核酸的结构
核酸的结构与功能
核酸的结构与功能核酸，这个生物体的基本组成部分，以其独特的结构和功能，影响着生物体的生命活动。
它包括DNA和RNA两种主要类型，各有其独特的特点和功能。
一、核酸的结构核酸是由磷酸、核糖和四种不同的碱基组成。
这四种碱基分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）。
它们通过特定的方式连接在一起，形成DNA或RNA。
DNA，也被称为脱氧核糖核酸，是生物体遗传信息的主要载体。
它是由两条相互旋转的链组成的双螺旋结构，其中碱基通过氢键以特定的配对方式连接，即A与T配对，G与C配对。
这种配对方式保证了DNA 的稳定性和遗传信息的正确复制。
RNA，也被称为核糖核酸，是生物体内重要的信息传递者和调节者。
它通常是由单链结构组成，也可以是双链结构。
与DNA不同，RNA的碱基配对方式相对简单，通常是A与U配对，G与C配对。
二、核酸的功能1、遗传信息的储存和传递：DNA是生物体遗传信息的主要载体，负责储存和传递生物的遗传信息。
这些信息通过DNA的复制传递给下一代，并指导生物体的生长和发育。
2、基因表达的调控：RNA在基因表达中起着重要的调控作用。
它可以通过碱基配对原则识别并携带DNA中的遗传信息，将遗传信息从DNA传递到蛋白质合成的地方。
同时，一些RNA还可以作为调节分子，影响基因的表达。
3、蛋白质合成：RNA不仅是遗传信息的载体，还是蛋白质合成的模板。
在蛋白质合成过程中，RNA将DNA中的遗传信息翻译成蛋白质中的氨基酸序列。
4、细胞内的信号传导：某些RNA分子可以作为分子开关，调控细胞内的信号传导通路。
这些RNA可以结合并调控蛋白质的活性，从而影响细胞内的生物化学反应。
5、免疫反应的调节：某些RNA分子还可以作为免疫反应的调节剂。
它们可以影响免疫细胞的活性，从而影响免疫反应的强度和持续时间。
总结起来，核酸是生物体中至关重要的分子，其结构和功能共同保证了生物体的正常生长和发育。
从DNA中的遗传信息传递到RNA的信息载体作用，再到蛋白质的合成和细胞内信号传导的调控，核酸都发挥着不可或缺的作用。
生物化学 第13章 核酸结构
3、mRNA一级结构的特 点
真核细胞mRNA的3’-末端有一段长达200个核 苷酸左右的聚腺苷酸(polyA) ，5’-末端有一个 甲基化的鸟苷酸，称为“帽子结构” 。
问题：大部分真核细胞mRNA的3′-末端都具有多聚（ ）
三、DNA的高级结构
1953年，J. Watson 和F. Crick 在前人研 究工作的基础上，根 据 DNA 结 晶 的 X- 衍 射图谱和分子模型， 提出了著名的DNA双 螺旋结构模型，并对 模型的生物学意义作 出了科学的解释和预 测。
方向性
在讨论有关核酸问题时，一 般只关心其中碱基的种类和 顺序，所以上式可以进一步 简化为：
A
3'
P
P
C 3' P
G 3' P
5'
5'
5'
T 3' P
5'
5′PAPCPGPCPTPGPTPA 3′ 或5′ ACGCTGTA 3′
二、核酸的一级结构
多聚核苷酸是由四种不同的核苷酸单元按 特定的顺序组合而成的线性结构聚合物， 因此，它具有一定的核苷酸顺序，即碱基 顺序。
超速离心
/biochemistry/htm/cslx01.htm
2、rRNA一级结构的特点
Top view of the 50S ribosomal subunit from D. radiodurans showing erythromycin (red) bound to the entrance of the tunnel. Blue, 23S rRNA and 5S rRNA. Gold, ribosomal proteins.
