脱氧核苷酸(核糖核苷酸的结构式)2020-03-02 16: 58钟鸣谈科学
染色体、DNA和基因之间的差异
在日常生活中，像染色体、脱氧核糖核酸、基因和核糖核酸这样的词经常出现在一些生物新闻中。这些听起来让人头晕的东西，其实描述的是不同的东西。我们可以在这里做一个简单的区分。众所周知，人是由细胞组成的，细胞由细胞核和细胞质组成，其中细胞核内有染色体。不同的物种有不同的染色体。人类共有23对染色体，其中22对为常染色体，1对为性染色体，即X染色体和Y染色体。女性性染色体为XX，男性性染色体为XY。
染色体主要由DNA和蛋白质组成。染色体的遗传物质是DNA。而且DNA有双螺旋结构。分子也叫脱氧核苷酸，其中有四种碱基，分别用A、T、C、G表示，碱基对的顺序就是遗传信息。
但我们需要知道的是，人体内有大量的DNA，但并不意味着所有的信息都会被表达出来。其实能表达的很少，或者我们说有效片段很少。我们称最终表达的或有效的片段为基因。
那么RNA到底是什么呢？和基因有什么关系？
基因表达
其实人体内的RNA主要与基因表达有关。不知道你有没有想过这个问题。基因是我们体内的遗传物质。他们如何表达自己？
事实上，在这个过程中需要RNA。具体来说，因为染色体存在于细胞核中，而根据上面的说法，我们知道基因实际上存在于染色体上。一个基因要表达出来，只有两种方式，一种是去细胞核外完成所有的生命活动，另一种是找一个帮手来完成。我们的基因选择了第二条路，那就是寻找一个帮手，这个帮手就是RNA，或者更准确的说是信使RNA(mRNA)。基因会通过转录和碱基互补的原理合成一个信使RNA，这个过程都是在细胞核内完成的。
之后，信使RNA会从细胞核的核孔中出来，此时就有一个带有特定氨基酸的转运RNA(tRNA)合成肽链。这些肽链以特定的方式连接在一起并折叠成空结构，可以形成特定的蛋白质。这个过程也叫翻译。(在这个过程中，会有核糖体RNA(rRNA)来催化肽链的合成。)
基因通过指导RNA合成蛋白质来完成生命活动，这也是基因表达的过程。RNA在这个过程中扮演着信使和搬运工的角色，这也是RNA的主要工作。
核糖核酸充当遗传物质
其实RNA不仅可以做这些脏活，其实它还可以作为遗传物质。病毒的遗传物质大部分是RNA，比如这次病毒的遗传物质是RNA。然而，在今天具有细胞结构的生物中，它们的遗传物质基本上是DNA。
科学家认为，事实上，最早的生物实际上是用RNA作为遗传物质的。这个假说也叫RNA世界假说。
其实这也很容易理解。我们都知道RNA和DNA都有碱基，它们利用碱基互补的原理来完成任务。DNA指导RNA完成生命活动。因此，只要RNA能完成类似于DNA的自我复制，就可以作为遗传物质。
科学家已经在实验室成功地使核糖核酸自我复制。不仅如此，科学家还构建了大肠杆菌的DNA-RNA杂交基因组。这个实验证明，即使存在DNA-RNA杂交链的中间状态，生物体也不会死亡。
因此，RNA最早可能是生物的遗传物质，但后来逐渐被取代。
那你可能要问，为什么一定要慢慢变成DNA？
其实有很多原因。我们主要讲主要的和根本的原因。首先，DNA是双螺旋结构，足够稳定。即使复制中有错误，由于碱基互补的原理，也很容易纠正错误。RNA是单链的，在复制过程中容易出错。一旦出现错误，很容易变异，不利于形状控制。
当然，还有一些次要原因。比如我们都知道DNA在细胞核内，完成生命活动的步骤实际上是在细胞核外进行的，所以这样其实更安全。如果是RNA，不需要有细胞核，但是当细胞丢失的时候，很容易出现问题。因此，DNA逐渐取代RNA成为生物遗传物质。但这并不是说RNA不能作为遗传物质，相反，它可以作为遗传物质存在。
