생명과학 ② 7-4. DNA입체구조, 이중나선, 핵산과 염기조성

▎생명과학 ② 7-4. DNA입체구조, 이중나선, 핵산과 염기조성

1)의 입체 구조

①는 두 가닥의 폴리뉴클레오티드 사슬이 한 축을 중심으로 나선형으로 꼬여 있는이중 나선 구조를 이루고 있다.

② 인산과 당은 이중 나선의 바깥쪽에 골격을 형성하고 있으며, 염기는 당에 결합하여 안쪽을 향해 배열되어 있다.

③ 안쪽을 향해 있는 두 가닥의 염기는 서로 수소 결합을 이루고 있다.  염기 사이의 수소 결합은 A와 T, G와 C 사이에서만 일어나는데, 이를 상보적 결합이라고 한다.

④ A와 T 사이에는 이중 수소 결합이, G와 C 사이에는 삼중 수소 결합이 일어난다.

< 참고 : 수소 결합 >

분자 내에서 약한 양전하를 띠는 수소와 음전하를 띠는 산소나 질소가 전기적으로 약한 인력에 의해 결합되는 것을 수소 결합이라고 한다.  수소 결합은 지속 시간이나 결합력이 매우 약하지만 분자와 같이 수소 결합의 수가 많은 경우에는 분자 구조나 기능에 충분한 영향을 미칠 수 있다.

⑤ 이중 나선의 폭은 2nm이다.  축의 길이가 3.4nm가 될 때마다 나선이 1회전 하며, 1회전에 10개의 염기쌍이 포함된다.

< 심화 : 핵산과 염기 >

수용액에서 이온화되어 를 받거나 를 방출하는 물질을 염기라고 한다. 핵산을 구성하는와 같은 물질은 질소를 포함하고 있으며, 이 질소가를 받을 수 있어 염기라고 부른다. 염기에는 하나의 고리로 이루어진 피리미딘 계열과 두 개의 고리로 이루어진 퓨린 계열이 있으며, 염기 사이의 수소 결합은 피리미딘 염기와 퓨린 염기 사이에서 일어난다. 그 결과 두 개의사슬이 이중 나선을 형성하여도 나선의 폭이 일정하게 유지된다.

<의 염기 조성 >

다음 표는 여러 가지 생물의 에 들어 있는 염기의 농도를 조사한 것이다.

생 물	염기 조성 (몰%)
	A	G	C	T
대 장 균	24.4	25.4	25.6	24.6
효 모	31.9	18.2	17.7	32.2
성 게	32.3	17.7	17.7	32.3
닭	28.8	20.7	21.3	29.2
사 람	29.8	20.1	20.2	29.9

① 생물 종과  상관없이 A와 G의 합이 약 50%로 C와 T의 합과 거의 같다.

② 각 생물 종에서 염기 A와 T의 비율은 1 : 1이며, 염기G : C의 비율도 모두 1 : 1이다.

③ 염기 조성의 비율에서 A : T나 G : C의 비율이 1 : 1로 나타나는 것은 이중 나선에서 염기 A는 T와, G는 C와 결합하기 때문이다.

④ 생물 종에 따라 각 염기의 조성비가 서로 다르다.

결론 :는 이중 나선 구조를 이루고 있으며, 각 사슬의 염기는 서로 상보적으로 결합한다.

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