2、戊糖(pentose)
核酸结构
核酸的稳定性
核酸稳定性的源泉
并非碱基间氢键的存在 在与碱基对之间的“堆积作用” (stacking
interaction)
碱基是芳香族化合物，是疏水的 大量水分子的氢键作用形成的网格在疏水的表面附近
变得不稳定，水分子的排列变得更有序 碱基对的堆积使所有的水分子排除在这样的疏水表面 从能量的角度讲是最稳定的 最大限度地增强了碱基的电荷偶极作用 疏水效应使其成为能量上最稳定的一种结构
胞嘧啶（cytosine） 尿嘧啶（uracil）---RNA 胸腺嘧啶（thymine）
组 成 核 酸 的 碱 基
核苷
核酸分子中，碱基共价结合于戊糖的1’位构成核 苷，RNA中的戊糖为核糖，而DNA中为2’-脱氧核 糖 核糖与碱基的结合位置嘧啶为1位，嘌呤为9位 碱基与戊糖的之间的结合键成为糖苷键 若糖分子是核糖，形成的核苷（核糖核苷）为腺 苷（adenosine）、鸟苷(guanosine)、胞苷 (cytidine)和尿苷(uridine)； 若糖分子是脱氧核糖，形成的核苷为脱氧－苷
酸效应
在强酸和高温下,核酸可以完全水解为碱 基、核糖（脱氧核糖）和磷酸
碱效应
DNA变性—碱效应使碱基的互变异构发生 变化
高pH下，嘌呤的分子结构由酮式转为烯醇式， 将直接影响到特定碱基之间的氢键作用，导 致DNA双链的解离，成为DNA变性
DNA denature
Nucleotides and Nucleic Acids Undergo Nonenzymatic Tansformations
意义：自身的DNA总是被修饰酶修饰好的，不会被自身的内切酶所降 解，该系统可以保护机体免受外来DNA的入侵。
核酸的结构和功能解析
核酸的结构和功能解析核酸是生物体中最重要的化学物质之一，它们在细胞中承担着传递和存储遗传信息的重要作用。
同时，核酸还可参与许多生物反应过程，是生命活动不可或缺的组成部分。
一、核酸的基本结构核酸由核苷酸（Nucleotide）单元连接而成。
每个核苷酸单元由一个脱氧核糖糖分子、一个核苷酸碱基和一个磷酸残基组成。
脱氧核糖糖分子与磷酸残基的连接形成了核苷酸的“排串”结构，而核苷酸碱基则连结在排列在一起的核苷酸单元上。
总体而言，核酸的基本结构可以分为两种类型：DNA（脱氧核酸）和RNA（核糖核酸）。
其差异在于链中的脱氧核糖糖分子的羟基骨架上的一个氧原子。
在DNA中，此氧原子被去除，从而形成较稳定的两条链结构；而在RNA中，氧原子的存在可导致链中形成的折叠的单链结构。
二、DNA的结构DNA是由两条相互补充的聚核苷酸链组成的双螺旋结构。
这两条链是由碱基之间的氢键连接而成的。
其中，A（腺嘌呤）可与T （胸腺嘧啶）形成两条氢键连接，而G（鸟嘌呤）与C（胞嘧啶）可形成三条氢键连接。
这种“互补配对”结构对于DNA的稳定性起着重要的作用。
DNA双螺旋结构还涉及的其他因素，包括：- 核苷酸磷酸骨架：由相互连接的磷酸残基形成，这些磷酸残基在堆积成长链时负电荷的作用，引发了DNA与核苷酸之间的强相互作用。
- 堆积相互作用：以及各个碱基之间的排斥效应所产生的弱相互作用。
- DNA的“超结构”：由于双螺旋结构的不规则性，导致DNA链上的碱基呈现出交错性的排列结构，形成DNA“超结构”。
三、RNA的结构与DNA不同，RNA结构通常都是单链的，而且可发生许多类型的拓扑学形态。
RNA的结构与功能之间的相互作用通常涉及其折叠和杂交匹配的方式。
