核酸是遗传信息的携带者

第5节 核酸是遗传信息的携带者

“核酸”，顾名思义，就是从细胞核中提取的具有酸性的物质。那么，核酸究竟是什么物质？它们只分布在细胞核中吗？

核酸的种类及其分布

核酸（nucleic acid）包括两大类：一类是脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid)，简称DNA；另一类是核糖核酸（ribonucleic acid)，简称RNA。真核细胞的 DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。

核酸是由核苷酸连接而成的长链

核酸同蛋白质一样，也是生物大分子。核苷酸是核酸的基本组成单位。每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链（图2-14）。一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）和核糖核苷酸。

DNA和RNA各含4种碱基，但是组成二者的碱基种类有所不同（图2-16）。

DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链，RNA则是由核糖核苷酸连接而成的长链。一般情况下，在生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核糖核苷酸链构成。

本节“问题探讨”中提到的刑侦人员可以通过DNA指纹获得嫌疑人信息，根本原因在于生物的遗传信息就储存在DNA分子中，而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。可以想象：组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限，在连成长链时，排列顺序就是极其多样的,它的信息容量自然就非常大了。脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息，DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子；部分病毒的遗传信息储存在RNA中，如HIV（人类免疫缺陷病毒）、SARS（严重急性呼吸综合征）病毒等。

核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。

生物大分子以碳链为骨架

细胞是由多种元素和化合物构成的。在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。

通过学习，我们知道组成多糖的基本单位是单糖，组成蛋白质的基本单位是氨基酸，组成核酸的基本单位是核苷酸，这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体（图2-17），因此，生物大分子也是以碳链为基本骨架的。正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”“没有碳，就没有生命”。

以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架；糖类和脂质提供了生命活动的重要能源；水和无机盐与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。