1、DNA和RNA的组成成分上的不同有两点:DNA有脱氧核糖,RNA有核糖;
(1)DNA有胸腺嘧啶,RNA有尿嘧啶。
(2)DNA和RNA结构不同有一点:
2、DNA一般为双链,呈双螺旋结构;而RNA一般为单链,mRNA和rRNA链状,tRNA为三叶草型。
3、DNA和RNA在功能上的区别:
只要有DNA存在,DNA就是遗传物质,能够储存、传递和表达遗传信息,而RNA只能将DNA的信息携带到相应部位。
没有DNA时,RNA就是遗传物质。
RNA的种类:
在生物体内发现主要有三种不同的RNA分子在基因的表达过程中起重要的作用它们是信使RNA(messengerRNA,mRNA)、转移(tranfer RNA,tRNA)、核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)RNA含有四种基本碱基,即腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶此外还有几十种稀有碱基
RNA的一级结构主要是由AMP、GMP、CMP和UMP四种核糖核苷酸通过3',5'磷酸二酯键相连而成的多聚核苷酸链天然RNA的二级结构,一般并不像DNA那样都是双螺旋结构,只有在许多区段可发生自身回折,使部分A-U、G-C碱基配对,从而形成短的不规则的螺旋区不配对的碱基区膨出形成环,被排斥在双螺旋之外RNA中双螺旋结构的稳定因素,也主要是碱基的堆砌力,其次才是氢键每一段双螺旋区至少需要4~6对碱基对才能保持稳定在不同的RNA中,双螺旋区所占比例不同RNA的二级结构细胞内有三类主要的核糖核酸,即:mRNA、rRNA、tRNA它们各有特点在大多数细胞中RNA的含量比DNA多5~8倍大肠杆菌RNA的性质
mRNA
生物的遗传信息主要贮存于DNA的碱基序列中,但DNA并不直接决定蛋白质的合成而在真核细胞中,DNA主要贮存于细胞核中的染色体上,而蛋白质的合成场所存在于细胞质中的核糖体上,因此需要有一种中介物质,才能把DNA 上控制蛋白质合成的遗传信息传递给核糖体现已证明,这种中介物质是一种特殊的RNA这种RNA起着传递遗传信息的作用,因而称为信使RNA(message RNA,mRNA)
mRNA的功能就是把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来,然后再由mRNA的碱基顺序决定蛋白质的氨基酸顺序,完成基因表达过程中的遗传信息传递过程在真核生物中,转录形成的前体RNA中含有大量非编码序列,大约只有25%序列经加工成为mRNA,最后翻译为蛋白质因为这种未经加工的前体mRNA(pre-mRNA)在分子大小上差别很大,所以通常称为不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA,hnRNA)
tRNA
如果说mRNA是合成蛋白质的蓝图,则核糖体是合成蛋白质的工厂但是,合成蛋白质的原材料——20种氨基酸与mRNA的碱基之间缺乏特殊的亲和力因此,必须用一种特殊的RNA——转移RNA(transfer RNA,tRNA)把氨基酸搬运到核糖体上,tRNA能根据mRNA的遗传密码依次准确地将它携带的氨基酸连结起来形成多肽链每种氨基酸可与1-4种tRNA相结合,现在已知的tRNA的种类在40 种以上
tRNA是分子最小的RNA,其分子量平均约为27000(25000-30000),由70到90个核苷酸组成而且具有稀有碱基的特点,稀有碱基除假尿嘧啶核苷与次黄嘌呤核苷外,主要是甲基化了的嘌呤和嘧啶这类稀有碱基一般是在转录后,经过特殊的修饰而成的
1969年以来,研究了来自各种不同生物,:如酵母、大肠杆菌、小麦、鼠等十几种tRNA的结构,证明它们的碱基序列都能折叠成三叶草形二级结构(图3-23),而且都具有如下的共性:
① 5’末端具有G(大部分)或C
② 3’末端都以ACC的顺序终结
③ 有一个富有鸟嘌呤的环
④ 有一个反密码子环,在这一环的顶端有三个暴露的碱基,称为反密码子(anticodon)反密码子可以与mRNA链上互补的密码子配对
⑤ 有一个胸腺嘧啶环
rRNA
核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)是组成核糖体的主要成分核糖体是合成蛋白质的工厂在大肠杆菌中,rRNA量占细胞总RNA量的75%-85%,而tRNA占15%,mRNA仅占3-5%