RNA的折叠通常涉及许多结构域，并且通常与其他蛋白质配对形成RNA蛋白复合体，以及与其他RNA单链相互作用形成复合物。
杂交型RNA亦常见，其由两个或多个RNA单链形成，这些通过碱基的互补结构连接而成的单链之间相互穿插，形成了具有一定稳定性的“叉状结构”（folds）。
第八章 核酸的结构
第八章核酸的结构主要内容一.核苷酸二.核酸的共价结构三.DNA的高级结构四.RNA的高级结构核糖常见的核苷酸及其缩写符号多磷酸核苷酸3`，5`-环化腺苷酸z5′-磷酸端（常用5′-P表示）；3′-羟基端（常用3′-OH表示）z多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。
5′P dA P dC P dG P dT OH3′5′P A P C P G P U OH3′或5′ACGTGCGT 3′5′ACGUAUGU 3′DNA RNA2.DNA的一级结构DNA的一级结构是由数量巨大的四种核苷酸连接起来的直线或环线多聚体。
包含着生物体的遗传信息。
基因组计划人类基因组中仅有1.1-1.4%编码蛋白质。
2.RNA的一级结构RNA的种类多，结构也不一样。
tRNA含有较多的稀有碱基，3′-端为CCA，5′-端多数为pG，也有的为pC。
一级结构中有一些保守序列，与其特殊结构与功能有关。
真核生物rRNA的甲基化修饰核苷比原核生物多。
原核生物的mRNA是多顺反子mRNA：一条mRNA上有多个编码区、5′-端、3′-端和各编码区间的非编码区。
真核生物的mRNA为单顺反子，5′-端有帽子结构，3′-端有poly（A）尾巴。
帽子结构有助于核糖体对mRNA的识别和结合，使翻译正确起始。
尾巴结构与mRNA的运输与寿命有关。
1953年Watson和Crick提出了著名的DNA双螺旋结构模型。
1962年，沃森与克里克，偕同威尔金斯共享诺贝尔生理或医学奖。
1976年沃森担任美国冷泉港实验室主任。
沃森使冷泉港实验室成为世界上最好的实验室之一。
他还是人类基因组计划的倡导者，1988年至1993年曾担任人类基因组计划的主持人。
DNA双螺旋内容：的多核苷酸链围绕同一中心轴盘绕而成的右手双螺旋（2）碱基处于螺旋内侧，而磷酸及戊糖位于外侧。
碱基的平面与螺旋轴相垂直，糖平面与碱基平面几乎成直角。
第14章核酸的结构
（2）Wilkins（美国人）和Franklin（英国女科学 家）
a.不同来源的DNA具有相似的X射线衍射图谱，说 明应具有相似的结构。
b.DNA具有两条或以上脱氧多核苷酸链构成的螺 旋结构，且沿长轴有0.34nm和3.4nm的周期性 变化。 从Pauling建立的蛋白质α-螺旋也得到了启发。
2、 Watson-Crick双螺旋结构模型
（4）两条核苷酸链，依靠彼此碱基间 形成的氢链结合在一起。碱基配对的规 律是A=T、G=C，碱基平面垂直于螺旋轴
（4）大多数天然DNA都具有双螺旋结构 ,某些病毒的DNA是单链结构,如φ x174 的DNA.
（5）双螺旋DNA分子上的化学键受碱基 对的影响旋转受到限制,使DNA具有刚性 ,但也有一些化学键在一定范围内旋转, 又使DNA分子具有一定的柔韧性,可发生 不同变化而形成不同类型.
对于修饰碱基的核苷，在核苷符号的左侧以小写字母及右上角数 码表示其碱基上的取代基团的性质、数目及位置，如2-甲基腺苷 表示为：m2A，N6-甲基脱氧腺苷表示为m6dA.
