脱氧核糖是什么？关于脱氧核糖的科普介绍

创闻用户 2022-07-27 14:11:39

脱氧核糖是一种单糖，更准确的名称为2-脱氧核糖，又称脫氧核糖、D-脱氧核糖或D-2-脱氧核糖。理想化学式为

H-(C=O)-(CH₂)-(CHOH)₃-H

核糖失去氧原子成为脱氧核糖。因为戊糖阿拉伯糖和核糖的区别仅在于C2′的立体化学，因此2-脱氧核糖和2-脱氧阿拉伯糖是等价的，但是后者很少使用，因为脱氧核糖的前体是核糖而不是阿拉伯糖。

历史

脱氧核糖于1929年由菲巴斯·利文发现。

结构

脱氧核糖的几种异构体均符合分子式，但是在脱氧核糖中羟基在Fischer投影式的同一侧。术语“2-脱氧核糖”可以指两种对映体：生物学上非常重要的D-2-脱氧核糖和很少遇到的镜像L-2-脱氧核糖。 D-2-脱氧核糖是核酸 DNA 的前体。2-脱氧核糖是醛戊糖，即具有五个碳原子且醛基的单糖。在水溶液中，脱氧核糖主要以三种结构的混合物形式存在：线性和两种环形式（脱氧核糖呋喃糖（“C3’末端”），具有五元环；脱氧核糖吡喃糖（“C2’末端”），具有六元环）。后一种形式占优势（而核糖更偏向C3’末端形式）。

生物学重要性

作为脱氧核糖核酸的一个组成部分，2-脱氧核糖衍生物在生物学中有着重要的作用。DNA（脱氧核糖核酸）分子是生命遗传信息的主要储存库，由含脱氧核糖的核苷酸长链单元组成，通过磷酸基团连接。在标准的核酸命名法中，脱氧核糖核苷酸由具有有机碱基（通常为腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤或胞嘧啶）的脱氧核糖分子组成，碱基连接在1’-核糖碳上。每个脱氧核糖单元的5’-羟基被磷酸取代，形成核苷酸，该磷酸连接到前一个单元中脱氧核糖的3’-碳上。

脱氧核糖核酸中2’-羟基的缺失显然是造成脱氧核糖核酸比核糖核酸具有更大的机械弹性的原因，这使得脱氧核糖核酸呈现双螺旋构象，在真核细胞中能够紧密地盘绕在非常小的细胞核中。双链脱氧核糖核酸分子通常也比核糖核酸分子长得多。核糖核酸和脱氧核糖核酸的主链在结构上是相似的，但是核糖核酸是单链的，是由核糖而不是脱氧核糖构成的。

脱氧核糖的生物学上其他的重要衍生物包括单磷酸盐、二磷酸盐和三磷酸盐，以及3′-5′环状单磷酸盐。