大学课程生物化学核酸的结构与功能课件
生物化学中的蛋白质核酸相互作用
生物化学中的蛋白质核酸相互作用
蛋白质和核酸是生物体内两种重要的生物大分子，它们在生物体内发挥着不可替代的作用。而蛋白质和核酸之间的相互作用更是生物体内众多生命活动的重要基础。本文将重点探讨生物化学中蛋白质和核酸之间的相互作用。
一、 结构特点
蛋白质是由多肽链构成的生物大分子，而核酸则是由核苷酸构成的生物大分子。蛋白质和核酸的结构特点决定了它们之间的相互作用。
1. 蛋白质的结构特点：蛋白质的主要结构包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。蛋白质的一级结构是由氨基酸序列组成，二级结构是由α螺旋和β折叠等构象组成，三级结构是蛋白质的立体构象，而四级结构是由多个蛋白质亚基组合而成。
2. 核酸的结构特点：核酸包括DNA和RNA两种，它们的结构主要由糖、碱基和磷酸组成。核酸的碱基序列决定了其功能和特性，而DNA和RNA的空间结构也影响了它们的功能及与其他生物分子的相互作用。
二、 蛋白质核酸相互作用的种类
蛋白质和核酸之间存在多种相互作用方式，其中常见的包括： 1. 蛋白质与DNA的结合：DNA结合蛋白质通常与DNA双螺旋的特定区域结合，以实现基因的转录和复制等生物学功能。DNA结合蛋白质在细胞中起着重要的调控作用。
2. RNA结合蛋白质的相互作用：RNA结合蛋白质参与了RNA的加工、转运和翻译等过程，调控了基因的表达水平。RNA结合蛋白质的相互作用对细胞的生物学功能具有重要影响。
3. 蛋白质与RNA的功能复合物：蛋白质和RNA能够形成不同的功能复合物，参与细胞代谢、信号传导和基因表达等过程。这些功能复合物的形成依赖于蛋白质和RNA之间的相互作用。
三、 相互作用机制
蛋白质和核酸之间的相互作用机制涉及多种因素，包括物理相互作用、化学键结合和空间结构匹配等。其中一些重要的相互作用机制包括：
1. 氢键作用：蛋白质和核酸中的氨基酸残基和碱基之间可以通过氢键相互作用，从而稳定二者之间的结合。
2. 疏水效应：在蛋白质和核酸的相互作用过程中，疏水效应也起着重要作用。疏水效应有助于促进蛋白质和核酸结合，增强它们之间的稳定性。
大学药学-生物化学-核酸的结构与功能-试题与答案(附详解)
生物化学 第二节 核酸的结构与功能
一、A1
1、关于DNA的二级结构(双螺旋结构)描述正确的是
A、碱基A和U配对
B、碱基G和T配对
C、两条同向的多核苷酸
D、两条反向的多核苷酸
E、碱基之间以共价键连接
2、DNA双螺旋结构模型的描述，不正确的是
A、腺嘌呤的摩尔数等于胸腺嘧啶的摩尔数
B、同种生物体不同组织中的DNA碱基组成极为相似
C、DNA双螺旋中碱基对位于外侧
D、两股多核苷酸链通过A与T或C与G之间的氢键连接
E、维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆积力
3、核酸分子中储存、传递遗传信息的关键部分是
A、戊糖构象
B、碱基的旋转角
C、碱基序列
D、戊糖磷酸骨架
E、磷酸二酯键 4、DNA的主要功能是
A、翻译的模板
B、反转录的模板
C、翻译和反转录的模板
D、复制和基因转录的模板
E、突变与进化
5、对于tRNA 的叙述下列哪项是错误的
A、tRNA 通常由70-80 个核苷酸组成
B、细胞内有多种tRNA
C、参与蛋白质的生物合成
D、分子量一般比mRNA 小
E、可作为各种氨基酸的转运载体
6、下列关于RNA 的论述哪项是错误的
A、主要有mRNA,tRNA ,rRNA 等种类
B、原核生物共有5S、16S、23S三种rRNA
C、tRNA 是最小的一种RNA
D、tRNA主要的作用是在细胞核内转录DNA基因序列信息
E、组成核糖体的RNA 是rRNA
7、下列关于tRNA的叙述错误的是
A、分子量最小
B、是各种氨基酸的转运载体在蛋白质合成中转运氨基酸原料 C、tRNA的二级结构为三叶草形
D、tRNA的三级结构为倒“L”型的结构
E、5’-末端具有特殊的帽子结构
