核酸及其功能

生物体中另一个重要物质是核酸。核酸是核糖核酸（简称RNA）和脱氮核糖核酸（简称DNA）的总称。正如组成蛋白质的基本单位是氨基酸那样，组成核酸的基本单位是核苷酸。

虽然RNA和DNA都由核苷酸组成，但由于两者的核苷酸成分不同，它们分别具有不同的功能。对于生物来说，DNA则显得特别重要，因为它是生物的主要遗传物质。第一，DNA分子一般都非常之大，这使它有可能储存巨大数量的遗传信息。假定有一含有100个核苷酸的DNA分子，根据核苷酸的排列规律计算，应有100个4相乘即4100种可能排法。4100有多大呢，算出来的结果大致相当于1的后面有60个0，这已经是个无比巨大的数字了。何况生物DNA的核苷酸数目一般都比100大得多，少的也有几千，多的可达数十亿，其可能排出的顺序，不知要比上述数字大多少倍！例如，肝炎病毒的DNA约有3000对核苷酸；大肠杆菌的DNA约有450万对核苷酸，而人的精子或细胞核中的DNA则约有30多亿对核苷酸。DNA分子有可能储存这样巨大数量的遗传信息，而遗传信息又是决定生物性状的，这就是生物在进化过程中所以能表现出多种多样，千差万别的主要原因。第二，在一定条件下，DNA分子能够自我复制，即一个老的DNA分子能产生出两个完全一样的新的DNA分子，从而使老一代生物的遗传信息留给新的一代。

现在知道，父母遗传给子女的，不是黑头发、蓝眼睛、高鼻子等等现成的性状，而是一套遗传信息（遗传学称之为基因），由遗传信息（基因）先转录为RNA，再“翻译”为蛋白质，最后表现为身体的各种性状和功能。科学实验业已证明，遗传信息就储存在DNA的碱基顺序中。由于DNA能复制，所以遗传信息也就能代代相传。为什么会“种瓜得瓜，种豆得豆”？关键就是在于作为遗传物质的DNA能够自我复制。当然，DNA在复制过程中也会发生差错，而且在强烈的理化因素（如紫外线、各种有害的化学药剂等）的影响下，差错的比率会大为增加。错误的DNA反映到新合成的蛋白质上，就会使生物的性状和功能也发生改变。可见，作为遗传物质的核酸是决定着蛋白质的合成的。

这样看来，核酸在生命活动中确实起着特别重要的作用。但是，核酸的这些作用又必须在各种酶（即蛋白质）的催化下才能实现；如果没有酶，核酸也是“寸步难行”的。可见核酸与蛋白质的关系是相互依存、缺一不可的。

诚然，组成生物体的物质不仅仅是蛋白质和核酸，还有糖类和脂类，还有其他的许多有机物和无机物，成分是十分复杂的。但是，其中最重要的还是蛋白质和核酸（糖类和脂类除了储存能量外，往往也是与蛋白质结合成糖蛋白和脂蛋白而起重要作用的）。可以说，一切生命现象都离不开蛋白质和核酸。因此，研究生命起源的学者，首先把注意力放在研究蛋白质和核酸的起源问题上，也就是理所当然的了。