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李永樂老師, 如何才能长生不老?生命的时钟在哪里? (1)

如何 才能 长生不老 ?生命 的 时钟 在 哪里? (1)

各位 同學 大家 好 我 是 李永樂 老師

最近 有個 小朋友 給我 發來 私信 說

他 看 了 壹部 非常 好看 的 電影

名字 叫 《 這個 男人 來自 地球 》

是 壹部 科幻片

講的 是 有 壹個 可以 永生 的 男人 的 故事

他 就 想問 我 說 現實生活 中

為 什麼 每個 人 都 要死 呢

有沒有 壹種 方法 能夠 讓 人 長生不老 呢

那 今天 我們 就 來 討論 壹下 這個 話題

為 了 討論 這個 話題

我們 首先 從 DNA 的 結構 說起

DNA 攜帶 了 人類 的 遺傳信息

為 什麼 要講 它 呢

因為 衰老 和 死亡 從 本質 上 來講

還是 細胞 的 復 制出 了 問題

所以 我們 先 來看 壹 看

細胞 到底 是 怎麼 復 制 自己 的

攜帶 遺傳信息 的 DNA 是 長 鏈 對 吧

很長 很長

那麼 在 DNA 上 它 的 組成 成分 叫做 核苷酸

我們 來畫 壹個 這個 核苷酸 的 樣子

核苷酸 它 的 樣子 大體 可以 分成 這樣 的 三個 部分

可以 分成 三個 部分

這 三個 部分 分別 是 什麼 呢

中間 的 環狀 的 這個 是 脫氧核糖

它 是 核糖 是 五碳 糖 是 吧

而 右邊 的 這個 叫做 含氮 的 堿 基

左邊 的 這個 部分 叫做 磷酸

對於 這些 化學 名詞

其實 大家 完全 可以 不管 它

反正 它 就是 有壹些 結構

然後 在 它 這個 位置 上 還有 壹個 羥基

那麼 這個 結構 中有 5 個 碳

所以 叫 五碳 糖

這 五個 碳 從 這個 連接 堿 基 的 部位 開始 數

1 2 3 4 5 是 吧

這 五個 碳 的 位置

對 我們 以後 要講 的 這個 復 制 過程 是 很 重要 的

所以 我們 這裏 說 壹 下

然後 我們 具體來說 說

說 這壹 大堆 的 核苷酸

是 如何 組成 這個 長 鏈 的 DNA 呢

我們 把 這個 圖畫 出來

好 我 這個 圖畫 好 了

我畫 了 6 個 核苷酸

這 6 個 核苷酸 組成 兩條 鏈

左邊 壹條 右邊 壹條

它 怎麼 組 的 呢

咱們 看 左邊 這個 鏈

左邊 這個 鏈

左下角 有 這個 3 號碳 對 吧

這個 3 號碳 的 羥基

可以 和 下 壹個 核苷酸 的 磷酸 連 起來

所以 它 這會連 起來 是 吧

它 這也會連 起來

這樣 它 壹個 壹個 組成 壹 條長 鏈 了

往 底下 還會 繼續 延伸 的

右邊 的 也 是 壹樣 的

每壹個 3 號碳 和 這個 磷酸 會連 起來

會連 起來 是 吧

這樣 就 組成 了 壹個 長 鏈

而 中間 的 這個 對 著 的 部位 是 什麼 呢

是 堿 基 堿 基 壹 共有 4 種

這 4 種 分別 是 A 還有 T 還有 C 還有 G

分別 叫 腺嘌呤 胸腺 嘧啶 鳥嘌呤 和 胞嘧啶

而且 它們 之間 是 有 壹定 的 配對 關系 的

就是 如果 左邊 的 這個 是 A 的話

它 右邊 配 的 壹定 是 T

叫 A 對 T 對 吧

如果 左邊 的 這個 堿 基 是 C 的話

右邊 壹定 是 G

那 左邊 如果 是 G 的話

右邊 就 壹定 是 C

那麼 這些 個 堿 基 序列 就 代表 了 什麼

代表 了 遺傳信息 對 吧

好 那 這個 就是 DNA 鏈

當年 美國 物理學家 克 裏克 還有 生物學家 沃森

他們 兩個 人壹起 就 發現 了 DNA 的 雙螺旋 結構

也 因此 獲得 了 諾貝爾獎

那麼 我們 來看 壹下

DNA 有壹個 很 重要 的 特征

就是 它 兩條 鏈是 反向 的

什麼 叫 反向

大家 仔細 看

說 是 這個 碳 是 幾號 碳

我們 剛才 已經 說過 了

這個 碳 實際上 是 5 號碳 對 吧 是 5'

