双螺旋结构。
二、核酸的功能1.存储遗传信息：DNA是生物体内存储遗传信息的主要分子。
通过DNA的序列编码了生物体内所有蛋白质的合成信息。
每一个DNA分子都包含了生物体所有的遗传信息，它能够准确地复制自身，并通过遗传信息的传递实现后代群体的生存和繁殖。
2.转录和翻译：DNA的遗传信息通过转录作用被转录成一种中间产物RNA，即RNA的合成过程。
在细胞质中，RNA通过读取DNA上的密码信息并翻译成蛋白质序列，从而实现遗传信息的传递。
这个过程被称为翻译。
3.转运和储存能量：核酸还能承担转运和储存能量的功能。
例如，三磷酸腺苷（ATP）是细胞内的一种重要能量转移分子，在胞吞、细胞呼吸等细胞代谢过程中转运和释放能量。
4. 催化作用：部分RNA分子具有催化作用，被称为酶RNA （ribozyme）。
酶RNA能够在特定条件下催化化学反应，例如：RNA酶能够剪切RNA链，还能参与核酸的合成和修复等生物化学过程。
5.调控基因表达：除了DNA编码蛋白质的功能外，核酸还能调控基因表达过程。
RNA在细胞内扮演着信使RNA、转运RNA和核糖体RNA等不同角色，参与调控基因表达的过程，例如：转录因子通过与一些基因的调控区域结合，将DNA转录为RNA，进而调控该基因的表达。
生物大分子的结构与功能研究
生物大分子的结构与功能研究生物大分子是生命体系中至关重要的组成部分。
它们具有多样的结构和功能，通过相互作用和调控，维持着生命的运行和发展。
本文将探讨生物大分子的结构和功能，并介绍一些相关的研究方法和应用。
一、蛋白质的结构与功能蛋白质是生物体内最为丰富的大分子，担负着多种生物学功能。
蛋白质的结构非常复杂，包括四级结构：一级结构为氨基酸序列；二级结构为α螺旋和β折叠；三级结构为蛋白质的立体构型；四级结构为多个蛋白质相互作用形成的功能性组合体。
蛋白质的功能多种多样，包括催化反应、结构支持、运输物质等。
通过酶催化，蛋白质能够加速化学反应的进行，实现生命体内各种代谢和合成过程。
此外，蛋白质的结构支持能力使得它们能够构建细胞骨架和维持细胞的形态。
蛋白质还能够通过运输离子或分子来完成信号传导和物质转运等功能。
二、核酸的结构与功能核酸是生物体中储存和传递遗传信息的关键分子。
DNA和RNA是两种重要的核酸，它们都由核苷酸组成。
核苷酸包含糖、碱基和磷酸基团，通过磷酸二酯键相连形成多聚体。
DNA分子通常以双螺旋的形式存在，由两条互补的链构成。
碱基间的氢键连接赋予了DNA稳定的空间结构。
通过碱基配对规则，DNA 能够精确地储存和传递遗传信息。
RNA结构相对较为多样化，包括mRNA、tRNA、rRNA等。
不同种类的RNA具有不同的功能，包括基因表达调控、蛋白质合成等。
三、多糖的结构与功能多糖是由单糖分子经缩合反应形成的多聚体。
常见的多糖包括淀粉、糖原和纤维素等。
多糖的结构可以是直链、分支、螺旋形等多种形式。
多糖在生物体内具有多种功能，例如能量储存和结构支持。
植物中的淀粉和动物中的糖原都是能量储存的重要形式。
多糖还可以形成纤维素、凝胶等结构，提供机械强度和保护作用。
四、脂质的结构与功能脂质是一类亲水性和疏水性结合的生物大分子，包括脂肪酸、甘油和磷脂等。
脂质分子通常具有疏水性的烷基链和亲水性的极性头基团。
脂质在生物体内发挥着重要的结构和功能作用。
生物大分子的结构和功能分析
生物大分子的结构和功能分析生物大分子是构成生物体的重要组成部分。
它们包含蛋白质、核酸、多糖、脂质等。
生物大分子的结构和功能分析是生物科学研究的重要内容，深入研究生物大分子的结构和功能，有助于我们更好地理解生命现象。
一、蛋白质的结构与功能蛋白质是生物体内最重要的大分子，具有多种功能，如催化反应、结构支撑、信号传递等。
蛋白质的结构决定了它的功能。
蛋白质的结构包括初级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
1. 初级结构初级结构是指蛋白质的氨基酸序列，由20种不同的氨基酸组成。
氨基酸中的α-氨基和α-羧基可以通过肽键连接形成肽链结构。
蛋白质的氨基酸序列决定了它的整体结构和生物学功能。
2. 二级结构二级结构是指蛋白质中α-螺旋和β-折叠的空间结构。
α-螺旋是由氢键连接的螺旋结构，β-折叠是由氢键连接的折叠结构。
α-螺旋和β-折叠是蛋白质分子中比较稳定的空间结构。
3. 三级结构三级结构是由蛋白质中氨基酸的侧链间的相互作用所决定的空间结构。
主要的相互作用包括氢键、离子键、范德华力和疏水作用等。
这些相互作用使得蛋白质的分子形成了稳定的空间结构。
4. 四级结构四级结构是指由两个或多个蛋白质分子通过相互作用组成的大分子。
例如血红蛋白是由四个多肽链相互组合而成的。
