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简答题试述DNA的二级结构和空间结构。
  • (1)dna的二级结构——双螺旋结构。1953年，watson和crick提出的dna双螺旋结构具有下列特点： 1)两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴构成双螺旋结构，一条链的走向是5'→3'，另一条链的走向必定是3'→5'。碱基位于螺旋内侧，脱氧核糖与磷酸在螺旋外侧。一般为右手螺旋，表面有深沟、浅沟各一条。 2)螺旋直径为2nm，碱基相距0.34nm，每10对碱基形成一个螺旋，螺距3.4nm。 3)碱基平面垂直于螺旋中心轴。相邻碱基互相偏离36°，溶液中相邻碱基平面错开约20°，稳定双螺旋结构的力主要是相邻碱基平面间的碱基堆叠力，即van der waal力。 4)dna分子的两条链严格按碱基配对规律，即a配t，g配c。对应碱基间靠氢键相连。a-t间2条氢键(a=t)，g-c间3条氢键(g≡c)，形成互补链。 5)上述结构称为b-dna，最为稳定。dna因含水量的不同，其二级结构也显示一定差异，向其水溶液中加入乙醇，双螺旋可从b-dna变向c-dna，最后变成a-dna。1979年rich等又发现左手螺旋的dna存在，因螺旋曲折呈锯齿状，故称为z-dna。肝癌诱发剂黄曲霉b，具有强烈阻碍b-dna向z-dna转变的作用。 dna的基本功能是以基因形式携带遗传信息，通过复制与转录，使遗传信息代代相传，从而成为生命遗传繁殖和个体生命活动的物质基础。基因是指dna分子中的特定区段，其所含核苷酸序列决定了表达的蛋白质分子的氨基酸序列，亦反映出基因的功能。 (2)dna的超螺旋结构：原核生物的dna分子会在双螺旋的基础上进一步扭转盘曲，形成超螺旋，使体积压缩。在真核生物的染色质中，组蛋白ha，hb，h和h各两分子组成八聚体，八聚体外绕有近两圈140～145个碱基对的dna，构成一个核小体(nucleosome)。各核小体之间由组蛋白hi结合25～100个碱基对的dna进行连接，组成串珠状结构，此即高等动物染色质的基本结构。串珠状结构进一步卷曲成筒状，即为染色质纤维，再进一步折叠，就形成了染色单体。人类细胞核中共有46条（23对）染色体，它们的dna总长达1.7m，但经过折叠压缩，46条染色体总长不过200nm。

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