DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸。由重复的核苷酸单元组成的长聚合物，链宽2.2到2.6纳米，每个核苷酸单体长度为0.33纳米。
尽管每个单体占据相当小的空间，但DNA聚合物的长度可以非常长，因为每个链可以有数百万个核苷酸。例如，最大的人类染色体（1号染色体）含有近2.5亿个碱基对。
生物体中的DNA几乎从不作为单链存在，而是作为一对彼此紧密相关的双链，彼此交织在一起形成一个叫做双螺旋的结构。每个核苷酸由可与相邻核苷酸共价键结合的侧链骨架和含氮碱基组成，两条链上的含氮碱基通过碱基互补以氢键相连。糖与含氮碱基形成核苷，核苷与一个或多个磷酸基团结合成为核苷酸。
DNA骨架结构是由磷酸与糖类基团交互排列而成。组成脱氧核糖核酸的糖类分子为环状的2-脱氧核糖，属于五碳糖的一种。磷酸基团上的两个氧原子分别接在五碳糖的3号及5号碳原子上，形成磷酸双酯键。这种两侧不对称的共价键位置，使每一条脱氧核糖核酸长链皆具方向性。
双螺旋中的两股核苷酸互以相反方向排列，这种排列方式称为反平行。脱氧核糖核酸链上互不对称的两末端一边叫做5'端，另一边则称3'端。脱氧核糖核酸与RNA最主要的差异之一，在于组成糖分子的不同，DNA为2-脱氧核糖，RNA则为核糖。
扩展资料
DNA的双螺旋通过在两条链上存在的含氮碱基之间建立的氢键来稳定。组成DNA的四种碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T）。所有四种碱基都具有杂环结构，但结构上腺嘌呤和鸟嘌呤是嘌呤的衍生物，称为嘌呤碱基，而胞嘧啶和胸腺嘧啶与嘧啶有关，称为嘧啶碱基。
两条核苷酸链沿着中心轴以相反方向相互缠绕在一起，很像一座螺旋形的楼梯，两侧扶手是两条多核苷酸链的糖一磷基因交替结合的骨架，而踏板就是碱基。DAN双螺旋是右旋螺旋。不同磷酸盐基团之间的凹槽仍然暴露在外。主沟宽2.2纳米，而小沟宽1.2纳米。
两个凹槽的不同宽度决定了蛋白质对不同碱基的可接触性，这取决于碱基是在主沟还是小沟中。与DNA的蛋白质，如转录因子，通常与处在大沟中的碱基接触。
其溶液为高分子溶液，具有很高的粘度，可被甲基绿染成绿色。DNA对紫外线（260nm）有吸收作用，利用这一特性，可以对DNA进行含量测定。当核酸变性时，吸光度升高，称为增色效应；当变性核酸重新复性时，吸光度又会恢复到原来的水平。
较高温度、有机溶剂、酸碱试剂、尿素、酰胺等都可以引起DNA分子变性，即DNA双链碱基间的氢键断裂，双螺旋结构解开—也称为DNA的解螺旋。
DNA的组成：
DNA是由许多脱氧核苷酸按一定碱基顺序彼此用3’，5’-磷酸二酯键相连构成的长链。大多数DNA含有两条这样的长链，也有的DNA为单链，如大肠杆菌噬菌体φX174、G4、M13等。DNA有环形DNA和链状DNA之分。在某些类型的DNA中，5-甲基胞嘧啶可在一定限度内取代胞嘧啶，其中小麦胚DNA的5-甲基胞嘧啶特别丰富。在某些噬菌体中，5-羟甲基胞嘧啶取代了胞嘧啶。40年代后期，查伽夫（E.Chargaff）发现不同物种DNA的碱基组成不同，但其中的腺嘌呤数等于其胸腺嘧啶数（A=T），鸟嘌呤数等于胞嘧啶数（G=C），因而嘌呤数之和等于嘧啶数之和，一般用几个层次描绘DNA的结构。
1、一级结构
是指构成核酸的四种基本组成单位——脱氧核糖核苷酸（核苷酸），通过3',5'－磷酸二酯键彼此连接起来的线形多聚体，以及其基本单位－脱氧核糖核苷酸的排列顺序。
每一种脱氧核糖核苷酸由三个部分所组成：一分子含氮碱基+一分子五碳糖（脱氧核糖）+一分子磷酸根。核酸的含氮碱基又可分为四类：腺嘌呤（adenine，缩写为A），胸腺嘧啶（thymine，缩写为T），胞嘧啶（cytosine，缩写为C）和鸟嘌呤（guanine，缩写为G）。DNA的四种含氮碱基组成具有物种特异性。即四种含氮碱基的比例在同物种不同个体间是一致的，但在不同物种间则有差异。DNA的四种含氮碱基比例具有奇特的规律性，每一种生物体DNA中 A=T ，C=G 查伽夫规则（即碱基互补配对原则）。
2、二级结构
