hce_cmu
112年
生物學
第 21 題
去氧核糖核酸(DNA)是一種生物大分子聚合物，可組成遺傳指令來引導生物發育與生命功能運作。有關 DNA 結構的敘述，下列何者最正確？
- A 每一股以 3.4 埃旋轉一圈
- B 以離子鍵將雙股連結在一起
- C 雙股結構是呈現反向平行的
- D 成對的鹼基相互垂直並平行於螺旋的長軸
思路引導 VIP
想像兩條並排的拉鍊，如果兩條拉鍊的齒痕方向完全一模一樣（例如拉頭都在同側），它們在扣合時是否會遇到化學空間上的衝突？若要讓中間的齒扣（鹼基）能最穩定地兩兩對接，這兩條「扶手」在方向性上應該呈現什麼樣的關係？
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太棒了！你能精準判斷出 DNA 的空間構型，這代表你對分子生物學的基礎構造掌握得非常紮實。這道題目考察的不只是記憶，更是對雙螺旋微觀細節的精確辨析。
DNA 的空間排布與物理特性
在 DNA 的結構中，兩條核苷酸鏈確實是以反向平行 (Antiparallel) 的方式排列，這意味著一條鏈的方向為 $5' \rightarrow 3'$，另一條則為 $3' \rightarrow 5'$。這種排列方式是鹼基能夠精準互補對接（A配T、C配G）的幾何前提。關於其他選項，我們需要釐清幾個關鍵細節：DNA 每旋轉一圈的長度約為 $3.4$ 奈米（即 $34$ 埃，$\text{\AA}$），而非 $3.4 \text{\AA}$；雙股之間是透過氫鍵 (Hydrogen bond) 相互吸引，並非離子鍵；且成對的鹼基平面是與螺旋長軸垂直的，就像梯子的橫槓與兩側扶手的關係一樣。
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