对于修饰糖环的核苷，在核苷符号右侧以小写字母表示，如2/－ O－甲基腺苷，写为Am2；
（四）核苷酸
核苷与磷酸所形成的磷酸酯叫核苷酸，有2/、3/、5/-核苷酸和3/、
②环腺苷酸（CNT） ③核苷5/-多磷酸3/-多磷酸化合物
④核苷酸衍生物 HSCoA、 NAD+、NADP+、FAD都含有腺苷酸。 ADPG、UDPG等是糖生物合成的活性糖基供体。
二、核酸的共价结构(核酸的一级结构)
(一)核苷酸的连接方式:一个核苷酸残基的3/-羟基通过 “磷酸二酯键”与下一个核苷酸残基的5/-羟基相连。
证据：牛脾磷酸二酯酶专一从核苷酸链的3/-端水解得3/核苷酸。蛇毒磷酸二酯酶专一从核苷酸链的5/-端水解得 5/-核苷酸，用这两种酶水解RNA链，分别得到3/-核苷酸 和5/-核苷酸。
核酸的结构单位
核酸的结构单位核酸是生物体中重要的生物大分子之一，它是由核苷酸单元组成的长链聚合物。
核酸的结构单位包括核苷酸、单链、双链和DNA/RNA。
一、核苷酸核苷酸是核酸的基本组成单位，由糖、碱基和磷酸组成。
糖分为脱氧核糖和核糖两种，分别与碱基和磷酸通过糖苷键和磷酸酯键连接。
碱基分为嘌呤和嘧啶两类，嘌呤包括腺嘌呤和鸟嘌呤，嘧啶包括胸腺嘧啶和胞嘧啶。
核苷酸的序列决定了核酸的信息内容和功能。
二、单链核酸可以存在于单链或双链形式。
单链核酸以线性形式存在，其中的核苷酸按照特定的顺序连接在一起。
单链核酸具有较高的灵活性和可变性，可通过碱基互补配对与其他核酸相互作用。
三、双链双链核酸由两条互补的单链通过碱基间的氢键相互结合而形成。
DNA是双链核酸的一种，由两条互补的脱氧核苷酸链组成。
DNA 的两条链以反向互补的方式配对，其中腺嘌呤与胸腺嘧啶以两个氢键结合，鸟嘌呤与胞嘧啶以三个氢键结合。
DNA的双链结构赋予了其稳定性和信息传递的能力。
四、DNA/RNADNA和RNA是两种不同的核酸，其结构和功能有所差异。
DNA 是存储和传递遗传信息的分子，RNA则参与基因表达和蛋白质合成过程。
DNA由脱氧核糖、腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶组成，RNA则由核糖、腺嘌呤、尿嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶组成。
此外，DNA是双链结构，RNA则大多以单链形式存在。
在细胞内，核酸不仅仅起到存储和传递遗传信息的作用，还参与了许多生物学过程。
例如，DNA通过复制和转录过程复制和转录出RNA分子，RNA则通过翻译过程将基因信息转化为蛋白质。
此外，核酸还可以通过与其他分子的相互作用调控基因表达、修复DNA 损伤等生命活动。
总结起来，核酸的结构单位包括核苷酸、单链、双链和DNA/RNA。
核苷酸是核酸的基本组成单位，单链核酸具有灵活性和可变性，双链核酸具有稳定性和信息传递能力，DNA和RNA是两种不同的核酸，参与了细胞内的许多生物学过程。
对于研究生物学和进一步理解生命的奥秘，对核酸结构的深入研究至关重要。
核酸的结构和功能
核酸的结构和功能核酸是生命体内十分重要的一种生物大分子，它不仅可以储存遗传信息，还可以传递遗传信息和控制遗传信息的表达。
核酸的结构和功能一直是生物学研究中备受关注的重要领域，本文将从核酸的结构和功能两个方面进行探讨。
一、核酸的结构核酸是由核苷酸单元组成的，每个核苷酸单元由一个糖分子、一个碱基和一个磷酸基团组成。
糖分子是五碳糖，对于RNA来说，是核糖，对于DNA来说，是脱氧核糖。
碱基有四种类型，分别为腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，它们可以自由地组合在一起，形成不同的核苷酸单元。
