核酸（DNA和RNA）
生物化学中有4类重要的基础物质：脂肪、糖（包括淀粉）、蛋白质和核酸。核酸是最后被发现的，但核酸对生命来说是�“核心重要”的。
核酸是由瑞士生物化学家米舍尔（Friedrich Miescher，1844-1895）发现的。
当时人们以为蛋白质就是传递遗传信息的“物质载体”。米舍尔决心找出一些最简单的人体细胞中的蛋白质。
他的办法是这样的：
通过诊所提供的绷带提取脓液，设法将脓细胞在不被破坏的情况下从绷带上洗下来，然后用化学方法使细胞分离并分析它们的成分。米舍尔发现他研究的细胞中含有一种与人们熟知的所有蛋白质都不一样的物质。
这种新物质只有当细胞在弱碱的作用下才出现，米舍尔通过显微镜观察发现弱碱溶液使细胞核膨胀并破裂。他推断： 这种新物质来源于细胞核本身而不是来源于细胞核周围的原生质 。
为了验证他的这个假设，他还发明了将细胞核从细胞中分离出来的方法。
到1869年夏天，米舍尔确认新的物质来源于细胞核，他在脓液、酵母、肾脏、红细胞以及其他组织的细胞中都发现了同样的物质。（真不怕恶心）
因为这种物质与细胞的核有关，所以称其为核素（就是后来说的核酸），然后他又开始研究核素的化学成分，发现里面除了通常会有的C、H、O、N之外，还有P。
米舍尔后来又集中精力研究鲑鱼的精子。精子的细胞核很大，在鲑鱼的精子细胞中，细胞核占整个细胞质量的90%以上。（我们现在知道，精子的唯一作用就是向卵细胞传递遗传物质）
组成核酸的基本构建是核糖（Sugar）、磷酸基（phosphate）和碱基（bases）。
核糖是五碳糖，即含有5个C，又分核糖（$C_5 H_{10} O_5$）和脱氧核糖（$C_5 H_{10} O_4$，字面意思就是少一个O）两类。包含核糖的核酸是核糖核酸（RNA），包含脱氧核糖的核酸是脱氧核糖核酸（DNA）。
碱基有5种，DNA中是A、G、C、T，RNA中是A、G、C、U
可分为两类，一类是具有双环结构的嘌呤（purine），
A（腺嘌呤，Adenine）；G（鸟嘌呤，Guanine）
另一类是具有相对简单单环结构的嘧啶（primidine）。
C（胞嘧啶，Cytosine）；T（胸腺嘧啶，Thymine）；U（尿嘧啶，Uracil）
这5种碱基附着在DNA和RNA的（脱氧）核糖-磷酸链上，碱基在链上的排列次序决定了遗传信息。A、G、C在DNA和RNA中都可出现，T只出现在DNA中，U只出现在RNA中。
碱基是疏水的 ，这意味着碱基不喜欢和水在一起（最终的DNA双螺旋结构中，碱基向内相互形成氢键配对，从而远离水的环境）。
实验发现：DNA中C的数目与G的数目同；A的数目与T的数目同，提示存在CG配对和AT配对；
A-T（或U）配对（左），2根氢键，较弱；
C-G配对（右），3根氢键，较强。
在20世纪20年代和30年代，生物化学家知道染色体中的核酸就是DNA，但他们也知道染色体中除了DNA还有蛋白质。
当时的人们普遍认为蛋白质（20种氨基酸字面上比4种碱基能携带更丰富的信息）是携带遗传信息的物质，而核酸的唯一作用是使蛋白质聚集起来，提供一种蛋白质可以依附的结构。
科赛尔（Albrecht Kossel）注意到在精子细胞中，核酸重量是蛋白质的两倍。而且特别简单，就是一种氨基酸，即精氨酸构成的小分子。这提示人们遗传信息更可能由核酸携带，而非蛋白质。
中科雷鸣
2024-11-08 广告