8、DNA中核苷酸之间的连接方式是
A、氢键
B、2’，3’-磷酸二酯键
C、3’，5’-磷酸二酯键
D、2’，5’-磷酸二酯键
生物化学第5章核酸化学
生物化学第5章核酸化学
课外练习题
一、名词解释
1、核苷酸；
2、核酸的一级结构；
3、增色效应；
4、DNA变性；
5、T m值；
二、符号辨识
1、DNA；
2、RNA；
3、mRNA；
4、tRNA；
5、rRNA；
6、AMP；
7、dADP；
8、A TP；
9、NAD；10、NADP；11、FAD；12、CoA；13、DNase；14、RNase；15、Tm；
三、填空
1、RNA有三种类型，它们是（）, （）和（）；
2、除（）只含有DNA或者只含有RNA外，其它生物细胞内既含有DNA也含有RNA；
3、核酸具有不同的结构，（）通常为双链，（）通常为单链；
4、原核生物染色体DNA和细胞器DNA为（）状双链，真核生物染色体DNA为（）双链；
5、核苷酸由核苷和（）组成，核苷由（）和（）组成；
6、构成核苷酸的碱基与戊糖连接的类型属于（）连接，糖的构型为（）型； 7、稀有碱基在RNA中的含量比在DNA中的丰富，尤其在（）中最为突出，约占10%左右；
8、具有第二信使功能的核苷酸是（）和（）；
9、辅酶类核苷酸包括（）、（）、（）和（）；
10、多聚核苷酸是通过核苷酸的C5’-（）与另一分子核苷酸的C3’-（）形成磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。
11、两个核苷酸之间形成的磷酸二酯键通常称为（）磷酸二酯键；
12、核酸的一级结构是指单核苷酸之间通过（）相连接以及单核苷酸的（）及排列顺序；
13、真核生物的mRNA分子存在5’-（）结构（甲基化的鸟苷酸）和3’-（）尾结构；
14、1953年，J.Watson和F.Crick提出了著名的（）模型；
15、DNA分子由两条DNA单链组成，为（）双螺旋结构，螺旋中的两条主干链方向（），侧链（）互补配对；
16、碱基的相互结合具有严格的配对规律，即A与（）结合，G与（）结合，这种配对关系，称为（）；
17、碱基互补形成碱基对时，A和T之间形成（）个氢键，G与C之间形成（）个氢键；
生物化学生物分子的结构和功能
生物化学生物分子的结构和功能
生物化学是研究生物体内化学元素和化学反应的科学领域。生物分子是构成生物体的基本单位，其结构和功能对于生命活动至关重要。本文将从蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类四个方面介绍生物分子的结构和功能。
一、蛋白质的结构和功能
蛋白质是生物分子中最为复杂和多样化的一类。其由氨基酸残基组成，具有多级结构，包括一级结构（氨基酸序列）、二级结构（α螺旋、β折叠）、三级结构（空间构型）和四级结构（多个多肽链的组装）。蛋白质的功能包括酶催化、结构支持、免疫保护、运输、调节、运动等。
二、核酸的结构和功能
核酸是存储和传递遗传信息的生物分子。DNA和RNA是两种常见的核酸。DNA分子由脱氧核糖和磷酸基团组成，以双螺旋结构存在。RNA分子是由核糖和磷酸基团组成，以单股结构存在。核酸的功能包括遗传信息的传递与转录、翻译、催化和调控基因表达等。
三、碳水化合物的结构和功能
碳水化合物是生物分子中最为丰富的一类，包括单糖、双糖和多糖。单糖如葡萄糖是细胞能量的主要来源，同时也参与细胞信号传导和结构支持。双糖如蔗糖是植物中的主要运输形式。多糖如淀粉和纤维素在植物细胞中起到能量贮存和结构支持的作用。 四、脂类的结构和功能
脂类包括甘油三酯、磷脂和固醇等。甘油三酯是细胞脂肪储存的主要形式，也起到热保护和机械保护的作用。磷脂构成细胞膜的双层结构，具有选择性渗透性，维持细胞的完整性和稳定性。固醇如胆固醇则是合成细胞膜和激素的重要原料。
综上所述，生物分子的结构和功能密不可分，相互协同作用，为生命活动提供基础支持。研究生物化学生物分子的结构和功能，不仅有助于深入理解生命的奥秘，也为开发新药物和生物工程技术提供了重要参考。
生物化学与分子生物学重点
