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第二章 核酸化学 一、核酸的化学组成： 1.含氮碱： 参与核酸和核苷酸构成的含氮碱主要分为嘌呤碱和嘧啶碱两大 类。组成核苷酸的嘧啶碱主要有三种 —— 尿嘧啶（ U ）、胞嘧啶（ C ）和胸腺嘧啶 （T ），它们都是嘧啶的衍生物。 组成核苷酸的嘌呤碱主要有两种 —— 腺嘌呤 （A ） 和鸟嘌呤（ G），它们都是嘌呤的衍生物。 2. 戊糖：核苷酸中的戊糖主要有两种，即 β-D- 核糖与 β-D-2- 脱氧核糖，由 此构成的核苷酸也分为核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。 3. 核苷：核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成的化合物。由 “稀有碱 基 ”所生成的核苷称为 “稀有核苷 ”。如：假尿苷（ ψ） 二、核苷酸的结构与命名： 核苷酸是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物， 包括核糖核苷 酸和脱氧核糖核酸两大类。 核苷酸又可按其在 5’位缩合的磷酸基的多少， 分为一 磷酸核苷（核苷酸） 、二磷酸核苷和三磷酸核苷。 此外，生物体内还存在一些特殊的环核苷酸，常见的为环一磷酸腺苷 （cAMP ）和环一磷酸鸟苷（ cGMP ），它们通常是作为激素作用的第二信使。 核苷酸通常使用缩写符号进行命名。 第一位符号用小写字母 d 代表脱氧， 第 二位用大写字母代表碱基， 第三位用大写字母代表磷酸基的数目， 第四位用大写 字母 P 代表磷酸。 三、核酸的一级结构： 核苷酸通过 3 ’,5- 磷酸二酯键连接起来形成的不含侧链的多核苷酸长链化合’ 物就称为核酸。核酸具有方向性， 5’-位上具有自由磷酸基的末端称为 5’-端，3’- 位上具有自由羟基的末端称为 3’-端。 DNA 由 dAMP 、dGMP 、dCMP 和 dTMP 四种脱氧核糖核苷酸所组成。 DNA 的一级结构就是指 DNA 分子中脱氧核糖核苷酸的排列顺序及连接方式。 RNA 由 AMP ，GMP ，CMP，UMP 四种核糖核苷酸组成。 四、DNA 的二级结构： DNA 双螺旋结构是 DNA 二级结构的一种重要形式，它是 Watson 和 Crick 两位科学家于 1953 年提出来的一种结构模型，其主要实验依据是 Chargaff 研究 小组对 DNA 的化学组成进行的分析研究，即 DNA 分子中四种碱基的摩尔百分 比为 A=T 、G=C、A+G=T+C （Chargaff 原则），以及由 Wilkins 研究小组完成的 DNA 晶体 X 线衍射图谱分析。 天然 DNA 的二级结构以 B 型为主，其结构特征为：①为右手双螺旋，两 条链以反平行方式排列； ②主链位于螺旋外侧， 碱基位于内侧； ③两条链间存在 碱基互补，通过氢键连系，且 A-T 、G-C （碱基互补原则）； ④螺旋的稳定因素 为氢键和碱基堆砌力；⑤螺旋的螺距为 3.4nm，10碱基为一个螺旋。 五、 DNA 的超螺旋结构： 双螺旋的 DNA 分子进一步盘旋形成的超螺旋结构称为 DNA 的三级结构。 绝大多数原核生物的 DNA 都是共价封闭的环状双螺旋，其三级结构呈麻花状。 六、 RNA 的空间结构与功能： RNA 分子的种类较多，分子大小变化较大，功能多样化。