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2022山东医学基础知识：核酸的结构和功能

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真核生物的DNA位于细胞质、细胞核和线粒体内。DNA的空间结构可分为二级结构和高级结构。

一、DNA的一级结构——碱基序列

核酸的一级结构是构成核酸的核苷酸或脱氧核苷酸从5’-末端到3’-末端的排列顺序。由于核苷酸之间的差异在于碱基不同，故核苷酸的一级结构为其碱基序列。

二、DNA的二级结构是双螺旋结构

1.DNA双螺旋结构具有下列特征：

(1)DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成。两条多聚脱氧核苷酸链围绕着同一个螺旋轴形成反平行的右手螺旋的结构。两条链中一条链的5’→3’方向是自上而下，而另一条链的5’→3’方向是自下而上，呈现出反向平行的特征。DNA双螺旋结构的直径为2.37nm，螺距为3.54nm。

(2)DNA的两条多聚脱氧核苷酸链之间形成了互补碱基对，碱基对平面与双螺旋结构的螺旋轴近乎垂直。平均而言，每一个螺旋有10.5个碱基对，碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm。

(3)两个碱基对平面重叠产生了碱基堆积作用，它和互补链之间碱基对的氢键共同维系着DNA双螺旋结构的稳定(DNA双螺旋结构纵向靠碱基堆积力稳定，横向靠氢键稳定)。

2.Chargaff规则：(1)不同生物个体的DNA，其碱基组成不同;(2)同一个体的不同器官或不同组织的DNA具有相同的碱基组成;(3)对于一个特定组织的DNA，其碱基组分不随其年龄、营养状态和环境而变化;(4)对于一个特定的生物体，腺嘌呤(A)的摩尔数与胸腺嘧啶(T)的摩尔数相等，鸟嘌呤(G)的摩尔数与胞嘧啶(C)的摩尔数相等。因此，[A]=[T]，[C]=[G];[A]+[G]+[T]+[C]=100%。碱基与碱基之间的连接中，[A]和[T]之间靠2个氢键连接，[C]和[G]之间靠3个氢键连接。

三、DNA的三级结构

DNA的双螺旋结构进一步盘曲形成更大更复杂的结构，称为DNA的三级结构，即超螺旋结构。

四、DNA是主要的遗传物质