核糖核酸和核糖核苷酸结构式

本节热门考点

1．核酸的基本组成单位—核苷酸，核酸一级结构的化学键是3’，5’-磷酸二酯键。核酸包括DNA和RNA。

2．DNA的结构与功能：二级结构主要化学键为氢键，碱基互补配对原则为A与T，C与G配对。

3．RNA结构与功能：mRNA为信使RNA，为转录后的产物，tRNA二级结构为三叶草型，三级结构为倒L型。

4．嘌呤核苷酸的分解代谢产物尿酸。

5．嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或者叶酸的类似物。

一、核酸的分子组成

（一）分类

脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。

（二）基本成分及基本单位

核酸的基本单位是核苷酸，核苷酸是由碱基、戊糖和磷酸三种成分连接而成。

1．碱基

（1）DNA：DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，碱基成分为A、G、C和T四种。戊糖是β-D-2-脱氧核糖。

（2）RNA：RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，碱基成分为A、G、C和U四种。戊糖是β-D核糖

2．戊糖　β-D-2-脱氧核糖，β-D-核糖。

3．核苷、（脱氧核苷）　碱基和核糖或脱氧核糖间通过糖苷键结合形成，C-1′为连接位置。

4．核苷酸　核苷与磷酸结合，多数磷酸基团位于第五位碳原子C-5′上。

二、DNA的结构与功能

（一）DNA的一级结构

DNA一级结构是指脱氧核糖核酸的排列顺序，即碱基排列顺序。DNA中四种碱基组成的Chargaff规则

1．腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔数相等，而鸟嘌呤与胞嘧啶的摩尔数相等。

2．不同生物种属的DNA碱基组成不同。

3．同一个体不同器官、不同组织的DNA具有相同的碱基组成。

（二）DNA双螺旋结构

DNA的双螺旋结构，两条链呈反平行走向，碱基互补配对，一条链的走向是5'到3'，另一条链的走向是3'到5'。常见的DNA双螺旋有A-DNA、B-DNA、Z-DNA几种类型，A-DNA、B-DNA都是右手螺旋，Z-DNA是左手螺旋。

三、RNA的结构与功能

见表3-2。

表3-2　RNA的种类和功能

四、核酸的理化性质

1．核酸的紫外吸收　在260nm波长有紫外吸收峰，是由碱基的共轭双键决定的，这一特点常用于核酸的定性、定量分析。

2．DNA变性和复性

（1）DNA的变性：某些理化因素作用下，DNA双链的互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA双螺旋结构松散，成为单链的现象称为DNA变性。不涉及一级结构的改变。

（2）DNA的复性：变性的DNA在适当条件下，两条互补链重新配对，恢复天然的双螺旋构象。

五、核苷酸代谢

（一）嘌呤核苷酸的分解代谢产物

嘌呤核苷酸的分解最终代谢产物是尿酸，临床中产用别嘌醇治疗痛风，机制为别嘌醇是次黄嘌呤类似物，能竞争性抑制黄嘌呤氧化酶，从而抑制尿酸的生成。

（二）嘧啶核苷酸的分解代谢产物

嘧啶碱的降解主要在肝脏中进行。胞嘧啶的主要代谢产物为β-丙氨酸、CO2和NH3，胸腺嘧啶的主要代谢产物为β-氨基异丁醇、CO2和NH3。

试题精选

1．核酸分子中百分比含量相对恒定的元素是

A．碳（C）

B．氢（H）

C．氧（O）

D．氮（N）

E．磷（P）

2．组成核酸分子的碱基主要有

A．2种

B．3种

C．4种

D．5种

E．6种

3．维系DNA两条链形成双螺旋的化学键是

A．磷酸二酯键

B．N—C糖苷键

C．戊糖内C—C键

D．碱基内C—C键

E．碱基间氢键

4．沃森和克里克提出的DNA螺旋结构模型每旋转一圈的碱基对数是

A．8

B．9

C．10

D．11

E．12

5．自然界最常见的单核苷酸是

A．1’核苷酸

B．2’核苷酸

C．3’核苷酸

D．4’核苷酸

E．5’核苷酸

6．DNA变性时，其结构变化表现为

A．磷酸二酯键断裂

B．N—C糖苷键断裂

C．戊糖内C—C键断裂

D．碱基内C—C键断裂

E．对应碱基间氢键断裂

7．DNA在加热变性时，其分子的变化是

A．磷酸二酯键断裂

B．形成超螺旋

C．碱基丢失，螺旋减少

D．形成左手螺旋

E．双螺旋解链

8．下列有关DNA二级结构的叙述哪一项是不正确的

A．双螺旋中的两条DNA链的方向相反

B．双螺旋以左手方式盘绕为主

C．碱基A与T配对，C与G配对

D．双螺旋的直径大约为2nm

E．双螺旋每周含有10对碱基

9．核酸对紫外线的最大吸收在哪一波长附近

A．260nm

B．320nm

C．220nm

D．280nm

E．190nm

10．稀有碱基常出现于

A．rRNA

B．tRNA

C．岗崎片段

D．hnRNA

E．mRNA

11．DNA以半保留方式进行复制，一完全被核素标记的DNA分子置于无放射性标记的溶液中复制两代，其放射性状况如何

A．4个分子的DNA均有放射性

B．仅2个分子的DNA有放射性

C．4个分子的DNA均无放射性

D．4个分子的DNA双链中只有其中一条链具有放射性

E．3个分子的DNA有放射性

12．嘧啶核苷酸合成酶系中，存在于线粒体的酶是

A．乳清苷酸脱羧酶

B．乳清酸磷酸核糖转移酶

C．二氢乳清酸脱氢酶

D．二氢乳清酸酶

E．天冬氨酸转氨甲酰酶

（13－14题共用备选答案）

A．G、C、T、U

B．G、A、C、T

C．A、G、C、U

D．G、A、T、U

E．T、C、A、U

13．RNA分子中所含的碱基是

14．DNA分子中所含的碱基是

答案：1．E　2．D　3．E　4．C　5．E　6．E　7．E　8．B　9．A　10．B　11．B　12．C　13．C　14．B