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高二化学核酸课件

核酸概述与结构特点核酸生物合成与降解过程核酸在遗传信息传递中作用核酸分离纯化方法及技术应用核酸性质鉴定和定量分析方法核酸在生物医学领域应用前景

01核酸概述与结构特点

核酸是细胞内携带遗传信息的物质，包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两大类。DNA主要存在于细胞核中，携带细胞全部的遗传信息，是细胞生长和繁殖的基础。RNA主要存在于细胞质中，参与蛋白质合成过程，包括mRNA（信使RNA）、tRNA（转运RNA）和rRNA（核糖体RNA）等多种类型。核酸定义及分类

碱基不同DNA中的碱基包括A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）和G（鸟嘌呤），而RNA中的碱基包括A（腺嘌呤）、U（尿嘧啶）、C（胞嘧啶）和G（鸟嘌呤）。五碳糖不同DNA中的五碳糖为脱氧核糖，而RNA中的五碳糖为核糖。空间结构不同DNA通常为双链结构，呈螺旋状；而RNA通常为单链结构，局部区域可形成双链或高级结构。DNA与RNA结构差异

碱基互补配对是指在DNA或RNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然。碱基互补配对原则是核酸分子结构稳定性的基础，也是核酸复制、转录和翻译等生物过程能够准确进行的重要保障。在DNA复制过程中，双链解开后，每一条单链都可以作为模板，通过碱基互补配对原则合成新的DNA分子。在转录过程中，DNA的一条链作为模板，遵循碱基互补配对原则合成RNA分子。在翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子通过碱基互补配对原则实现氨基酸的转运和肽链的合成。碱基互补配对原则

02核酸生物合成与降解过程

DNA复制过程及机制DNA双链的解旋复制后修复引物的合成DNA链的延伸在DNA聚合酶的作用下，DNA双链局部解旋形成复制叉，为复制提供模板。引物酶催化合成一小段RNA引物，为DNA聚合酶提供起始点。在DNA聚合酶的催化下，以四种脱氧核糖核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，沿5→3方向逐步合成新的DNA链。复制完成后，通过DNA修复机制对可能出现的错误进行修正。

转录起始转录延长转录终止转录后调控RNA转录过程及调控RNA聚合酶与DNA模板上的启动子结合，形成转录起始复合物。当RNA聚合酶遇到终止子时，转录过程结束，释放RNA链。RNA聚合酶按照碱基互补配对原则，以四种核糖核苷酸为原料，沿5→3方向逐步合成RNA链。通过剪接、编辑等机制对转录产物进行加工和修饰，调控基因表达。

核酸酶降解核酸酶能够水解核酸链中的磷酸二酯键，将核酸降解成核苷酸或寡核苷酸。自由基攻击在氧化应激等条件下，自由基能够攻击核酸分子，导致核酸链断裂和碱基损伤。碱基脱落在高温、酸、碱等极端条件下，核酸分子中的碱基可能发生脱落，形成无碱基位点。降解产物核酸降解产物包括核苷酸、核苷、碱基等，这些产物在细胞内具有重要的生理功能。例如，核苷酸可以作为能量供应物质参与细胞代谢；核苷和碱基则可以作为合成新的核酸分子的原料酸降解途径和产物

03核酸在遗传信息传递中作用

DNA通过特定的碱基排列顺序，编码生物体的所有遗传信息。存储遗传信息复制遗传信息遗传信息的稳定性在细胞分裂过程中，DNA能够准确地进行自我复制，将遗传信息传递给子代细胞。DNA的双螺旋结构使其具有高度的稳定性，能够长期保存遗传信息。030201DNA作为遗传物质载体功能

RNA作为DNA和蛋白质之间的信使，通过转录过程将DNA上的遗传信息传递给核糖体。转录过程在核糖体上，RNA与氨基酸结合形成蛋白质，实现遗传信息的表达。翻译过程RNA还可以通过与特定的蛋白质结合，调控蛋白质的合成速度和数量。调控蛋白质合成RNA在蛋白质合成中作用

转录水平调控01通过调控RNA聚合酶的活性和转录因子的结合，控制特定基因的转录过程。转录后水平调控02RNA在转录后的加工和修饰过程中，可以受到多种调控因子的影响，从而改变其稳定性和翻译效率。翻译水平调控03通过与特定的RNA结合蛋白相互作用，调控核糖体上蛋白质的合成过程。此外，microRNA等小分子RNA也可以通过与mRNA结合，调控蛋白质的合成。基因表达调控与核酸关系

04核酸分离纯化方法及技术应用

核酸提取方法比较与选择酚氯仿法经典方法，通过有机溶剂使核酸从细胞中释放出来，适用于小规模提取。硅胶膜法利用硅胶膜对核酸的吸附作用进行提取，操作简便，通量较高。磁珠法利用磁珠对核酸的特异性吸附进行提取，自动化程度高，适用于高通量提取。

123通过蛋白酶K消化或酚氯仿抽提去除蛋白质污染。去除蛋白质对于DNA提取，可通过RNase消化去除RNA污染。去除RNA通过乙醇沉淀、透析或超滤等方法去