核酸結構特征

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1、DNA和RNA都是遺傳物質，但它們的結構組成不同，DNA的組成是：脫氧核糖核苷酸，它又是由脫氧核糖和核苷酸組成的，而RNA是由核糖核苷酸組成的，核糖核苷酸是由核糖和核苷酸組成的。RNA有好幾種，每種的功能也不相同，比如信使RNA，就是轉錄DNA上的堿基的，還有轉錄RNA是將信使RNA上的堿基翻譯到蛋白質，DNA就只有儲存遺傳物質的功能。??一、核酸的化學組成????核酸是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子。包括兩類：一類為脫氧核糖核酸（DNA），另一類為核糖核酸（RNA?）。DNA存在于細胞核和線粒體內，攜帶遺傳信息；RNA存在于細胞質和細胞核中，參與細胞內遺傳信息的表達。核酸

2、的基本組成單質是核苷酸，而核苷酸又是由堿基、戊糖、磷酸組成。??(一)堿基????構成核苷酸的堿基主要有五種，分屬嘌呤和嘧啶兩類。嘌呤類化合物包括腺嘌呤A和鳥嘌呤G兩種。嘧啶類化合物有三種，胞嘧啶C、胸腺嘧啶T和尿嘧啶U。??(二)戊糖與核苷、核苷酸????戊糖是核苷酸的另一個主要成分，構成DNA的核苷酸的戊糖是β-D－2-脫氧核糖，而構成DNA的核苷酸的戊糖為β-D—核糖。即RNA糖環(huán)上2號碳原子處連的是-OH，而DNA此處連的是-H。表示堿基和糖環(huán)上各原子次序時，在堿基雜環(huán)上標以順序1，2，3…；在糖環(huán)上標以l′，2′，3′…?以作區(qū)別。堿基與戊糖通過糖苷鍵連接成核苷。連接

3、位置是C-1′。核苷與磷酸通過磷酸酯鍵連接成核苷酸連接位置是C-5′。此處可連接一個、二個、三個磷酸基團，稱為核苷一磷酸、核苷二磷酸、核苷三磷酸。??二、DNA的結構與功能??DNA與蛋白質一樣，也有其一級、二級、三級結構。??（一）?DNA的一級結構???指DNA分子中核苷酸的排列順序。由于核苷酸的差異主要表現(xiàn)在堿基上，因此也叫做堿基序列。????四種核苷酸按一定排列順序，通過磷酸二酯鍵連成主要核苷酸鏈，連接都是由前一核苷酸3′-OH與下一核苷酸5′-磷酸基形成3′-5′磷酸二酯鍵，故核苷酸鏈的兩個末端分別是5′-游離磷酸基和3′-游離羥基，書寫應從5′到3′。??（二）DN

4、A的二級結構??即雙螺旋結構模型?1．Chargaff規(guī)則????DNA分子中腺嘌呤與胸腺嘧啶的含量相等，鳥嘌呤與胞嘧啶的含量相等；因此DNA中嘌呤與嘧啶的總數(shù)相等：即A＋G=C＋T??2．雙螺旋結構模型????1953年Watson和Crick正式提出了關于DNA二級結構的右手雙螺旋結構模型，主要內容有：????（1）DNA分子由兩條反向平行的多聚核苷酸鏈圍繞同一中心軸盤曲而成，兩條鏈均為右手螺旋，鏈呈反平行走向，一條走向是5′→3′，另一條是3′→5′。（2）DNA鏈的骨架由交替出現(xiàn)的親水的脫氧核糖基和磷酸基構成，位于雙螺旋的外側，堿基配對位于雙螺旋的內側。????（3）兩

5、條多聚核苷酸鏈以堿基之間形成氫鍵配對而相連，即A與T配對，形成兩個氫鍵，G與C配對，形成三個氫鍵。堿基相互配對又叫堿基互補。RNA中若也有配對區(qū)，A是與U以兩個氫鍵配對互補。????(4)堿基對平面與螺旋軸幾乎垂直，相鄰堿基對沿軸轉36°，上升0．34nm。每個螺旋結構含10對堿基，螺旋的距為3．4nm，直徑是2．0nm。DNA兩股鏈之間的螺旋形成凹槽：一條淺的，叫小溝；一條深的，叫大溝。大溝是蛋白質識別DNA的堿基序列發(fā)生相互作用的基礎，使蛋白質和DNA可結合而發(fā)生作用。DNA雙螺旋結構要與蛋白質的相區(qū)別：DNA是兩條核苷酸鏈通過堿基之間氫鍵相連而成，而蛋白質的α-螺旋是一條

6、肽鏈自身盤曲而成，其氫鍵是其內部第一位肽鍵的N-H與第四個肽鍵的羰基氧形成的。????（5）DNA雙螺旋結構的穩(wěn)定主要由互補堿基對之間的氫鍵和堿基堆積力來維持。堿基堆積力是堿基對之間在垂直方向上的相互作用，可以使DNA分子層層堆積，分子內部形成疏水核心，這對DNA結構的穩(wěn)定是很有利的，堿基堆積力對維持DNA的二級結構起主要作用。??3．DNA結構的多樣性????DNA右手雙螺旋結構是DNA分子在水性環(huán)境和生理條件下最穩(wěn)定的結構，但并不是不變的，當改變溶液的離子強度或相對濕度時，DNA結構會發(fā)生改變，除了Waston－Crick模型（B－DNA）外，還存在Z－DNA和A－DNA?

7、?（三）DNA三級結構????真核生物DNA分子很大，DNA鏈很長，但卻要存在于小小的細胞核內，因此DNA必須在二級結構的基礎上緊密折疊，這就形成了三級結構。??1超螺旋——原核生物DNA的三級結構??絕大部分原核生物DNA是共價閉合的環(huán)狀雙螺旋分子，此環(huán)形分子可再次螺旋形成超螺旋，非環(huán)形DNA分子在一定條件下局部也可形成超螺旋。??2.真核細胞基因組DNA????真核細胞核內染色體即是DNA高級結構的主要表現(xiàn)形式。組蛋白H2A、H2B、H3、H4各兩分子組成組蛋白八聚體。DNA雙螺旋纏繞其