DNA的结构
(完整版)DNA分子的结构详解

⑵转运RNA(tRNA):含有反密码子
tRNA
一个转运RNA 只能携带一种特定的氨基酸!
细胞中的转运RNA至少有 61 种!
UA U
异亮氨酸
UA U 携带什么氨基酸?
A U A mRNA
5.转录 地点:主要在细胞核 模板: DNA的一条链 原料: 4 种核糖核苷酸 条件: RNA聚合酶、ATP
DNA分子是有 2 条链组成,反向平行 盘旋
成 双螺旋 结构。 脱氧核糖和磷酸 交替连接,排列在外侧, 构成基本骨架; 碱基对 排列在内侧。 碱基通过 氢键 连接成碱基对,并遵循
碱基互补配对 原则。
2、DNA的多样性
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
碱基对的排列顺 序是千变万化
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
一个DNA分子的结构
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
T 脱氧核苷酸
磷酸
脱氧
碱基
核糖
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
硫酸二酯键
一条脱氧核苷酸链
…
DNA 分 子 结 构 主 要 特 点
A
T
C
G
A
T
A
T
C
DNA分子的结构详解

DNA分子的结构详解DNA(脱氧核糖核酸)是生物体内储存和传递遗传信息的分子。
它通过对其特殊的结构和序列进行复制、转录和翻译,指导生物体的发育和功能。
DNA分子的结构包括双螺旋结构、碱基配对和其他辅助结构。
DNA的双螺旋结构是由两条螺旋状的链条组成,这两条链条互相缠绕并通过氢键相互保持稳定。
一条链条的末端与另一条链条的末端方向性相反,形成了一个沿着链条方向递增的极性。
这种双螺旋结构被称为B型DNA,是DNA最常见的形式。
DNA分子的碱基是构成DNA序列的基本单元。
DNA分子中存在着四种不同的碱基:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
这四种碱基通过特定的碱基配对规则相互配对,A与T之间形成两条氢键,G与C之间形成三条氢键,从而使得两条DNA链之间保持稳定的结构。
除了双螺旋结构和碱基配对,DNA分子还有一些辅助结构,包括起始点、复制泡和DNA超螺旋。
DNA复制的起始点是DNA链的特定区域,用于启动DNA复制过程。
在复制过程中,起始点会形成一个复制泡,其中包含两条链的两个分离区域。
复制泡的形成使得DNA复制酶能够进入并复制DNA。
DNA超螺旋是指DNA分子在螺旋轴周围形成的进一步扭曲。
DNA分子的结构不仅仅是一个静态的双螺旋、碱基配对和辅助结构的组合,还具有一些动态特性。
DNA可以通过一系列的生物化学过程来进行复制、转录和翻译。
DNA复制是指DNA分子在细胞分裂时复制自身的过程。
DNA复制过程中,DNA双链被解开形成两条单链,然后每条单链再通过碱基配对原则复制成新的DNA分子,最终形成两个完全一致的DNA分子。
DNA转录是指DNA分子通过转录酶将其遗传信息转录成RNA分子的过程。
转录过程中,DNA双链的其中一条链被解开,转录酶沿着DNA模板链合成一条与DNA编码链相互配对的RNA分子。
这条RNA分子可以被进一步翻译成蛋白质或发挥其他功能。
DNA翻译是指RNA分子通过核糖体将其遗传信息转化为蛋白质的过程。
dna分子的结构是什么结构的双螺旋

dna分⼦的结构是什么结构的双螺旋
DNA分⼦由两条平⾏的链组成,两条链互相绕成螺旋状,称为双螺旋。
每条链都由称为脱氧核糖的糖分⼦与磷酸在交替连接⽽成。
脱氧核糖核酸(DNA)结构
两条单链以双螺旋结构结成。
单链是指由许多脱氧核苷酸残基按⼀定顺序彼此⽤3’,5’-磷酸⼆酯键相连构成的长链。
作⽤是:原核细胞的染⾊体是⼀个长DNA分⼦。
真核细胞核中有不⽌⼀个染⾊体,每个染⾊体也只含⼀个DNA分⼦。
不过它们⼀般都⽐原核细胞中的DNA分⼦⼤⽽且和蛋⽩质结合在⼀起。
DNA分⼦的功能是贮存决定物种的所有蛋⽩质和RNA结构的全部遗传信息;策划⽣物有次序地合成细胞和组织组分的时间和空间;确定⽣物⽣命周期⾃始⾄终的活性和确定⽣物的个性。
除染⾊体DNA外,有极少量结构不同的DNA存在于真核细胞的线粒体和叶绿体中。
DNA病毒的遗传物质也是DNA。
DNA分⼦结构的特点:
(1)DNA分⼦是由两条链组成的,并按反向平⾏⽅式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA分⼦中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本⾻架;碱基排列内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,即:A和T配对,G和C配对。
(碱基互补配对原则)。
《DNA 的分子结构和特点》 知识清单

