核酸是什么 它有哪些分類
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我們經(jīng)常會(huì)聽到核酸這個(gè)詞,不管是在在書本上還是在電視廣告中或是在一些藥品中,都能夠看到這兩個(gè)字眼。那么核酸是什么呢?它有哪些分類呢?通過下文一起來了解一下吧。
核酸是什么
核酸是核苷酸單體聚合而成的生物大分子的一類,是生物細(xì)胞基本和重要的成分。核酸為信息性生物大分子,決定蛋白質(zhì)(屬功能性生物大分子)的性質(zhì)。存在于所有動(dòng)植物細(xì)胞、微生物和病毒、噬菌體內(nèi),是生命的基本物質(zhì)之一,對(duì)生物的生長(zhǎng)、遺傳、變異等現(xiàn)象都起著重要的決定作用。
通常情況下,我們認(rèn)為生物的進(jìn)化過程是從核酸開始的,這是由于在全部的生命物質(zhì)里僅有核酸可以進(jìn)行自我復(fù)制。到目前為止,我們所知道的核酸,它是一種生物遺傳信息的存儲(chǔ)場(chǎng)所和傳遞者,每一種生物的藍(lán)圖都在它的核酸中已經(jīng)有了屬于自己的編碼。
核酸早由瑞士的米歇爾在1869~1874年間作為白細(xì)胞核和精子的成分而發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)稱之為核素。1889年由阿爾特曼改稱為核酸。其后由柯塞爾分析了核酸的組分包括糖、磷酸和堿基。列文指出核酸有核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩類。1953年沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。
核酸是由數(shù)十個(gè)乃至數(shù)百萬個(gè)核苷酸經(jīng)3',5'-磷酸二酯鍵聚合而成的酸性生物大分子,分子量可超過2×109。組成核酸的單核苷酸序列是核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)(或稱“基本結(jié)構(gòu)”)。在此基礎(chǔ)上,多核苷酸經(jīng)螺旋、卷曲、折疊等不同方式形成高級(jí)結(jié)構(gòu)(即“空間結(jié)構(gòu)”)。
核酸一般都在動(dòng)物和植物細(xì)胞里,以及微生物的身體中,它在生物體里可以和蛋白質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)合,就會(huì)形成我們熟悉的核蛋白。因?yàn)楹怂嵊胁煌姆诸?,這是因?yàn)樗鼈兊幕瘜W(xué)組成和核苷酸排列順序都是不一樣的。
核酸的分類和功能
根據(jù)戊糖,堿基的不同,核酸分為兩大類,即脫氧核糖核酸(簡(jiǎn)稱DNA)與核糖核酸(簡(jiǎn)稱RNA)。這兩類核酸有某些共同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),但生物功能不同。DNA是儲(chǔ)存、復(fù)制和傳遞遺傳信息的主要物質(zhì)基礎(chǔ),在細(xì)胞分裂過程中復(fù)制,使每個(gè)子細(xì)胞接受與母細(xì)胞結(jié)構(gòu)和信息含量相同的DNA;RNA主要在蛋白質(zhì)合成中起作用,負(fù)責(zé)將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)變成特定蛋白質(zhì)的氨基酸序列,其中轉(zhuǎn)移核糖核酸,簡(jiǎn)稱tRNA,起著攜帶和轉(zhuǎn)移活化氨基酸的作用;信使核糖核酸,簡(jiǎn)稱mRNA,是合成蛋白質(zhì)的模板;核糖體的核糖核酸,簡(jiǎn)稱rRNA,是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的主要場(chǎng)所。
RNA與DNA的主要區(qū)別
1、戊糖—DNA是脫氧核糖;RNA是核糖。
2、堿基—DNA是A、T、C、G(不含U);RNA是A、U、C、G(不含T)。
3、DNA通常是雙螺旋結(jié)構(gòu);RNA通常是單鏈,局部可形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
核酸的組分和結(jié)構(gòu)
核酸的基本組成物質(zhì)就是核苷酸。而核苷酸的里面含有含氮堿基和戊糖以及磷酸等三種成分。其中堿基和戊糖能夠組成核苷,而核苷的磷酸酯就是核苷酸。由于DNA與RNA里的戊糖是不一樣的,比如RNA中的戊糖是D-核糖,而DNA里是不含核糖的,它含有的是D-2-脫氧核糖(核糖中2位碳原子上的羥基為氫所取代)。而核酸的分類就是根據(jù)其中戊糖種類來劃分的,其中DNA和RNA的堿基也是不一樣的。
核酸鏈的每個(gè)核苷酸單元的5′磷酸基與其一側(cè)毗鄰核苷酸的3′羥基相連,其3′羥基又與另一側(cè)毗鄰核苷酸的5′磷酸基相連。這樣,許許多多的核苷酸彼此就用3′、5′磷酸二酯鍵連在一起,構(gòu)成沒有分支的多核苷酸長(zhǎng)鏈。鏈中的戊糖和磷酸相間排列且不斷重復(fù),構(gòu)成核酸的主鏈,堿基可以看成連接在主鏈上的側(cè)鏈。代表核酸特性的是核苷酸的序列,實(shí)際上就是堿基序列。所以堿基序列又稱核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)。核酸的多核苷酸鏈?zhǔn)怯蟹较蛐缘模湟欢藶?′端(有或無磷酸基),另一端為3′端(有或無磷酸基)。書寫核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)時(shí),習(xí)慣上從左到右,從5′到3′,堿基間的小橫也可省略。
可用快速方法測(cè)定核酸的堿基序列。已有不少核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)已確定。大的如煙草葉綠體DNA含155844個(gè)堿基對(duì),小的如tRNA分子,平均含70多個(gè)核苷酸殘基。核酸的多核苷酸鏈盤曲折疊成特定的空間結(jié)構(gòu)。對(duì)DNA和tRNA的空間結(jié)構(gòu)了解得較多。雙鏈DNA在溶液中的結(jié)構(gòu)基本符合的雙螺旋模型。
結(jié)語:原來核酸是一種大分子物質(zhì),它對(duì)人體是非常重要的,因?yàn)樗巧幕窘M成部分之一,對(duì)我們的生長(zhǎng)和遺傳能夠起到極為重要的作用。
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