是指两条脱氧多核苷酸链反向平行盘绕所形成的双螺旋结构。DNA的二级结构分为两大类：一类是右手螺旋，如A-DNA、B-DNA、C-DNA、D-DNA等；另一类是左手双螺旋，如Z-DNA。詹姆斯·沃森与佛朗西斯·克里克所发现的双螺旋，是称为B型的水结合型DNA，在细胞中最为常见（如图）。也有的DNA为单链，一般见于病毒，如大肠杆菌噬菌体φX174、G4、M13等。有的DNA为环形，有的DNA为线形。在碱A与T之间可以形成两个氢键，G与C之间可以形成三个氢键，使两条多聚脱氧核苷酸形 成互补的双链，由于组成碱基对的两个碱基的分布不在一个平面上，氢键使碱基对沿长轴旋转一定角度，使碱基的形状像螺旋桨叶片的样子，整个DNA分子形成双螺旋缠绕状。碱基对之间的距离是0.34nm,10个碱基对转一周，故旋转一周（螺距）是3.4nm，这是β-DNA的结构，在生物体内自然生成的DNA几乎都是以β-DNA结构存在。
3、三级结构
是指DNA中单链与双链、双链之间的相互作用形成的三链或四链结构。如H-DNA或R-环等三级结构。DNA的三级结构是指DNA进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构，也称为超螺旋结构。DNA的超螺旋结构可分为正、负超螺旋两大类，并可互相转变。超螺旋是克服张力而形成的。当DNA双螺旋分子在溶液中以一定构象自由存在时，双螺旋处于能量最低状态此为松弛态。如果使这种正常的DNA分子额外地多转几圈或少转几圈，就是双螺旋产生张力，如果DNA分子两端是开放的，这种张力可通过链的转动而释放出来，DNA就恢复到正常的双螺旋状态。但如果DNA分子两端是固定的，或者是环状分子，这种张力就不能通过链的旋转释放掉，只能使DNA分子本身发生扭曲，以此抵消张力，这就形成超螺旋，是双螺旋的螺旋。
4、四级结构
核酸以反式作用存在（如核糖体、剪接体），这可看作是核酸的四级水平的结构。
主要类别：
1、单链DNA
单链DNA（single－stranded DNA）大部分DNA以双螺旋结构存在，但一经热或碱处理就会变为单链状态。单链DNA就是指以这种状态存在的DNA。单链DNA在分子流体力学性质、吸收光谱、碱基反应性质等方面都和双链DNA不同。某些噬菌体粒子内含有单链环状的DNA，这样的噬菌体DNA在细胞内增殖时则形成双链DNA。
2、闭环DNA
闭环DNA（closed circular DNA）没有断口的双链环状DNA，亦称为超螺旋DNA。由于具有螺旋结构的双链各自闭合，结果使整个DNA分子进一步旋曲而形成三级结构。另外如果一条或二条链的不同部位上产生一个断口，就会成为无旋曲的开环DNA分子。从细胞中提取出来的质粒或病毒DNA都含有闭环和开环这二种分子。可根据两者与色素结合能力的不同，而将两者分离开来。
3、连接DNA
连接DNA (Linker DNA）：核小体中除147bp核心DNA 外的所有DNA。
4、模板DNA
模板DNA可以是单链分子，也可以是双链分子，可以是线状分子，也可以是环状分子（线状分子比环状分子的扩增效果稍好）。就模板DNA而言，影响PCR的主要因素是模板的数量和纯度。
5、互补DNA
互补DNA（cDNA,complementary DNA）构成基因的双链DNA分子用一条单链作为模板，转录产生与其序列互补的信使RNA分子，然后在反转录酶的作用下，以mRNA分子为模板，合成一条与mRNA序列互补的单链DNA，最后再以单链DNA为模板合成另一条与其互补的单链DNA，两条互补的单链DNA分子组成一个双链cDNA分子.因此，双链cDNA分子的序列同转录产生的mRNA分子的基因是相同的.所以一个cDNA分子就代表一个基因.但是cDNA仍不同于基因，因为基因在转录产生mRNA时，一些不编码的序列即内含子被删除了，保留的只是编码序列，即外显子.所以cDNA序列都比基因序列要短得多，因为cDNA中不包括基因的非编码序列---内含子。
acid缩写),称脱氧核糖核酸染色体主要化同组基材料称遗传微粒繁殖程父代自DNA部复制传递代完性状传播原核细胞拟核DNA真核细胞核止染色体每染色体含DNA般都比原核细胞DNA且蛋白质结合起DNA功能贮存决定物种性状几乎所蛋白质RNA全部遗传信息;编码设计物机体定空序转录基表达蛋白完定向发育所程序;初步确定物独性状性及环境相互作用所应激反应.除染色体DNA外极少量结构同DNA存于真核细胞线粒体叶绿体DNA病毒遗传物质DNA,极少数RNA.
