核酸思维导图
该图对DNA即脱氧核糖核苷酸、RNA即核糖核苷酸以及核酸的理化性质进行了详细的知识梳理
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思维导图大纲
核酸思维导图模板大纲
分子组成和结构单位
核酸分类
脱氧核糖核酸
存在于细胞核和线粒体，携带遗传信息，并通过复制传递给下一代
核糖核酸
分布于细胞核，细胞质，线粒体，是DNA转录的产物，参与遗传信息的复制与表达
核酸组成
核酸®核苷酸
核苷和脱氧核苷
戊糖
核糖
脱氧核糖
碱基
嘌呤
嘧啶
磷酸
分子组成
脱氧核苷
嘌呤N-9与脱氧核糖C-1'通过b-N-糖苷键相连形成脱氧核苷
核苷酸
核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合物构成核苷酸或脱氧核苷酸
核苷酸衍生物
环化核苷酸：cAMP cGMP，是细胞信号转导中的第二信使
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）生物氧化体系的重要成分，在传递质子或电子的过程中具有重要的作用
基本组成单位-核苷酸
核苷酸之间通过磷酸二酯键，交替的磷酸基团和核糖构成了DNA的骨架，DNA链方向是5'-3'
RNA也是多个核苷酸分子通过3' 5'-磷酸二酯键连接形成的线性大分子，也具有5'-3'方向性
构成RNA的四种基本核苷酸是AMP GMP CMP和 UMP
核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序
核酸中核苷酸的排列顺序，由于核苷酸之间的差异主要是碱基不同，所以也成为了碱基序列。
单链DNA和RNA分子的大小常用核苷酸数目（nt）表示 双链核酸分子的大小常用碱基数目来表示
DNA空间构象
DNA的二级结构是双螺旋结构
二级结构的特点
DNA由两条反向平行脱氧核苷酸链围绕同一个中心轴
螺旋旋转一圈有10.5个碱基对，螺距3.54nm，直径2.37nm，脱氧核糖与磷酸位于外侧
A=T C=G 互补碱基对（疏水性）
碱基堆积力和氢键是维持双螺旋结构的稳定，碱基堆积力是主要力量
实验规则
不同生物种属DNA，碱基组成不同
同一个体的不同器官或组织的DNA碱基组成相同
对于特定组织的DNA，其碱基组分不随年龄，营养状态，环境而变化
A=T C=G
DNA的多链结构
Hoogsteen键：鸟嘌呤之间通过8个Hoogsteen氢键形成特殊的四链结构
DNA的高级结构是超螺旋结构
超螺旋结构
DNA双螺旋链再次盘绕即形成超螺旋结构
正超螺旋
盘绕方向与DNA双螺旋方向相同
负超螺旋
盘绕方向与DNA双螺旋方向相反
原核生物DNA的环状超螺旋结构
原核生物DNA多状环状的双螺旋分子，以负超螺旋的形式存在，平均每200碱基对有一个超螺旋形成
真核生物的特点
细胞周期大部分周期是染色质形式存在
染色质基本单位是核小体（组蛋白，DNA200bp）
DNA染色质呈现出串珠样结构
DNA经多次折叠，被压缩8000-10000倍，组装在直径只有数微米的细胞核内
DNA的变性
双链解离为两条单链的过程
破坏互补碱基之间的氢键和碱基堆积力
增色效应：打开的DNA暴露出更多的碱基
DNA解链曲线（A260）加热解离迅速
解链温度Tm：
达到最大值的一半时所对应的温度（50%的DNA被解离成单链）
值与DNA的长度及碱基的GC含量相关，成正比
RNA的结构与功能
概述
RNA与蛋白质共同负责基团的表达和表达过程的调控
RNA通常以单链形式存在，但有复杂的局部二级结构和三级结构
mRNA是蛋白质合成中的模板
信使RNA是细胞内合成蛋白质的模板
生物体内mRNA的丰度最小，种类最多，大小也各不相同，寿命最短
mRNA的初级产物为不均一核RNA（hnRNA）含有内含子（intron）和外显子（exon）
hnRNA经过剪切后成为成熟的mRNA 成熟的mRNA由氨基酸编码区和非编码区构成
真核生物的mRNA的5'-端有特殊帽子结构 帽子结构：m7GppNm可以与帽结合蛋白CBP结合
真核生物的3'末端有多聚腺苷酸尾
mRNA碱基序列决定蛋白质的氨基酸序列
帽子结构和多聚A尾的功能
mRNA核内向胞质的转位
mRNA的稳定性维系
翻译起始的调控
tRNA是蛋白质合成中的氨基酸载体
转运RNA在蛋白质合成过程中作为各种氨基酸的载体，将氨基酸转运给mRNA ，mRNA占细胞总RNA的15%
稀有碱基，除A G C U外的一些碱基
局部的茎环结构 tRNA的二级结构——三叶草形（氨基酸臂，DHU环，反密码环，TYC环，附加叉）
rRNA为组分的核糖体是蛋白质合成的场所
核糖体RNA是细胞内含量最多的RNA
rRNA与核糖体蛋白质结合组成核糖体，为蛋白质的合成提供场所
其他非编码RNA参与基因表达的调控
非编码RNA 不编码蛋白质但具有重要生物学功能的RNA分子
理化性质
紫外吸收
核酸在波长260nm处强烈的吸收，是由碱基的共轭双键所决定的，这一特征性常用作核酸的定性和定量分析
DNA或RNA的定量 A280=1.8 A确定纯度：纯DNA：A260/260/A280=2.0
DNA变性是双链解离为单链
某些理化因素导致DNA双链互补碱基对之间的氢键发生断裂，DNA双链离解为单链的过程
DNA变性的本质是双链间氢键的断裂
离解曲线：G+C含量越高，所需温度越高
增色效应：DNA变性是其溶液OD26增高的现象
复性和杂交双链
热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火
减色效应：DNA复性时，其溶液OD26降低
核酸分子可以杂交，DNA和RNA有一定程度的碱基配对关系
核酸分子杂交的应用：研究DNA分子中某一种基因的位置 检测靶基因在待测样品中存在与否，鉴定两种核酸分子间的序列相似性。
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