第2章 找到DNA
雲梯既已搭起,你可願意一起登上幽州臺?去見古人,去見來者,去見演化的歧路上,來往的轍痕,和所有的聚散。
科學家發現染色體是生命遺傳的祕密之後,似乎打開了一道門,但是,有更多的疑問冒了出來。
比如:
.染色體是由什麼化學成分組成的?
.基因是如何承載在染色體上面的呢?
.到底是什麼成分和結構讓染色體能夠傳遞遺傳訊息?
.遺傳訊息又是怎麼傳遞的?
如果我們從1902年巴夫來判斷基因在染色體上開始算,到1953年華森和克里克提出雙螺旋結構,解答上面的疑問,又是大約半個世紀的時間。
核酸:真正的遺傳物質
染色體中的成分
科學家發現染色體中有兩種主要成分:蛋白質和核酸(Nucleic Acid)。
這兩樣東西是不是聽著很熟悉?
在我們日常的食物中,牛奶、動物肉都富有蛋白質,魚卵和動物內臟器有很多核酸。
雖然染色體很小很神祕,但是它內部包含的蛋白質和核酸,是和這些食物中的成分是相同的。
讓我們再次進入蛋白質和核酸的內部,看看它們又是由什麼化學成分構成的。
蛋白質的成分
如果把蛋白質一點點分解,最後可以變成一個個胺基酸(Amino Acid)分子。
胺基酸像一個個珠子,透過化學鍵串起來,然後,再經歷複雜的纏繞和摺疊,最終形成獨特的空間結構,成為生物體中的蛋白質,承擔起各種生命活動的重要角色。這一過程彷彿大自然的一場精心編排的戲劇,每一個胺基酸都是不可或缺的演員,共同構築著生命的奇蹟。
蛋白質的摺疊過程,一直是生物學中的重要課題。現在科學家可以透過人工智慧來解決裡面的計算問題。
地球上的生物體內,總共有22種胺基酸,我們可以戲稱為「The 22」組合。
注:地球上生物體內蛋白質的合成主要使用20種標準胺基酸。還有2種比較少見,只在特定的生物體和特殊情況下被用於蛋白質合成。
核酸的成分
我們再來看染色體中的另一種成分核酸,它是由核苷酸組成的。
核苷酸很像一個拿著劍和盾牌的武士,有三種成分:
.像一把劍的是磷酸鹽(用P來表示)
.像武士的是去氧核糖
.像盾牌的是鹼基
核甘酸「武士」的鹼基盾牌,有幾種不同「型號」,用專業術語的英文首字母來表示,分別是A、C、G、T。
染色體中的核苷酸,就只有這4種。
蛋白質和核酸:22和4誰勝出
比較蛋白質的組成成分和核酸的組成成分:胺基酸有22種,核苷酸有4種,你認為哪種攜帶的訊息量更多?
大自然的生物千姿百態,是不是需要種類變化很多的遺傳因子呢?
如果我們要在染色體中選擇一種成分來傳遞遺傳訊息,更可能是蛋白質,還是核酸?
在很長一段時間內,科學家都認為蛋白質是染色體中的真正遺傳物質,因為22大於4,可以有更多的組合可能性。
這個問題的正確答案直到有位科學家在研究肺炎鏈球菌時才找到。
雲梯既已搭起,你可願意一起登上幽州臺?去見古人,去見來者,去見演化的歧路上,來往的轍痕,和所有的聚散。
科學家發現染色體是生命遺傳的祕密之後,似乎打開了一道門,但是,有更多的疑問冒了出來。
比如:
.染色體是由什麼化學成分組成的?
.基因是如何承載在染色體上面的呢?
.到底是什麼成分和結構讓染色體能夠傳遞遺傳訊息?
.遺傳訊息又是怎麼傳遞的?
如果我們從1902年巴夫來判斷基因在染色體上開始算,到1953年華森和克里克提出雙螺旋結構,解答上面的疑問,又是大約半個世紀的時間。
核酸:真正的遺傳物質
染色體中的成分
科學家發現染色體中有兩種主要成分:蛋白質和核酸(Nucleic Acid)。
這兩樣東西是不是聽著很熟悉?
在我們日常的食物中,牛奶、動物肉都富有蛋白質,魚卵和動物內臟器有很多核酸。
雖然染色體很小很神祕,但是它內部包含的蛋白質和核酸,是和這些食物中的成分是相同的。
讓我們再次進入蛋白質和核酸的內部,看看它們又是由什麼化學成分構成的。
蛋白質的成分
如果把蛋白質一點點分解,最後可以變成一個個胺基酸(Amino Acid)分子。
胺基酸像一個個珠子,透過化學鍵串起來,然後,再經歷複雜的纏繞和摺疊,最終形成獨特的空間結構,成為生物體中的蛋白質,承擔起各種生命活動的重要角色。這一過程彷彿大自然的一場精心編排的戲劇,每一個胺基酸都是不可或缺的演員,共同構築著生命的奇蹟。
蛋白質的摺疊過程,一直是生物學中的重要課題。現在科學家可以透過人工智慧來解決裡面的計算問題。
地球上的生物體內,總共有22種胺基酸,我們可以戲稱為「The 22」組合。
注:地球上生物體內蛋白質的合成主要使用20種標準胺基酸。還有2種比較少見,只在特定的生物體和特殊情況下被用於蛋白質合成。
核酸的成分
我們再來看染色體中的另一種成分核酸,它是由核苷酸組成的。
核苷酸很像一個拿著劍和盾牌的武士,有三種成分:
.像一把劍的是磷酸鹽(用P來表示)
.像武士的是去氧核糖
.像盾牌的是鹼基
核甘酸「武士」的鹼基盾牌,有幾種不同「型號」,用專業術語的英文首字母來表示,分別是A、C、G、T。
染色體中的核苷酸,就只有這4種。
蛋白質和核酸:22和4誰勝出
比較蛋白質的組成成分和核酸的組成成分:胺基酸有22種,核苷酸有4種,你認為哪種攜帶的訊息量更多?
大自然的生物千姿百態,是不是需要種類變化很多的遺傳因子呢?
如果我們要在染色體中選擇一種成分來傳遞遺傳訊息,更可能是蛋白質,還是核酸?
在很長一段時間內,科學家都認為蛋白質是染色體中的真正遺傳物質,因為22大於4,可以有更多的組合可能性。
這個問題的正確答案直到有位科學家在研究肺炎鏈球菌時才找到。