第一章核酸的结构与功能1、种类：脱氧核糖核酸（DNA），存在于细胞核和线粒体内。 核糖核酸（RNA），存在于细胞质和细胞核内。
2、核酸的分子组成：基本组成单位是核苷酸，而核苷酸则由碱基、戊糖和磷酸三种成分连接而成。 戊糖：DNA分子的核苷酸的 糖是β-D-2-脱氧核糖，RNA中为β-D-核糖。
3、核酸的一级结构
核苷酸在多肽链上的排列顺序为核酸的一级结构，
4、 DNA的二级结构
DNA双螺旋结构是核酸的二级结构。双螺旋的骨架由 糖和磷酸基构成，两股链之间的碱基互补配对，是遗传信息传递者，DNA半保留复制的基础，结构要点： a.DNA是一反向平行的互补双链结构 亲水的脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧，而碱基位于内侧，碱基之间以氢键相结合，其中，腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对，形成两个氢键，鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对，形成三个氢键。 b.DNA是右手螺旋结构 螺旋直径为2nm。每旋转一周包含了10个碱基，每个碱基的旋转角度为36度。螺距为3.4nm，每个碱基平面之间的距离为0.34nm。 c.DNA双螺旋结构稳定的维系 横向靠互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持，尤以后者为重要。
5、RNA的空间结构与功能
mRNA:1. 真核生物mRNA的5'-端有特殊帽结构2. 真核生物mRNA的3'-末端有多聚腺苷酸尾3. mRNA碱基序列决定蛋白质的氨基酸序列tRNA：1、3′末端为—CCA-OH 2、含10～20% 稀有碱基3、其二级结构呈“三叶草形”4.
tRNA的反密码子能够识别mRNA密码子rRNA：rRNA的结构为花状，rRNA与核糖体蛋白结合组成核糖体(ribosome)，为蛋白质的合成提供场所。rRNA单独存在不执行其功能。
tRNA功能是在细胞蛋白质合成过程中作为各种氨基酸的戴本并将其转呈给mRNA。
6、核酸的理化性质
高级生物化学汇总
1 高级生物化学课件总结
核酸部分
第一章 绪论
第二章 核酸的化学组分
1. 糖环的折叠：核酸中的五原糖病不在一个平面上，通常以几种构像的形式存在。这种构想称为糖环的折叠。
2. 核酸组分的分离方法：纸电泳、胶电泳、离子交换层析、薄层层析，反相层析等
3. 核酸组分的鉴定方法：紫外吸收法、紫外光谱法、
第三章 核酸的化学结构与性质
1. 卫星DNA：主要分布在染色体着丝粒部位，由非常短的串联多次重复DNA序列组成。因为它的低复杂性，又称为简单序列DNA，又因为其不同寻常的核苷酸组成，经常在浮力密度梯度离心中从整个基因组DNA中分离成一个或多个“卫星条带”，故称为卫星DNA。
2. 多态性：脱氧核糖和磷酸组成的骨架上的许多键都可以全动，随着热力学的变化，可以使链弯曲、伸展或碱基分开。这就使具有同样碱基配对的DNA双螺旋可以采取另一些构想，DNA构象上这种差异称为多态性。
3. DNA结构变异的三个方面：a.脱氧核糖的五元环能折叠成多种构象；b.组成磷酸脱氧核糖骨架的连续的键可以转动；c.C1’-N糖苷键可以自由转动。
4. 发夹结构，茎环结构：具有不完善的两侧对称结构的区域形成的二级结构。两端互补的序列可配对形成茎杆，它可能完全互补形成发夹，也可能末端有未配对的碱基形成茎环结构，发夹-环结构。由于环内特殊的减价配对及碱基堆积力，三到四个碱基形成的环特别稳定。在许多生物系统中，发家结构及茎环结构都是有重要生物功能的元件，包括tRNA和rRNA的结构，转录终止，调控翻译及病毒基因组的包装，说明这一结构是RNA-蛋白的相互作用位点。
5. DNA构型的生物学意义：a.沟（特别是大沟）的特征在遗传信息表达过程中其关键作用；b.沟的宽窄及深浅影响调控蛋白对DNA信息的识别，三种构型的DNA处于动态转变之中；cDNA二级结构的变化与高级结构的变化是星湖关联的，这种变化在DNA复制与转录中具有重要的生物学意义。