a.
DNA由脱氧核苷酸单体聚合聚合体
b.
DNA单体称脱氧核苷酸每种脱氧核苷酸由三部所组:含氮碱基+五碳糖(脱氧核糖)+磷酸根,DNA都由C、H、O、N、P五种元素组
c.
DNA含氮碱基四类:鸟嘌呤(Guanine)、胸腺嘧啶(Thymine)、腺嘌呤(Adenine)、胞嘧啶(Cytosine)
d.
DNA四种含氮碱基组具物种特异性即四种含氮碱基比例同物种同体间致同物种间则差异
e.
DNA四种含氮碱基比例具奇特规律性每种物体DNA
A(腺嘌呤脱氧核苷酸)=T(胸腺嘧啶脱氧核苷酸
)C(胞嘧啶脱氧核苷酸)=G(鸟嘌呤脱氧核苷酸)
A与T间两氢键相连C与G间三氢键相连
DNA由许脱氧核苷酸残基按定顺序彼用3’5’-磷酸二酯键相连构链数DNA含两条链DNA单链肠杆菌噬菌体φX174、G4、M13等DNA环形DNA线形主要含腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶胞嘧啶4种碱基某些类型DNA5-甲基胞嘧啶定限度内取代胞嘧啶其麦胚DNA5-甲基胞嘧啶特别丰富达6摩尔%某些噬菌体5-羟甲基胞嘧啶取代胞嘧啶40代期查加夫(E.Chargaff)发现同物种DNA碱基组同其腺嘌呤数等于其胸腺嘧啶数(A=T)鸟嘌呤数等于胞嘧啶数(G=C)嘌呤数等于嘧啶数般用几层描绘DNA结构
级结构
DNA级结构即其碱基序列基DNA片段基遗传信息贮存其碱基序列1975美吉尔伯特(W.Gilbert)英桑格(F.Sanger)别创立DNA级结构快速测定共获1980度诺贝尔化奖自测定断改进已少DNA级结构已确立线粒体环DNA含16569碱基λ噬菌体DNA含48502碱基水稻叶绿体基组含134525碱基烟草叶绿体基组含155844碱基等现美已计划10至15内类DNA全部约30亿核苷酸序列测定
二级结构
1953沃森(Watson)克克(Crick)提DNA纤维基本结构双螺旋结构模型科家公认并用解释复制、转录等重要命程经深入研究发现湿度碱基序列等条件同DNA双螺旋种类型主要A、BZ3类
般认B构型接近细胞DNA构象与双螺旋模型非相似A-DNA与RNA双螺旋区及转录形DNA-RNA杂交构象接近Z-DNA核苷酸二聚体单元左向缠绕其主链呈锯齿(Z)形故名种构型适合核苷酸链嘌呤嘧啶交替区1989美科家用扫描隧道电镜直接观察双螺旋DNA
双螺旋DNA︰1952奥利裔美物化家查伽夫(E.chargaff1905-
)测定DNA4种碱基含量发现其腺膘呤与胸腺嘧啶数量相等鸟膘呤与胞嘧啶数量相等使沃森、克克立即想4种碱基间存着两两应关系形腺膘呤与胸腺嘧啶配、鸟膘呤与胞嘧啶配概念