《DNA 的分子结构和特点》知识清单DNA,即脱氧核糖核酸,是生物体内极其重要的大分子物质,承载着遗传信息。
了解 DNA 的分子结构和特点对于理解生命的奥秘至关重要。
一、DNA 的分子组成DNA 由脱氧核苷酸组成。
每个脱氧核苷酸由三部分构成:含氮碱基、脱氧核糖和磷酸基团。
含氮碱基有四种,分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
碱基之间遵循特定的配对原则,即 A 与 T 配对,G 与 C 配对,这种配对关系被称为碱基互补配对原则。
脱氧核糖是一种五碳糖,它与含氮碱基相连形成核苷,再与磷酸基团结合形成脱氧核苷酸。
磷酸基团则通过酯键与脱氧核糖的 5'位羟基相连。
二、DNA 的分子结构DNA 具有双螺旋结构,这一结构是由沃森和克里克于 1953 年提出的。
双螺旋结构就像是一个螺旋上升的楼梯。
两条核苷酸链反向平行,一条链的方向是5'→3',另一条链则是3'→5'。
碱基位于双螺旋结构的内侧,通过氢键相互连接形成碱基对。
A 与T 之间形成两个氢键,G 与 C 之间形成三个氢键。
由于 GC 碱基对之间的氢键数量多于 AT 碱基对,因此 GC 含量高的 DNA 分子相对更加稳定。
脱氧核糖和磷酸基团交替连接,构成了双螺旋结构的骨架,位于外侧。
双螺旋结构的直径约为 2nm,每一圈螺旋包含 10 个碱基对,螺距为 34nm。
三、DNA 分子的特点1、稳定性DNA 分子的稳定性主要源于以下几个方面。
首先,碱基互补配对原则使得两条链能够紧密结合,保证了遗传信息的准确传递。
其次,脱氧核糖和磷酸基团构成的骨架结构稳定,不易被破坏。
再者,碱基对之间的氢键以及碱基堆积力等相互作用也有助于维持 DNA 分子的结构稳定。
2、多样性DNA 分子中碱基的排列顺序千变万化,这使得 DNA 能够储存极其丰富的遗传信息。
假设一个 DNA 片段有 n 个碱基对,那么其可能的排列方式就有 4 的 n 次方种。
DNA的分子结构

二. DNA的二级结构
(三) 双螺旋结构模型的基本特征
1. 反向平行 的双链沿中心 轴盘绕成右手螺旋。
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二. DNA的二级结构
A=T
G≡ C
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二. DNA的二级结构
(三) 双螺旋结构模型的基本特征
5. 双螺旋直径为2nm,每对脱氧核苷酸残基沿 纵轴旋转36°,上升0.34nm。所以每10个 碱基对形成一个螺旋,螺距3.4nm。
当水合的DNA脱水时,转变为A型。
还有Z型的DNA 。首先在富含GC的DNA短片 段中发现,后来证明天然DNA中也有。
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二. DNA的二级结构
(五) DNA双螺旋构象的多态性
在体内,B-DNA与Z-DNA可以相互转换,后者
在细胞中可能起着帮助解链和调控基因表达的作用。
类型 旋转方向 螺旋直径
5
6
2003年4月24
日 , Nature 杂 志
发表了纪念文章
6
James Watson (left) and Francis Crick with their model of DNA double helix .
7
分子生物学的新时代 就此开始了!
7
二. DNA的二级结构
(二) 双螺旋结构模型提出的依据
右 右 2.3 2.0
螺距 每转碱基对数 碱基对间距 碱基倾角
2.8 3.4 11 10 0.255 0.34 20 0
A-DNA B-DNA
Z-DNA
左
1.8
4.5
12
0.37
7
类型 NA Z-DNA
右 2.3 2.8 11
右 2.0 3.4 10
1、DNA的X-射线衍射图
DNA的结构与复制

DNA的结构与复制DNA(脱氧核糖核酸)是一种重要的生物分子,它负责存储和传递生物遗传信息。
在本文中,我们将探讨DNA的结构及其在细胞中的复制过程。
一、DNA的结构DNA由两条互补的链组成,每条链都由一系列核苷酸单元连接而成。
每个核苷酸单元由一个含有糖分子(脱氧核糖)的核苷酸碱基、一个磷酸基团和一个含有氮碱基的碱基组成。
DNA分子的两条链通过碱基间的氢键互相结合,形成一个双螺旋结构。
DNA的碱基组成包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
这些碱基按照一定的规则组合,形成了遗传信息的密码。
二、DNA的复制DNA复制是指在细胞中生成与原有DNA完全相同的新DNA分子的过程。
它是细胞分裂和生物遗传的基础。
1. 需要的材料和酶DNA复制需要一些材料和酶来完成。
首先,需要一个DNA模板,它提供了复制过程中所需的遗传信息。
其次,需要四种核苷酸单元,即腺苷酸(A)、胸苷酸(T)、鸟苷酸(G)和胞苷酸(C),它们将与模板DNA上的互补碱基配对。
最后,还需要DNA聚合酶等酶类来催化反应。
2. 复制的步骤DNA复制可以分为三个步骤:解旋、复制和连接。
(1)解旋:复制开始时,DNA双螺旋结构被酶解开,形成两条单链。
(2)复制:在每条单链上,核苷酸单元与模板DNA上的互补碱基配对。
例如,A与T配对,G与C配对。
DNA聚合酶能够催化这些核苷酸单元的连接,形成新的DNA链。
(3)连接:新合成的DNA链与原有的DNA链连接在一起,形成完整的双螺旋结构。
这一过程由DNA连接酶完成。
三、DNA复制的意义DNA复制是细胞生命周期中一个重要的过程,它具有以下几个重要的意义:1. 遗传信息的传递:通过复制,细胞能够将遗传信息传递给下一代细胞。
这样,生物的遗传特征得以传承和保持。
2. 细胞分裂的基础:DNA复制是细胞分裂过程中的关键步骤。
在细胞分裂时,新生成的细胞需要获得与母细胞完全相同的DNA。
3. 突变和进化的基础:在DNA复制过程中,有时会发生错误。
DNA分子的结构

