Page 50 - 第九版生物化学

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第二章核酸的结构与功能 35
屯 kk y, 201 8
伐 kk y , 2 018

二、 DNA 是脱氧核糖核苦酸通过 3', 5'-磷酸二酷键聚合形成的线性大分子

DNA 是多个脱氧核糖核昔酸聚合而成的线性大分子，脱氧核糖核昔酸之间是通过 3',5'-磷酸二

酷键 (phosphodiester bond) 共价连接的。这条多聚脱氧核糖核昔酸分子的一端是连接在 C-5' 原子上的

磷酸基团，另一端是 C-3' 原子上的轻基，它们分 5'磷酸基团
别称为 5'-端 (5'-end) 和 3'-端 (3'-end) 。 这条

多聚脱氧核糖核昔酸链的 3'-经基可以与另一

个游离的脱氧核昔三磷酸的 ex-磷酸基团发生缩

合反应，生成了一个新的 3',5'-磷酸二酷键，并

将原来的多聚脱氧核糖核昔酸链在 3'-端增加

了一个脱氧核糖核昔酸。这个延长的多聚脱氧

核糖核昔酸链的 3'-端仍然保留着一个经基，它

可以继续与游离的脱氧核昔三磷酸的 ex-磷酸基

团反应，继续生成一个新的 3',5'-磷酸二酷键。

这样的反应可以反复进行下去生成一条多聚脱

氧核昔酸链 (polydeoxyribonucleotides) , 即 DNA

链（图 2-6) 。多聚脱氧核昔酸链只能从它的 3'-

端得以延长，由此， DNA 链有了 5'---+3' 的方

向性。

三、 RNA 是核糖核苦酸通过 3', 5'-

磷酸二酷键聚合形成的线性大分子

与 DNA 相似， RNA 是多个核昔酸分子在 3'- 轻基
RNA 聚合酶催化下通过 3',5'-磷酸二酷键连接
图 2-6 多聚核苦酸的化学结构式

形成的线性大分子，并且也具有 5'-3' 的方向性。虽然核糖核昔酸的 C-2' 原子也有一个经基，但是多

聚核糖核昔酸分子的磷酸二酷键一般只能在 C-3' 原子和 C-5' 原子之间形成。 RNA 与 DNA 的差别仅

在于： (DRNA 的戊糖环是核糖而不是脱氧核糖； @RNA 的密唗是胞啼唗和尿啼唗，一般没有胸腺啼

唗，所以构成 RNA 的 4 种基本核昔酸是 AMP 、 GMP 、 CMP 和 UMP 。

四、核酸的一级结构是核昔酸的排列顺序

基于 DNA 链和 RNA 链的方向性，人们把 RNA 的核昔酸和 DNA 的脱氧核昔酸从 5' -端至 3'-端的
排列顺序定义为核酸的一级结构 (primary structure) 。 核昔酸之间的差异仅在于碱基的不同，因此核
酸的一级结构也就是它的碱基序列 (base sequence) 。 核酸一级结构的书写方式如图 2 -7 所示 。

A 祜［从沁忙上 G 核酸分子的大小常用核昔酸数目 岔
(nucleotide 或 nt, 用千单链 DNA 和 RNA) 或碱
t 基对数目 (base pair, hp 或 kilobase pair, kb , 用 w“lR
于双链 DNA) 来表示 。 长度短于 50 个核昔酸
5'p-ApGpGpTpCpApApTpCpCpApG -OH 3' 的核酸的片段常被称为寡核昔酸 (oligonucle-
otide) 。 自然界中的 DNA 的长度可以高达几
! 十万个碱基对 。 DNA 携带的遗传信息完全依
靠碱基排列顺序变化。可以想象，一个由 n 个
5'AGGTCAATCCAG 3' 脱氧核昔酸组成的 DNA 会有矿种不同的排列
组合，从而提供了巨大的遗传信息编码潜力 。
t

AGGTCAATCCAG

图 2-7 核酸的一级结构以及书写法