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双螺旋结构,为什么DNA分子呈现双螺旋结构

来源:连笔字网 2023-12-02 05:11:14 作者:连笔君

为什么DNA分子呈现双螺旋结构

DNA分子呈现双螺旋结构的原因是双螺旋结构是进化的结果。双螺旋相比单链更稳定,可以保证遗传的稳定。
DNA是脱氧核糖核酸,又称去氧核糖核苷酸,是染色体主要组成成分,同时也是主要遗传物质。DNA分子的双螺旋结构是相对稳定的。这是因为在DNA分子双螺旋结构的内侧,通过氢键形成的碱基对,使两条脱氧核苷酸长链稳固地并联起来。另外,碱基对之间纵向的相互作用力也进一步加固了DNA分子的稳定性。各个碱基对之间的这种纵向的相互作用力叫做碱基堆集力,它是芳香族碱基π电子间的相互作用引起的。现在普遍认为碱基堆集力是稳定DNA结构的最重要的因素。再有,双螺旋外侧负电荷的磷酸基团同带正电荷的阳离子之间形成的离子键,可以减少双链间的静电斥力,因而对DNA双螺旋结构也有一定的稳定作用。

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。

DNA为什么是双螺旋结构

双螺旋有的以下特征,足以说明它很稳定
1,它的两条链是紧密缠绕在一起的,就像麻花一样.
2,碱基与碱基之间是氢键连接起来的,A与T之间是两个氢键,GC之间是三个氢键.
3,磷酸糖骨架在外,碱基在内.
4,双螺旋骨架外面形成了大沟和小沟.结合了多种蛋白质
所以以上结构决定其稳定性

DNA为什么是双螺旋结构?有什么意义?

DNA是双螺旋结构原因:

DNA的双螺旋结构巧妙,生物体需要各种能量物质,在不同阶段进行不同的活动。而这些东西全部都由基因指挥完成,这样就需要庞大的不同的基因完成不同的事,为了使一个细胞能够装的下这个更多的基因。

DNA是双螺旋结构意义:

双螺旋结构最能节省空间的螺旋结构,这种结构在长度和半径上都进行了压缩处理。而且高度的螺旋结构,也使得DNA的紧密,碱基几乎不暴露在外面,也使得基因受到更好的保护。

双螺旋碱基配对的方式存在,使得一个点位基因发生突变的概率降低,只有两条链上的碱基发生突变基因才能突变。双螺旋结构的DNA是一种可能是最合理的存在方式。

扩展资料:

双螺旋模型不仅意味着探明了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。

参考资料来源:百度百科-DNA双螺旋结构

DNA的双螺旋结构是什么意思

DNA的空间结构
双螺旋结构特点:主链由两条反向平行的多核甘酸链组成,形成右手螺旋。主链在螺旋外侧,碱基在内侧。碱基对配对,A和T,C和G,满足Chargaff的当量的规律。DNA双螺旋结构的螺距为3.4nm,包含10个核苷酸,双螺旋的平均直径为2nm.此外,DNA双螺旋中存在大沟和小沟。
http://www.eku.cc/xzy/sctx/141502.htm (dna立体结构示意图)

生物DNA为什么是螺旋状

DNA在生理环境的离子强度和pH下会形成双螺旋结构。这只是因为在生理条件下两个互补DNA分子在和水、盐随机互相作用的过程中会发现双螺旋的构象有着最低的自由能,当它们相遇时因为氢键的亲和力,化学平衡会自发地向双螺旋方向发展,就像水蒸气形成氢键凝结成液态水一样。但这并不代表DNA永远是双螺旋结构。
首先双螺旋结构不是单一的,随着温度、pH和盐浓度的条件改变会形成三种结构: A,B,Z
DNA structure in detail 其中Z型构象是左手螺旋,可见左手螺旋并非不可能。Z结构可能在嘌呤-嘧啶交替的结构上出现,比如5'-CGCGCGCG-3' /5'-CGCGCATGC-3'。
其次在非生理条件的时候、或是在解旋酶的催化下DNA会被解开成为两个单分子(不再具有螺旋,常称为变性)。
DNA Denaturation, Annealing and Replication
所谓"非生理条件"比较容易做到的是比较高的温度,比如如果加热到100度,几乎所有DNA都会变性,但其他条件也可能达到这个效果。

双螺旋结构为什么能说明DNA能作为遗传信息的存储分子

1、比较稳定
2、边解旋边复制,易于复制的准确性

结构与功能的相统一 也是存在的必然原因

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