臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師培訓(xùn) 臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師培訓(xùn) 發(fā)布時間： 2016年05月13日
臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試內(nèi)容繁多，讓很多考生有些不知道如何去復(fù)習(xí)，抓不住重點，下面是醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)整理的一些知識點，希望對考生們有所幫助。
提要
一 概述
核酸分類 分布與功能
二 核苷酸
堿基 嘌呤與嘧啶 DNA與RNA中的核苷與核苷酸 多磷酸核苷酸 環(huán)核苷酸
三 DNA的結(jié)構(gòu)
磷酸二酯鍵 DNA的一級結(jié)構(gòu) DNA的二級結(jié)構(gòu) DNA的三級結(jié)構(gòu) DNA的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
四 RNA的結(jié)構(gòu)
DNA與RNA的區(qū)別 RNA的種類與功能 tRNA的結(jié)構(gòu)特點 mRNA的結(jié)構(gòu)特點
五 核酸的理化性質(zhì)
紫外吸收 DNA的變性與復(fù)性 限制性內(nèi)切酶
第一節(jié) 概述一發(fā)現(xiàn)
核酸占細(xì)胞干重的5-15%，1868年被瑞士醫(yī)生Miescher發(fā)現(xiàn)，稱為“核素”。在很長時間內(nèi)，流行“四核苷酸假說”，認(rèn)為核酸是由等量的四種核苷酸構(gòu)成的，不可能有什么重要功能醫(yī)學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理。
1944年Oswald Avery通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗首次證明DNA是遺傳物質(zhì)。正常肺炎雙球菌有一層粘性發(fā)光的多糖莢膜，有致病性，稱為光滑型（S型）；一種突變型稱為粗糙型（R型），無莢膜，沒有致病能力（缺乏UDP-葡萄糖脫氫酶）。1928年，格里菲斯發(fā)現(xiàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，即將活的粗糙型菌和加熱殺死的光滑型菌混合液注射小鼠，可致病，而二者單獨注射都無致病性。這說明加熱殺死的光滑型菌體內(nèi)有一種物質(zhì)使粗糙型菌轉(zhuǎn)化為光滑型菌。艾弗里將加熱殺死的光滑型菌的無細(xì)胞抽提液分級分離，然后測定各組分的轉(zhuǎn)化活性，于1944年發(fā)表論文指出“脫氧核糖型的核酸是型肺炎球菌轉(zhuǎn)化要素的基本單位”。
其實驗證據(jù)如下：
1.純化的、有高度活性的轉(zhuǎn)化要素的化學(xué)元素分析與計算出來的DNA組成非常接近。
2.純化的轉(zhuǎn)化要素在光學(xué)、超速離心、擴散和電泳性質(zhì)上與DNA的相似。
3.其轉(zhuǎn)化活性不因抽取去除蛋白質(zhì)或脂類而損失。
4.用胰蛋白酶和糜蛋白酶處理不影響其轉(zhuǎn)化活性。
5.用RNA酶處理也不不影響其轉(zhuǎn)化活性。
6. DNA酶可使其轉(zhuǎn)化活性喪失。
