结构生物化学/核酸/DNA和RNA的区别

DNA 和 RNA 在结构、功能和稳定性方面存在差异。DNA 有四种含氮碱基：腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤，而 RNA 则用尿嘧啶代替胸腺嘧啶。此外，DNA 是双链的，而 RNA 是单链的，这就是 RNA 可以离开细胞核，而 DNA 不能的原因。另一区别是 DNA 缺少一个氧原子。

主要结构

DNA 是一种双链分子，由一个长的核苷酸链组成，而 RNA 则只有单链。在大多数生物学作用中，RNA 的核苷酸链较短（经过转录和剪接后，只有外显子保留在 RNA 中）。DNA 主要以双螺旋形式存在，而 RNA 则会呈现多种不同的形状和大小，例如“发夹结构”。DNA 用于携带生物体的遗传信息，而 RNA 则扮演着多种不同的角色，例如，RNA 可以充当核酶。DNA 只有一种类型，而 RNA 则有多种类型，具有不同的功能，例如 mRNA（将 DNA 的信息传递到细胞质）、tRNA（将氨基酸传递到 mRNA 和核糖体）、rRNA（核糖体 RNA，蛋白质合成的工作台）。DNA 不能催化自身的合成，而 RNA 可以。这支持了 RNA 世界假说。碱基在 DNA 中的配对方式，包括 A-T（腺嘌呤-胸腺嘧啶）和 G-C（鸟嘌呤-胞嘧啶），与 RNA 中的配对方式不同，包括 A-U（腺嘌呤-尿嘧啶）和 G-C（鸟嘌呤-胞嘧啶）。

碱基和糖

DNA 是一种长的多聚体，具有脱氧核糖和磷酸骨架。有四种不同的含氮碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。RNA 是一种多聚体，具有核糖和磷酸骨架。有四种不同的含氮碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。

RNA 中核糖的结构

功能

DNA 是一种核酸，包含所有已知生物体发育和功能的遗传指令。它是长期储存和传递遗传信息的介质，而 RNA 是一种核酸聚合物，在将脱氧核糖核酸 (DNA) 中的遗传信息翻译成蛋白质产物中起着重要作用。RNA 在 DNA 和称为核糖体的蛋白质合成复合物之间充当信使。

DNA 和 RNA 的合成都从 5' 到 3' 方向开始。但是，RNA 不需要引物。此外，只有 RNA 聚合酶缺乏检测碱基配对错误的能力。

稳定性

DNA 中的脱氧核糖糖由于第二个碳 (C₂) 上的 C-H 键而反应活性较低。DNA 在碱性条件下稳定。它具有较小的凹槽，破坏性酶可以附着在这些凹槽上，这使得酶更难攻击 DNA；而 RNA 则具有较大的凹槽，更容易受到酶的攻击。RNA 中的核糖糖反应活性较高，因为 C₂ 上存在羟基。RNA 在碱性条件下不稳定，因为碱基很容易从 C₂ 上的 -OH 中夺取氢原子。去质子化后，带负电的氧原子可能会攻击 PO4 上的磷酸盐，将与下一个核苷酸的 5'C 相连的氧原子踢出，导致氢化。

独特特征

DNA 的螺旋几何形状为 β 型。DNA 被身体完全保护，也就是说身体会破坏切割 DNA 的酶。DNA 会受到紫外线照射的破坏。RNA 的螺旋几何形状为 α 型。RNA 链不断地被合成、分解和再利用。RNA 对紫外线照射的破坏更具抵抗力。

对比表

这是一个显示 DNA 和 RNA 之间差异的图表

	DNA	RNA
结构名称	脱氧核糖核酸	核糖核酸
功能	长期储存和传递遗传信息的介质。	将创建蛋白质所需的遗传密码从细胞核传递到核糖体。这个过程防止 DNA 必须离开细胞核，使其保持安全。如果没有 RNA，蛋白质永远无法合成。
结构	通常是一个双链分子，由一个长的核苷酸链组成。	在大多数生物学作用中是一个单链分子，具有较短的核苷酸链。
碱基/糖	长的多聚体，具有脱氧核糖和磷酸骨架，以及四种不同的碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。	较短的多聚体，具有核糖和磷酸骨架，以及四种不同的碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。
碱基配对	A-T（腺嘌呤-胸腺嘧啶）、G-C（鸟嘌呤-胞嘧啶）	A-U（腺嘌呤-尿嘧啶）、G-C（鸟嘌呤-胞嘧啶）
稳定性	DNA 中的脱氧核糖糖由于 C-H 键而反应活性较低。在碱性条件下稳定。DNA 具有较小的凹槽，破坏性酶可以附着在这些凹槽上，这使得酶更难攻击 DNA。	核糖糖由于 C-OH（羟基）键而反应活性较高。在碱性条件下不稳定。另一方面，RNA 具有较大的凹槽，更容易受到酶的攻击。
独特特征	DNA 的螺旋几何形状为 B 型。DNA 被身体完全保护，也就是说身体会破坏切割 DNA 的酶。DNA 会受到紫外线照射的破坏。	RNA 的螺旋几何形状为 A 型。RNA 链不断地被合成、分解和再利用。RNA 对紫外线照射的破坏更具抵抗力。