提及DNA或RNA, 不少人脑海当中呈现出的是那个标志性的双螺旋梯子。然而在这繁杂的空间结构之下, 切实维系着遗传信息线性排列的, 实际上是更为根本的化学连接。核酸的一级结构, 所指的乃是核苷酸在链上的排列顺序。这个顺序便是生命的密码本, 而把这些密码逐个串联起来的“胶水”, 就是我们要探究的核心——磷酸二酯键。
核酸一级结构的化学键是什么
众多人极易将氢键与共价键相互混淆, 在DNA双螺旋里, 两条链之间借助氢键配对, 其中A配T, G配C, 这着实颇为稳固, 然而它承担的是二级结构的维系工作, 一旦要读取基因序列, 双链解开, 氢键断裂, 不过单条链本身并未散架, 这是由于链以内的骨架十分坚硬, 这般坚硬的骨架是由磷酸基团和戊糖交替连接组合而成, 每一个核苷酸的3号碳羟基与下个核苷酸的5号磷酸基团产生脱水缩合, 进而形成磷酸二酯键。这是一种共价键,其强度极强核酸一级结构的化学键是什么, 它赋予了核酸链方向性, 它赋予了核酸链稳定性, 它确保遗传信息在复制过程中不会轻易丢失, 它确保遗传信息在转录过程中不会轻易丢失。
为什么是磷酸二酯键而不是其他键
生命演化将磷酸二酯键选作主干 , 这并非是偶然的。和肽键或者糖苷键相比较而言 , 磷酸二酯键有着独特的化学特质。它带有负电荷 , 这让DNA分子在水溶液里呈现出酸性 ,一并影响了它与和组蛋白等碱性蛋白质的相互作用。更为关键的是核酸一级结构的化学键是什么, 此键在生理状况下相对来说稳定 , 不容易自发水解 , 从而保证了遗传信息能够长期保存。当然 , 它并非是不能被破坏 , 特定的酶像核酸酶能够精准地切断这些键 , 去进行修复或者降解。这种 “稳定中的可控性 ”, 恰恰就是生物大分子的精妙所在标点符号。要是不存在这根具备坚韧特性的化学主线, 那么遗传信息的存储以及传递将会毫无头绪可言, 同时细胞的生命活动也会陷入到混乱无序的状态之中。一旦理解了这一点, 便就抓住了分子生物学的基石。
