《DNA简介》

糖的基本结构

糖类就是在一条很长的碳链上有很多“氢氧根”还有一个醛基。如图:




图为葡萄糖结构图
糖的学名叫多羟基醛或多羟基酮。有葡萄糖、果糖、淀粉、纤维素等。

虽然依据糖类通式可以有很多种糖，但其实自然界中只有6碳糖，由6个碳形成的碳链结构。葡萄糖、果糖、淀粉、纤维素都是6碳糖。而且自然界中的6碳糖都是动植物产生的，没有自然形成的。特别是，迄今为止，在动植物细胞之外，没有发现过5碳糖。5碳糖都存在于细胞核中，是核糖。



图为五碳糖。第一个碳原子上的是醛基，醛基的氧原子与第四个碳连接，成为环装，成为核糖。如下图:

如图:
图为五碳糖。第一个碳原子上的是醛基，醛基的氧原子与第四个碳连接，成为环装，成为核糖。如下图:

如图:



这个糖上面有很多氢氧根，氢氧根与磷酸中和，就成为磷酸五碳糖。

磷酸五碳糖与氨基酸结构一样，一边是酸，一边是碱，通过酸碱中和形成一个很长的链条，就是DNA的骨架。




图为磷酸五碳糖通过酸碱中和形成的长链结构。

在每个磷酸五碳糖上，如果都链接一个含氮杂环，就成了DNA。

DNA的遗传作用就是这个碱基。这与蛋白质不同。蛋白质就是酸碱中和形成长链，然后折叠。这里DNA不是，酸碱中和形成长链的是磷酸五碳糖长链，每个磷酸五碳糖上面链接的含氮杂环，就是能够进行复制的碱基。




上图为具有含氮杂环的磷酸五碳糖长链（就是DNA）。

这是磷酸五碳糖链接一个碱基。磷酸五碳糖通过酸碱中和形成长链。这个碱基则通过配对形成碱基对。


碱基一共有五种:

腺嘌呤（A）
胞嘧啶（C）
鸟嘌呤（G）
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）

其中，嘌呤是双环，嘧啶是单环。在DNA上A—T配对，C—G配对组成碱基对。在RNA上U代替T。

《DNA简介》之二

蛋白质，就是多个氨基酸酸碱中和形成的一条长链。DNA也是如此。链接成蛋白质的单体分子是氨基酸，链接成DNA链条的单个分子叫脱氧核糖核酸。也是一个碳碳长链上，有一个酸性基团（磷酸根），有一个碱性基团（氢氧根），通过酸碱中和，形成了一个链条。

蛋白质链条，通过折叠，在蛋白质表面生成特殊的密码子结构，可以配位、组装，可以催化活化小分子，也可以作为密码与RNA匹配，它的功能是由于折叠之后的密码子结构产生。

DNA则不同，DNA的复制功能来自它上面的碱基配对，是碱基之间互相配位和组装。其中，A－T互为密码子，C－G互为密码子。

所以，脱氧核糖核酸上，除了进行酸碱中和的酸性基团和碱性基团外，还另外有一个含氮碱基，这个含氮碱基通过两两配对组装来完全复制自己，碱基的顺序，包含着基因密码。这就是DNA功能。

DNA有一个基本的属性，就是不停的复制自己。这个属性其实就是与酸碱中和反应类似的配位组装。根本就没有一点神秘可言。就好像是一个永动机，时刻都不间断。这有机物有区别。有机物和无机物的化学反应一旦完成，就生成了静止的比较稳定的有机物，在比较长的时间里就不再有什么化学反应了。死了。但是DNA的配位组装是永不停止的，总是在进行中，反反复复。就算是蛋白质，也是一旦形成，就会具有固定的形态，并不再进行配位组装。所以只有DNA十分特别，它的活动，这个永远不停息的活动，就是生命。

化学反应与配位组装是完全不同的。例如水。氢和氧发生化学反应生成水。水是非常难于分解的，电解水才能够把氢和氧分开。但是水的结冰，也是水里面的氢和氧结合，但不是化学反应，就是两个水配位组装成为冰，所以这里的力很小，冰很容易就分解、熔化。因为一个是化学的力，是得电子失去电子反应生成的化合物。后一个就是简单的组装。组装跟化学反应不同的是:

1。是结合的力的大小不同。化学的结合力强，组装的结合力差一个数量级。
2。化学反应都是小分子，组装都是大分子团，有上万个分子组成。
3。组装，就是活子上面的密码子能够配对、识别，通过配位，物理的吸引在一起，分开比较容易，也不消耗能量。
4。活子与分子尺寸大小不同。天壤之别。

生命，就是DNA的自我复制的活动，这个活动不是化学反应，是配位组装的活动。这个活动因为是自我复制，所以永不停止，所以就是生命。

现代的有机化学家和分子生物学家，一直打算用无机物来合成有机物，然后用有机物的化学性质来理解氨基酸和蛋白质，并进而要解释生命本身，当他们经过几代人的努力都没有进展的时候，在他们编写的教材里，开始把镜像化学，立体化学甚至拓扑化学作为重点教学内容，他们打算用所谓立体构象来解释生命的起源问题。他们还一丁点也没有接触到问题的本质。生命的诞生，原本就不是化学的事情，生命诞生的最起初的环境，是不存在化学反应条件的，化学领域的燃烧，强酸强碱，氧化还原，以及其他较为激烈的化学反应，在生命体中是不被允许的。蛋白质直接就通过变性的方式来消除化学物质的影响，比如重金属原本在生命诞生地是有的，但是由于蛋白质前仆后继的与它们中和变性，才消除了重金属的危害影响。

所以细胞质里面，是一个温和的没有强酸强碱的环境，是由活子组成的环境，适合DNA生长。

DNA的主要功能是，能够精确的复制自己。

蛋白质的功能则是可以完成各种各样的生化反应。例如钙化、催化酶等

RNA的主要功能是翻录蛋白质。DNA复制自己并复制RNA，RNA翻录蛋白质，蛋白质去完成各种生命活动。


DNA双螺，由两条DNA单链结合而成。每个单链是一条染色体。人类DNA，由23对46条染色体组成。染色体是细胞核中能够被特殊试剂染色，并在显微镜下可以观察到。细胞分裂时，染色体会平分进入两个子细胞。

人类DNA由约31.6亿个DNA碱基对组成。但并不是所有的碱基对都具有遗传作用。大约97％的碱基对没有意义。只有其中约1.5％的碱基对组成基因并具有遗传作用。这部分有意义的碱基对组成了人类的大约2万5千个基因。其余约97％的碱基对被称作“垃圾DNA”。

因此，在DNA长链上，只有若干个很短的片段具有遗传作用，能够编码蛋白质，这些片段叫做基因。

例如人类1号染色体包含约2亿个碱基对。但构成基因的碱基对只有150万个，组成3141个基因，一般每个基因由几百个碱基对组成，所有组成这些基因的碱基对总和不超过2亿×1.5％＝150万个。平均每个基因含碱基对500个。其他生物DNA的情形也是如此。在这条DNA上，有1亿8千万的碱基对被称作“垃圾”。

基因占整条DNA长度的40万分之一。如果说，北京到石家庄400公里，如果这是DNA总长的话，一个基因的长度不过1米。3000个基因不过3公里。可以想象垃圾DNA的量的庞大。