碱基参与构成的核苷酸视频

与蛋白质类似，核酸的结构也包括一级结构和空间结构，其一级结构是分子中各核苷酸的排列顺序，空间结构是在一级结构的基础上通过链内或链间的氢键进而折叠、卷曲而形成的空间构象。

（一）核酸的一级结构

实验表明，在RNA和DAN分子中核苷酸之间的连接方式相同，即由一个核苷酸的5′-磷酸基与另一个核苷酸的3′-羟基相连形成3′，5′-磷酸二酯键连接起来的。多个核苷酸残基之间以这种方式连接而形成没有支链的链式大分子化合物即为核酸。RNA和DNA的部分多核苷酸链结构可用简式表示为：

上式虽然直观，但书写比较繁琐，因此常用线条简写式来表示。在线条简写式中竖线表示戊糖基，斜线表示磷酸和糖形成的酯键，P表示磷酸残基，碱基用相应字母表示并置于竖线上方。如上DNA片断可表示为：

还可用更简单的字符简写式来表示。如上面的RNA片断可表示为：

5′…pApCpGpU…3′或5′…pACGU…3′

（二）DNA的双螺旋结构

1953年沃森和克里克在前人研究的基础上提出了DNA双日螺旋结构模型。他们认为：DNA分子由两条脱氧核糖核苷酸链组成。两条链以相反的方向围绕同一个轴心（一条链的走向是5′→3′，另一条的走向是3′→5′），盘旋成右手双螺旋结构（图13-3）。亲水的戊糖基和磷酸基位于双螺旋结构的外侧，碱基在螺旋的内侧。碱基两两配对，碱基平面与中心轴近似垂直，它们堆积起来形成的疏水性作用力维持了DNA双螺旋结构在纵向上的稳定性；碱基之间以氢键相结合，双螺旋结构在横向上的稳定性主要就是靠这些氢键来维持的。

图13-3　DNA双螺旋结构模型

相邻碱基对平面间的距离为340pm，双螺旋每转180°有10对核苷酸，其螺距约为3　400pm。所构成的双螺旋结构的直径为2　000pm。双螺旋结构中的碱基配对不是随意的，始终是腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间、鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间配对。这种碱基之间配对的规律称为碱基配对规律或碱基互补规律。两个互相配对的碱基，彼此间互称为“互补碱基”。

从外观看，DNA双螺旋结构分子中存在1个大沟和1个小沟。目前认为这些沟状结构同蛋白质与DNA间的识别有关，许多蛋白质与DNA的特异性结合往往通过大沟区作用，而药物小分子多在小沟区作用。