作业帮DNA双螺旋结构模型要点及其与DNA生物学功能的关系
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/27 20:15:45
DNA双螺旋结构模型要点及其与DNA生物学功能的关系
DNA双螺旋结构模型要点及其与DNA生物学功能的关系
DNA双螺旋结构模型要点及其与DNA生物学功能的关系
(1)在DNA分子中,两股DNA链围绕一假想的共同轴心形成一右手螺旋结构,双螺旋的螺距为3.4nm,直径为2.0nm
(2)链的骨架(backbone)由交替出现的、亲水的脱氧核糖基和磷酸基构成,位于双螺旋的外侧.
(3)碱基位于双螺旋的内侧,两股链中的嘌呤和嘧啶碱基以其疏水的、近于平面的环形结构彼此密切相近,平面与双螺旋的长轴相垂直.一股链中的嘌呤碱基与另一股链中位于同一平面的嘧啶碱基之间以氢链相连,称为碱基互补配对或碱基配对(base pairing),碱基对层间的距离为0.34nm.碱基互补配对总是出现于腺嘌呤与胸腺嘧啶之间(A=T),形成两个氢键；或者出现于鸟嘌呤与胞嘧啶之间(G=C),形成三个氢键.
(4)DNA双螺旋中的两股链走向是反平行的,一股链是5′→3′走向,另一股链是3′→5′走向.两股链之间在空间上形成一条大沟(major groove)和一条小沟(minor groove),这是蛋白质识别DNA的碱基序列,与其发生相互作用的基础.
DNA双螺旋的稳定由互补碱基对之间的氢键和碱基对层间的堆积力(base?stacking force)维系.DNA双螺旋中两股链中碱基互补的特点,逻辑地预示了DNA复制过程是先将DNA分子中的两股链分离开,然后以每一股链为模板(亲本),通过碱基互补原则合成相应的互补链(复本),形成两个完全相同的DNA分子.因为复制得到的每对链中只有一条是亲链,即保留了一半亲链,将这种复制方式称为DNA的半保留复制(semi?conservative replication).后来证明,半保留复制是生物体遗传信息传递的最基本方式.
DNA双螺旋是核酸二级结构的重要形式.双螺旋结构理论支配了近代核酸结构功能的研究和发展,是生命科学发展史上的杰出贡献.
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维持DNA双螺旋结构稳定性的因素主要是上下层碱基对之间堆砌力和链间互补碱基之间的氢键.在双螺旋结构中碱基堆砌构成疏水性核心,而亲水性带负电荷的糖-磷酸基团处于外部,使双螺旋更加稳固；而氢键不仅是一种稳定双螺旋的力量,同时也为选择正确碱基配对提供了分辨能力
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