究竟什么是正确的3′,5′-磷酸二酯键？
2022/3/8 生命科学教育

     曾经因为下图的颜色，我们提出问题：问题①：在形成AMP时到底是糖脱的羟基还是磷酸脱的羟基？

    

     图1

     现在新教材已经将图改成下图了。

    

     图2

     曾经的实验版教材选修三的磷酸二酯键如下图标注。我们提出问题②：磷酸二酯键到底指的是什么？

    

     图3

     现在的新教材已经将磷酸二酯键作如下图标注。

    

     图4

     很显然现在的新教材将磷酸二酯键视为糖和磷酸连接的普通的化学键，即和肽键一样， 肽键不再指-CONH-这个结构，而仅指-CONH-中间的化学键，磷酸二酯键也不再指包括磷酸在内的整个结构。之所以这样改是因为图3的标注方法将围绕一个P原子周围所有的O原子画成一个圈来表示(图5)，这就犯了用一个肽平面的框代表肽键一样的错误。

    图5

     改了以后即如图6所示磷酸二酯键即为图中的两个磷酸酯键(3′-单酯键和5′-单酯键)。

    

     图6

     那么问题来了，如果将结构补充完整，那么磷酸二酯键是指C与O之间形成的共价键(图7)还是O和P之间的共价键(图8)呢？

    

     图7

    

     图8

     这要从生化机制上来看，事实上，不管是3′-单酯键，还是5′-单酯键，它们的形成都是核糖碳上的3′- OH或者5′-OH中带孤对电子的O(其中的H会丢掉)对NTP或者dNTP中的一个P作亲核进攻形成的共价键，所以与O和P有关。以DNA为例，它的3′-单酯键是DNA在复制的时候由3′-OH中的O对1个dNTP中的α-P作亲核进攻形成的。

     因此，图8所示的3′,5′-磷酸二酯键才是正确的!所以回头看问题①就不是问题了，因为问题①本身就是个不存在的问题。因为无论3′-磷酸单酯键还是5′-磷酸单酯键都不是脱水缩合形成的。

     来源：生物100。核心资料参考：我爱生化：究竟什么是正确的3′,5′-磷酸二酯键？

     编辑：小呆呆

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