DNA 分子全称脱氧核糖核酸,属于携带遗传信息的生物大分子,基本组成单位是脱氧核苷酸,多个脱氧核苷酸连接形成多核苷酸单链,两条互补单链反向平行盘绕,形成经典的右手双螺旋结构,也就是 Watson Crick 模型,这套结构可以很好解释 DNA 储存遗传信息、精准复制传递遗传物质的原理,是分子生物学最基础的核心知识点。
组成单体
脱氧核苷酸由三部分构成,分别是脱氧核糖、磷酸基团、含氮碱基。
含氮碱基一共四种,腺嘌呤 A、鸟嘌呤 G 属于嘌呤,胞嘧啶 C、胸腺嘧啶 T 属于嘧啶。
相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键相连,构成单链的骨架,骨架是脱氧核糖和磷酸交替排列,碱基排列在内侧,碱基的排列顺序就是 DNA 的遗传信息。
双螺旋结构核心特征对照表
| 项目 | 具体内容 |
|---|---|
| 链方向 | 两条链反向平行,一条链方向为 5 撇到 3 撇,另一条为 3 撇到 5 撇 |
| 螺旋类型 | 标准 B 型为右手双螺旋 |
| 骨架位置 | 脱氧核糖与磷酸交替,位于螺旋外侧 |
| 碱基位置 | 碱基位于螺旋内侧,碱基平面垂直螺旋长轴 |
| 碱基配对 | A 与 T 配对,形成 2 个氢键;G 与 C 配对,形成 3 个氢键 |
| 螺旋参数 | 直径约 2nm,一个螺距 3.4nm,包含 10 个碱基对 |
| 表面沟槽 | 存在大沟与小沟,蛋白质主要识别大沟 |
结构稳定作用力
第一 氢键,碱基互补配对形成,维持双链横向稳定。
第二 碱基堆积力,碱基之间纵向相互作用,是维持双螺旋稳定最主要作用力。
补充拓展
DNA 二级结构除了经典 B 型,还存在 A 型右手螺旋、Z 型左手螺旋,会随溶液离子强度、湿度、序列变化发生构象改变。真核生物 DNA 在双螺旋基础上,还会和组蛋白结合,折叠压缩形成染色质,进一步组装成染色体,属于更高层级的高级结构。
学习梳理步骤
第一步 掌握基本单位脱氧核苷酸三组分,区分四种碱基。
第二步 理解一级结构,也就是碱基排列顺序,依靠磷酸二酯键连接单链。
第三步 掌握二级双螺旋,反向平行、碱基互补配对、大沟小沟、相关参数。
第四步 了解真核 DNA 高级折叠,染色质与染色体组装。
综合来看 DNA 分子结构,从单体脱氧核苷酸,到多核苷酸单链,再到反向平行双螺旋,碱基互补配对让 DNA 具备自我复制的结构基础,碱基排列顺序储存全部遗传信息。
【常见问题】
问题 1,dna 分子结构的介绍里面连接脱氧核苷酸的化学键是什么
回答 1,dna 分子结构的介绍里面,相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键连接,双链碱基之间依靠氢键配对。
问题 2,dna 分子结构的介绍里面为什么 GC 含量高 DNA 更稳定
回答 2,dna 分子结构的介绍里面 G 和 C 之间是 3 个氢键,A 和 T 只有 2 个氢键,GC 占比越高,双链解链需要更高温度,结构更稳定。
问题 3,dna 分子结构的介绍里面两条链是同向还是反向
回答 3,dna 分子结构的介绍里面两条多核苷酸链是反向平行,方向相反,这是双螺旋重要特点。
问题 4,dna 分子结构的介绍里面遗传信息储存在哪里
回答 4,dna 分子结构的介绍里面遗传信息储存在碱基的排列顺序当中,也就是 DNA 的一级结构。
【免责申明】
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