今天,我们要来讲讲仅有的两种核酸,即脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
DNA 是脱氧核糖核酸的缩写,而 RNA 是核糖核酸的缩写。
作为核酸,DNA 和 RNA 都是长链有机大分子,这意味着它们是含有碳元素的非常大的分子。
DNA 和 RNA 都是由被称作核苷酸的核酸单体组成的。
核苷酸单体总是包含一个磷酸基团、一种五碳糖(有时也被称作戊糖)以及一个含氮碱基。
但是 DNA 的核苷酸所含的五碳糖是脱氧核糖,而 RNA 含有的是一种不同的五碳糖,叫做核糖。
DNA 中的戊糖比 RNA 中的核糖少一个氧原子,这就是它被称为脱氧核糖的原因。
让我们暂时聚焦于 DNA 中的含氮碱基。
每个 DNA 核苷酸只包含四种可能的含氮碱基中的一种,即腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。
这四种碱基通常缩写为 A、G、T 和 C。
当核苷酸碱基通过氢键连接时,要知道这些碱基总是与固定的配对伙伴相结合,这一点很重要。
腺嘌呤只与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤只与胞嘧啶配对。
这被称为碱基配对规则。
科学家根据含氮碱基分子的形状对它们进行分类。
腺嘌呤和鸟嘌呤都具有双环结构,包含一个六元含氮环和一个五元含氮环融合在一起。
这类环状结构在化学上被归类为嘌呤。
但是胸腺嘧啶和胞嘧啶都只有一个六元含氮环的形状,所以它们在化学上被归类为嘧啶。
这里有个小提示来帮助你记住这个知识点。
“嘧啶(Pyrimidine)” 这个词里有个 “Y”,被归类为嘧啶的碱基,即胸腺嘧啶和胞嘧啶,它们的名字里也有 “Y”。
和 DNA 一样,RNA 的核苷酸可能含有腺嘌呤、鸟嘌呤或胞嘧啶这些含氮碱基。
但与含有胸腺嘧啶这种含氮碱基的 DNA 不同,RNA 含有的含氮碱基是尿嘧啶。
这意味着任何含有胸腺嘧啶的核酸必定是一条 DNA 链,而任何含有尿嘧啶的核酸必定是一段 RNA。
和胸腺嘧啶一样,尿嘧啶也只有一个含氮环。
所以它也会被归类为嘧啶。
那么含氮碱基与构建 DNA 分子有什么关系呢?
嗯,当一个核苷酸中的磷酸基团与另一个核苷酸中的五碳糖形成化学键时,DNA 的每条链就开始组装了。
构成 DNA 分子的两条链通过它们含氮碱基之间的氢键连接在一起。
当螺旋状的 DNA 分子被解开时,这些碱基对看起来就像梯子上的横档。
螺旋状的 DNA 分子被描述为具有双螺旋形状。
詹姆斯・沃森和弗朗西斯・克里克在看过罗莎琳德・富兰克林拍摄的 DNA 分子的 X 射线图像后,于 1953 年首次描述了 DNA 的双链螺旋结构。
现在,让我们来看看 RNA 的结构,并看看它与 DNA 的结构相比有何不同。
DNA 是双链分子,而 RNA 总是单链的。
在真核细胞中,DNA 只存在于细胞核中。
但 RNA 既可以在细胞核中被发现,也能在细胞质中被找到。
DNA 通过包含构建组成你身体的功能性和结构性蛋白质的代码或一套指令来控制遗传。
而 RNA 利用这些各种各样的指令来构建一个生物体所需的所有蛋白质。
有三种类型的 RNA,信使 RNA(简称 mRNA)、核糖体 RNA(简称 rRNA)和转运 RNA(简称 tRNA)。
信使 RNA 起始于细胞的细胞核中。
在这里,它从细胞 DNA 的一部分转录或复制用于组装蛋白质的指令。
接下来,信使 RNA 将这些指令或蛋白质 “配方” 带到细胞质中的核糖体上。
核糖体由核糖体 RNA 和蛋白质构成,是读取这些 “配方” 并将其翻译为蛋白质的场所。
最后,细胞质中的转运 RNA 将特定的氨基酸带到核糖体上,以便制造出由该 “配方” 编码的特定蛋白质。
我们将在另一个视频中更详细地介绍 DNA 和 RNA 制造蛋白质的方式。
总而言之,DNA 和 RNA 是仅有的两种核酸。
DNA 和 RNA 都是由被称作核苷酸的核酸单体构建而成的。
核苷酸总是包含一个磷酸基团、一种五碳糖和一个含氮碱基。
脱氧核糖是 DNA 中的糖,核糖是 RNA 中的糖。
DNA 中的含氮碱基是腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤。
RNA 中的含氮碱基是腺嘌呤、尿 acil、胞嘧啶和鸟嘌呤。
在 DNA 中,腺嘌呤总是与胸腺嘧啶配对,胞嘧啶总是与鸟嘌呤配对。腺嘌呤和鸟嘌呤是嘌呤,胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶是嘧啶。
DNA 由两条通过含氮碱基之间的氢键相连的链组成。
这两条 DNA 链盘绕成一种双螺旋形状,这一形状最早由沃森和克里克发现。
RNA 是单链分子。
在细胞中,DNA 仅存在于细胞核内。
而 RNA 在细胞核以及细胞质中均可被发现。
DNA 通过包含构建组成生物体并使其发挥功能的蛋白质的指令来控制遗传。
RNA 利用这些指令来构建蛋白质。
有三种类型的 RNA。
即信使 RNA、核糖体 RNA 和转运 RNA。
信使 RNA 复制构建蛋白质的指令,并将它们带到核糖体处。
核糖体 RNA 所在之处就是将这些指令翻译成蛋白质的场所。
转运 RNA 将特定的氨基酸带到核糖体处,以便能制造出正确的蛋白质。
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