2021泰安医疗招聘考试医学基础资料：DNA的结构

作者：杨超月

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生物化学中DNA结构的考点相对简单，但是需要记忆的内容较多。为了帮助大家进行记忆，老师把重要知识点进行了总结归纳，下面我们就一起来看一下都有哪些重要知识点吧!

核酸可以分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类。DNA存在于细胞核和线粒体内，携带遗传信息，并通过复制的方式将遗传信息进行传代。

核酸在核酸酶作用下可分解成核苷酸,而核苷酸完全水解后可释放出等摩尔的碱基、戊糖和磷酸。DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，而RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。

碱基是构成核苷酸的基本组分之一。分为嘌呤和嘧啶两类。常见的嘌呤包括腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)，常见的嘧啶包括尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。A、G、C和T是构成DNA的碱基，A、G、C和U是构成RNA的碱基。

核苷是碱基与核糖的缩合反应的产物。核糖和碱基通过缩合反应形成了糖苷键。核苷或脱氧核苷与磷酸反应，脱水后形成一个磷酯键，生成核苷酸或脱氧核苷酸。DNA是多个脱氧核糖核苷酸聚合后形成的线性大分子，脱氧核糖核苷酸之间是通过3'，5'-磷酸二酯键共价连接的。

DNA的一级结构：碱基序列。基于DNA链的方向性，人们把DNA的脱氧核苷酸从5'端至3'端的排列顺序定义为核酸的一级结构。核苷酸之间的差异仅在于碱基的不同，因此核酸的一级结构也就是它的碱基序列。在特定的环境条件下，DNA链上的功能团可以产生特殊的氢键、离子作用力、疏水作用力以及空间位阻效应等，从而使得DNA分子的各个原子在三维空间里具有了确定的相对位置关系，这称为DNA的空间结构。DNA的空间结构可分为二级结构和高级结构。

DNA的二级结构：双螺旋结构。DNA由两条多聚脱氧核苷酸链围绕着同一个螺旋轴形成反向平行的右手螺旋的结构。两条链中一条链的5’-3’方向是自上而下，而另一链的5’-3’方向是自下而上，呈现出反向平行的特征。DNA双螺旋结构的直径为2.37nm，螺距为3.54nm。DNA的两条多聚脱氧核苷酸链之间形成了互补碱基对碱基的化学结构特征决定了两条链之间的特有相互作用方式：一条链上的A与另一条链上的T形成了两对氢键;一条链上的G与另一条链上的C形成了三对氢键。这种特定的碱基之间的作用关系称为互补碱基对，DNA的两条链则称为互补链。平均而言，每一个螺旋有10.5个碱基对，碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。两条多聚脱氧核苷酸链的脱氧核糖和磷酸基团构成了亲水性骨架，该骨架位于双螺旋结构的外侧，而疏水性的碱基对包埋在双螺旋结构的内侧。DNA双链的反向平行走向使得碱基对与磷酸骨架的连接呈现非对称性，从而在DNA双螺旋结构的表面上产生一个大沟和小沟。两个碱基对平面重叠产生了碱基堆积作用在DNA双螺旋结构的旋进过程中，相邻的两个碱基对平面彼此重叠，由此产生了疏水性的碱基堆积力。这种碱基堆积作用十分重要，它和互补链之间碱基对的氢键共同维系着DNA双螺旋结构的稳定。

DNA的三级结构：超螺旋结构。自然条件下的DNA双链主要是以负超螺旋形式存在的，经过一系列的盘绕、折叠和压缩后，形成了高度致密的髙级结构即超螺旋结构。

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