
脫氧核糖核酸(DNA)是生物體内攜帶遺傳信息的核心生物大分子,由兩條反向平行的多核苷酸鍊通過堿基配對形成雙螺旋結構。其名稱源于分子中的脫氧核糖成分:每個核苷酸單元由脫氧核糖(一種五碳糖)、磷酸基團及含氮堿基(腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶)構成。
根據《生物化學名詞》(第二版)定義,DNA通過堿基互補配對原則(A-T、C-G)實現遺傳信息的精确複制與傳遞。這種分子不僅存在于細胞核染色體中,線粒體和葉綠體等細胞器也含有獨立遺傳物質。中國科學技術協會的《中國學科術語》強調,DNA的甲基化修飾等表觀遺傳機制在基因表達調控中具有關鍵作用。
國家科技名詞審定委員會指出,DNA測序技術的突破使人類能夠解讀約30億個堿基對構成的人類基因組,這一成果被《自然》期刊評價為“解碼生命之書”的重要裡程碑。現代分子生物學研究表明,DNA損傷修複機制對維持基因組穩定性具有重要生物學意義,相關研究已獲得多項諾貝爾生理學或醫學獎。
脫氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,簡稱DNA)是生物體内攜帶遺傳信息的重要生物大分子。以下從結構、功能和應用三個層面詳細解釋:
基本單元
DNA由核苷酸聚合而成,每個核苷酸包含:
空間結構
DNA通常以雙螺旋形式存在,兩條鍊反向平行纏繞,堿基配對規則(A-T,C-G)保證了遺傳信息的準确複制。
遺傳信息存儲
DNA通過堿基序列編碼遺傳指令,決定生物體的性狀(如外貌、代謝功能等)。例如,人類基因組約含30億對堿基,控制約2萬多個基因。
複制與傳遞
在細胞分裂時,DNA通過半保留複制生成兩條完全相同的分子,确保遺傳信息代際傳遞。
指導蛋白質合成
DNA通過轉錄生成RNA(信使RNA),再翻譯為蛋白質,執行生命活動所需的各類功能。
DNA是生命的基礎分子,其獨特的雙螺旋結構和堿基配對機制實現了遺傳信息的穩定存儲與精準傳遞。從分子層面到實際應用,DNA的研究深刻影響了生物學、醫學和農業等領域。
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