分子生物学（1）（2/2）

磷酸

磷酸基团通过酯键与戊糖的5'碳原子相连，在核苷酸之间的连接以及核酸的结构和功能中起着重要作用。多个核苷酸通过磷酸二酯键连接形成多聚核苷酸链，即核酸。

（2）多聚核苷酸的结构

多聚核苷酸是由多个核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的生物大分子，其结构包括一级结构、二级结构和高级结构。具体如下：

一级结构

是指核苷酸的排列顺序。每个核苷酸由磷酸、戊糖（在dna中是脱氧核糖，在rna中是核糖）和含氮碱基组成。碱基有腺嘌呤（a）、鸟嘌呤（g）、胞嘧啶（c）、胸腺嘧啶（t，仅dna有）和尿嘧啶（u，仅rna有）。核苷酸之间通过3',5'-磷酸二酯键相连，即一个核苷酸的3'羟基与另一个核苷酸的5'磷酸基团形成酯键，如此连接形成多聚核苷酸链，具有5'端（磷酸基团）和3'端（羟基）。

二级结构

- dna的双螺旋结构：dna通常由两条反向平行的多聚脱氧核苷酸链组成，两条链围绕同一中心轴相互缠绕形成右手双螺旋结构。碱基位于螺旋内侧，通过氢键形成互补配对，a与t配对（形成两个氢键），g与c配对（形成三个氢键），维持双螺旋结构的稳定性。

- rna的局部二级结构：rna通常是单链，但可通过自身折叠形成局部双螺旋结构，如trna具有三叶草二级结构，包含氨基酸臂、dhu环、反密码子环、tψc环和可变环等结构域。

高级结构

- dna的高级结构：在细胞内，dna会进一步与组蛋白等蛋白质结合形成核小体，核小体串联成串珠状结构，再进一步折叠、压缩，形成染色质的高级结构。

- rna的高级结构：一些rna，如rrna，可与蛋白质结合形成核糖体等复杂的高级结构，在细胞的蛋白质合成等过程中发挥重要作用。

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细胞内的遗传物质：

细胞内的遗传物质是dna（脱氧核糖核酸）。以下是其相关介绍：

结构特点

dna是由两条反向平行的多聚脱氧核苷酸链组成的双螺旋结构。两条链通过碱基之间的氢键相互连接，其中腺嘌呤（a）与胸腺嘧啶（t）配对，鸟嘌呤（g）与胞嘧啶（c）配对，这种碱基互补配对原则保证了dna复制和遗传信息传递的准确性。

遗传信息储存

dna中的遗传信息储存在碱基的排列顺序中。不同的碱基排列顺序代表了不同的基因，基因是具有遗传效应的dna片段，它们决定了生物体的各种性状和生理功能。

复制与传递

细胞分裂时，dna通过半保留复制的方式进行复制，即亲代dna分子的两条链分别作为模板，合成两条新的子链，每个子代dna分子都包含一条亲代链和一条新合成的链。通过这种方式，遗传信息从亲代细胞传递到子代细胞，保证了遗传信息的稳定传递和遗传性状的延续。

表达与调控

dna通过转录将遗传信息传递给mrna（信使核糖核酸），mrna再通过翻译合成蛋白质，从而实现遗传信息的表达，控制生物体的新陈代谢、生长发育等生命活动。同时，dna的表达还受到多种因素的调控，包括基因本身的结构、转录因子、表观遗传修饰等，使得细胞能够根据自身的需要和环境变化精确地调控基因表达。

在一些病毒中，其遗传物质可能是rna（核糖核酸），如流感病毒、艾滋病病毒等。但对于细胞生物而言，无论是原核细胞还是真核细胞，遗传物质都是dna。