rRNA一般与核糖体蛋白质结合在一起,形成核糖体(ribosome),如果把rRNA从核糖体上除掉,核糖体的结构就会发生塌陷原核生物的核糖体所含的rRNA有5S、16S及23S三种S为沉降系数(sedimentation coefficient),当用超速离心测定一个粒子的沉淀速度时,此速度与粒子的大小直径成比例5S含有120个核苷酸,16S含有1540个核苷酸,而23S含有2900个核苷酸而真核生物有4种rRNA,它们分子大小分别是5S、58S、18S和28S,分别具有大约120、160、1900和4700个核苷酸
rRNA是单链,它包含不等量的A与U、G与C,但是有广泛的双链区域在双链区,碱基因氢键相连,表现为发夹式螺旋
rRNA在蛋白质合成中的功能尚未完全明了但16 S的rRNA3’端有一段核苷酸序列与mRNA的前导序列是互补的,这可能有助于mRNA与核糖体的结合
snRNA
除了上述三种主要的RNA外,细胞内还有小核RNA(small nuclearRNA,snRNA)它是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体(spilceosome)的主要成分现在发现有五种snRNA,其长度在哺乳动物中约为100-215个核苷酸snRNA一直存在于细胞核中,与40种左右的核内蛋白质共同组成RNA剪接体,在RNA转录后加工中起重要作用另外,还有端体酶RNA(telomeraseRNA),它与染色体末端的复制有关;以及反义RNA(antisenseRNA),它参与基因表达的调控
上述各种RNA分子均为转录的产物,mRNA最后翻译为蛋白质,而rRNA、tRNA及snRNA等并不携带翻译为蛋白质的信息,其终产物就是RNA
A、脱氧核糖是DNA中的糖,鸟嘌呤是DNA与RNA共有的碱基,A错误;
B、与DNA相比,RNA所特有的成分是核糖和尿嘧啶U,B正确;
C、脱氧核糖和胸腺嘧啶T是DNA特有的成分,C错误;
D、胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,D错误.
故选:B.
rna是单链多核糖核苷酸,dna是单链或双链多脱氧核糖核苷酸。
dna的基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸,成分包括:碱基a`c`g`t
;脱氧核糖,磷酸。
rna的基本单位是4种核糖核苷酸,成分包括:碱基a`c`g`u
;核糖,磷酸。
基本区别是碱基的差异t`u,和戊糖的区别。
DNA概述
DNA即脱氧核糖核酸(英文Deoxyribonucleic acid的缩写),又称去氧核糖核酸,是染色体的主要组成成分,同时也是组成基因的材料。有时被称为“遗传微粒”,因为在繁殖过程中,父代把它们自己DNA的一部分复制传递到子代中,从而完成性状的传播。原核细胞的染色体是一个长DNA分子。真核细胞核中有不止一个染色体,每个染色体也只含一个DNA分子。不过它们一般都比原核细胞中的DNA分子大而且和蛋白质结合在一起。DNA分子的功能是贮存决定物种性状的几乎所有蛋白质和RNA分子的全部遗传信息;编码和设计生物有机体在一定的时空中有序地转录基因和表达蛋白完成定向发育的所有程序;初步确定了生物独有的性状和个性以及和环境相互作用时所有的应激反应除染色体DNA外,有极少量结构不同的DNA存在于真核细胞的线粒体和叶绿体中。DNA病毒的遗传物质也是DNA,极少数为RNA
DNA分子特性
稳定性 DNA分子的双螺旋结构是相对稳定的。这是因为在DNA分子双螺旋结构的内侧,通过氢键形成的碱基对,使两条脱氧核苷酸长链稳固地并联起来。另外,碱基对之间纵向的相互作用力也进一步加固了DNA分子的稳定性。各个碱基对之间的这种纵向的相互作用力叫做碱基堆集力,它是芳香族碱基π电子间的相互作用引起的。现在普遍认为碱基堆集力是稳定DNA结构的最重要的因素。再有,双螺旋外侧负电荷的磷酸基团同带正电荷的阳离子之间形成的离子键,可以减少双链间的静电斥力,因而对DNA双螺旋结构也有一定的稳定作用。
多样性 DNA分子由于碱基对的数量不同,碱基对的排列顺序千变万化,因而构成了DNA分子的多样性。例如,一个具有4 000个碱基对的DNA分子所携带的遗传信息是4种,即10种。
