我主要将老师讲义中文化和加些叙述, 是很精简版本PTT又能打多仔细阿 还烦请版友斧正 1.核苷酸 = 硷基+五碳醣+磷酸 2.五碳醣+硷 = nucleoside nucleoside + 磷酸 = nucleotide 3,5 -OH are esterified 聚合形成3',5'-phosphodiester bond 3.核酸是由核苷酸聚合而成 , 两种核酸: DNA（deoxyribonucleic acid，去氧核糖核酸） RNA（ribonucleic acid，核糖核酸） 4.central dogma: 基因（genes）是染色体（chromosomes）中的遗传物质， 主要具有一长段双股螺旋的DNA。 DNA可以转录成RNA，而RNA可再进一步转译成蛋白质。 5.DNA硷基的序列可以具体指定一条单一多胜肽链（蛋白质）的胺基酸序列。 蛋白质的胺基酸序列就决定其结构和功能。因此，DNA的硷基序列基本上决定了蛋白质 的活性。 6.核酸的单体为核苷酸（nucleotides）。一个独立的核苷酸包含三部分─ 含氮盐基（nitrogenous base，又称硷基）、糖以及磷酸根的残基──都 是以共价键键结在一起。 7.核酸硷基（nucleic acid bases，也称为Nucleobases）是指一个环或两个环的含氮 芳香族化合物。有两种:嘌呤（purines）和嘧啶（pyrimidines） 8.嘌呤硷基（purine bases，双环的芳香族化合物）有两种： 腺嘌呤（adenine） 鸟粪嘌呤（guanine） ，两者都可以在DNA和RNA中发现。 9.嘧啶硷基（pyrimidine bases，单环的芳香族化合物）常见的有三种： 胞嘧啶（cytosine）: 只出现在DNA, RNA 胸腺嘧啶（thymine） : 只出现在DNA 尿嘧啶（uracil） : 只出现在RNA 10.核酸的初级结构为聚核苷酸的硷基排列，二级结构为骨架的3D构形，三级结构为 分子的超螺旋（supercoiling）结构，四级结构是DNA和蛋白质的交互作用 11.其中一股的腺嘌呤（adenine）会和双股螺旋另一股的胸腺嘧啶（thymine）配对。 一股的鸟粪嘌呤（guanine）会与另一股的胞嘧啶（cytosine）配对。 12.每一个细胞在它的DNA中都带着制造完整生物体的所有指令；当细胞分裂时，每一 个新细胞带有一个原始DNA的复制品。遗传物质的复制是藉由DNA硷基的互补特性而来的。 13.核苷（nucleoside）是由硷基和糖以共价键连接在一起的化合物。它和核苷酸不同 的地方为其结构上缺少一个磷酸根。 14.糖苷键结 (glycosidic linkage) 是指从糖的C-1‘碳原子到嘧啶的N-1氮原子或者 是到嘌呤的N-9氮原子。 15.当磷酸和核苷之糖部分的羟基（hydroxyl）形成酯化时， 就形成核苷酸了（nucleotide）。 16. 核苷酸的聚合可形成核酸。在核酸中单体间的连结包含磷酸的两个酯键的形成。 和磷酸进行酯化的羟基是与邻近残基上的3'和5'的碳结合，所造成这种重复的连结称为 3',5'-磷酸二酯键（3',5'-phosphodiester bond）。 17.核酸结构最重要的特徵是硷基的特性， DNA和RNA链不同的地方只在於糖 是去氧核糖而不是核糖。 2'位置上一个是hydroxy group，一是H 18.其它少见的核酸硷基:图7.2 较少见的核酸硷基结构。 当次黄标呤(hypoxanthin)和糖类结合时，其化合物称为肌核苷(inosine)。 19.DNA的二级结构：双螺旋 从X射线图谱及化学分析所得到的讯息 显示，A的量总是等於T的量；而G的量也和C相同；根据这两个证据可以推断出DNA是 由两条聚核苷酸链互相缠绕成的螺旋所构成的。 20.链上的硷基间所形成的氢键决定了螺旋的排列，其配对的硷基排成与螺旋轴线 垂直的平面；而糖-磷酸的骨架位在螺旋的外部。这二条链是以相反的方向排列， 一条为3'端到5'端，而另一条为5'端到3'端。 21.硷基的配对是互补的推论，意思就是说腺嘌呤(adenine)和胸腺嘧啶(thymine)配对， 而鸟粪嘌呤(guanine)和胞嘧啶(cytosine)配对。因为互补硷基的配对是沿着 整条的双螺旋，所以这两条链也称做互补股(complementary strands)。 22.DNA结构: 内径1.1nm 外径2.0nm ，沿着轴线一个完整的旋转的长度为34 Å(3.4 nm) 并且包含10个硷基对。构成双股螺旋的两条聚核苷酸链的原子，并不能完全充满一个 环绕着双螺旋的虚拟圆柱体，而留下的空间称为沟(grooves)有大小groove， 皆可容纳胜肽链 外围磷酸带负电选字好烦喔! 23.