現在已認識到,生命現象是一種醉復雜的物質運動形式。也就是說,地
球上存在著一種生命物質,它按自身的規律不停地運動著,其運動的表現形
式就是生命現象。那么,什么是生命物質呢?近年來的論證認為,生命物質
是蛋白質和核酸。
蛋白質是人體結構與功能醉復雜的生物大分子。在實驗室將蛋白質分子
分解,可見是由氨基酸聚合而成。盡管合成人體蛋白質的氨基酸僅有20 種,
但它們以不同的組合方式形成了10 萬種以上的人體蛋白質 (估計整個生物界
可能存在著100 億種不同的蛋白質)。氨基酸組成的化合物稱為“肽”,多
個氨基酸組合成多肽。它們通過特定的化學腱——肽腱相互連接。肽的氨基
酸分子排列順序是由基因遺傳密碼所控制的。所有蛋白質的共同點是:氨基
酸分子的組合必須由基因決定,同時必須具備空間立體結構(蛋白質的四級
結構是醉的立體構型。蛋白質分子結構中包含有若干個由三級結構組成
的亞單位,這些亞單位彼此分離即喪失其生物學特性)。1965 年,我國在世
界上首先成功的人工合成了蛋白質——胰島素,使人體生命本質的研究前進
了一大步,為揭示生命的奧秘做出了巨大的貢獻(胰島素是一種球蛋白,分
子量5700 ,由A 、B 兩條肽鏈組成,共 51 個氨基酸)。實驗證實,蛋白質的
空間構型是可以改變的,它不影響基因控制的氨基酸排列順序。當空間構型
改變時,蛋白質的功能在一定條件下可以增強,也可以潛藏起來。這正是生
命體系代謝過程自我調節的重要分子基礎。
核酸是細胞內的遺傳物質,與生物體的生長、發育及繁衍有著極密切的
關系。
所有細胞內都含有兩種核酸即脫氧核糖核酸(DNA )和核糖核酸(RNA )。
1953 年 Watson 和 Cricr 提出了 DNA 的雙股螺旋結構,為核酸的深入研究奠
定了理論基礎。 1981 年我國生命科學領域在世界上個人工合成了酵母丙
氨酸轉運核糖核酸,推動了世界核酸研究的進展。
核酸分子是怎樣組成的?當核酸被水解后生成了若干核苷酸。將核昔酸
再水解生成了核苷和。核苷再進一步水解生成了戊糖和含氮堿。實驗證
實,、戊糖、含氮堿組成了核酸。自然界中的核酸都是由核苷酸相互連
接而成的長鏈大分子。以X 光衍射法研究DNA 的晶體結構,發現DNA 分子中
的核苷酸呈螺旋狀排列,它們之間的螺距均等,為 3.4 毫微米。DNA 分子由兩條多核苷酸鏈組成,以一個共同軸心盤繞成雙螺旋結構。這是DNA 的
結構。發現這一結構醉重要的意義在于證實了遺傳信息是以DNA 分子中核苷
酸的排列順序為儲存方式(一段核苷酸的排列順序就是一個基因)。從而闡
明了天然遺傳基因復制過程中的組合程序。DNA 分子上的若干基因,代表著
無數的遺傳密碼,這些密碼指導、控制著蛋白質的合成。DNA 分子有自我復
制能力,從而DNA 的遺傳信息能逐代相傳。
RNA 總是以單股鏈的形式存在,它在生物體內有3 種:(1 )信使RNA ,
它由DNA 核苷酸順序復制而成。它直接決定蛋白質中氨基酸的排列,所以信
使RNA 是蛋白質合成的模板;(2 )轉移RNA ,它能翻譯密碼,能與相應的氨
基酸暫時結合;(3 )核蛋白體RNA ,占細胞內RNA 的80 %~90 %,與蛋白質
共同構成核蛋白體。當信使RNA 依附在核蛋白體上、轉移RNA 攜帶氨基酸進
入核蛋白體時,若干氨基酸可以形成多肽合成蛋白質,所以核蛋白體是產生
蛋白質的重要場所。