dna的一级结构与二级结构的区别(dna的一级结构与二级结构相同吗)

教育机构 2024-08-04 22:08:43 559 教育网

脱氧核糖核酸，简称DNA（脱氧核糖核酸），是由数千个脱氧核糖核苷酸缩合而成的大分子。它的主要结构是其构件的组成和排列，即碱基序列。

在DNA分子中，相邻的核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接形成长链，前一个核苷酸的3'-羟基与后一个核苷酸的5'-磷酸结合。链中的磷酸酯和糖交替排列，形成脱氧核糖磷酸骨架。链的一端有一个游离的5'-磷酸基团，称为5'端；另一端有游离的3'-羟基，称为3'端。RNA的一级结构也是如此，只不过戊糖被核糖取代了。

在DNA中书写核酸的一级结构时，从左到右按5'到3'的方向进行，并在链末端标明5'和3'，如5'pApGpCpTOH3'。也可以省略中间的磷酸盐，写成pAGCT。这是字面缩写。还有一种不太常用的线性缩写，它用垂直线代表戊糖，上面是1，下面是5。

在DNA中，磷酸核糖主链没有差异，因此遗传信息是由特定的碱基序列携带的。各种基因组测序也确定了碱基序列。

测序原理DNA的二级结构是指DNA的螺旋构象。DNA主要以B型双螺旋结构存在，这是Watson和Crick于1953年提出的双螺旋模型。

双螺旋模型DNA双螺旋是由两条相对、平行、互补的DNA链组成的右手双螺旋。两条链的脱氧核糖磷酸主链作为右手螺旋以相反且平行的方向延伸，并围绕双螺旋外侧的公共轴旋转。两条链的碱基是互补对（互为互补链），一一对应。平行排列在双螺旋的中心，底面垂直于轴线。

双螺旋的外径为2nm，螺距为3.4nm，每10个碱基对上升一次。因此，每对碱基之间的距离为0.34nm，夹角为36度。事实上，这就是DNA的平均特征。事实上，由于碱基序列的影响，会存在局部差异。例如，两个核苷酸之间的角度可以从28度到42度不等，互补的配对碱基之间也存在一定的角度，称为螺旋桨形扭曲。如果精确计算，一圈螺旋实际上包含10.4个碱基对。

互补碱基配对有两种稳定双螺旋结构的力。水平方向是成对碱基之间的氢键，其中A=T对形成两个氢键，GC对形成三个氢键。这些氢键是克服两条链之间磷酸基团的排斥力并使两条链相互结合的主要力量。在垂直方向上，它是碱基对平面之间的堆积力。堆积力是疏水力和范德华力的组合。氢键和堆积力本身都是协同作用，两者之间也存在协同效应。

脱氧核糖磷酸主链不完全包围碱基对。双螺旋表面有两条与双螺旋方向一致的凹槽。一种较深、较宽，称为大沟；一种较深、较宽，称为大沟；另一个更窄更浅，称为小凹槽。大沟一侧露出嘌呤的C6、N7和嘧啶的C4、C5及其取代基；小沟的一侧露出嘌呤的C2和嘧啶的C2及其取代基。因此，可以从两个凹槽中识别碱基对的结构特征，并且各种酶和蛋白质因子可以识别DNA的特征序列。

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