二、核酸的结构与功能核酸是生物大分子中含氮碱基、磷酸和五碳糖核苷的高分子化合物。
核酸分为DNA和RNA两种类型，DNA是遗传信息的主要携带者，RNA则是基因转录和翻译的重要参与者。
1. DNA的结构与功能DNA的结构是由四种不同的碱基、糖和磷酸组成的双螺旋结构。
DNA的遗传信息是由碱基序列所确定的。
DNA的功能主要在于遗传信息的传递和复制。
2. RNA的结构与功能RNA通常呈单股线状，不具有双螺旋结构。
RNA的结构和功能差异很大，包括mRNA、tRNA、rRNA等。
mRNA是基因转录后的信息储存者，tRNA是转录时被翻译机器使用的载体，rRNA是组成核糖体的重要组成部分。
生物大分子的结构与功能
生物大分子的结构与功能生物大分子是构成生物体的重要组成部分，它们在生物体内发挥着极其重要的功能。
生物大分子的结构与功能密不可分，它们的特定结构决定了其特定的功能。
本文将从蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质四个方面来详细介绍生物大分子的结构与功能。
蛋白质是生物体内最具代表性的大分子之一，它们在生物体内发挥着多种重要功能。
从结构上看，蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的多肽链，经过折叠和旋转形成特定的三维空间结构。
蛋白质的结构决定了其功能，不同结构的蛋白质具有不同的功能。
酶是一类重要的蛋白质，在生物体内负责催化各种生物化学反应。
酶的结构决定了其具有特异性和高效性，能够在生物体内加速化学反应，从而维持生命活动的进行。
抗体是一种能够识别和结合特定抗原的蛋白质，它在免疫系统中具有重要的抗病毒和抗细菌作用。
肌肉收缩、细胞信号传导等生物体内的重要功能都与蛋白质密切相关。
核酸是生物体内保存和传递遗传信息的大分子，其结构与功能也具有密切关联。
DNA和RNA是生物体内的两种主要核酸，它们都是由核苷酸经过磷酸二脂键连接而成的长链分子。
DNA是细胞核内的主要遗传物质，其双螺旋结构能够稳定地保存遗传信息，并在细胞分裂时传递给新生细胞。
RNA在蛋白质合成中发挥着重要作用，它通过与核糖体结合，将DNA中的遗传信息翻译成蛋白质。
RNA还参与调控基因表达和细胞信号传导等生物学过程。
核酸的特定结构使得其在生物体内能够有效地保存和传递遗传信息，从而维持生命的连续性。
碳水化合物是生物体内最主要的能量来源，其结构与功能也具有密切关联。
碳水化合物主要包括单糖、双糖和多糖三种类型，它们都是由碳、氢和氧三种元素组成的化合物。
单糖是碳水化合物的基本单元，如葡萄糖、果糖等，它们能够通过细胞呼吸产生能量，并为细胞代谢提供物质基础。
双糖是由两个单糖分子通过糖苷键连接而成的化合物，如蔗糖、乳糖等，它们是生物体内的重要能量储备物质。
多糖是由多个单糖分子通过糖苷键连接而成的聚合物，如淀粉、聚糖等，它们在植物和动物体内起到能量储存和结构支撑的作用。
第一专题生物大分子的结构与功能
4 53 62
1
尿嘧 啶 uracil
O
NH
胞嘧啶 cytosine
NH 2
N
胸腺嘧 啶
thymO ine
CH3 NH
N
O
H
U
N
O
H
C
N
O
H
T
稀有碱基
除上述5种基本的碱基外，核 酸中还有一些含量甚少的碱 基，通常称为稀有碱基。稀 有碱基的种类很多，大部分 是上述碱基的甲基化产物。
N6,N6 -二甲基腺嘌呤：6 A
核酸是现代生物化学、分子生物学的重 要研究领域，是基因工程操作的核心分 子。
核酸的发现和研究工作进展
1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 1953年 Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型 1966年 Nirenberg发现遗传密码 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶;Sanger建立DNA测序方法 1981年 T.Cech发现了核酶 1985年 Mullis发明PCR 技术 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) 2019年 中国获准加入人类基因组计划
第一节 核酸的种类、分布和化学 组成
一、核酸的生物学功能 二、核酸的种类和分布 三、核酸的化学组成
一、核酸的生物学功
能
肺
炎
球
菌
or
转
化
and
实
验
复制 DNA
转录
逆转录
RNA
复制
翻译
蛋白质
生物学的中心法则
二、核酸的种类及分布
98%核中（染色体中）
