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DNA和RNA在分子结构(一级、二级、三级结构层次)上的区别是什么

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:生物作业 时间:2024/04/28 14:48:51
DNA和RNA在分子结构(一级、二级、三级结构层次)上的区别是什么
(转)DNA是由脱氧核苷酸的单体聚合而成的聚合体,DNA的单体称为脱氧核苷酸,每一种脱氧核苷酸由三个部分所组成:一分子含氮碱基+一分子五碳糖(脱氧核糖)+一分子磷酸根,DNA都是由C、H、O、N、P五种元素组成的.单个的核苷酸连成一条链,两条核苷酸链按一定的顺序排列,然后再扭成“麻花”样,就构成脱氧核糖核酸(DNA)的分子结构.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的所有蛋白质和RNA结构的全部遗传信息;策划生物有次序地合成细胞和组织组分的时间和空间;确定生物生命周期自始至终的活性和确定生物的个性.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.
RNA 其中rRNA是核糖体的组成成分,由细胞核中的核仁合成,而mRNA tRNA 在蛋白质合成的不同阶段分别执行着不同功能.
mRNA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,是遗传信息传递过程中的桥梁
tRNA的功能是携带符合要求的氨基酸,以连接成肽链,再经过加工形成蛋白质
具体请参阅高中生物第二册,遗传部分
RNA指 ribonucleic acid 核糖核酸
核糖核苷酸聚合而成的没有分支的长链.分子量比DNA小,但在大多数细胞中比DNA丰富.RNA主要有3类,即信使RNA(mRNA),核糖体RNA(rRNA)和转移RNA(tRNA).这3类RNA分子都是单链,但具有不同的分子量、结构和功能.
在RNA病毒中,RNA是遗传物质,植物病毒总是含RNA.近些年在植物中陆续发现一些比病毒还小得多的浸染性致病因子,叫做类病毒.类病毒是不含蛋白质的闭环单链RNA分子,此外,真核细胞中还有两类RNA,即不均一核RNA(hnRNA)和小核RNA(snRNA).hnRNA是mRNA的前体;snRNA参与hnRNA的剪接(一种加工过程).自1965年酵母丙氨酸tRNA的碱基序列确定以后,RNA序列测定方法不断得到改进.目前除多种tRNA、5SrRNA、5.8SrRNA等较小的RNA外,尚有一些病毒RNA、mRNA及较大RNA的一级结构测定已完成,如噬菌体MS2RNA含3569个核苷酸.
1965年R.W.霍利等测定了第 1个核酸——酵母丙氨酸转移核糖核酸的一级结构即核苷酸的排列顺序.此后,RNA一级结构的测定有了迅速的发展.到1983年,不同来源和接受不同氨基酸的tRNA已经弄清楚一级结构的超过280种,5S RNA 175种,5.8S RNA也有几十种,以及许多16S rRNA、18S rRNA、23S rRNA和26S rRNA.在mRNA中,如哺乳类珠蛋白mRNA、鸡卵清蛋白mRNA和许多蛋白质激素和酶的mRNA等也弄清楚了.此外还测定了一些小分子RNA如sn RNA和病毒感染后产生的RNA的核苷酸排列顺序.类病毒RNA也有5种已知其一级结构,都是环状单链.MJS2RNA、烟草花叶病毒 RNA、小儿麻痹症病毒RNA是已知结构中比较大的RNA.
除一级结构外,RNA分子中还有以氢键联接碱基(A对U;G对C)形成的二级结构.RNA的三级结构,其中研究得最清楚的是tRNA,1974年用X射线衍射研究酵母苯丙氨酸tRNA的晶体,已确定它的立体结构呈倒L形(见转移核糖核酸).
RNA 一级结构的测定常利用一些具有碱基专一性的工具酶,将RNA降解成寡核苷酸,然后根据两种(或更多)不同工具酶交叉分解的结果,测出重叠部分,来决定RNA的一级结构.举例如下:
AGUCGGUAG
牛胰核糖核酸酶 高峰淀粉酶核糖核酸酶T1
(RNase A) (RNase T1)
AGU+C+GGU+AG AG+UCG+G+UAG
牛胰核糖核酸酶是一个内切核酸酶,专一地切在嘧啶核苷酸的3′-磷酸和其相邻核苷酸的5′-羟基之间,所以用它来分解上述AGUCGGUAG9核苷酸,得到AGU、C、GGU和AG4个产物.而核糖核酸酶 T1是一个专一地切在鸟苷酸的3′-磷酸和其相邻核苷酸的5′-羟基之间的内切核酸酶,它作用于上述9核苷酸,则得到AG、UCG、G和UAG4个产物.根据产物的性质,就可以排列出9核苷酸的一级结构.
除上述两种核糖核酸酶外,还有黑粉菌核糖核酸酶(RNase U2),专一地切在腺苷酸和鸟苷酸处,和高峰淀粉酶核糖核酸酶T1联合使用,可以测定腺苷酸在RNA中的位置.多头绒孢菌核糖核酸酶(RNase Phy)除了CpN以外的二核苷酸都能较快地水解,因此和牛胰核糖核酸酶合用可以区别Cp和Up在RNA中的位置.
生物功能和种类 20世纪40年代,人们从细胞化学和紫外光细胞光谱法观察到凡是 RNA含量丰富的组织中蛋白质的含量也较多,就推测RNA和蛋白质生物合成有关.RNA 参与蛋白质生物合成过程的有 3类:转移核糖核酸(tRNA)、信使核糖核酸(mRNA)和核糖体核糖核酸(rRNA).