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沃森和克里克DNA 模型(沃森克里克构建了什么模型)

2022-01-19 09:40:45
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  DNA代表脱氧核糖核酸,它是一种包含有机体发育、生存和繁殖所需指令的分子。

  它是一种核酸,是已知对所有生命形式都必不可少的四种主要大分子之一。

dna模型

  DNA模型

  DNA 的三维结构由 James D. Watson 和 Francis HC Crick 于 1953 年首次提出,由两条长螺旋链组成,它们围绕一个共同的轴盘绕形成一个双螺旋。

  每个 DNA 分子由两条相互缠绕的生物聚合物链组成。

  每条链都有一个 5' 端(带有一个磷酸基团)和一个 3' 端(带有一个羟基)。

  这些股是反平行的,这意味着一条股在 5' 到 3' 的方向上运行,而另一股在 3' 到 5' 的方向上运行。

  双螺旋的直径为2nm,双螺旋结构以3.4nm的间隔重复,对应十个碱基对。

  两条链通过氢键结合在一起,相互补充。

  这两条 DNA 链被称为多核苷酸,因为它们由称为核苷酸的更简单的单体单元组成。基本上,DNA由脱氧核糖核苷酸组成。

  脱氧核糖核苷酸通过 3'-5'磷酸二酯键连接在一起。

  构成脱氧核糖核苷酸的含氮碱基包括腺嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和鸟嘌呤。

  DNA的结构-DNA是双螺旋结构,因为它看起来像一个扭曲的梯子。

  梯子的侧面由交替的糖(脱氧核糖)和磷酸分子组成,而梯子的台阶由一对氮碱基组成。

  由于 DNA 的双螺旋性质,该分子具有两个不对称的凹槽。一个凹槽比另一个小。

  这种不对称是磷酸盐、糖和碱基之间的键的几何构型导致碱基以 120 度角而不是 180 度角连接的结果。

  较大的凹槽称为主凹槽,发生在主干相距较远时;而较小的称为小沟,当它们靠近时发生。

  由于主要和次要凹槽暴露了碱基的边缘,因此可以使用凹槽来判断特定 DNA 分子的碱基序列。

  这种识别的可能性是至关重要的,因为蛋白质必须能够识别要结合的特定 DNA 序列,以便身体和细胞发挥适当的功能。

  DNA双螺旋结构的组成部分

  氮碱基或核苷酸

  DNA 链由称为核苷酸的单体组成。

  这些单体通常被称为碱,因为它们含有环状有机碱。

  四种不同的核苷酸,缩写为 A、T、C 和 G(腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤)连接形成 DNA 链,其碱基部分从链的主链向内突出。

  两条链通过碱基结合在一起并扭曲形成双螺旋。

  氮碱基具有特定的配对模式。这种配对模式的出现是因为腺嘌呤的数量等于胸腺嘧啶的数量;鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。这些对通过氢键结合在一起。

  因此,每条 DNA 双螺旋结构都很简单:一条链有一个 A,另一条链有一个 T,每个 C 都与一个 G 匹配。

  互补链是由于含氮碱基的性质。碱基腺嘌呤总是通过两个氢键与相反链上的胸腺嘧啶 (AT) 相互作用,而胞嘧啶总是通过相反链上的三个氢键与鸟嘌呤 (CG) 相互作用。

  螺旋的形状通过碱基之间的氢键和疏水相互作用来稳定。

  脱氧核糖

脱氧核糖

  脱氧核糖,也称为 D-脱氧核糖和 2-脱氧核糖,是一种戊糖(含有五个碳原子的单糖),是核酸脱氧核糖核酸 (DNA) 的关键成分。

  它来源于戊糖核糖。脱氧核糖的化学式为 C 5 H 10 O 4。

  脱氧核糖是 DNA 的糖成分,就像核糖在 RNA(核糖核酸)中发挥这种作用一样。

  脱氧核糖与磷酸碱基交替形成 DNA 的骨架,与含氮碱基腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶结合。

  作为代表所有活细胞中遗传信息的 DNA 的组成部分,脱氧核糖对生命至关重要。这种无处不在的糖反映了所有生物体的共性。

  磷酸盐组(磷酸盐主链)

  糖-磷酸骨架形成核酸(包括 DNA)的结构框架。

  该骨架由交替的糖和磷酸基团组成,并定义了分子的方向性。

  DNA由核苷酸组成,这些核苷酸通过化学键(称为酯键)在一个核苷酸的糖碱基和相邻核苷酸的磷酸基团之间以链状相互连接。

  糖是3'端,磷酸是每个核苷酸的5'端。

  与一个核苷酸上糖的 5' 碳相连的磷酸基团与下一个核苷酸的 3' 碳上的游离羟基形成酯键。

  这些键称为磷酸二酯键,当分子合成时,糖-磷酸骨架被描述为在 5' 到 3' 方向上延伸或生长。

  在双链 DNA 中,分子双螺旋形状由两个线性糖磷酸骨架形成,这些骨架彼此相对并以螺旋形状扭曲在一起。

  糖磷酸骨架带负电荷和亲水性,这使得 DNA 骨架与水形成键。

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