核苷酸单元通过磷酸基团的连接形成了核酸链。
RNA是单链结构，而DNA是双链结构，其中一条链具有正向朝向，另一条链具有反向朝向。
DNA两条链通过氢键相互串联在一起，即A碱基配对T碱基，C碱基配对G碱基，这种配对方式保证了DNA两条链互补性，且不同的DNA序列具有不同的特异性。
RNA在一些特殊情况下可以形成双链结构，例如siRNA和微小RNA可以通过与靶序列的互补配对来抑制基因表达。
二、核酸的功能核酸的功能主要包括储存遗传信息、传递遗传信息和控制遗传信息的表达。
1. 储存遗传信息DNA作为遗传物质的载体，在细胞分裂和繁殖的过程中，能够确保一定程度的遗传稳定性和连续性。
它能够储存所有生物的遗传信息，并且在细胞复制过程中保持遗传信息的准确复制。
当细胞分裂时，DNA能够在细胞的两个子细胞之间进行遗传信息的传递，从而保证遗传信息的传承。
2. 传递遗传信息RNA作为DNA的转录产物，能够通过核糖体进行翻译，合成蛋白质。
RNA分为mRNA、tRNA和rRNA三类，其中mRNA是将DNA上的遗传信息转录并运送到核糖体的，tRNA是将氨基酸运送到核糖体，rRNA是核糖体的主要构成部分之一。
RNA通过转录和翻译过程，将DNA上的遗传信息传递到蛋白质上，控制蛋白质的合成和功能性质。
3. 控制遗传信息的表达DNA序列中含有许多启动子和基因调控元件，它们能够通过结合转录因子调节基因的表达。
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双螺旋模式
碱基组成分析： Chargaff 规则：[A] = [T]、 [G] = [C] DNA纤维的X-光衍射图谱分析
电位滴定行为： 磷酸基团可滴定，碱基的可解离 基团不能滴定，说明碱基由氢键连接
DNA的碱基组成（Chargaff法则）
本世纪20年代，Levene研究了核酸的化学结构并提出四
5′端
OH OH H O HO O P P O O O 5` 5` H H2 C 2C
NH NH NH 2 2 2 N N N N N N O O O
核苷酸的连接方式
C
O O
核苷酸之间 以磷酸二酯键连 接形成多核苷酸 链（无分支的多 核苷酸长链）， 即核酸
3` 3` O OH HO P O O O 5` 5` CH CH2 2O O 3` O OH HO P O O 5` H2C O N N N N N
DNA：脱氧核糖核酸，主要分布在细胞核内（98％以 上），核外线粒体和叶绿体也有； DNA含量恒定。
RNA：核糖核酸，主要分布在细胞质中（90以上）， 核内有RNA的前体；主要有rRNA、 tRNA、 mRNA； RNA含量与细胞生长状态有关 DNA是遗传物质，具自我复制能力，还作为模板指导 RNA合成，并通过RNA指导蛋白质合成；DNA分子上的 基因突变、重组及损伤修复中的差错，使生物产生 变异和进化。
NH2
嘌呤（purine）
N 7 8 9 NH 5 4 6 3 N
N
N
N
1N 2
O
NH
N
腺嘌呤 Adenine
NH
鸟嘌呤
Guanine
NH2
NH
N
嘧啶（pyrimidine）
5 4 3 2 N
O
NH
NH2 N
6 1 NH
NH
O
Uracil 尿嘧啶
O H3 C NH
NH
O
Cytosine 胞嘧啶
NH
二） DNA的二级结构——双螺旋结构
Watson, Crick （1953）在Chargaff法则及Wilkins,Franklin的X
线衍射工作基础上提出DNA的双螺旋（double helix）结构模型：