特异性 不同的DNA分子由于碱基对的排列顺序存在着差异,因此,每一个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序,这种特定的排列顺序包含着特定的遗传信息,从而使DNA分子具有特异性。
发现,发展
DNA结构的发现是科学史上最具传奇性的“章节”之一。发现DNA结构是划时代的成就,但发现它的方法是模型建构法,模型建构法就像小孩子拼图游戏一样的“拼凑”法。而在这场“拼凑”中表现最出色的是沃森和克里克。
1928年4月6日,沃森出生于美国芝加哥。16岁就在芝加哥大学毕业,获得动物学学士学位,在生物学方面开始显露才华。22岁时取得博士学位,随后沃森来到英国剑桥大学的卡文迪什实验室,结识了早先已在这里工作的克里克,从此开始了两人传奇般的合作生涯。克里克于1916年6月8日生于英格兰的北安普敦,21岁在伦敦大学毕业。二战结束后,来到剑桥的卡文迪什实验室,克里克和沃森一样,对DNA有着浓厚的兴趣,从物理学转向研究生物学。
当时人们已经知道,DNA是一种细长的高分子化合物,由一系列脱氧核苷酸链构成,脱氧核苷酸又是由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基组成,碱基有4种。在1951年,很多科学家对DNA的结构研究展开了一场竞赛。当时有两个著名的DNA分子研究小组,一个是以著名的物理学家威尔金斯和化学家富兰克林为首的英国皇家学院研究小组,他们主要用X射线衍射来研究DNA结构。一个是以著名化学家鲍林为首的美国加州理工大学研究小组,他们主要用模型建构法研究DNA结构,并且已经用该方法发现蛋白质a螺旋。
1951年2月,威尔金斯将富兰克林拍的一张非常精美的DNA的X光衍射照片在意大利举行的生物大分子结构会议上展示,一直对DNA有浓厚兴趣的沃森看到这张图时,激动得话也说不出来,他的心怦怦直跳,根据此图他断定DNA的结构是一个螺旋体。他打定主意要制作一个DNA模型。他把这种想法告诉了他的合作者克里克,得到了克里克的认可。
沃森和克里克构建DNA分子结构模型的工作始于1951年秋。他们用模型构建法,仿照著名化学家鲍林构建蛋白质α螺旋模型的方法,根据结晶学的数据,用纸和铁丝搭配脱氧核苷酸。
他们构建了一个又一个模型,都被否定了。但沃森坚持认为,DNA分子可能是一种双链结构。因为自然界中的事物,很多是成双成对的,细胞中的染色体也是成对的。之后他们分别完成了以脱氧核糖和磷酸交替排列为基本骨架,碱基排在外面的双螺旋结构(如图一),和以脱氧核糖和磷酸交替排
列为基本骨架,碱基排在内部,且同型碱基配对的双螺旋结构(如图二)。
1952年,生物化学家查伽夫访问剑桥大学时向报道了他对人、猪、牛、羊、细菌和酵母等不同生物DNA进行分析的结果。查伽夫的结果表明,虽然在不同生物的DNA之间,4种脱氧核苷酸的数量和相对比例很不相同,但无论哪种物质的DNA中,都有A=T和G=C,这被称为DNA化学组成的“查伽夫法则”。1952年7月,查伽夫访问卡文迪什实验室时,向克里克详细解释了A:T=G:C=1:1的法则。之后,克里克的朋友,理论化学家格里菲斯通过计算表明,DNA的4种脱氧核苷酸中,A必须与T成键,G必须与C成键。这与查伽夫法则完成一致。随后,鲍林以前的同事多诺告诉沃森,A-T和G-C配对是靠氢键维系的。以上这些工作,就成了沃森和克里克DNA分子模型中A—T配对、G—C配对结构的基础。
至此,DNA模型已经浮现。2月28日,沃森用纸板做成4种碱基的模型,将纸板粘到骨架上朝向中心配对,克里克马上指出,只有两条单链的走向相反才能使碱基完善配对,这正好与X光衍射资料一致。完整的DNA分子结构模型完成于1953年3月7日。根据这个模型,DNA分子是一个双螺旋结构,每一个螺旋单位包含10对碱基,长度为34埃(1埃=10-10米)。螺旋直径为20埃。4月15日,沃森和克里克关于该模型的第一篇论文在《自然》(Nature)杂志上发表。
DNA分子双螺旋结构模型的发现,是生物学史上的一座里程碑,它为DNA复制提供了构型上的解释,使人们对DNA作为基因的物质基础不再怀疑,并且奠定了分子遗传学的基础。DNA双螺旋模型在科学上的影响是深远的。
