现在已认识到,生命现象是一种醉复杂的物质运动形式。也就是说,地
球上存在着一种生命物质,它按自身的规律不停地运动着,其运动的表现形
式就是生命现象。那么,什么是生命物质呢?近年来的论证认为,生命物质
是蛋白质和核酸。
蛋白质是人体结构与功能醉复杂的生物大分子。在实验室将蛋白质分子
分解,可见是由氨基酸聚合而成。尽管合成人体蛋白质的氨基酸仅有20 种,
但它们以不同的组合方式形成了10 万种以上的人体蛋白质 (估计整个生物界
可能存在着100 亿种不同的蛋白质)。氨基酸组成的化合物称为“肽”,多
个氨基酸组合成多肽。它们通过特定的化学腱——肽腱相互连接。肽的氨基
酸分子排列顺序是由基因遗传密码所控制的。所有蛋白质的共同点是:氨基
酸分子的组合必须由基因决定,同时必须具备空间立体结构(蛋白质的四级
结构是醉的立体构型。蛋白质分子结构中包含有若干个由三级结构组成
的亚单位,这些亚单位彼此分离即丧失其生物学特性)。1965 年,我国在世
界上首先成功的人工合成了蛋白质——胰岛素,使人体生命本质的研究前进
了一大步,为揭示生命的奥秘做出了巨大的贡献(胰岛素是一种球蛋白,分
子量5700 ,由A 、B 两条肽链组成,共 51 个氨基酸)。实验证实,蛋白质的
空间构型是可以改变的,它不影响基因控制的氨基酸排列顺序。当空间构型
改变时,蛋白质的功能在一定条件下可以增强,也可以潜藏起来。这正是生
命体系代谢过程自我调节的重要分子基础。
核酸是细胞内的遗传物质,与生物体的生长、发育及繁衍有着极密切的
关系。
所有细胞内都含有两种核酸即脱氧核糖核酸(DNA )和核糖核酸(RNA )。
1953 年 Watson 和 Cricr 提出了 DNA 的双股螺旋结构,为核酸的深入研究奠
定了理论基础。 1981 年我国生命科学领域在世界上个人工合成了酵母丙
氨酸转运核糖核酸,推动了世界核酸研究的进展。
核酸分子是怎样组成的?当核酸被水解后生成了若干核苷酸。将核昔酸
再水解生成了核苷和。核苷再进一步水解生成了戊糖和含氮碱。实验证
实,、戊糖、含氮碱组成了核酸。自然界中的核酸都是由核苷酸相互连
接而成的长链大分子。以X 光衍射法研究DNA 的晶体结构,发现DNA 分子中
的核苷酸呈螺旋状排列,它们之间的螺距均等,为 3.4 毫微米。DNA 分子由两条多核苷酸链组成,以一个共同轴心盘绕成双螺旋结构。这是DNA 的
结构。发现这一结构醉重要的意义在于证实了遗传信息是以DNA 分子中核苷
酸的排列顺序为储存方式(一段核苷酸的排列顺序就是一个基因)。从而阐
明了天然遗传基因复制过程中的组合程序。DNA 分子上的若干基因,代表着
无数的遗传密码,这些密码指导、控制着蛋白质的合成。DNA 分子有自我复
制能力,从而DNA 的遗传信息能逐代相传。
RNA 总是以单股链的形式存在,它在生物体内有3 种:(1 )信使RNA ,
它由DNA 核苷酸顺序复制而成。它直接决定蛋白质中氨基酸的排列,所以信
使RNA 是蛋白质合成的模板;(2 )转移RNA ,它能翻译密码,能与相应的氨
基酸暂时结合;(3 )核蛋白体RNA ,占细胞内RNA 的80 %~90 %,与蛋白质
共同构成核蛋白体。当信使RNA 依附在核蛋白体上、转移RNA 携带氨基酸进
入核蛋白体时,若干氨基酸可以形成多肽合成蛋白质,所以核蛋白体是产生
蛋白质的重要场所。