一个腺嘌呤-胸腺嘧啶（A-T）硷基对在硷基之间含有两个氢键； 而鸟粪嘌呤-胞嘧啶（G-C）硷基对则有三个氢键。 24.为何自然界会选用ATCG做为遗传密码? 密实配对 疏水 25.双股螺旋为DNA主要的二级结构。糖-磷酸骨架位於螺旋的外侧，两股以反向平行的 方式排列。而在每一股上硷基的配对是藉由氢键排列而成。另外硷基对所形成的平面会垂 直於螺旋轴。 26.DNA之构形变异: A-DNA B-DNA Z-DNA 27.B型DNA(B-DNA):它被认为是在自然界主要的形式。right hand 10 base pairs per turn (34Å) A型DNA(A-DNA):其螺旋每旋转一圈含有11个硷基对，而且它的 硷基对并没有与旋转轴垂直，而是与垂直线呈20°的角度。right hand 11 base pairs per turn of the helix has not been found in vivo 28.在A-DNA和B-DNA中一个重要共同的特徵是皆为右手（right-handed）螺旋 ；意指螺旋往上卷绕的方向如同当拇指朝上方时，右手手指弯曲的方向来缠绕的。 29.另一个双螺旋的变异型是左手(left-handed)螺旋的Z型DNA(Z-DNA)， 是沿着左手手指的方向缠绕的。Z-DNA已知是天然产生的，最常在有嘌呤-嘧啶交替的序 列中发现，如dCpGpCpGpCpG。 30.另外，cytosine之pyrimidine ring的第5号位置被甲基化的序列，也可以在Z型DNA 中发现，它可能在基因表现的调控上扮演角色。 31.DNA硷基之环的部分是相当疏水性的(hydrophobic)，并且彼此之间会藉由它们的 π-电子云(pi-cloud electrons)的疏水性键结而相互作用，这个过程通常称为硷基堆 叠(base stacking)，甚至连单股的DNA也倾向於形成硷基可以堆叠的结构。 32.在标准的B-DNA中，每一个硷基对与前一对旋转了32°，这个形式可以完成最多的 硷基配对，但是对於硷基的最大重叠却不是最理想的，这种形式的DNA， 其暴露在小沟槽的硷基的边缘必须要与水接触。 33.有硷基是以一种特殊的方式扭转，称为螺旋桨扭转(propeller-twist) ，在这种形式，硷基配对的距离比较不理想，但是硷基堆叠效果是较好的， 并且可以减少水分子和小沟槽的硷基接触。 34.DNA的三级结构：超螺旋 DNA分子的长度比其直径还要长得多；可以用类似蛋白质摺叠成三级结构的方式再 摺叠回来。 双螺旋是松散的，因为除了螺旋旋转之外，上面并没有任何扭转。双螺旋 有可能更进一步的扭转(twist)和盘绕(coil)，或超螺旋(super coiling) 35.原核DNA中的超螺旋:如果一个右手双螺旋，得到一个额外的左手螺旋的扭转时 (超螺旋)，则此环状DNA被称为负超螺旋(negatively supercoiled)。 反之得到一个额外的右手螺旋的扭转时会形成右手型或者 正超螺旋(positively supercoiled)。 36.自然发生的环状DNA是属於负超螺旋，除了在复制时会变成正超螺旋以外。 对细胞来说，调控这个过程是很重要的，参与改变DNA超螺旋状态的酵素 称为拓朴异构酶（topoisomerases） 37.真核DNA中的超螺旋 : 真核DNA会和一群蛋白质形成复合物， 尤其是在生理(中性)pH值下有大量正电荷侧链的硷性蛋白质。 38.DNA上带负电荷的磷酸根与蛋白质上带正电荷的官能基之间的静电力作用 ，使它们倾向於形成这样的复合体，这样的产物称为染色质(chromatin) 。因此，超螺旋引起的拓朴改变，必须藉由染色质的蛋白质组成来帮助。 39.在染色质中主要的蛋白质为组织蛋白(histones)，共有五种主要的类型 ，称为H1、H2A、H2B、H3和H4。这些蛋白质全部都有大量的硷性胺基酸 在电子显微镜图中，染色质好像一条丝线上的珠子，这样的外观显示出 蛋白质-DNA复合体的分子组成；每一个珠子是一核小体(nucleosome) ，包含缠绕着一个组织蛋白核心的DNA。 40.DNA的变性与复性:硷基对之间的氢键是维持双螺旋的重要因素。 在DNA的自然构形中，其硷基堆叠可以提供最大的稳定能量，所以必须要加能量 到DNA的样品中，才能打断氢键以及破坏堆叠的交互作用，这通常可以藉由加热溶液 中的DNA来达到目的。 41.DNA的热变性又称为熔解(melting)，DNA之熔点就是这样定义的，实验上可以藉由 观察UV光的吸收来监测；硷基的吸收光是在260 nm的波长区域。在一特定的条件下， 每一种不同来源的DNA，其熔解曲线(melting curve)中，都有一特殊的 中点(过渡时期的温度或者是熔解温度，Tm)。 这个特性是因每一种DNA都有其特定 且明确的硷基组成，G-C硷基对有三个氢键，而A-T硷基对只有两个。