∙DNA分子的结构:1、DNA的元素组成:C、H、O、N、P2、DNA分子的结构:DNA的双螺旋结构,两条反向平行脱氧核苷酸链,外侧磷酸和脱氧核糖交替连结,内侧碱基对(氢键)碱基互补配对原则。
3、模型图解:4、DNA分子的结构特性(l)稳定性:DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变;两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性:DNA分子中碱基时排列顺序多种多样。
(3)特异性:每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
∙∙知识点拨:碱基互补配对的规律:∙∙知识拓展:1、两条链之间的脱氧核苷酸数目相等→两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等。
2、碱基配对的关系是:A(或T)一定与T(或A)配对、G(或C)一定与C(或G)配对,这就是碱基互补配对原则。
其中,A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键。
3、DNA分子彻底水解时得到的产物是脱氧核苷酸的基本组分,即脱氧核糖、磷酸、含氮碱基。
∙题文生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。
其中X、Y代表元素,A、B、C是生物大分子,①、②、③代表中心法则的部分过程。
请据图回答下列问题:(1)紫茉莉细胞中A分子中含有的矿质元素是_______,中学生物学实验鉴定A分子通常用_______试剂,鉴定C分子______(需、不需)要沸水浴加热。
(2)甲型H1N1流感病毒体内含有小分子a_____种,小分子b_____种。
(3)不同种生物经过①合成的各新A生物大分子之间存在着三点差异,这些差异是什么?________,_______ _,________。
(4)在经过①合成的各新A生物大分子中,(C+G):(T+A)的比值与其模板DNA的任一单链________(相同、不相同)。
题型:读图填空题难度:偏难来源:广西自治区模拟题答案(1)N、P 二苯胺不需(2)0 4(3)碱基的数目不同碱基的比例不同碱基排列顺序不同(4)相同题文下图是某种遗传病的家系图(显、隐性基因用A、a表示)。
DNA的结构

DNA的结构一、DNA的一级结构——碱基序列DNA的一级结构即是指四种核苷酸(dAMP、dCMP、dGMP、dTMP)按照一定的排列顺序,通过磷酸二酯键连接形成的多核苷酸,由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同,故又可称为碱基顺序。
【要点】:1、DNA中的碱基排列顺序构成了DNA的一级结构。
2、核苷酸之间的连接方式是:一个核苷酸的5′位磷酸与下一位核苷酸的3′-OH形成3′,5′磷酸二酯键,构成不分支的线性大分子。
3、DNA分子具有严格的方向性。
5′末端为游离磷酸基,3′末端为游离羟基(-OH)。
二、DNA的二级结构——双螺旋结构1、双螺旋结构模型(1)DNA是反向平行的互补双链结构①两条脱氧核苷酸链反向平行,一股链是5′→3′走向,另一股链是3′→5′走向。
②脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交替连接位于双链外侧,形成DNA分子骨架③碱基通过碱基互补配对形成氢键,排列在内侧[氢键]:氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(OF N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键。
X与Y可以是同一种类分子,如水分子之间的氢键;也可以是不同种类分子。
(2)DNA双链是右手螺旋结构①螺旋直径:2nm②螺距:3.4nm③螺旋一周包含:10对碱基④每对碱基旋转角度:36°⑤每对碱基平面距离:0.34nm⑥两股链之间在空间上形成一条大沟和一条小沟,这是蛋白质识别DNA的碱基序列,与其发生相互作用的基础。
(3)疏水力和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定横向靠氢键,纵向靠碱基平面间的疏水堆积水。
从总能量意义上讲,碱基堆积力对于双螺旋结构的稳定性更重要。
总之,DNA的双螺旋结构永远处于动态平衡中。
[为啥我们的DNA是右手螺旋?]已知右旋的B型DNA是通常生理环境下最稳定的构象,在特殊状况下也存在左旋DNA如Z 型,但是这个特殊状况在生物体内很少。
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