【正确答案】主要的非共价键有氢键、离子键、范德华力、疏水作用。它们在稳定蛋白质和核酸的结构方面起着重要作用,现分别叙述如下:
氢键:氢键是稳定蛋白质二级结构的主要作用力,如-螺旋中的氢键是由每个氨基酸的残基的—NH与前面隔三个氨基酸的—G=O形成,-折叠由相邻肽链主链上的—NH与—C=O之间形成,-转角由第一个氨基酸残基的—C=O与第四个氨基酸残基间—NH形成。氢键是维持DNA双螺旋结构的横向作用力。在核酸分子中,两条走向相反的互补链间可以形成大量氢键,G-C碱基对间形成三对氢键,A-T间形成两对氢键。此外,氢键在tRNA三级结构的稳定中起着非常重要的作用。
离子键:在生理pH下,蛋白质中的酸性氨基酸(Asp和Glu )的侧链可解离成负离子,碱性氨基酸(Lys、Arg和His)的侧链可解离成正离子。在大多数情况下,这些基因都分布在球状蛋白质分子表面,而与介质水分子发生电荷-偶极之间的相互作用,形成排列有序的水化层,这对稳定蛋白质的构象有一定的作用。在生理条件下,DNA带有大量的负电荷,吸引着各种阳离子如多胺、组蛋白、、、等形成离子键,消除了自身各部位之间因负电荷而产生的斥力,增加了DNA分子的稳定性。
疏水作用:水介质中球状蛋白质的折叠总是倾向于把疏水残基埋在分子内部,是由于疏水基团或疏水侧链出自避开水的需要而被迫接近形成的,它是稳定蛋白质三级结构和四级结构的主要作用力。DNA分子的碱基都是由芳香环构成的,具有很强的疏水性质。碱基有规律的堆积,使碱基发生缔合,这种力是由芳香碱基的电子之间相互作用而产生的,由于碱基层层堆积,在DNA分子内部形成了一个疏水核心区,也有助于氢键的形成,是维持DNA双螺旋结构稳定的纵向作用力。
范德华力:范德华力包括范德华斥力和范德华吸力。当非共价键结合原子或分子相互挨得太近时,由于电子云的重叠,将产生范德华斥力;而当两个非共价键结合原子处于一定距离时,范德华吸力也会达到最大。就个别来说,范德华力是很弱的,但是范德华力相互作用数量大并且具有加和效应和位相效应,成为稳定蛋白质和核酸构象不可忽视的一种作用力。
【答案解析】