分子生物学--核酸的化学组成与共价结构
(2009-04-23 16:40:32)
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核苷酸稀有碱基dna嘌呤杂谈 |
分类: 生物科学 |
1.核酸的化学组成
核酸的主要生物学功能是作为遗传信息的载体。核酸以核苷酸为基本结构单位,通过3’,5’-磷酸二酯键形成的链状多聚体。核苷酸由氮碱基,戊糖,磷酸构成。核苷酸还可进一步分解成核苷和磷酸。核苷再进一步分解成氨基和戊糖。氨基分为两大类:嘌呤碱与嘧啶碱。所以,核酸由核苷酸组成,核苷酸由碱基,戊糖与磷酸组成。核算中的戊糖有两类:D-核酶,D-2'-脱氧核糖。
RNA中的嘌呤碱主要有4种:腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C),尿嘧啶(U);DNA中的碱基有4种,其中胸腺嘧啶(T)代替RNA尿嘧啶(U)。
①碱基
1)嘧啶碱;是母体化合物嘧啶的衍生物。核算中常见有:胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶。
2)嘌呤碱:核酸中常见的嘌呤碱:腺嘌呤及鸟嘌呤。嘌呤碱是由母体化合物嘌呤衍生而来的。
3)稀有碱基:核酸中还有一些含量极少的碱基,称为稀有碱基。稀有碱基多数都是甲基化的碱基。
②核苷,是一种糖苷和碱基缩合而成,糖与碱基之间以糖苷键相连接。糖的第一位碳原子(G)与嘧啶碱的第一位氮原子(N1),或与嘌呤碱的第9位(N9)相连接。所以,碳与碱基的连键是N-C键,称为N-糖苷键。
3核苷酸
核苷酸是核苷的磷酸酯,分为糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类,分别构成DNA和RNA的基本结构单位。所有的核苷酸可以再其5‘位置上的磷酸基团。从核糖5’位置开始的第1,2,3个碱基残基依次称为α,β,γ。在分子中的α及β和γ之间的键能是高能键,为许多细胞活动提供能源。
2核苷酸的共价结构
共价结构即指核苷酸的一级结构,通常指其核苷酸序列。
·DNA的一级结构与功能:所谓DNA的一级结构就是指DNA分子中的核苷酸序列。由于DNA分子的脱氧核苷酸中C-2'上不含羟基,C-1'又与碱基相连接,唯一可以形成的键是3’,5’磷酸二酯键,所以DNA无支链。
作为信息分子的DNA,携带两类不同的遗传信息,一类负责编码细胞内组成型蛋白质氨基酸序列的信息以及编码RNA的信息。另一类是负责编码一大类重要的调控蛋白以及决定基因表达的开启或关闭的序列元件,既负责基因表达的调节控制。
·RNA的一级结构功能
RNA的一级结构也是无分支的线形多聚合糖核苷酸,主要由4种核苷酸:A、U、C、U组成。
细胞内RNA的最主要功能是参与蛋白质的生物合成。目前已知RNA的功能:①具有生物催化功能,作用于RNA转录后的剪接加工;②与生物机体生长发育密切相关参与基因表达的调控;3与生物进化有很大关系。