核酸的主要功能——编码蛋白质
2026年01月14日
一 核酸的主要功能——编码蛋白质
核酸的主要功能是编码蛋白质。蛋白质分子是具有规则骨架的多聚体(称为多肽链),并且侧链基团的间隔相等。核酸的骨架和侧链基团以及蛋白质的骨架与侧链基团在化学上完全不同。蛋白质中发现的侧链有20种,而核酸中只有4种。在蛋白质中发现的所有的氨基酸(除甘氨酸外)都是L 型氨基酸,L 型氨基酸与D 型氨基酸互为镜像。
蛋白质的合成发生在称为核糖体的复杂的“生化机器”中,并且需要一系列的转移RNA 和一系列特殊的酶。序列信息由信使RNA 传递。在大多数情况下,这种单链的信使RNA 是以某段特定的DNA 为模板,按碱基配对原则合成的。核糖体沿着信使RNA移动,每一次阅读三个碱基。总的过程是DNA →mRNA →蛋白质,箭头代表了信息传递的方向。
每个核糖体不仅包含许多蛋白质分子,还包含一些RNA 分子,其中有两种RNA 分子相当大。这些RNA 不是信使,它们是核糖体结构的组成部分。当肽链合成以后,它将自发地折叠成复杂的三维结构,使得蛋白质能够行使高度专一性的功能。(https://www.daowen.com)
不同的蛋白质分子大小各异,典型的蛋白质分子含有几百个氨基酸。因此编码蛋白质的基因长度通常在1000个碱基对以上。DNA 的其他某些片段作为调控序列决定特定基因的启动和关闭。
某些微小病毒的核酸大约有5000个碱基对,编码少数几种蛋白质。一个细菌细胞的DNA 可能有几百万个碱基对,通常呈环状,编码几千种不同的蛋白质。而人的细胞大约有30亿个碱基对,分别来自父亲和母亲,编码约10万种蛋白质。20世纪70年代,人们发现高等生物的DNA 中包含没有明显功能的DNA 大片段(称为内含子)。