核酸种类与作用

核酸是脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的总称，是由许多核苷酸单体聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。

核酸是一类生物聚合物，是所有已知生命形式必不可少的组成物质，是所有生物分子中最重要的物质，广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内。

核酸由核苷酸组成，而核苷酸单体由五碳糖、磷酸基和含氮碱基组成。如果五碳糖是核糖，则形成的聚合物是RNA；如果五碳糖是脱氧核糖，则形成的聚合物是DNA。

核苷酸是组成核酸的基本单位，即组成核酸分子的单体。一个核苷酸分子是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同可以将核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两大类。

核酸

DNA

RNA

名称

脱氧核糖核酸

核糖核酸

结构

规则的双螺旋结构

通常呈单链结构

基本单位

脱氧核糖核苷酸

核糖核苷酸

五碳糖

脱氧核糖

核糖

含氮碱基

A（腺嘌呤）

G（鸟嘌呤）

C（胞嘧啶）

T（胸腺嘧啶）

A（腺嘌呤）

G（鸟嘌呤）

C（胞嘧啶）

U（尿嘧啶）

分布

主要存在于细胞核，少量存在于线粒体和叶绿体

主要存在于细胞质

功能

携带遗传信息，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用

作为遗传物质：只在RNA病毒中；不作为遗传物质：在DNA控制蛋白质合成过程中起作用。mRNA是蛋白质是合成的直接模板、tRNA能携带特定氨基酸、rRNA是核糖体的组成成分；催化作用：酶的一种

核酸类似物是与天然存在的RNA和DNA类似（结构相似）的化合物，用于医学和分子生物学研究。核酸类似物在组成核酸的核苷酸分子以及组成核苷酸的碱基、五碳糖和磷酸基团的分子间发生了改变。通常，这些改变使得核酸类似物种的碱基配对和碱基堆积性质发生了改变。比如通用碱基可与所有四个经典碱基配对，又比如磷酸-糖骨架类似物（如PNA）甚至可形成三重螺旋。核酸类似物也称为异种核苷酸，代表了异种生物学的主要支柱之一，即基于替代生物化学的新生自然形式的生命设计。

核酸类似物包括肽核酸（PNA），吗啉代和锁核酸（LNA）以及乙二醇核酸（GNA）和苏糖核酸（TNA）。因为分子主链发生了改变，它们与天然存在的DNA或RNA有明显的不同。

DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础。

RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用——其中转运核糖核酸，简称tRNA，起着携带和转移活化氨基酸的作用；信使核糖核酸，简称mRNA，是合成蛋白质的模板；核糖体的核糖核酸，简称rRNA，是细胞合成蛋白质的主要场所。

此外，现在已知许多其他种类的功能RNA，如microRNA等。

核酸类似物主要用于医学和分子生物学研究