核酸（nucleic acid）

互联网2013-11-15

2932

核苷酸单体聚合而成的生物大分子，是生物细胞最基本和最重要的成分。一般认为，生物进化即始于核酸，因为在所有生命物质中只有核酸能够自我复制。今天已知核酸是生物遗传信息的贮藏所和传递者。一种生物的蓝图就编码在其核酸分子中。核酸是1869年米歇尔（F.Miescher）在脓液的白细胞中发现的。他当时称之为核素。阿尔特曼（R.Altmann）于1889年认识其酸性后，定名为核酸。

分类和功能 核酸分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两大类。这两类核酸有某些共同的结构特点，但生物功能不同。DNA贮存遗传信息，在细胞分裂过程中复制，使每个子细胞接受与母细胞结构和信息含量相同的DNA；RNA主要在蛋白质合成中起作用，负责将DNA的遗传信息转变成特定蛋白质的氨基酸序列。

　　组分和结构 核酸的基本结构单元是核苷酸。核苷酸含有含氮碱基、戊糖和磷酸3种组分。碱基与戊糖构成核苷，核苷的磷酸酯为核苷酸。DNA和RNA中的戊糖不同，RNA中的戊糖是D-核糖；DNA不含核糖而含D-2-脱氧核糖（核糖中2位碳原子上的羟基为氢所取代）。核酸就是根据其中戊糖种类来分类的，DNA和RNA的碱基也有所不同。

　　核酸链的每个核苷酸单元的5′磷酸基与其一侧毗邻核苷酸的3′羟基相连，其3′羟基又与另一侧毗邻核苷酸的5′磷酸基相连。这样，许许多多的核苷酸彼此就用3′、5′磷酸二酯键连在一起，构成没有分支的多核苷酸长链。链中的戊糖和磷酸相间排列且不断重复，构成核酸的主链，碱基可以看成连接在主链上的侧链。代表核酸特性的是核苷酸的序列，实际上就是碱基序列。所以碱基序列又称核酸的一级结构。核酸的多核苷酸链是有方向性的，其一端为5′端（有或无磷酸基），另一端为3′端（有或无磷酸基）。书写核酸的一级结构时，习惯上从左到右，从5′到3′，碱基间的小横也可省略。

　　可用快速方法测定核酸的碱基序列。已有不少核酸的一级结构已确定。大的如烟草叶绿体DNA含155844个碱基对，小的如tRNA分子，平均含70多个核苷酸残基。核酸的多核苷酸链盘曲折叠成特定的空间结构。对DNA和tRNA的空间结构了解得较多。双链DNA在溶液中的结构基本符合著名的双螺旋模型。

　　性质和测定 核酸的分子量为几万到几百万或更多。可因高温、极端pH及某些化学试剂的影响发生变性。核酸中的碱基杂环结构在260纳米波长区域内吸收紫外光，故可用紫外吸收值的变化定性或定量测定核酸。也可利用戊糖的颜色反应或磷酸含量来测定核酸。