DNA的双螺旋结构大家了解吗?
生活随笔
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DNA的双螺旋结构大家了解吗?
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
這是由Watson和Crick提出的,他們提出的DNA雙螺旋結構的特點主要包括以下幾點:①兩條多核苷酸單鏈以相反的方向互相纏繞形成右手螺旋結構;②在這條雙螺旋DNA鏈中,脫氧核糖與磷酸是親水的,位于螺旋的外側,而堿基是疏水的,處于螺旋內部;③螺旋鏈的直徑為2.37nm,每個螺旋含10個堿基對(base pair, bp),其高度約為3.4nm;④由疏水作用造成的堿基堆積力(base tacking)和兩條鏈間由于堿基配對形成的氫鍵是保持螺旋結構穩定性的主要作用力,A與T配對形成2個氫鍵,G與C配對形成3個氫鍵,配對的堿基在同一平面上,與螺旋軸相垂直;⑤堿基可以在多核苷酸鏈中以任何排列順序存在。
DNA雙螺旋結構的提出,便開啟了分子生物學時代.分子生物學使生物大分子的研究進入一個新的階段,使遺傳的研究深入到分子層次,"生命之謎"被打開,人們清楚地了解遺傳信息的構成和傳遞的途徑.在以后的近50年里,分子遺傳學,分子免疫學,細胞生物學等新學科如雨后春筍般出現,一個又一個生命的奧秘從分子角度得到了更清晰的闡明,DNA重組技術更是為利用生物工程手段的研究和應用開辟了廣闊的前景.在人類最終全面揭開生命奧秘的進程中,化學已經并將更進一步地為之提供理論指導和技術支持.
DNA的雙螺旋結構的結構特點:1、主鏈:由脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接而成。主鏈有二條,它們似“麻花狀”繞一共同軸心以右手方向盤旋, 相互平行而走向相反形成雙螺旋構型。主鏈處于螺旋的外則,這正好解釋了由糖和磷酸構成的主鏈的親水性。DNA外側是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的骨架。所謂雙螺旋就是針對二條主鏈的形狀而言的。2、堿基對:堿基位于螺旋的內則,它們以垂直于螺旋軸的取向通過糖苷鍵與主鏈糖基相連。同一平面的堿基在二條主鏈間形成堿基對。配對堿基總是A與T和G與C。堿基對以氫鍵維系,A與T 間形成兩個氫鍵,G與C間形成三個氫鍵。DNA結構中的堿基對與Chatgaff的發現正好相符。從立體化學的角度看,只有嘌呤與嘧啶間配對才能滿足螺旋對于堿基對空間的要求, 而這二種堿基對的幾何大小又十分相近,具備了形成氫鍵的適宜鍵長和鍵角條件。每對堿基處于各自自身的平面上,但螺旋周期內的各堿基對平面的取向均不同。堿基對具有二次旋轉對稱性的特征,即堿基旋轉180°并不影響雙螺旋的對稱性。 也就是說雙螺旋結構在滿足二條鏈堿基互補的前提下,DNA的一級結構產并不受限制。這一特征能很好的闡明DNA作為遺傳信息載體在生物界的普遍意義。3、大溝和小溝:大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽。小溝位于雙螺旋的互補鏈之間,而大溝位于相毗鄰的雙股之間。這是由于連接于兩條主鏈糖基上的配對堿基并非直接相對, 從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝。 在大溝和小溝內的堿基對中的N 和O 原子朝向分子表面。4、結構參數:螺旋直徑2nm;螺旋周期包含10對堿基;螺距3.4nm;相鄰堿基對平面的間距0.34nm。
DNA雙螺旋結構的提出,便開啟了分子生物學時代.分子生物學使生物大分子的研究進入一個新的階段,使遺傳的研究深入到分子層次,"生命之謎"被打開,人們清楚地了解遺傳信息的構成和傳遞的途徑.在以后的近50年里,分子遺傳學,分子免疫學,細胞生物學等新學科如雨后春筍般出現,一個又一個生命的奧秘從分子角度得到了更清晰的闡明,DNA重組技術更是為利用生物工程手段的研究和應用開辟了廣闊的前景.在人類最終全面揭開生命奧秘的進程中,化學已經并將更進一步地為之提供理論指導和技術支持.
DNA的雙螺旋結構的結構特點:1、主鏈:由脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接而成。主鏈有二條,它們似“麻花狀”繞一共同軸心以右手方向盤旋, 相互平行而走向相反形成雙螺旋構型。主鏈處于螺旋的外則,這正好解釋了由糖和磷酸構成的主鏈的親水性。DNA外側是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的骨架。所謂雙螺旋就是針對二條主鏈的形狀而言的。2、堿基對:堿基位于螺旋的內則,它們以垂直于螺旋軸的取向通過糖苷鍵與主鏈糖基相連。同一平面的堿基在二條主鏈間形成堿基對。配對堿基總是A與T和G與C。堿基對以氫鍵維系,A與T 間形成兩個氫鍵,G與C間形成三個氫鍵。DNA結構中的堿基對與Chatgaff的發現正好相符。從立體化學的角度看,只有嘌呤與嘧啶間配對才能滿足螺旋對于堿基對空間的要求, 而這二種堿基對的幾何大小又十分相近,具備了形成氫鍵的適宜鍵長和鍵角條件。每對堿基處于各自自身的平面上,但螺旋周期內的各堿基對平面的取向均不同。堿基對具有二次旋轉對稱性的特征,即堿基旋轉180°并不影響雙螺旋的對稱性。 也就是說雙螺旋結構在滿足二條鏈堿基互補的前提下,DNA的一級結構產并不受限制。這一特征能很好的闡明DNA作為遺傳信息載體在生物界的普遍意義。3、大溝和小溝:大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽。小溝位于雙螺旋的互補鏈之間,而大溝位于相毗鄰的雙股之間。這是由于連接于兩條主鏈糖基上的配對堿基并非直接相對, 從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝。 在大溝和小溝內的堿基對中的N 和O 原子朝向分子表面。4、結構參數:螺旋直徑2nm;螺旋周期包含10對堿基;螺距3.4nm;相鄰堿基對平面的間距0.34nm。
總結
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