有人说沃森和克里克的诺贝尔奖是站在“巨人的脚趾”上获得的,我不这么认为,在X光衍射照片的基础上,运用鲍林研究蛋白质螺旋的方法,综合DNA化学研究方面的资料,沃森和克里克,特别是沃森,有着更宽广的眼界,从各专家处汲取所需,而得到新的综合结果,而且这种综合结果比其各部分更伟大,这是那些不能聚木为林的专家们无法领悟到的
DNA与RNA共有成分有碱基和磷酸。DNA中的碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。RNA中的碱基也有4种,即A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶、U尿嘧啶,其中,U尿嘧啶取代了DNA中的T胸腺嘧啶而成为RNA的特征碱基。
RNA是以DNA的一条链为模板,以碱基互补配对原则,转录而形成的一条单链,主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达,是遗传信息向表型转化过程中的桥梁。
在此过程中,转运RNA(Transfer RNA,tRNA)是携带与三联体密码子对应的氨基酸残基与正在进行翻译的mRNA结合,而后核糖体RNA(Ribosomal RNA,rRNA)将各个氨基酸残基通过肽键连接成肽链进而构成蛋白质分子。
扩展资料:
核苷酸类化合物具有重要的生物学功能,它们参与了生物体内几乎所有的生物化学反应过程。现概括为以下几个方面:
1、核苷酸是合成生物大分子核糖核酸 (RNA)及脱氧核糖核酸(DNA)的前身物,RNA中主要有四种类型的核苷酸:AMP、GMP、CMP和UMP,这四种类型的核苷酸从头合成前身物是磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质。DNA中主要有四种类型脱氧核苷酸:dAMP、dGMP、dCMP和dTMP,它们是由各自相应的核碳核苷酸在二磷酸水平上还原而 [1] 成的。
2、三磷酸腺苷 (ATP)在细胞能量代谢上起着极其重要的作用。物质在氧化时产生的能量一部分贮存在核苷酸ATP分子的高能磷酸键中。ATP分子分解放能的反应可以与各种需要能量做功的生物学反应互相配合,发挥各种生理功能,如物质的合成代谢、肌肉的收缩、吸收及分泌、体温维持以及生物电活动等。因此可以认为 ATP是能量代谢转化的中心。
参考资料:
-核糖核酸
1、核糖核酸(英语:Ribonucleic acid),简称RNA,是一类由核糖核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键聚合而成的线性大分子。
自然界中的RNA通常是单链的,且RNA中最基本的四种碱基为A(腺嘌呤)、U(尿嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶),相对的,与RNA同为核酸的DNA通常是双链分子,且含有的含氮碱基为A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)四种。
2、核糖体RNA(ribosomal RNA, rRNA)是生物细胞中主要的核糖核酸之一,是一种具有催化能力的核糖酶,但其单独存在时不能如其他核糖核酸那样发挥作用,仅在与多种核糖体蛋白质共同构成核糖体(一种无膜细胞器)后才能执行其功能。
rRNA在翻译过程中作为肽酰转移酶催化多肽(包括蛋白质)中氨基酸之间肽键的形成。rRNA是单链RNA,但通过折叠形成了广泛的双链区域。
扩展资料:
RNA的分子结构与DNA非常相似,但是,两者有以下三个主要不同点:
1、与通常是双链的DNA不同,RNA通常是单链的,而且长度一般比DNA短得多。不过,单链RNA可以通过折叠形成双链接构(这样的双链接构亦被称为“茎”),tRNA中即有这样的结构。
2、DNA中的戊糖为脱氧核糖,而RNA中的戊糖为核糖,其区别在于,脱氧核糖的2位碳上连接的是氢原子,而核糖的2位碳上连接的是羟基)。2位碳上的羟基降低了RNA的稳定性,因为它使得RNA更易被水解。
3、在DNA中,与腺嘌呤(A)互补的含氮碱基是胸腺嘧啶(T),而在RNA中,与腺嘌呤(A)互补的含氮碱基是尿嘧啶(U),它比胸腺嘧啶少了一个甲基。
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