DNA 的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,排列在 DNA 双螺旋的外侧,含氮碱基则位于双螺旋内侧,这是高中生物以及分子生物学的核心考点,DNA 的基本单位是脱氧核苷酸,每一个脱氧核苷酸由一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成,相邻脱氧核苷酸之间依靠磷酸二酯键连接,也就是上一个脱氧核苷酸的脱氧核糖,和下一个脱氧核苷酸的磷酸相连,不断串联形成长链,最终形成外侧稳定的骨架结构,这个骨架负责维持双螺旋整体的形态稳定,碱基配对则依靠氢键,完成 A 与 T、G 与 C 的互补配对,很多考题容易混淆,会把碱基当成骨架组成部分,答题的时候一定要区分清楚,骨架是脱氧核糖加磷酸,碱基不属于基本骨架。
之所以是脱氧核糖和磷酸交替排列,是因为脱氧核糖属于五碳糖,带有羟基位点,可以和磷酸形成磷酸二酯键,这种共价键稳定性强,可以把大量脱氧核苷酸串联成长链,磷酸基团带有负电荷,也让 DNA 整条链带有负电性,双螺旋外侧带负电的骨架,也会影响后续蛋白质结合、电泳迁移等性质,碱基在内侧通过氢键互补配对,氢键属于弱作用力,容易在高温或者变性条件下断开,但是外侧的脱氧核糖磷酸骨架依靠共价键,稳定性要高很多,这也是 DNA 可以稳定储存遗传信息的结构基础。
结构组成要点清单
第一 组成成分 脱氧核糖 磷酸
第二 连接化学键 磷酸二酯键
第三 位置 双螺旋外侧
第四 内侧部分 含氮碱基 A T G C,依靠氢键互补配对
第五 基本单位 脱氧核苷酸
相关概念区分
脱氧核糖 属于五碳糖,DNA 特有的五碳糖,RNA 里面对应的是核糖
磷酸 无机磷酸基团,参与形成磷酸二酯键
含氮碱基 不属于骨架,分为腺嘌呤 A 胸腺嘧啶 T 胞嘧啶 C 鸟嘌呤 G
磷酸二酯键 连接相邻脱氧核苷酸,是骨架连续的关键化学键
氢键 连接互补碱基对,在内侧,不属于骨架的连接键
结构对照表格
| 结构位置 | 组成物质 | 连接作用力 |
|---|---|---|
| 外侧基本骨架 | 脱氧核糖 + 磷酸 | 磷酸二酯键 共价键 |
| 双螺旋内侧 | 含氮碱基 | 氢键 |
常见易错点
第一 易错点 误认为骨架包含碱基,答题错误,碱基在内侧,不是骨架成分
第二 易错点 混淆 DNA 和 RNA,RNA 骨架是核糖加磷酸,DNA 是脱氧核糖加磷酸
第三 易错点 把氢键当成骨架连接键,氢键只连接碱基,骨架依靠磷酸二酯键
第四 易错点 认为骨架是单条链,DNA 是反向平行两条链,两条链都拥有各自的脱氧核糖磷酸骨架
综合来说 DNA 的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,依靠磷酸二酯键串联,位于双螺旋外侧,碱基在内侧互补配对,这个结构是 DNA 双螺旋模型最重要的特征,考试填空题标准答案就是脱氧核糖和磷酸交替连接。
【常见问题】
问题 1 DNA 的基本骨架由什么构成 RNA 骨架一样吗
回答 1 DNA 的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,RNA 的基本骨架是核糖和磷酸交替连接,二者五碳糖不一样,DNA 是脱氧核糖,RNA 是核糖
问题 2 DNA 的基本骨架由什么构成 碱基是不是骨架一部分
回答 2 DNA 的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,含氮碱基不属于骨架,碱基位于双螺旋内侧,依靠氢键互补配对
问题 3 DNA 的基本骨架由什么构成 依靠什么化学键连接
回答 3 DNA 的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,属于共价键,稳定性高
问题 4 DNA 的基本骨架由什么构成 两条链骨架方向相同吗
回答 4 DNA 的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,DNA 双螺旋两条链反向平行,两条骨架走向是相反的
问题 5 DNA 的基本骨架由什么构成 高温变性骨架会断裂吗
回答 5 DNA 的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,高温变性一般只是内侧碱基之间氢键断开,外侧磷酸二酯键骨架通常不会断裂
【免责申明】
本文内容为中学生物与基础分子生物学科普,知识点以主流教材表述为准,不同教材表述细节略有差异,答题请以所在学校指定教材为准。