那麼 在 外側 最 底下 的 這個 碳 是 幾號 碳 呢

是 3 號碳 叫 3'

所以 左邊 的 這個 鏈 5' 到 3' 它 是 往 下 的

咱們 再 看 右邊 的 這個 鏈

右邊 的 這個 鏈 這個 碳 它 是 5 號碳 對 吧

這 外邊 最 上面 的 這個 鏈 它 的 碳 是 3 號碳

所以 它 的 5' 到 3' 是 往 上 的

這 我們 就 說 什麼

就 說 DNA 是 由 核苷酸 組成 的 長 鏈

而且 它 兩條 單鏈 是 反向 平行 且 纏繞 到 壹塊 的

好 DNA 的 結構 咱們 就 說 到 這了

那麼 下面 我們 就 通過 這個 結構

來 研究 壹下 DNA 是 如何 復 制 的

如果 DNA 能夠 完美 復 制

每壹個 細胞 都 可以 持續 更新 的話

那麼 人 就 可以 長生不老 對 不 對

那 之所以 人 不能 長生不老

不 就是 因為 DNA 不能 完美 復 制 嗎

咱們 來 琢磨 琢磨 這事 為 什麼

說 DNA 的 復 制 過程

當年 沃森和克 裏克

研究 出 了 DNA 的 雙螺旋 結構 之後

很快 就 提出 了 自己 的 另外 壹個 猜想

他 就 稱 之 為 半 保留 復 制

半 保留 復 制

沃森和克 裏克 是 怎麼 說 的 呢

他們 說 妳在 DNA 復 制 的 時候

首先 因為 某壹種 酶 的 作用

這個 本來 纏繞 到 壹塊 的 雙鏈 它會 打開 是 吧

打開 打開 了 之後 形成 兩個 單鏈

咱們 先看 左邊 這 單鏈

左邊 這個 單鏈 這不有 個 核苷酸

它 對 的 堿 基 是 A 對 不 對

然後 在 細胞 中有 很多 遊離 的 核苷酸

這 遊離 的 核苷酸 它 有 壹 些 堿 基 就是 T 的

所以 這個 T 的 它 就 會 接到 這個 A 上

就 跟 它 配對 了 對 不 對

另外 還有 壹個 G 的 它 就 會 接到 這個 C 上

然後 這麼 壹配 壹配

本來 這個 單鏈 就 復 制 出來 另外 壹個 新鏈 了

同樣 道理 右邊 這個 單鏈 也 會 再 復 制壹個

那麼 這個 過程 就 叫做 半 保留 復 制

就是 每壹個 新 的 DNA 分子

它 都 有 壹 半 是 原來 DNA 的 分子

這樣 就 保留 了 遺傳信息

可以 這個 持續 不斷 地 傳下去

那麼 這種 觀點 當然 是 正確 的

後來 被 科學家 梅賽 爾斯 和 斯塔爾 的 實驗 證明 了

不過 這裏 面 還有 很多 的 細節

我們 要 仔細 來 討論 壹下 DNA 到底 是 怎麼 復 制 的

首先 我們 先說 第壹步

第壹步 叫做 解旋

它 是 在 解旋酶 的 這個 作用 下 把 DNA 給拽 開

怎麼 拽 開 呢

DNA 不是 兩條 鏈 纏繞 到 壹塊 對 不 對

我們 有壹個 蛋白質 叫 解旋酶

這個 解旋酶

它 就 像 這個 拉鏈 的 拉鎖 壹樣 對 吧

它會 往外面 拽

它 壹 拽 左邊 這個 拉鎖 往左邊 動

右邊 這個 拉鎖 往右邊 動

本來 DNA 是 纏繞 到 壹塊 的

它 裏邊 都 是 堿 基 對 不 對

結果 被 妳 這個 拉鎖 壹 拽 就給 拽 開 了 對 不 對

於是 DNA 就 分開 了

其實 在 人類 的 DNA 上

因為 它 很長 所以 它 不 可能 是 說

從中 間 開始 兩邊 壹 拽 就 拽 開 了 不是 這樣 的

而是 說 它 中間 有 很多 段 它 這個 有 很多 段

妳 比如說 DNA 是 個 長 鏈 嗎 對 不 對 它 有 很多 段

它 可能 這個 它 是 往 左動 這個 往右 動

在 不同 的 部位 都 有 這個 解旋酶

然後 它 就 可以 把 這個 DNA 給 拉開 了

好 第壹步 就 完成 了

我們 把 這個 DNA 螺旋 的 結構

變成 了 這個 解開 的 這個 結構

解開 了 之後 我們 怎麼辦 呢

那 第二個 就是 我們 要用 DNA 進行 聚合