艾弗里的論文發(fā)表后，有些人仍然堅持蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，認(rèn)為他的分離不徹底，是混雜的微量的蛋白質(zhì)引起的轉(zhuǎn)化。1952年，Hershey和Chase的T2噬菌體旋切實驗徹底證明遺傳物質(zhì)是核酸，而不是蛋白質(zhì)。他們用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，用32P標(biāo)記核酸。用標(biāo)記的噬菌體感染細(xì)菌，然后測定宿主細(xì)胞的同位素標(biāo)記。當(dāng)用硫標(biāo)記的噬菌體感染時，放射性只存在于細(xì)胞外面，即噬菌體的外殼上；當(dāng)用磷標(biāo)記的噬菌體感染時，放射性在細(xì)胞內(nèi)，說明感染時進入細(xì)胞的是DNA，只有DNA是連續(xù)物質(zhì)，所以說DNA是遺傳物質(zhì)。
1956年，F(xiàn)raenkel Conrat的煙草花葉病毒（TMV）重建實驗證明，RNA也可以作為遺傳物質(zhì)。把TMV在水和酚中震蕩，使蛋白質(zhì)與RNA分開，然后分別感染煙草，只有RNA可以使煙草感染，產(chǎn)生正常后代。
1953年DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型建立，被認(rèn)為是本世紀(jì)自然科學(xué)的重大突破之一。由此產(chǎn)生了分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、基因工程等學(xué)科和技術(shù)，此后的30年間，核酸研究共有15次獲得諾貝爾獎，占總數(shù)的1/4，可見核酸研究在生命科學(xué)中的重要地位。
二、核酸的分類
核酸是由核苷酸組成的大分子，分子量最小的是轉(zhuǎn)運RNA，分子量25kd左右；人類染色體DNA分子量高達(dá)1011kd.核酸分為DNA和RNA兩類，DNA主要集中在細(xì)胞核中，在線粒體和葉綠體中也有少量DNA.RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。對病毒來說，或只含DNA，或只含RNA.因此可將病毒分為DNA病毒和RNA病毒。
核酸可分為單鏈（single strand，ss）和雙鏈（double strand，ds）。DNA一般為雙鏈，作為信息分子；RNA單雙鏈都存在。
第二節(jié) 核苷酸一、核苷酸的結(jié)構(gòu)
核苷酸可分解成核苷和磷酸，核苷又可分解為堿基和戊糖。因此核苷酸由三類分子片斷組成。戊糖有兩種，D-核糖和D-2-脫氧核糖。因此核酸可分為兩類：DNA和RNA.
（一）堿基（base）
核酸中的堿基分為兩類：嘌呤和嘧啶。
1.嘧啶堿（pyrimidine，py） 是嘧啶的衍生物，共有三種：胞嘧啶（cytosine，Cyt）、尿嘧啶（uracil，Ura）和胸腺嘧啶（thymine，Thy）。其中尿嘧啶只存在于RNA中，胸腺嘧啶只存在于DNA中，但在某些tRNA中也發(fā)現(xiàn)有極少量的胸腺嘧啶。胞嘧啶為兩類核酸所共有，在植物DNA中還有5-甲基胞嘧啶，一些大腸桿菌噬菌體核酸中不含胞嘧啶，而由5-羥甲基胞嘧啶代替。因為受到氮原子的吸電子效應(yīng)影響，嘧啶的2、4、6位容易發(fā)生取代。
2.嘌呤堿（purine，pu） 由嘌呤衍生而來，常見的有兩種：腺嘌呤（adenine，Ade）和鳥嘌呤（guanine，Gua）。嘌呤分子接近于平面，但稍有彎曲。自然界中還有黃嘌呤、次黃嘌呤、尿酸、茶葉堿、可可堿和咖啡堿。前三種是嘌呤核苷酸的代謝產(chǎn)物，是抗氧化劑，后三種含于植物中，是黃嘌呤的甲基化衍生物，具有增強心臟功能的作用。
此外，一些植物激素，如玉米素、激動素等也是嘌呤類物質(zhì)，可促進細(xì)胞的分裂、分化。一些抗菌素是嘌呤衍生物。如抑制蛋白質(zhì)合成的嘌呤霉素，是腺嘌呤的衍生物。
生物體中（A T）/（G C）稱為不對稱比率，不同生物有所不同。比如人的不對稱比率為1.52，酵母為79，藤黃八疊球菌為0.35.
3.稀有堿基 除以上五種基本的堿基以外，核酸中還有一些含量極少的稀有堿基，其中大多數(shù)是甲基化堿基。甲基化發(fā)生在核酸合成以后，對核酸的生物學(xué)功能具有重要意義。核酸中甲基化堿基含量一般不超過5%，但tRNA中可高達(dá)10%.
