今天,我們要來講講僅有的兩種核酸,即脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
DNA 是脫氧核糖核酸的縮寫,而 RNA 是核糖核酸的縮寫。
作為核酸,DNA 和 RNA 都是長鏈有機大分子,這意味著它們是含有碳元素的非常大的分子。
DNA 和 RNA 都是由被稱作核苷酸的核酸單體組成的。
核苷酸單體總是包含一個磷酸基團、一種五碳糖(有時也被稱作戊糖)以及一個含氮堿基。
但是 DNA 的核苷酸所含的五碳糖是脫氧核糖,而 RNA 含有的是一種不同的五碳糖,叫做核糖。
DNA 中的戊糖比 RNA 中的核糖少一個氧原子,這就是它被稱為脫氧核糖的原因。
讓我們暫時聚焦于 DNA 中的含氮堿基。
每個 DNA 核苷酸只包含四種可能的含氮堿基中的一種,即腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。
這四種堿基通常縮寫為 A、G、T 和 C。
當核苷酸堿基通過氫鍵連接時,要知道這些堿基總是與固定的配對伙伴相結合,這一點很重要。
腺嘌呤只與胸腺嘧啶配對,鳥嘌呤只與胞嘧啶配對。
這被稱為堿基配對規則。
科學家根據含氮堿基分子的形狀對它們進行分類。
腺嘌呤和鳥嘌呤都具有雙環結構,包含一個六元含氮環和一個五元含氮環融合在一起。
這類環狀結構在化學上被歸類為嘌呤。
但是胸腺嘧啶和胞嘧啶都只有一個六元含氮環的形狀,所以它們在化學上被歸類為嘧啶。
這里有個小提示來幫助你記住這個知識點。
“嘧啶(Pyrimidine)” 這個詞里有個 “Y”,被歸類為嘧啶的堿基,即胸腺嘧啶和胞嘧啶,它們的名字里也有 “Y”。
和 DNA 一樣,RNA 的核苷酸可能含有腺嘌呤、鳥嘌呤或胞嘧啶這些含氮堿基。
但與含有胸腺嘧啶這種含氮堿基的 DNA 不同,RNA 含有的含氮堿基是尿嘧啶。
這意味著任何含有胸腺嘧啶的核酸必定是一條 DNA 鏈,而任何含有尿嘧啶的核酸必定是一段 RNA。
和胸腺嘧啶一樣,尿嘧啶也只有一個含氮環。
所以它也會被歸類為嘧啶。
那么含氮堿基與構建 DNA 分子有什么關系呢?
嗯,當一個核苷酸中的磷酸基團與另一個核苷酸中的五碳糖形成化學鍵時,DNA 的每條鏈就開始組裝了。
構成 DNA 分子的兩條鏈通過它們含氮堿基之間的氫鍵連接在一起。
當螺旋狀的 DNA 分子被解開時,這些堿基對看起來就像梯子上的橫檔。
螺旋狀的 DNA 分子被描述為具有雙螺旋形狀。
詹姆斯?沃森和弗朗西斯?克里克在看過羅莎琳德?富蘭克林拍攝的 DNA 分子的 X 射線圖像后,于 1953 年首次描述了 DNA 的雙鏈螺旋結構。
現在,讓我們來看看 RNA 的結構,并看看它與 DNA 的結構相比有何不同。
DNA 是雙鏈分子,而 RNA 總是單鏈的。
在真核細胞中,DNA 只存在于細胞核中。
但 RNA 既可以在細胞核中被發現,也能在細胞質中被找到。
DNA 通過包含構建組成你身體的功能性和結構性蛋白質的代碼或一套指令來控制遺傳。
而 RNA 利用這些各種各樣的指令來構建一個生物體所需的所有蛋白質。
有三種類型的 RNA,信使 RNA(簡稱 mRNA)、核糖體 RNA(簡稱 rRNA)和轉運 RNA(簡稱 tRNA)。
信使 RNA 起始于細胞的細胞核中。
在這里,它從細胞 DNA 的一部分轉錄或復制用于組裝蛋白質的指令。
接下來,信使 RNA 將這些指令或蛋白質 “配方” 帶到細胞質中的核糖體上。
核糖體由核糖體 RNA 和蛋白質構成,是讀取這些 “配方” 并將其翻譯為蛋白質的場所。
最后,細胞質中的轉運 RNA 將特定的氨基酸帶到核糖體上,以便制造出由該 “配方” 編碼的特定蛋白質。
我們將在另一個視頻中更詳細地介紹 DNA 和 RNA 制造蛋白質的方式。
總而言之,DNA 和 RNA 是僅有的兩種核酸。
DNA 和 RNA 都是由被稱作核苷酸的核酸單體構建而成的。
核苷酸總是包含一個磷酸基團、一種五碳糖和一個含氮堿基。
脫氧核糖是 DNA 中的糖,核糖是 RNA 中的糖。
DNA 中的含氮堿基是腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鳥嘌呤。
RNA 中的含氮堿基是腺嘌呤、尿 acil、胞嘧啶和鳥嘌呤。
在 DNA 中,腺嘌呤總是與胸腺嘧啶配對,胞嘧啶總是與鳥嘌呤配對。腺嘌呤和鳥嘌呤是嘌呤,胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶是嘧啶。
DNA 由兩條通過含氮堿基之間的氫鍵相連的鏈組成。
這兩條 DNA 鏈盤繞成一種雙螺旋形狀,這一形狀最早由沃森和克里克發現。
RNA 是單鏈分子。
在細胞中,DNA 僅存在于細胞核內。
而 RNA 在細胞核以及細胞質中均可被發現。
DNA 通過包含構建組成生物體并使其發揮功能的蛋白質的指令來控制遺傳。
RNA 利用這些指令來構建蛋白質。
有三種類型的 RNA。
即信使 RNA、核糖體 RNA 和轉運 RNA。
信使 RNA 復制構建蛋白質的指令,并將它們帶到核糖體處。
核糖體 RNA 所在之處就是將這些指令翻譯成蛋白質的場所。
轉運 RNA 將特定的氨基酸帶到核糖體處,以便能制造出正確的蛋白質。
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