利用缓慢的降 温，可能可以让变性的DNA复性(renaturation)回来，使得分开的两股可以再结合 并形成相同的硷基对来维持双螺旋的结构。 42.RNA的种类与功能: 传递RNA(transfer RNA，tRNA) 核糖体RNA(ribosomal RNA，rRNA) 信使RNA(messenger RNA，mRNA) 小核RNA(small nuclear RNA，snRNA) 微型RNA(micro RNA，miRNA) 小型干扰RNA(small interfering RNA ，siRNA) 43.所有种类的RNA其硷基序列都是由DNA所决定的，这种硷基的顺序 从DNA传到RNA的过程称为转录作用(transcription)。 44.核糖体是由rRNA与蛋白质组合而成的，是蛋白质合成中组装正在合成多肽链的地方。 胺基酸是藉由共价键和tRNA形成胺基醯-tRNA(aminoacyl-tRNA)而被带到组装的 位置； 45.mRNA上的硷基序列则指定了合成中之蛋白质的胺基酸序列，这个过程称为 遗传讯息的转译作用(translation)；在mRNA中连续三硷基的序列决定了特 定的胺基酸要被纳入合成中的蛋白质 46.在原核生物中，因为没有核膜，所以mRNA可以一边被转录，一边指挥蛋 白质的合成。真核生物的mRNA则需进行相当多的处理步骤，其中最重要的部分就是 切除介入序列(intervening sequences)，即插入子(introns)，使得将来要被 表现的mRNA(表现子，exons)部分可以彼此相邻。 47.小核RNA(snRNA) 只有在真核细胞的核中发现，并与其他三种RNA不同。它们参 与mRNA转录作用之初始产物的成熟过程，直到可以从核运送到细胞质以进行转译作用。 48.微型RNA(miRNA)和小型干扰RNA(siRNA) 是最近发现的。而siRNA是RNA干扰 现象(RNA interference，RNAi)的主角，这个现象一开始是在植物中发现的， 後来发现也存在於动物中，包括人类。 49.由於RNAi 会引起某些基因的抑制作用，所以也广泛地被科学家利用来消 除基因的作用，藉以找寻该基因的功能。 50. 类型 大小 功能 传递RNA 小 携带胺基酸至蛋白质合成的位置 核糖体RNA 好几种一 与蛋白质结合形成核糖体，为蛋白质合 大小不定 成的地方 信使RNA 不一定 引导蛋白质的胺基酸序列 小(胞)核RNA 小 参与真核细胞中初始mRNA变成成熟形 式的过程 小型干扰RNA 小 影响基因表现；通常被科学家用来移除 研究的基因 微型RNA 小 影响基因表现；在成长以及分化中重要 上面其实是课本的表中文化 51.传递RNA(tRNA) :在每一个细胞中存在许多不同种类的tRNA分子， 因为在蛋白质中常见的胺基酸每一种至少会有一种tRNA专一性地与其结合， 而通常每一个胺基酸可以有几种tRNA分子。 52.在tRNA的分子内氢键，是形成A-U和G-C硷基对，与DNA中的硷基对类似，其分子可以 画成苜宿叶的结构，这被认为是tRNA的二级结构， 因为它显示在某些硷基之间有氢键键结。该分子的氢键键结部分被称为支干 (stems)，而没有氢键键结的部分被称为环(loops)。 53.核糖体RNA(rRNA):在一个细胞中只有几种rRNA。因为rRNA与 蛋白质紧密结合，有一种了解rRNA构造的有用方法就是探讨核糖体本身。 课本有些叙述在讲核糖体的次单元, 个人觉得不会考就不整理 54.信使RNA(mRNA):RNA的主要种类中含量最少的是mRNA，它占全部细胞 内RNA的比例大概不会超过5-10%。在mRNA中的硷基顺序会指定蛋白质的胺基酸序列。 在真核生物中，mRNA一开始是形成一个较大的前驱分子，称为异质核 RNA(heterogeneous nuclear RNA，hnRNA)。 它包含了长的介入序列(即插入子，introns)，是不会解码成蛋白质的， 这些插入子在转录後剪裁(posttranscriptional splicing)时会被移除。 在mRNA完成之前所加上的保护单位称为5端帽盖（5'-caps）和聚腺嘌呤尾部。 55.小核RNA(snRNA):可以和蛋白质形成小胞核核糖核蛋白 粒子（small nuclear ribonucleoprotein particles，snRNPs）。它们的功能 是在DNA转录为初始mRNA时协助变成成熟的形式之後从核输出。 56.RNA干扰现象:RNA干扰现象(RNA interference)，短长度 的siRNA(20-30个核苷酸长)被发现有控制基因表现的巨大能力。 siRNA可以用来去除不想要的基因之表现 。 --

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