构成核酸主链的成分是:
A碱基与碱基
B碱基与戊糖
C碱基与磷酸
D戊糖与戊糖
E戊糖与磷酸
正确答案:E
核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一。核酸广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内,生物体内的核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸,其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。根据化学组成不同,核酸可分为核糖核酸(简称RNA)和脱氧核糖核酸(简称DNA)。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础。RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用——其中转运核糖核酸,简称tRNA,起着携带和转移活化氨基酸的作用;信使核糖核酸,简称mRNA,是合成蛋白质的模板;核糖体的核糖核酸,简称rRNA,是细胞合成蛋白质的主要场所。
核酸的组成
核酸是生物体内的高分子化合物。它包括脱氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid,DNA)和核糖核酸(ribonucleicacid,RNA)两大类。DNA和RNA都是由一个一个核苷酸(nucleotide)头尾相连而形成的,由C、H、O、N、P5种元素组成。DNA是绝大多数生物的遗传物质,RNA是少数不含DNA的病毒(如烟草花叶病毒,流感病毒,SARS病毒等)的遗传物质。RNA平均长度大约为2000个核苷酸,而人的DNA却是很长的,约有3X10^9个核苷酸。
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)
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
蛋白质主要由C,H,O
N
四种
化学元素
组成,
多数蛋白质还含有S
和P,有些蛋白质还含有铁、铜、锰、锌等矿物质。
脂质一般由甘油和脂肪酸组成,这两种物质的成分就含有C、H、O。
可能含有N、P(磷脂特别一点,一定有P
)
组成核酸的主要元素有C,H,O,N,P
糖类是由CHO三种元素组成的,不含有
N元素
核酸在1869年已被德国生物化学家赛尔发现,由于它的功能无人知晓而沉睡了70余年。
1868年,瑞士青年化学家米歇尔在研究细胞核的组成成分时,从附近外科诊所的废物箱中捡来满是脓液的绷带,而后用硫酸钠稀溶液冲洗绷带,使细胞保持完好并与脓液中的其他成分分开,得到了很多白血球细胞。然后,他用酸溶解了包围在白血球外面的大部分物质而得到了细胞核,再用稀碱处理细胞核,又得到一种含磷量很高的物质,这种物质引起了他的兴趣,因为这种物质从未有过报道,为此他把位于细胞核中由磷酸产生的酸性基因,一种大分子组成的物质称为“核素”。
米歇尔的德国导师塞勒也从酵母菌中提取出了“核素”。他把酵母中提取出来的“核素”称为“酵母核素”,而米歇尔发现的“核素”由于很容易从动物的胸腺中取得,所以称为“胸腺核素”。
1879年,塞勒的另一名高足、德国生物化学家科塞尔开始系统研究“核素”的结构。他用水解“核素”的办法,经过十多年的寒窗苦斗,从“酵母核素”和“胸腺核素”中,除得到两种嘌呤和两种嘧啶物质外,还发现“核素”中存在碳水化合物。到20世纪初,科塞尔和他的学生们已把核酸的所有组成成分——戊糖、磷酸、嘌呤碱、嘧啶碱全部辨认出来了,为此,科塞尔获得1910年诺贝尔医学生理学奖。1898年,奥尔特曼首次建议用“核酸”这种名词代替“核素”这个名词。
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