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16
厦门大学08生化
• 判断题
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17
厦门大学06年生物化学
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18
中国科学院2002年研究生入学试题《生物 化学与分子生物学》
• 16．RNA用强碱水解，产生： （ ） ① 2‘ 和5’ 核苷酸混合物；② 2‘ 和3’ 核苷酸混合物； ③ 3‘ 和5’ 核苷酸混合物；
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4
2、核糖核酸（RNA）
• RNA为单链分子。少数RNA病毒RNA 为双链分子。
• 主要存在于细胞核、细胞质。
• RNA主要是负责DNA遗传信息的翻译 和表达，分子量要比DNA小得多。
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5
• 南京大学2002年攻读硕士研究生入学考 试试题 生物化学
• 一. 是非题
• 5. DNA是生物的遗传物质，而RNA则不是 遗传物质。
• ③在单链DNA分子中，其互补碱基含量一般 不相等；
• ④细菌的DNA有两种情况：单链DNA和双链 DNA。
• 如果某生物DNA内互补碱基含量不相等，则 该生物一定是单链DNA生物。
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中山大学2006生化
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二、 组成核酸的基本成分
核酸
磷酸（P）
水解 单核苷酸 水解 （B-R-P）
科目名称：生物化学（甲）
• 3、一个逆转录病毒的单链RNA 碱基组成 摩尔百分比为：A，15；U，25；G，
• 25；C，35。由该病毒的逆转录酶催化生 成的双链DNA 的碱基组成是多少？
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11
厦门大学08生化
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总结
• ①只要是双链DNA分子，其互补碱基含量一 定相等；
• ②双链DNA分子的单链中，其互补碱基含量 一般不相等；
• 二 选择题（以下各题均有一个正确答 案，）
• 1. 从一种动物病毒中分离得到的DNA， 显示Chargaff碱基组成规律，并且能抗 外切核酸酶，则此DNA为：
• （1）单链线状 （2）单链环状 （3） 双链线状 （4）双链环状
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中国科学院研究生院2007 年招收攻读硕士学位 研究生入学统一考试试题
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23
（一）稀有碱基 (minor base)
• 又称修饰碱基 (modified base)
• 指碱基环内某个原子上的氢,或环外某原 子上的氢被甲基等基团取代后所得到的 碱基
• 种类极多 大都是甲基化的碱基
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24
中国科学院研究生院2007 年招收攻读硕士 学位研究生入学统一考试试题 科目名称：生物化学（甲）
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6
中山大学2006生化
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7
浙江大学2001年攻读硕士学位 研究生生物化学入学考试题
• 一 是非题1/30 10 真核细胞中DNA只存在于细胞核中
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01复旦生化
02复旦生化 03复旦生化 04复旦生化 05复旦生化
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9
南京大学2002年攻读硕士研究 生入学考试试题 生物化学
名词解释
5、核苷
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25
• 北师大2000 • 一. 名词解释(2/20) • 3. 修饰核苷
