核酸

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  核酸(nucleic acid),由数十至数十亿个核苷酸通过磷酸二酯键形成的一类生物大分子。动、植物和微生物都含有核酸。根据组成成分不同可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类。DNA是绝大多数生物的遗传物质。某些病毒噬菌体则以RNA为遗传物质。遗传信息的传递和表达是通过核酸分子的复制、转录和转译等一系列复杂过程实现的。核苷酸是核酸的组成单位,它由碱基、戊糖和磷酸构成。碱基又可分为嘌呤碱和嘧啶碱两类。一般用化学方法(酸或碱)或酶解的方法处理核酸,使核酸降解成核苷酸或碱基,然后用纸层析、纸电泳、薄层层析、柱层析或高效液相色谱等方法将核苷酸或碱基分离成单一组分,再分别测定其含量。核苷酸的连接方式和排列顺序,称为核酸的一级结构。核酸还具有二级和三级结构,1953年J.D.沃森F.H.C.克里克提出的DNA双螺旋结构就是DNA的二级结构。DNA的超螺旋结构和酵母苯丙氨酸tRNA的倒L型立体结构被称为三级结构。由于核酸带有大量的磷酸基团,呈强酸性,在生物体内一般以盐的形式存在。核酸的碱基(嘌呤或嘧啶)是从氨基酸、二氧化碳以及一碳化合物合成的,因此在正常情况下,生物体能合成自身所需的嘌呤和嘧啶(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶)。在生物体内核酸降解时先生成核苷酸或寡核苷酸,寡核苷酸进一步水解成核苷酸。核苷酸脱去磷酸则成核苷,后者经核苷磷酸化酶或核苷水解酶的作用放出碱基。在不同动物中再经降解成为尿酸、尿囊素、尿囊酸、尿素或β-丙氨酸等物质。1955年以后,用化学和酶促相结合的方法,已合成了许多核酸。核酸的人工合成无论对结构与功能的理论研究或是在近年来飞速发展的基因工程上都有极为重要的意义。