(1) DNA双螺旋中的两股链走向是反平行的，一股 链是5′→3′走向，另一股链是3′→5′走向。两 股DNA链围绕一假想的共同轴心形成一右手螺旋结 构，双螺旋的螺距为3.4nm，直径为2.0nm。表面形 成一条大沟，一条小沟。 大沟与小沟是蛋白质识别 DNA
★ 1953年,Watson和Crick创立的DNA双 螺旋结构模型，不仅阐明了DNA分子的 结构特征，而且提出了DNA作为执行生 物遗传功能的分子，从亲代到子代的 DNA复制(replication)过程中，遗传信 息的传递方式及高度保真性，为遗传学 进入分子水平奠定了基础，成为现代分 子生物学发展史上最为辉煌的里程碑。
★ 1944年,Oswald Avery,Colin Macleod 和
Maclyn McCartห้องสมุดไป่ตู้发现，一种有夹膜、表面光滑、 具致病性的肺炎球菌（S型）中提取的核酸DNA(脱 氧核糖核酸)，可使另一种无夹膜，表面粗糙、不 具致病性的肺炎球菌（R型）的遗传性状发生改变， 转变为有夹膜，具有致病性的肺炎球菌，且转化 率与DNA纯度呈正相关，若将DNA预先用DNA酶降解， 转化就不发生。该项实验彻底纠正了蛋白质携带 遗传信息这一错误认识，确立了核酸是遗传物质 的重要地位；
大肠杆菌
小麦 鼠
猪：肝
胸腺 脾 酵母
DNA碱基组成规律：
1. 同一生物的不同组织的DNA 2. 同一种生物DNA碱基组成不随生物体的年龄、营养状态 3. 几乎所有的DNA，无论种属来源如何，其腺嘌呤摩尔含 量与胸腺嘧啶摩尔含量相同［A］ =［T］，鸟嘌呤摩尔含 量与胞嘧啶摩尔含量相同［G］ =［C］，总的嘌呤摩尔含 量与总的嘧啶摩尔含量相同［A］＋［G］=［C］＋［T］。 4. 不同生物来源的DNA碱基组成不同，表现在A＋T/G＋C 比值的不同。这些结果后来为DNA的双螺旋结构模型提供了 一个有力的佐证。
核酸的化学
STRUCTURE AND FUNCTION OF NUCLEIC ACID
本章内容
一、核酸的概念与重要性
二、核酸的组成成分 三、DNA的结构 五、RNA的结构和功能 六、核酸的性质 七、核酸的序列测定
一、核酸的概念与重要性
（一）核酸的概念
（二）核酸的发现和研究工作进展
（三）核酸的种类、分布和含量
核苷酸： AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸：
dAMP, dGMP, dTMP, dCMP
体内重要的游离核苷酸及其衍生物
*多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP
如AMP、ADP、ATP
*环化核苷酸:
cAMP ，cGMP
被称为第二信使，有放大激素的作用。
*含核苷酸的一些重要辅酶 :
辅酶 NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP，在物质代谢和能量代谢中起重要作用。
嘧啶碱基之间以氢链相连，称为碱基互补配对或碱基配
对(base pairing)，碱基互补配对总是出现于A与T之间
(A=T)，形成两个氢键；或者出现于G与C之间(G=C)，形
核酸的概念
• 核酸是生物体内一类富含磷酸 基团的酸性较强的高分子化合 物，由许多核苷酸单元按一定 顺序连接所组成的多聚核苷酸， 是 生物遗传信息的载体。
核酸的发现和研究工作进展
★1868–1869年Friedich.miescher从脓细胞中提取到‘核素’ ★1944年O.T.Avery等人证实 DNA 是遗传物质 ★1953年J.D.watson和F.H.C.Crick发现 DNA的双螺旋结构 ★1968年M.W.Niberg发现 遗传密码 ★1975年H.M.Temin和 D.Baltimore发现 反转录酶 ★1981年W.Gilbert和 F.Sanger建立 DNA 测序方法 ★1985年 PCR 技术 的发明 ★1990年美国启动 人类基因组计划( HGP )
