什麼是核酸 DNA 和 RNA？概念、特徵、分子結構、功能以及重要性

我們解釋什麼是核酸 DNA 和 RNA、它們的分子結構、它們的功能以及它們對生物的重要性。

核酸存在於所有細胞中。

什麼是核酸？

核酸是存在於生物細胞中的大分子或生物聚合物，即由較小片段（單體）重複組成的長分子鏈。在這種情況下，它們是透過磷酸二酯鍵連接的核苷酸聚合物。

核酸有兩種已知類型：DNA 和 RNA。根據它們的類型，它們可以或多或少巨大，或多或少複雜，並且可以具有不同的形狀。

這些大分子包含在所有細胞中（在真核生物的情況下在細胞核中，或在原核生物的情況下在類核中）。即使是像病毒這樣簡單的傳染源也擁有這些穩定、大量且原始的大分子。

核酸是由 Johan Friedrich Miescher （1844-1895）於 19 世紀末發現的。這位瑞士醫生從不同細胞的細胞核中分離出一種酸性物質，他最初稱之為核素，但後來證明這是第一個研究的核酸。

得益於此，後來的科學家能夠研究和理解DNA和RNA的形式、結構和功能，永遠改變了對生命傳播的科學理解。

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核酸的類型

核酸可以有兩種：去氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。它們的不同之處在於：

• 其生化功能。其中一個充當遺傳訊息的「容器」 ，而另一個則用於轉錄其指令。

• 其化學成分。每個都包含一個戊糖分子（DNA 為脫氧核糖，RNA 為核糖）和一組略有不同的含氮鹼基（DNA 中為腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶；RNA 中為腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶）。

• 其結構。 DNA 是螺旋形狀的雙股（雙螺旋），而 RNA 是單股且線性。

核酸的功能

DNA包含RNA所使用的所有遺傳訊息。

核酸以各自特定的方式用於儲存、讀取和轉錄細胞中包含的遺傳物質。

因此，它們幹預細胞內蛋白質的建構（合成）過程。每當細胞產生維持身體所需的酵素、荷爾蒙和其他勝肽時，就會發生這個過程。

另一方面，核酸也參與細胞複製，即體內新細胞的產生，以及完整個體的繁殖，因為有性細胞擁有每個祖細胞一半的完整基因組（DNA）。

DNA透過其核苷酸序列編碼生物體的所有遺傳訊息。從這個意義上說，我們可以說 DNA 作為核苷酸模板發揮作用。

另一方面，RNA 充當所述代碼的操作員，因為它複製（轉錄）代碼並將其帶到細胞核醣體，在那裡組裝蛋白質。如果沒有這些生命所必需的化合物，這是一個複雜的過程就不可能發生。

核酸的結構

每個核酸分子都由一種核苷酸的重複組成，每個核苷酸由以下部分組成：

• 戊糖（糖）。它是一種五碳單醣，可以是脫氧核糖或核糖。

• 含氮鹼基。它衍生自某些芳香雜環化合物（嘌呤和嘧啶）。它可以是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)。

• 一個磷酸基。由磷酸衍生。

此外，每個分子的結構組成均以雙股 (DNA) 或單股 (RNA) 螺旋形式出現，儘管在原核生物中，通常會發現稱為質粒的環狀 DNA 分子。

更多內容：DNA 結構

核酸的重要性

正如我們所知，核酸是生命的基礎，因為它們對於蛋白質合成和遺傳訊息從一代傳遞到另一代（遺傳）至關重要。對這些化合物的理解代表了對生命化學基礎理解的巨大飛躍。

因此，保護DNA對於個體和物種的生命至關重要。有毒化學劑（例如電離輻射、重金屬或致癌物質）可能會導致核酸發生變化，並導致疾病，在某些情況下，這些疾病可能會傳染給後代。

續：生物分子