核酸与核苷酸的区别 核酸与核苷酸

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核酸是由核苷酸缩合而成的大分子，大小差异悬殊：较小的MicroRNA只有22个碱基，分子量约7.2kd；较大的如人类1号染色体DNA，含有2.5亿碱基对，分子量高达千亿kd。

核酸按分子中戊糖的种类分为DNA和RNA两类，DNA主要集中在细胞核中，在线粒体和叶绿体中也有少量。RNA主要分布在细胞质中。对病毒来说，或只含DNA，或只含RNA。因此可将病毒分为DNA病毒和RNA病毒两大类。

核酸按分子中链的数量通常分为单链（singlestrand，ss）和双链（doublestrand，ds）两类。DNA一般为双链，作为信息分子；RNA则单双链都有。

其实还有三链和四链DNA存在，但比较罕见，一般是在特殊情况下形成的，比如端粒的G-四链体（G-quadruplex）结构等。现在已经发现了G-四链体结构的RNA，定位于细胞核处的端粒DNA（PNASAugust17,2010107(33)14579-14584）。

G-四链体结构的RNA，引自PNAS，2010

核苷酸是核酸的构件，可分解成核苷和磷酸，核苷又可分解为碱基和戊糖。戊糖有D-核糖和D-2-脱氧核糖两种，分别对应RNA和DNA。碱基则分为嘌呤和嘧啶两类。

嘧啶碱（pyrimidine,py）是嘧啶的衍生物，共有三种：胞嘧啶(cytosine,Cyt)、尿嘧啶(uracil,Ura)和胸腺嘧啶(thymine,Thy)。其中尿嘧啶只存在于RNA中，胸腺嘧啶只存在于DNA中，但在某些tRNA中也发现有极少量的胸腺嘧啶。胞嘧啶为两类核酸所共有，在植物DNA中还有5-甲基胞嘧啶，一些大肠杆菌噬菌体核酸中不含胞嘧啶，而由5-羟甲基胞嘧啶代替。

嘌呤碱(purine,pu)由嘌呤衍生而来，常见的有两种：腺嘌呤(adenine,Ade)和鸟嘌呤(guanine,Gua)。嘌呤分子接近于平面，但稍有弯曲。

自然界中还有黄嘌呤、次黄嘌呤、尿酸、茶叶碱、可可碱和咖啡因。前三种是嘌呤核苷酸的代谢产物，是抗氧化剂，后三种含于植物中，是黄嘌呤的甲基化衍生物，能够竞争性抑制磷酸二酯酶，升高cAMP浓度，具有兴奋、强心、利尿作用。

此外，一些植物激素，如玉米素、激动素等也是嘌呤类物质，可促进细胞的分裂、分化。一些抗生素是嘌呤衍生物。如抑制蛋白质合成的嘌呤霉素，是腺嘌呤的衍生物。

不同生物体中各种碱基的含量是不同的。（A+T）/（G+C）称为不对称比率，不同生物有所不同。比如人的不对称比率为1.52，藤黄八叠球菌只有0.35。这也说明四核苷酸假说是错误的，莱文的测定结果实在太不准确了。

除以上五种基本的碱基以外，核酸中还有一些含量极少的稀有碱基，其中大多数是甲基化碱基。甲基化发生在核酸合成以后，对核酸的生物学功能具有重要意义。核酸中甲基化碱基含量一般不超过5％，但tRNA中可高达10％。

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