分子结构中具有

dna分子的结构是什么结构（dna分子具有什么特殊结构示意图）

1 DNA分子大小:106-1010:1000亿肺鱼

人类有超过30亿个碱基对，大约一米长。

2 DNA的碱基组成

在绝大多数的天然DNA分子中，只有A、G、C、T四种碱基(但个别来源的一些DNA含有其他罕见的碱基)。例如，大肠杆菌噬菌体含有被5-羟甲基胞嘧啶取代的胞嘧啶；枯草芽孢杆菌含有尿嘧啶取代的胸腺嘧啶；小牛胸腺DNA含有5-甲基胞嘧啶)。

DNA的碱基组成:指DNA分子中A、T、G、C四种碱基的摩尔比。通过对各种生物DNA的碱基分析，发现DNA的碱基组成具有一定的规律性，称为碱基定律。这是Chargaff在1950年总结的，也被称为Chargaff的基本定律。

Chargaff基本定律。主要内容如下:

在所有的DNA中，A=T，G=C，所以A+G=C+T，也就是嘌呤等于嘧啶。

不同生物DNA的碱基组成是不同的。生物亲缘关系越近，DNA碱基组成越相似。因此，可以通过确定生物DNA的序列来进行生物分类。

DNA的碱基组成并不是特定于组织和器官的。即同一生物体的所有组织和器官的DNA碱基组成是相同的。

年龄、营养状况和环境的变化不影响DNA的碱基组成。

DNA 3的一级结构

脱氧核苷酸链中脱氧核苷酸的排列顺序称为DNA的一级结构。

因为生物的遗传信息是储存在DNA的脱氧核苷酸序列中的，所以了解各种生物的DNA的脱氧核苷酸序列，也就是一级结构是非常重要的。比如2003年，通过国际合作，科学家完成了人类基因组计划，即30亿个碱基测序的任务，中国承担了1%的任务。现在测序技术越来越先进，水稻全序列已经完成。新的微生物出现后，可以在短时间内分析出完整的序列，比如SARS病毒的基因序列。

DNA主要由4个脱氧核苷酸组成，dAMP、dTMP、dGMP和dCMP，它们通过3，5磷酸二酯键连接在一起。即由一个脱氧核苷酸的脱氧核糖的3-碳原子的羟基和另一个脱氧核苷酸的脱氧核糖的5-碳原子的磷酸基团形成的磷酸二酯键。DNA的一级结构是由许多脱氧核苷酸通过3，5磷酸二酯键连接而成的链状结构。脱氧多核苷酸链是定向的，5’→3’或3’→5’。

4 DNA的二级结构——双螺旋结构

DNA由两条脱氧核苷酸链组成。两股盘绕成一个螺旋，这就是所谓的DNA二级结构，也就是双螺旋结构。这种结构是沃森和克里克根据前人(罗莎琳德·富兰克林和莫里斯·威尔金斯)对DNA晶体的X射线衍射结果于1953年提出的，后来得到了证实。

其基本内容如下:

A.DNA是由两条反平行的脱氧多核苷酸链相互环绕形成的右旋双螺旋；

B.底座位于螺旋的内侧，底座环垂直于中心轴。两条链通过碱基间形成的氢键连接在一起，形成碱基配对。配对规则是:A-T，G-C .所以知道一条链的碱基序列就能知道另一条链的序列。A-T是两个氢键；G-C是三个氢键。所以GC含量高的区域DNA双螺旋是稳定的。

c .磷酸基团和脱氧核糖位于螺旋的外侧，形成双螺旋的骨架。

D.螺旋的直径为2纳米，螺距为3.4纳米，基面之间的距离为0.34纳米，因此一个螺距包括10个碱基对。

E.双螺旋有一个大沟和一个小沟，交替出现。DNA双螺旋之间形成的沟称为大沟，而两条DNA之间形成的沟称为小沟。

5 DNA的三级结构:DNA的三级结构是指DNA分子的双螺旋通过弯曲和扭曲形成的特定构象。其主要形式是超螺旋DNA，主要存在于原核生物和病毒中。某些病毒的DNA分子，如λ噬菌体，可以在线性和环状之间变化，在病毒内是线性的，侵入宿主细胞后是环状的。环状DNA是DNA链的首尾相连或共价闭合。后来发现超螺旋是环状或线状DNA的共同特征，也是DNA三级结构的常见形式。

为了说明超螺旋的形成，我们把DNA双螺旋中一条链以右手方向缠绕另一条链的次数称为连接数(L)。如图4-15A所示，它是一种线性DNA，连接数L=25。这种DNA链连接起来形成一个闭环，这种环状DNA被称为松弛型(图15B)。扭转数(t)是指一条DNA链绕双螺旋轴的完整旋转数。扭动数(w)是指DNA双螺旋轴在空之间的旋转数。L、T和W之间的关系是:

L = T + W

t和w可以是小数，但l必须是整数。l值相同的DNA可以互相转化而不发生链断裂。

正因为这些链数不同的分子是拓扑异构体，拓扑学才是数学的一个分支，研究的是不被形变(如伸长、弯曲)改变的结构特征。自然界所有的超螺旋DNA分子最初都是缠绕不充分形成的负超螺旋。

DNA的拓扑特征可以通过以下三个参数来描述:

链接数(L):指两条链缠绕成双螺旋的次数。一级结构相同但L值不同的环状DNA分子称为拓扑异构体。

扭转数(t):指DNA分子中沃森-克里克螺旋的数量。

超螺旋的圈数或扭转的圈数(w)

它们之间的关系可以表示为:L = T+W. L代表整个分子的特性，T和W在分子的不同区域可以不同。当l为常数值时，t和w具有相反的变化关系。

真核细胞的DNA主要以染色质的形式存在于细胞核中。染色质结构极其复杂。已知染色质的基本单位是核小体，核小体的主要成分是DNA和组蛋白。它以组蛋白为核心粒子，双螺旋DNA盘绕在这个核心粒子周围形成核小体(核小体中的DNA是超螺旋的)。许多核小体通过高度折叠的DNA链连接起来，形成串珠状结构，并进一步盘绕成更复杂、更高级别的结构。