核酸

核酸是核苷酸的聚合物-由戊糖、含氮碱基 和磷酸基团组成的分子。核酸有两种类型：脱氧核糖核酸 DNA 和核糖核酸 RNA。它们的化学结构取决于 它们所含的戊糖和含氮碱基。RNA 中的戊糖是核糖，在碳-2 上带有一个羟基。DNA 中的糖是脱氧核糖，在碳-2 上只有一个氢原子，没有氧原子。含氮碱基与碳-1 键合，磷酸盐与碳-5 键合。RNA 和 DNA 都含有腺嘌呤、胞嘧啶和鸟嘌呤等碱基；但 DNA 含有胸腺嘧啶，而 RNA 含有尿嘧啶。在 DNA 和 RNA 中，鸟嘌呤和胞嘧啶 形成互补的碱基对，通过三个氢键连接。在 DNA 中，腺嘌呤和胸腺嘧啶形成碱基对，而在 RNA 中，腺嘌呤和尿嘧啶形成碱基对，它们都通过两个氢键连接在一起。各种 DNA 或 RNA 聚合酶可催化 核苷酸的聚合。在连接至碳-3 的羟基与 连接至下一个核苷酸的碳-5 的磷酸基团之间 形成磷酸二酯键。这个反应留下了 带有游离磷酸基团的未连接的 5'端和 带有游离羟基的未连接的 3'端。当与互补链配对时，这两个分子是反平行的，这意味着一条链的 5'端 与另一条链的 3'端成对。这些链通过分子间作用力结合在一起，包括疏水效应、范德华相互作用 以及在含氮碱基之间 形成的特定氢键。DNA 是由两条相互缠绕的多核苷酸链 组成的双螺旋。相反，RNA 通常是单链分子。然而，RNA 可以与互补的 RNA 或 DNA 结合。它还可以表现出链内互补碱基配对，导致在细胞内具有不同功能的 不同类型的 RNA 二级结构。