高级生物化学课件
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一、引言
二、生物大分子的结构与功能
1. 蛋白质：蛋白质是生命活动的主要执行者，具有多种生物学功能。本节将介绍蛋白质的一级、二级、三级和四级结构，以及蛋白质的折叠与功能关系。
2. 核酸：核酸是遗传信息的携带者，本节将阐述DNA和RNA的结构、功能及生物合成过程。
3. 糖类：糖类是生物体内重要的能量来源和结构材料，本节将介绍糖类的分类、结构及生理功能。
4. 脂质：脂质是生物膜的主要组成成分，本节将探讨脂质的分类、结构和功能。
三、酶与酶促反应 酶是生物体内催化化学反应的生物大分子，具有高效、专一、可调节等特点。本节将阐述酶的动力学、作用机制、调控原理及酶的应用。
四、生物膜结构与功能
生物膜是细胞内外环境的隔离屏障，具有物质运输、信号传递等功能。本节将介绍生物膜的组成、结构、功能及生物膜与疾病的关系。
五、代谢途径及其调控
1. 糖酵解与三羧酸循环：糖酵解和三羧酸循环是生物体内能量代谢的核心途径，本节将阐述这两个途径的反应过程及其调控机制。
2. 生物氧化与氧化磷酸化：生物氧化和氧化磷酸化是生物体内能量代谢的关键过程，本节将介绍这两个过程的反应机理及调控因素。
3. 碳代谢与氮代谢：碳代谢和氮代谢是生物体内物质代谢的重要组成部分，本节将探讨这两个途径的代谢网络及其调控机制。 六、遗传信息的传递与表达
1. DNA复制：DNA复制是遗传信息传递的基础，本节将介绍DNA复制的过程、酶学机制及调控因素。
2. RNA转录：RNA转录是遗传信息从DNA向RNA传递的过程，本节将阐述RNA转录的机制、调控及转录后加工。
3. 蛋白质翻译：蛋白质翻译是遗传信息从RNA向蛋白质传递的过程，本节将介绍蛋白质翻译的机制、调控及翻译后修饰。
七、生物化学技术在生命科学中的应用
1. 分子克隆技术：分子克隆技术是研究生物分子功能的重要手段，本节将介绍分子克隆的基本原理及应用。
2. 蛋白质组学技术：蛋白质组学技术是研究生物体内蛋白质组成及功能的有效方法，本节将阐述蛋白质组学技术的基本原理及应用。
生物化学习题与解析--核酸的结构与功能
.
. 核酸的结构与功能.
一、选择题
（一） A 型题
1 ．核酸的基本组成单位是
A ．磷酸和核糖 B ．核苷和碱基 C ．单核苷酸
D ．含氮碱基 E ．脱氧核苷和碱基
2 ． DNA 的一级结构是
A ．各核苷酸中核苷与磷酸的连接键性质
B ．多核苷酸中脱氧核苷酸的排列顺序
C ． DNA 的双螺旋结构
D ．核糖与含氮碱基的连接键性质
E ． C 、 A 、 U 、 G 4 种核苷酸通过 3′ , 5′- 磷酸二酯键连接而成
3 ．在核酸中，核苷酸之间的连接键是
A ．糖苷键 B ．氢键 C ． 3′ ,5′- 磷酸二酯键
D ． 1′ , 3′- 磷酸二酯键 E ． 2′ ,5′- 磷酸二酯键
4 ．核酸中稀有碱基含量最多的是
A ． rRNA B ． mRNA C ． tRNA D ． hnRNA E ． snmRNA
5 ．核酸的最大紫外光吸收值一般在
A ． 280nm B ． 260nm C ． 240nm D ． 200nm E ． 220nm
6 ．有关核酸酶的叙述正确的是
A ．由蛋白质和 RNA 构成
B ．具有酶活性的核酸分子
C ．由蛋白质和 DNA 构成的
D ．专门水解核酸的核酸
E ．专门水解核酸的酶
7 ． DNA 与 RNA 彻底水解后的产物是
A ．戊糖不同，碱基不同 B ．戊糖相同，碱基不同
C ．戊糖不同，碱基相同 D ．戊糖不同，部分碱基不同
E ． 戊 糖相同，碱基相同
8 ．关于 DNA 的二级结构，叙述错误的是
A ． A 和 T 之间形成三个氢键， G 和 C 之间形成两个氢键
B ．碱基位于双螺旋结构内侧
C ．碱基对之间存在堆积力
D ．两条链的走向相反
E ．双螺旋结构表面有大沟和小沟