（二）核苷
核苷是戊糖與堿基縮合而成的。糖的第一位碳原子與嘧啶的第一位氮原子或嘌呤的第九位氮原子以糖苷鍵相連，一般稱為N-糖苷鍵。戊糖是呋喃環(huán)，C1是不對稱碳原子，核酸中的糖苷鍵都是β糖苷鍵。堿基與糖環(huán)平面互相垂直。糖苷的命名是先說出堿基名稱，再加“核苷”或“脫氧核苷”。
在tRNA中含有少量假尿嘧啶核苷（用Ψ表示），它的核糖與嘧啶環(huán)的C5相連。
規(guī)定用三字母符號表示堿基，用單字母符號表示核苷，前面加d表示脫氧核苷。戊糖的原子用帶‘的數(shù)字編號，堿基用不帶’的數(shù)字編號。
（三）核苷酸
核苷中的戊糖羥基被磷酸酯化，就形成核苷酸。核糖核苷的糖環(huán)上有三個羥基，可形成三種核苷酸：2‘、3’和5‘-核糖核苷酸。脫氧核糖只有3’和5‘兩種。生物體內(nèi)游離存在的多是5’核苷酸。用堿水解RNA可得到2‘和3’核糖核苷酸的混合物。
稀有堿基也可形成相應(yīng)的核苷酸。在天然DNA中已找到十多種脫氧核糖核苷酸，在RNA中找到了幾十種核糖核苷酸。
（四）多磷酸核苷酸
細(xì)胞內(nèi)有一些游離的多磷酸核苷酸，它們具有重要的生理功能。5‘-NDP是核苷的焦磷酸酯，5’-NTP是核苷的三磷酸酯。最常見的是5‘-ADP和5’-ATP.ATP上的磷酸殘基由近向遠(yuǎn)以αβγ編號。外側(cè)兩個磷酸酯鍵水解時可釋放出7.3千卡能量，而普通磷酸酯鍵只有2千卡，所以被稱為高能磷酸鍵（～P）。因此ATP在細(xì)胞能量代謝中起極其重要的作用，許多化學(xué)反應(yīng)需要由ATP提供能量。高能磷酸鍵不穩(wěn)定，在1NHCl中，100℃水解7分鐘即可脫落，而α磷酸則穩(wěn)定得多。利用這一特性可測定ATP和ADP中不穩(wěn)定磷的含量。
細(xì)胞內(nèi)的多磷酸核苷酸常與鎂離子形成復(fù)合物而存在。GTP，CTP，UTP在某些生化反應(yīng)中也具有傳遞能量的作用，但不普遍。UDP在多糖合成中可作為攜帶葡萄糖的載體，CDP在磷脂的合成中作為攜帶膽堿的載體。各種三磷酸核苷酸都是合成DNA或RNA的前體。
鳥嘌呤核苷四磷酸酯和五磷酸酯在代謝調(diào)控中起作用，在大腸桿菌中，它們參與rRNA合成的控制。
（五）環(huán)化核苷酸
磷酸同時與核苷上兩個羥基形成酯鍵，就形成環(huán)化核苷酸。最常見的是3'，5'-環(huán)化腺苷酸（cAMP） 和cGMP.它們是激素作用的第二信使，起信號傳遞作用?？杀涣姿岫ッ复呋?，生成相應(yīng)的5'-核苷酸。
二、有關(guān)縮寫符號
堿基用三字母符號表示，核苷用大寫單字母符號表示，前面加d表示脫氧核苷。戊糖的原子用帶‘的數(shù)字編號，堿基用不帶’的數(shù)字編號。
稀有核苷（修飾核苷）也用單字母符號表示，如D表示二氫尿嘧啶核苷，T表示胸苷。如果堿基上有修飾基團，就在表示核苷的大寫字母前加上代表修飾基團的小寫字母，在這個小寫字母的右上方寫明修飾位置，右下方寫明修飾基團的數(shù)量（如只有一個可省略）。如㎡G表示2-N-甲基鳥苷，㎡，2，73G表示N2，N2，7-三甲基鳥苷，S4U表示4-硫代尿苷。核糖上的修飾基團寫在表示核苷的大寫字母右邊，如Cm表示2'-O-甲基胞苷。
核苷酸可在核苷符號旁加小寫p表示，寫在左邊表示5'核苷酸，寫在右邊表示3'核苷酸。寫幾個就表示幾個磷酸。3'，5'-環(huán)化核苷酸可在前面加小寫c，2'，3'-環(huán)化核苷酸可在核苷符號后加〉P，如U〉P表示2'，3'-環(huán)化尿苷酸。
三、核苷酸的功能
1.作為核酸的成分。
2.為需能反應(yīng)提供能量。UTP用于多糖合成，GTP用于蛋白質(zhì)合成，CTP用于脂類合成，ATP用于多種反應(yīng)。
3.用于信號傳遞。如cAMP、cGMP是第二信使。
4.參與構(gòu)成輔酶。如NAD、FAD、CoA等都含有AMP成分。
5.參與代謝調(diào)控。如鳥苷四磷酸等可抑制核糖體RNA的合成。又如反義RNA.
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