核酸是主宰什么的重要物質(zhì)？為什么？

核酸，一種天然存在的化合物，能夠分解產(chǎn)生磷酸，糖和有機堿（嘌呤和嘧啶）的混合物。核酸是人類(lèi)主要的信息攜帶分子。細胞，并通過(guò)指導蛋白質(zhì)合成過(guò)程，決定了每一種生物的遺傳特征。核酸的兩大類(lèi)是脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。DNA是生命的主要藍圖，并構成所有自由生物和大多數病毒的遺傳物質(zhì)。RNA是某些病毒的遺傳物質(zhì)，但也存在于所有活細胞中，RNA在某些過(guò)程中（例如蛋白質(zhì)的制備）起著(zhù)重要作用。

復制，修復和重組是DNA代謝的三個(gè)主要過(guò)程，是由細胞內的專(zhuān)門(mén)機構完成的。DNA必須準確，以便確保該被復制的完整性的的遺傳密碼。復制期間或復制后損壞引起的錯誤必須修復。最后，基因組之間的重組是一種重要的機制，可提供物種內的變異并協(xié)助修復受損的DNA。每個(gè)過(guò)程的細節都在原核生物中得到了解決，在原核生物中，機器更加簡(jiǎn)化，更簡(jiǎn)單并且更易于研究。真核生物似乎有許多基本原理。

DNA復制是半保守過(guò)程，其中兩條鏈被分開(kāi)，新的互補鏈被獨立產(chǎn)生，從而產(chǎn)生原始DNA 分子的兩個(gè)精確拷貝。因此，每個(gè)拷貝包含一個(gè)來(lái)自親本的鏈和一個(gè)新合成的鏈。復制開(kāi)始于稱(chēng)為起源的染色體上的特定點(diǎn)，沿鏈的兩個(gè)方向進(jìn)行，并終止于精確點(diǎn)。對于環(huán)形染色體，當兩條延伸鏈相遇時(shí)會(huì )自動(dòng)到達末端，此時(shí)特定的蛋白質(zhì)會(huì )加入鏈中。DNA聚合酶不能在DNA鏈末端啟動(dòng)復制；它們只能延伸稱(chēng)為引物的已有寡核苷酸片段。因此，在線(xiàn)性染色體中，特殊的機制啟動(dòng)和終止DNA合成以避免信息丟失。通常在合成短RNA之前開(kāi)始DNA合成引物由稱(chēng)為引物酶的特殊RNA聚合酶引出。DNA復制后，起始引物RNA降解。

兩條DNA鏈以磷酸二酯鍵的方向不同的方式復制。通過(guò)向鏈的3'末端添加單個(gè)核苷酸，連續復制前導鏈。通過(guò)鋪設短的RNA引物，然后通過(guò)DNA聚合酶填補缺口，以不連續的方式合成了落后的鏈，使得堿基總是沿5'至3'方向添加。當不再需要時(shí)，在落后鏈的復制過(guò)程中產(chǎn)生的短RNA片段會(huì )降解。兩個(gè)新合成的DNA片段通過(guò)連接酶稱(chēng)為DNA連接酶。這樣，復制可以在兩個(gè)方向上進(jìn)行，其中兩個(gè)前導鏈和兩個(gè)滯后鏈從原點(diǎn)向外延伸。