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DNA为什么是双螺旋结构?

2019-09-22  Wdjljjfj

地球生命的遗传物质之一——DNA具有双链螺旋结构特性,原因主要来自于四种脱氧核糖核苷酸(dAMP、dCMP、TMP和dGMP)的化学结构,特殊的化学结构拥有特殊的化学性质。

首先,这四种脱氧核糖核苷酸都由三部分构成,磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基,在链状方向上,脱氧核糖5'位的磷酸基团(—PO3)能够与另一脱氧核糖3'位的羟基(—OH)通过形成5'-3'磷酸二酯键产生链状结构。

其次,在形成双链方面,也跟含氮碱基的化学结构密不可分,腺嘌呤A能够在碱基堆积力下与胸腺嘧啶T形成两个氢键,以稳定A-T碱基配对,而鸟嘌呤G则在碱基堆积力的作用下与胞嘧啶C形成三个氢键,以稳定C-G碱基配对。这样,就将两条脱氧核糖核苷酸单链通过碱基堆积力和氢键互补配对形成双链脱氧核糖核苷酸,也就是双链DNA。

再者,为什么双链DNA是螺旋状结构呢,是因为嘌呤和嘧啶的平面与脱氧核糖这个五元糖的平面不在一个平面上,由于两者化学结构的空间位阻效应,而形成了一定角度的扭转,这样当碱基进行配对时,在链状方向上就形成了螺旋状结构。




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