神马作文网DNA双螺旋结构概述及其意义
来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：生物作业 时间：2024/11/19 07:17:09
DNA双螺旋结构概述及其意义
DNA双螺旋结构的特点
(1)主链(backbone)
由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成.主链有二条,它们似“麻花状”绕一共同轴心以右手方向盘旋,相互平行而走向相反形成双螺旋构型.主链处于螺旋的外则,这正好解释了由糖和磷酸构成的主链的亲水性.所谓双螺旋就是针对二条主链的形状而言的.
(2)碱基对(base pair)
碱基位于螺旋的内则,它们以垂直于螺旋轴的取向通过糖苷键与主链糖基相连.同一平面的碱基在二条主链间形成碱基对.配对碱基总是A与T和G与C.碱基对以氢键维系,A与T 间形成两个氢键,G与C间形成三个氢键.DNA结构中的碱基对与Chatgaff的发现正好相符.从立体化学的角度看,只有嘌呤与嘧啶间配对才能满足螺旋对于碱基对空间的要求,而这二种碱基对的几何大小又十分相近,具备了形成氢键的适宜键长和键角条件.每对碱基处于各自自身的平面上,但螺旋周期内的各碱基对平面的取向均不同.碱基对具有二次旋转对称性的特征,即碱基旋转180°并不影响双螺旋的对称性.也就是说双螺旋结构在满足二条链碱基互补的前提下,DNA的一级结构产并不受限制.这一特征能很好的阐明DNA作为遗传信息载体在生物界的普遍意义.
(3)大沟和小沟
大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较大沟槽和较小沟槽.小沟位于双螺旋的互补链之间,而大沟位于相毗邻的双股之间.这是由于连接于两条主链糖基上的配对碱基并非直接相对,从而使得在主链间沿螺旋形成空隙不等的大沟和小沟.在大沟和小沟内的碱基对中的N 和O 原子朝向分子表面.
(4)结构参数
螺旋直径2nm；螺旋周期包含10对碱基；螺距3.4nm；相邻碱基对平面的间距0.34nm.
意义：
双螺旋模型的意义,不仅意味着探明了DNA分子的结构,更重要的是它还提示了DNA的复制机制：由于腺膘呤(A)总是与胸腺嘧啶(T)配对、鸟膘呤(G)总是与胞嘧啶(C)配对,这说明两条链的碱基顺序是彼此互补的,只要确定了其中一条链的碱基顺序,另一条链的碱基顺序也就确定了.因此,只需以其中的一条链为模版,即可合成复制出另一条链.克里克从一开始就坚持要求在4月25日发表的论文中加上“DNA的特定配对原则,立即使人联想到遗传物质可能有的复制机制”这句话.他认为,如果没有这句话,将意味着他与沃森“缺乏洞察力,以致不能看出这一点来”.在发表DNA双螺旋结构论文后不久,《自然》杂志随后不久又发表了克里克的另一篇论文,阐明了DNA的半保留复制机制.
(1)主链(backbone)
由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成.主链有二条,它们似“麻花状”绕一共同轴心以右手方向盘旋,相互平行而走向相反形成双螺旋构型.主链处于螺旋的外则,这正好解释了由糖和磷酸构成的主链的亲水性.所谓双螺旋就是针对二条主链的形状而言的.
(2)碱基对(base pair)
碱基位于螺旋的内则,它们以垂直于螺旋轴的取向通过糖苷键与主链糖基相连.同一平面的碱基在二条主链间形成碱基对.配对碱基总是A与T和G与C.碱基对以氢键维系,A与T 间形成两个氢键,G与C间形成三个氢键.DNA结构中的碱基对与Chatgaff的发现正好相符.从立体化学的角度看,只有嘌呤与嘧啶间配对才能满足螺旋对于碱基对空间的要求,而这二种碱基对的几何大小又十分相近,具备了形成氢键的适宜键长和键角条件.每对碱基处于各自自身的平面上,但螺旋周期内的各碱基对平面的取向均不同.碱基对具有二次旋转对称性的特征,即碱基旋转180°并不影响双螺旋的对称性.也就是说双螺旋结构在满足二条链碱基互补的前提下,DNA的一级结构产并不受限制.这一特征能很好的阐明DNA作为遗传信息载体在生物界的普遍意义.
(3)大沟和小沟
大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较大沟槽和较小沟槽.小沟位于双螺旋的互补链之间,而大沟位于相毗邻的双股之间.这是由于连接于两条主链糖基上的配对碱基并非直接相对,从而使得在主链间沿螺旋形成空隙不等的大沟和小沟.在大沟和小沟内的碱基对中的N 和O 原子朝向分子表面.
(4)结构参数
螺旋直径2nm；螺旋周期包含10对碱基；螺距3.4nm；相邻碱基对平面的间距0.34nm.
意义：
双螺旋模型的意义,不仅意味着探明了DNA分子的结构,更重要的是它还提示了DNA的复制机制：由于腺膘呤(A)总是与胸腺嘧啶(T)配对、鸟膘呤(G)总是与胞嘧啶(C)配对,这说明两条链的碱基顺序是彼此互补的,只要确定了其中一条链的碱基顺序,另一条链的碱基顺序也就确定了.因此,只需以其中的一条链为模版,即可合成复制出另一条链.克里克从一开始就坚持要求在4月25日发表的论文中加上“DNA的特定配对原则,立即使人联想到遗传物质可能有的复制机制”这句话.他认为,如果没有这句话,将意味着他与沃森“缺乏洞察力,以致不能看出这一点来”.在发表DNA双螺旋结构论文后不久,《自然》杂志随后不久又发表了克里克的另一篇论文,阐明了DNA的半保留复制机制.