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26
（二）修饰核苷（modified nucleoside）：
也称稀有核苷（minor nucleoside）
1.修饰核苷包括三种情况: （1）由修饰碱基和糖组成的核苷 （2）由非修饰碱基和2-O-甲基核糖组成的核苷 （3）由碱基与糖连接方式特殊的核苷
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2
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3
1、脱氧核糖核酸（DNA）的类型
DNA
真核细胞染色体DNA 双链线状 噬菌体T2，T5，T7，λ，
双链环状
E-Coli染色体DNA
线粒体DNA 叶绿体DNA
多瘤病毒DNA，病毒SV40DNA 噬菌体λ和φX174的复制型
单链线状：动物病毒MVM 单链环状：噬菌体φX174
第二章 核酸的结构与功能
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
核酸的分类及化学组成 DNA的结构与功能 RNA的结构与功能 核酸的理化性质及其应用 核酶
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1
第一节 核酸的分类及化学组成
一、核酸的分类
• 核酸分为两大类： • 脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid，
DNA） • 核糖核酸（ Ribonucleic Acid， RNA）
例: 2’-O-甲基腺苷， Am
核苷 水解
戊糖（R）
（B-R）
碱基（B）
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15
2007西南大学生化
• 将核酸完全水解后可得到哪些组分，试比较 DNA和RNA水解产物的异同。
• 答：核酸完全水解的产物是碱基,戊糖和磷酸的 混合物.
• RNA水解产物是β-D-核糖,胞嘧啶,尿嘧啶,腺嘌 呤,鸟嘌呤和磷酸;
• DNA水解产物是β-D-2-脱氧核糖,胞嘧啶,胸腺 嘧啶,腺嘌呤,鸟嘌呤和磷酸.
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27
5 C
假尿苷（ψ） 戊糖 C1'-OH → → H-C5 假尿苷(tRNA)
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28
2.修饰核苷的简写符号
少数修饰核苷用单字符号如D、ψ、I； 但大多数修饰核苷（若碱基被修饰）： 碱基取代基、取代位置和取代数目写在核苷单字符
号的左边，用小写英文字母代表取代基。
取代 基
取代位置 核苷
19
RNA 在高pH时则稳定性很差 由于2‘－OH导致的水解
碱
2’, 3’-环式单核苷酸
OH 自由的 5’-OH
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20
脱氧核糖是其显著特点 ，是DNA极其稳定的根本原因
DNA在高pH值时磷酸酯键非常稳定 只是碱基存在构像的变化
酮式
烯醇式
酮式Leabharlann 教学ppt烯醇式21
中国科学院05年《生物化学及分子生物学》
m22 N
教学pp取t 代基的数目
29
3.取代基用下列小写英文字母表示 :
甲基m 甲硫基ms 异戊烯基i
乙酰基ac 羟基o或h
羧基c
氨基n 硫基s
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30
例如：
s4 U
o m 5U或 h m 5U
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31
若核糖被修饰： 含修饰核糖的核苷即2’-O-甲基核苷的表示方 法，在核苷符号的右下方注上一个小写m。
• 21，含有胸腺嘧啶的RNA种类是（ ） A,rRNA; B,mRNA; C,tRNA; D,snRNA
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22
中国科学院研究生院2007 年招收攻读硕士 学位研究生入学统一考试试题 科目名称：生物化学（甲）
• 11、脱氧核糖是在第几位碳原子上脱去 氧的________________。
• A、2 位 • B、3 位 • C、5 位 • D、6 位 • E、以上都不是