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您现在的位置: 医学全在线 > 理论教学 > 基础学科 > 生物化学与分子生物学 > 正文:核酸的化学组成
    

核酸的化学组成

  核酸是生物体内的高分子化合物,包括DNA和RNA两大类。

  一、元素组成

  组成核酸的元素有C、H、O、N、P等,与蛋白质比较,其组成上有两个特点:一是核酸一般不含元素S,二是核酸中P元素的含量较多并且恒定,约占9~10%。因此,核酸定量测定的经典方法,是以测定P含量来代表核酸量。

  二、化学组成与基本单位

  核酸经水解可得到很多核苷酸,因此核苷酸是核酸的基本单位。核酸就是由很多单核苷酸聚合形成的多聚核苷酸。核苷酸可被水解产生核苷和磷酸,核苷还可再进一步水解,产生戊糖和含氮碱基(图15-1)。

图15-1 核酸的组成

  核苷酸中的碱基均为含氮杂环化合物,它们分别属于嘌呤衍生物和嘧啶衍生物。核苷酸中的嘌呤碱(purine)主要是鸟嘌呤(guanine,G)和腺嘌呤(adenine,A),嘧啶碱(pyrimidine)主要是胞嘧啶(cytosine,C)、尿嘧啶(uracil,U)和胸腺嘧啶(thymine,T)。DNA和RNA都含有鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C);胸腺嘧啶(T)一般而言只存在于DNA中,不存在于RNA中;而尿嘧啶(U)只存在于RNA中,不存在于DNA中。它们的化学结构请参见图示。

  核酸中五种碱基中的酮基和氨基,均位于碱基环中氮原子的邻位,可以发生酮式一烯醇式或氨基亚氨基之间的结构互变。这种互变异构在基因的突变和生物的进化中具有重要作用。

  有些核酸中还含有修饰碱基(modified component),(或稀有碱基,unusual com ponent),这些碱基大多是在上述嘌呤或嘧啶碱的不同部位甲基化(methylation)或进行其它的化学修饰而形成的衍生物。一般这些碱基在核酸中的含量稀少,在各种类型核酸中的分布也不均一。DNA中的修饰碱基主要见于噬菌体DNA,如5-甲基胞嘧啶(m5C),5-羟甲基胞嘧啶hm5C;RNA中以tRNA含修饰碱基最多,如1-甲基腺嘌呤(m1A),2,2一二甲基鸟嘌呤(m22G)和5,6-二氢尿嘧啶(DHU)等。医学在线www.med126.com

  嘌呤和嘧啶环中含有共轭双键,对260nm左右波长的紫外光有较强的吸收。碱基的这一特性常被用来对碱基、核苷、核苷酸和核酸进行定性和定量分析。

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