結構生物化學/核酸/DNA和RNA的區別

DNA 和 RNA 在結構、功能和穩定性方面存在差異。DNA 有四種含氮鹼基：腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鳥嘌呤，而 RNA 則用尿嘧啶代替胸腺嘧啶。此外，DNA 是雙鏈的，而 RNA 是單鏈的，這就是 RNA 可以離開細胞核，而 DNA 不能的原因。另一區別是 DNA 缺少一個氧原子。

主要結構

DNA 是一種雙鏈分子，由一個長的核苷酸鏈組成，而 RNA 則只有單鏈。在大多數生物學作用中，RNA 的核苷酸鏈較短（經過 轉錄 和剪接後，只有外顯子保留在 RNA 中）。DNA 主要以雙螺旋形式存在，而 RNA 則會呈現多種不同的形狀和大小，例如“髮夾結構”。DNA 用於攜帶生物體的遺傳資訊，而 RNA 則扮演著多種不同的角色，例如，RNA 可以充當核酶。DNA 只有一種型別，而 RNA 則有多種型別，具有不同的功能，例如 mRNA（將 DNA 的資訊傳遞到細胞質）、tRNA（將氨基酸傳遞到 mRNA 和核糖體）、rRNA（核糖體 RNA，蛋白質合成的工作臺）。DNA 不能催化自身的合成，而 RNA 可以。這支援了 RNA 世界假說。鹼基在 DNA 中的配對方式，包括 A-T（腺嘌呤-胸腺嘧啶）和 G-C（鳥嘌呤-胞嘧啶），與 RNA 中的配對方式不同，包括 A-U（腺嘌呤-尿嘧啶）和 G-C（鳥嘌呤-胞嘧啶）。

鹼基和糖

DNA 是一種長的多聚體，具有脫氧核糖和磷酸骨架。有四種不同的含氮鹼基：腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。RNA 是一種多聚體，具有核糖和磷酸骨架。有四種不同的含氮鹼基：腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。

RNA 中核糖的結構

功能

DNA 是一種核酸，包含所有已知生物體發育和功能的遺傳指令。它是長期儲存和傳遞遺傳資訊的介質，而 RNA 是一種核酸聚合物，在將脫氧核糖核酸 (DNA) 中的遺傳資訊翻譯成蛋白質產物中起著重要作用。RNA 在 DNA 和稱為核糖體的蛋白質合成複合物之間充當信使。

DNA 和 RNA 的合成都從 5' 到 3' 方向開始。但是，RNA 不需要引物。此外，只有 RNA 聚合酶 缺乏檢測鹼基配對錯誤的能力。

穩定性

DNA 中的脫氧核糖糖由於第二個碳 (C₂) 上的 C-H 鍵而反應活性較低。DNA 在鹼性條件下穩定。它具有較小的凹槽，破壞性酶可以附著在這些凹槽上，這使得酶更難攻擊 DNA；而 RNA 則具有較大的凹槽，更容易受到酶的攻擊。RNA 中的核糖糖反應活性較高，因為 C₂ 上存在羥基。RNA 在鹼性條件下不穩定，因為鹼基很容易從 C₂ 上的 -OH 中奪取氫原子。去質子化後，帶負電的氧原子可能會攻擊 PO4 上的磷酸鹽，將與下一個核苷酸的 5'C 相連的氧原子踢出，導致氫化。

獨特特徵

DNA 的螺旋幾何形狀為 β 型。DNA 被身體完全保護，也就是說身體會破壞切割 DNA 的酶。DNA 會受到紫外線照射的破壞。RNA 的螺旋幾何形狀為 α 型。RNA 鏈不斷地被合成、分解和再利用。RNA 對紫外線照射的破壞更具抵抗力。

對比表

這是一個顯示 DNA 和 RNA 之間差異的圖表

	DNA	RNA
結構名稱	脫氧核糖核酸	核糖核酸
功能	長期儲存和傳遞遺傳資訊的介質。	將建立蛋白質所需的遺傳密碼從細胞核傳遞到核糖體。這個過程防止 DNA 必須離開細胞核，使其保持安全。如果沒有 RNA，蛋白質永遠無法合成。
結構	通常是一個雙鏈分子，由一個長的核苷酸鏈組成。	在大多數生物學作用中是一個單鏈分子，具有較短的核苷酸鏈。
鹼基/糖	長的多聚體，具有脫氧核糖和磷酸骨架，以及四種不同的鹼基：腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。	較短的多聚體，具有核糖和磷酸骨架，以及四種不同的鹼基：腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。
鹼基配對	A-T（腺嘌呤-胸腺嘧啶）、G-C（鳥嘌呤-胞嘧啶）	A-U（腺嘌呤-尿嘧啶）、G-C（鳥嘌呤-胞嘧啶）
穩定性	DNA 中的脫氧核糖糖由於 C-H 鍵而反應活性較低。在鹼性條件下穩定。DNA 具有較小的凹槽，破壞性酶可以附著在這些凹槽上，這使得酶更難攻擊 DNA。	核糖糖由於 C-OH（羥基）鍵而反應活性較高。在鹼性條件下不穩定。另一方面，RNA 具有較大的凹槽，更容易受到酶的攻擊。
獨特特徵	DNA 的螺旋幾何形狀為 B 型。DNA 被身體完全保護，也就是說身體會破壞切割 DNA 的酶。DNA 會受到紫外線照射的破壞。	RNA 的螺旋幾何形狀為 A 型。RNA 鏈不斷地被合成、分解和再利用。RNA 對紫外線照射的破壞更具抵抗力。