9 ．关于 mRNA 叙述正确的 是
A ．大多数真核生物的 mRNA 在 5′ 末端是多聚腺苷酸结构
生物化学之核酸的结构与功能
生物化学之核酸的结构与功能
第一章 生物化学
第二节 核酸的结构与功能
一、核酸的基本组成单位—核苷酸
核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），DNA为遗传信息的贮存和携带者；RNA参与遗传信息的表达。
（一）核苷酸分子组成（★★★）
碱基：A、G、C、T、U
核苷和脱氧核苷
核糖： 脱氧核糖、核糖
核苷酸
磷酸：P
注：腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G）胸腺嘧啶（T），胞嘧啶（C），尿嘧啶（U）
（二）核酸（DNA和RNA）（★★★）
DNA、RNA组成异同（表1-2-1）
表1-2-1 DNA、RNA组成异同
DNA（双链） RNA（单链）
磷酸 磷酸 磷酸
戊糖 2-脱氧核糖（dR） 核糖（R）
碱基嘌呤 A、G A、G
嘧啶 C、T C、U
（三）核酸的空间结构（★★★）
核酸的一级结构：核苷酸的一级结构是指构成核酸的核苷酸或脱氧核苷酸从5′末端到3′末端的排列顺序，也就是核苷酸序列。由于核苷酸之间的差异在于碱基不同，因此核酸的一级结构也就是它的碱基序列。在核酸长链上的排列顺序，也称为碱基序列。
几个或十几个核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的分子称寡核苷酸，由更多的核苷酸连接而成的聚合物就是多聚核苷酸。多聚核苷酸链的方向：5′→3′。 （四）核酸的理化性质（★★★）
1.DNA变性 是指DNA在各种因素作用下，由双链解离为单链的过程称为DNA的变性。其变性因素有加热、加酸或加碱，其中最常用的DNA变性方法是加热。变性后理化性质的变化：DNA在260nm处吸光度增加，溶液粘度降低。
2.DNA的复性 是指变性的DNA在适当条件下，两条互补链可重新配对，恢复天然的双螺旋结构，这一现象称为复性。加热使DNA变性经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火，退火产生减色效应。
（五）DNA变性和蛋白质变性的比较
DNA变性和蛋白质变性的比较（表1-2-2）
表1-2-2 DNA变性和蛋白质变性的比较
生物化学讲义第二章核酸化学
核酸的结构与功能
【目的和要求】
1. 熟悉核酸的种类、分布和主要的生物学功能。
2．掌握核酸的化学组成、核苷酸的连接方式。
3．归纳区分两类核酸在化学组分上的异同点。
4．说出DNA二级结构的模型及其主要特点。
5．简述RNA分子组成和结构的特点。
6．简述三种RNA结构特点和主要功能。
7．了解核酸重要的理化特性及其在医学上的应用。
8．能说出生物体内重要的单核苷酸及其生化功能。
【本章重难点】
1.核酸的种类、分布和生物学功能。
2．核酸的化学组成。
3．DNA和RNA的分子结构与功能。
4．核酸的变性、复性及杂交。
5．生物体内重要的单核苷酸。
学习内容
第一节 核酸的化学组成
第二节 DNA的分子结构
第三节 RNA的分子结构
第四节 核酸的理化性质
第一节 核酸的化学组成
一、核酸（nucleic acid）的分类、分布与生物学功能
分 类 分 布 生物学功能
核糖核酸（RNA） 细胞质 参与蛋白质的生物合成 5 % 蛋白质合成的直接模板
tRNA 15 % 活化与转运AA
rRNA 80 % 充当装配机，提供场所
脱氧核糖核酸（DNA） 核内、染色质
遗传的物质基础*
* 基因 —— DNA分子中的功能片段（决定遗传特性的碱基序列）。
二、核酸的分子组成
1．核酸的元素组成：C.H.O.N.和P；代表元素P，平均含量9～10％。
2．核酸的基本组成单位：核苷酸（nucleotide）
1）核苷酸的组成
戊糖、碱基：
核苷、核苷酸：
核苷酸链：3/,5/－磷酸二酯键；3/－羟基端，5/－磷酸基端 水解 水解 磷酸 戊糖(戊糖、脱氧戊糖)