NH2 N
O OH
O OH
O O CH2 N O N
N
HO P O P O P
OH
NH2 N O N N
ATP
OH OH
HO P
OH
NH2 N
O
CH2
N O
AMP
OH OH
O OH
O O CH2 N O N
N
HO P O P
OH
ADP
OH OH
NH2 N O CH2 N O N N
cAMP
O P OH O OH
核苷
戊糖与嘧啶或嘌呤碱以糖苷键连接就称为核苷， 通常是戊糖的C1′与嘧啶碱的N1或嘌呤碱的N9相连 接。 核苷 ：AR, GR, UR, CR 脱氧核苷 ：AdR, GdR, TdR, CdR
核苷酸 核苷 (脱氧核苷) 和磷酸 以磷酸酯键连接形成核苷酸 (脱氧核苷酸)
O HO P OH OH OH O CH 2 O NH2 N N O
后来的研究又发现了另一类核
酸：核糖核酸RNA(ribonucleic acid)， RNA在遗传信息的传递中起着重要的作 用。从此，核酸研究的进展日新月异， 如今，由核酸研究而产生的分子生物
学及其基因工程技术已渗透到医药学、
农业、化工等领域的各个学科，人类
对生命本质的认识进入了一个崭新的
天地。
核酸的种类、分布和含量
（4）氢键维持双链横向稳定性， 碱基堆积力维持双链纵向稳定性。
(2) 链的骨架 (backbone) 由交替出现的亲水的脱氧核
糖基和磷酸基构成，位于双螺旋的外侧。碱基位于双螺
旋的内侧，两股链中的嘌呤和嘧啶碱基以其疏水的、近 于平面的环形结构彼此密切相近，平面与双螺旋的长轴 相垂直；螺旋直径约为2nm。 (3) 一股链中的嘌呤碱基与另一股链中位于同一平面的
核苷酸假说；40年代末，Avery,Hershey和Chase的实验严 密地证实了DNA就是遗传物质；50年代初，Chargaff应用 紫外分光光度法结合纸层析等简单技术，对多种生物DNA 作碱基定量分析，发现DNA碱基组成有如下规律：
不同生物来源的DNA四种碱基比例关系
DNA来源 腺嘌呤 （A） 25.4 27.3 28.6 29.4 30.0 29.6 31.3 胸腺嘧啶 （T） 24.8 27.1 28.4 29.7 28.9 29.2 32.9 鸟嘌呤（G） 24.1 22.8 21.4 20.5 20.4 20.4 18.7 胞嘧啶 （ C） 25.7 22.7 21.5 20.5 20.7 20.8 17.5 1.079 1.43 （A+T）/ （G+C） 1.01 1.21 1.33
NH NH2 2 N N N N
A
G
NH2
O N N NH
3′端
3` OH
DNA的结构
• • • • （一） DNA的一级结构 （二） DNA的二级结构 （三） DNA的三级结构 （四）真核细胞染色体的组装
DNA的一级结构
• 指核酸分子中核苷酸的排列顺序，以及核苷酸 之间的连接方式。 • 1、DNA分子的多核苷酸链由数量不等的四种脱 氧核糖核苷酸（dNMP）通过3′，5′－磷酸二酯 键（每个核苷酸的3，－羟基与下一个核苷酸的 戊糖上的5，－磷酸缩合成酯）连接起来。 • 2、脱氧核糖与磷酸相间排列构成DNA主链骨架， 碱基有次序的连接在主链上。 • 3、线形DNA分子有两个游离末端： 3，－末端 和 5，－末端。
O
Thymine 胸腺嘧啶
核酸中五种碱基中的酮基和氨基，均位于 碱基环中氮原子的邻位，可以发生酮式-烯醇 式或氨基-亚氨基之间的结构互变。这种互变 异构在基因的突变和生物的进化中具有重要 作用。