核酸的分子组成

(一)核酸的元素组成

核酸分子由C、H、O、N和P五种元素组成,其中P的含量比较恒定,为9%～11%,故可通过测定生物样品中P的含量对核酸进行定量分析。

(二)核酸的基本组成成分

核酸是由许多个核苷酸连接而成的生物信息大分子。核酸在核酸酶的催化作用下水解首先得到核苷酸,核苷酸进一步水解成核苷(或脱氧核苷)与磷酸,核苷(或脱氧核苷)彻底水解后得到戊糖和含氮碱等基本成分。因此核酸的基本组成单位是核苷酸,而核苷酸则由含氮碱、磷酸和戊糖3种成分组成。

1.戊糖　戊糖是核酸的重要组成成分。DNA中所含的戊糖是D-2-脱氧核糖,RNA中含的戊糖是D-核糖。它们的结构如图2-2-1所示。

2.含氮碱　核酸中的含氮碱(也称碱基)主要有5种,分别属于嘌呤碱和嘧啶碱。嘌呤碱包括腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)两类;嘧啶碱包括胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T)三类(图2-2-2)。

图2-2-1　戊糖

图2-2-2　嘌呤碱和嘧啶碱

DNA分子中主要含有A、G、C和T四种碱基,RNA分子中主要含有A、G、C和U四种碱基。两类核酸的基本组成成分如下(表2-1)。

表2-1　两类核酸的基本组成成分

(三)核酸的基本组成单位——核苷酸

1.核苷　含氮碱与戊糖通过糖苷键脱水缩合形成的化合物称为核苷或脱氧核苷(图2-2-3)。戊糖的第一位碳原子(C-1′)上的羟基分别与嘌呤碱的N-9和嘧啶碱的N-1上的氢脱水缩合形成的化学键称为糖苷键。核苷根据所含的含氮碱和戊糖进行命名,如鸟嘌呤与核糖连接而成的核苷称为鸟苷;腺嘌呤与脱氧核糖连接而成的核苷称为脱氧腺苷。

2.核苷酸　核苷中戊糖C-5′上的羟基与磷酸通过磷酸酯键结合成核苷酸(图2-2-4)。戊糖为核糖的核苷酸称为核糖核苷酸,共四种,分别为AMP、GMP、CMP及UMP;含脱氧核糖的核苷酸称为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸),共四种,分别为dAMP、dGMP、dCMP及dTMP(表2-2)。

图2-2-3　核苷

图2-2-4　核苷酸

表2-2　组成核酸的主要核苷酸

重点提示

核酸分子由C、H、O、N和P五种元素组成,其中P的含量比较恒定,为9%～11%。

核酸的基本组成单位是核苷酸,核苷酸由碱基、戊糖、磷酸三种基本成分组成。