在生物学中，“双螺旋”是一个用来描述DNA结构的术语。DNA双螺旋由脱氧核糖核酸的两条螺旋链组成。形状类似于螺旋楼梯。DNA是由含氮碱基（腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶）、五碳糖（脱氧核糖）和磷酸盐分子组成的核酸。DNA的核苷酸碱基代表楼梯的阶梯，脱氧核糖和磷酸盐分子形成楼梯的两侧。

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• 双螺旋是描述DNA整体结构的生物学术语。它的双螺旋由两条DNA螺旋链组成。这种双螺旋形状通常被视为螺旋楼梯。
• DNA的扭曲是细胞中组成DNA和水的分子之间亲水和疏水相互作用的结果。
• 我们细胞中DNA的复制和蛋白质的合成都依赖于DNA的双螺旋形状。
• 詹姆斯·沃森博士、弗朗西斯·克里克博士、罗莎琳·富兰克林博士和莫里斯·威尔金斯博士都在阐明DNA结构方面发挥了关键作用。

为什么dna会扭曲？

DNA盘绕成染色体，紧密地堆积在我们的细胞核中。DNA的扭曲是组成DNA的分子与水相互作用的结果。构成扭曲楼梯台阶的含氮碱基通过氢键连接在一起。腺嘌呤与胸腺嘧啶（A-T）结合，鸟嘌呤与胞嘧啶（G-C）结合。这些含氮碱基是疏水的，这意味着它们对水缺乏亲和力。由于细胞质和细胞质含有水基液体，含氮碱基要避免与细胞液接触。糖和磷酸盐分子构成分子的糖-磷酸盐主链，它们是亲水的，这意味着它们是亲水的，并且对水有亲和力。

DNA的排列使得磷酸盐和糖主链位于外部并与流体接触，而含氮碱位于分子的内部。为了进一步防止含氮碱基与细胞液接触，分子扭曲以缩小含氮碱基与磷酸盐和糖链之间的空间。形成双螺旋的两条DNA链是反平行的，这一事实也有助于扭曲分子。反平行意味着DNA链以相反的方向运行，确保链紧密地结合在一起。这降低了液体在底座之间渗出的可能性。

dna复制与蛋白质合成

双螺旋形状允许DNA复制和蛋白质合成发生。在这些过程中，扭曲的DNA展开并打开，以允许复制DNA。在DNA复制中，双螺旋展开，每个分离的链被用来合成一条新链。当新的链形成时，碱基配对在一起，直到一个双螺旋DNA分子形成两个双螺旋DNA分子。有丝分裂和减数分裂过程需要DNA复制。

在蛋白质合成中，DNA分子被转录以产生一种称为信使RNA（mRNA）的RNA版本的DNA代码。信使RNA分子随后被翻译成蛋白质。为了使DNA转录发生，DNA双螺旋必须解开并允许一种叫做RNA聚合酶的酶转录DNA。RNA也是一种核酸，但含有碱基尿嘧啶而不是胸腺嘧啶。在转录过程中，鸟嘌呤与胞嘧啶配对，腺嘌呤与尿嘧啶配对形成RNA转录本。转录后，DNA闭合并扭转回到其原始状态。

dna结构发现

詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）发现了DNA的双螺旋结构，他们的工作获得了诺贝尔奖。确定DNA的结构部分是基于许多其他科学家的工作，包括罗莎琳德·富兰克林。富兰克林和莫里斯·威尔金斯利用X射线衍射来确定DNA结构的线索。富兰克林拍摄的DNA X射线衍射照片，名为“照片51”，表明DNA晶体在X射线胶片上形成X形状。具有螺旋形状的分子具有这种类型的X形图案。沃森和克里克利用富兰克林X射线衍射研究的证据，将他们早先提出的三螺旋DNA模型修改为双螺旋DNA模型。

生物化学家埃尔文·查戈夫发现的证据帮助沃森和克里克发现了DNA中的碱基配对。Chargoff证明DNA中腺嘌呤的浓度等于胸腺嘧啶，胞嘧啶的浓度等于鸟嘌呤。有了这些信息，沃森和克里克能够确定腺嘌呤与胸腺嘧啶（A-T）和胞嘧啶与鸟嘌呤（C-G）的键合形成了DNA扭曲的阶梯形。糖磷酸盐骨架形成楼梯的两侧。

来源

• “DNA双螺旋分子结构的发现”，Nobelprize.org，www.Nobelprize.org/education/medicine/DNA_Double_Helix/readmore.html。