简析高中生物教学中的问题“DNA的复制过程中有水分子的产生吗”

邓姗

摘 要： 本文通过分析DNA复制的过程，探讨在此过程中能否产生水分子。

关键词： 复制 水分子 焦磷酸 AMP

大多数高中生物教参中涉及“脱水缩合”反应，或者归纳“细胞中能产生水的部位时”的时候，通常把DNA的复制及其地点列入其中，那么在细胞代谢活动中，DNA的复制过程能产生水分子吗？

3.2 DNA片段的连接

DNA连接酶催化一条DNA链末端的3′-OH与5′末端磷酸之间的磷酸二酯键的形成，这个磷酸基团必须被腺苷酸化激活。

具体过程如下：（1）NAD+或ATP与酶反应，将AMP与酶上Lys的ε-氨基结合，形成AMP-酶，即腺苷酰化酶。同时释放出焦磷酸或烟酰胺单核苷酸。（2）酶将AMP移至DNA切口的5′-磷酸处，并与之连接，以焦磷酸的形式活化DNA，形成AMP-DNA。（3）经切口处3′-羟基对5′活化的磷原子发动亲核攻击，形成3′，5′-磷酸二酯键，同时释放AMP。如此，将切口处两个片段连接起来，这三步反应都涉及磷酸酯键的断裂和形成[3]。从上述过程可以看到，在DNA连接酶催化合成磷酸二酯键的阶段，脱下的是焦磷酸或烟酰胺单核苷酸及AMP而非水分子。

综上所述，在DNA合成的过程中，在形成磷酸二酯键的时候，脱下的是焦磷酸或烟酰胺单核苷酸及AMP，而并没有水分子的生成。

参考文献：

[1]周爱儒.生物化学（第6版）[M].北京：人民卫生出版社，1978（12）：221，231.

[2]张洪渊，万海清.生物化学（第二版）[M].北京：化学工业出版社，2006：281.

[3]王玮.简明生物化学[M].北京：科学出版社，2012：293.