就 像 當年 沃森和克 裏克 說 的

在 這個 細胞 中 遊離態 的 核苷酸 會 過來

壹個 壹個 地 按照 堿 基 互補 配對 的 原則

聚集 到 這個 原來 的 模板 上

然後 形成 了 壹個 新鏈

但是 DNA 聚合 的 時候

它 有 兩個 特征 我們 要說 壹下

第壹個 特征 就是 核苷酸

脫氧核苷 酸 它 要 聚合 到 這個 DNA 上

它 首先 有個 特點 它 不能 起頭

不能 起頭 什麼 意思 呢

就是說 假如 這個 鏈上 已經 有壹段 新鏈 了

比如說 這個 鏈

它 已經 有 了 壹 段 新 復 制 的 這個 DNA 了 對 吧

已經 有 了 那 它 就 可以 延伸 它 就 可以 延伸

接著來 ... 它 可以 延伸 這個 是 可以 的

但是 如果 這個 鏈上 什麼 都 沒有 的話

那麼 這個 DNA 是 上不去 的

就是 核苷酸 是 上不去 的

這是 第壹個 特點

它 必須 得 有頭 沒有 頭它 走 不了

那為 什麼 會 出現 這種 情況 呢

就是 因為 核苷酸 它 得 有 個 抓手 就是 這個 羥基

如果 妳 上面 沒有 這個 羥基 的話

它 就 接 不 上去 是 吧

就是 它 的 分子結構 所 決定 的

第二個 就是 它 有 方向性

它 的 延展 方向 它 是 有 方向性 的

什麼 方向性 呢

就是 如果 妳 要 想 按照 壹個 模板

然後 復 制出 壹條 新鏈 的話

妳 只能 沿著 模板 的 3' 端 向 5' 端 延伸

比如說 上面 的 這個 DNA 那個 原來 的 這個 鏈

這壹端 是 3' 端 這壹端 是 5' 端

那麼 它 復 制 的 時候

它 就 可以 往左邊 延伸 延伸 ...

它 延伸 過程 中

它 自己 會 形成 右邊 是 5' 左邊 是 3'

它會 和 這 外邊 的 鏈 是 反 的 對 不 對

但是 我們 看 底下 這個 DNA 鏈

底下 這個 DNA 鏈 和 上面 是 反 的

所以 這個 是 3' 端 這個 是 5' 端

所以 如果 妳 復 制 的話 妳 只能 怎麼 延伸

妳 只能 是 這麼 延伸

妳 只能 往右邊 延伸 對 吧

妳是 不 可以 往左邊 延伸 的

這就 叫做 它 的 方向性

我們 舉 個例 子 來講

就是說 DNA 就 像 壹群 小朋友

他們 會 唱歌 是 吧

但是 他 唱歌 的 時候 他 不會 起頭

妳 必須 別人 給他 起 個頭 能 接著 唱 對 吧

在 唱 的 時候 他 只能 正向 唱歌

他 不能 把 這歌 倒 著 唱 對 不 對

妳 讓 我 倒 著 唱 壹個 壹個 字 這個 不行

這 DNA 就 有 這樣 的 壹個 聚合 的 特點

因為 DNA 聚合 存在 這樣 的 特點

所以 DNA 的 復 制 過程 是 比較 復 雜的

我們 仔細 來看 具體 的 壹個 過程 是 什麼 樣子 的

具體 的 壹個 過程 是 什麼 樣子

首先 這個 螺旋 的 鏈

我 就 直接 把 它 畫成 是 這樣 的 壹個 直 的 鏈 了

要不然 這個 事 不好 說 是 吧

我 就 直接 畫成 了 壹個 直 的 鏈 了

然後 左端 有壹個 解旋酶

所以 這邊 是 壹個 解旋 的 方向

右邊 也 有 壹個 解旋酶 是 個 解旋 的 方向

其實 在 解旋 的 過程 中 就 已經 開始 復 制 了

它 上面 有 很多 的 這個 堿 基

按照 堿 基 互補 配對 的 原則 要 進行 配對 是 吧

好 那麼 下面 我們 就 來 研究

這個 配對 的 過程 是 怎麼樣 的

首先 第壹步 DNA 不能 起頭

所以 誰 去 起頭 呢

有壹種 特殊 的 酶 這種 特殊 的 酶 叫做 引物 酶

引物 酶

這個 引物 酶 的 作用 是 什麼 呢

就是 它 可以 在 這個 原來 的 DNA 鏈 上面

去 復 制出 壹段 RNA 引物

妳 DNA 和 RNA 不太壹樣

DNA 叫 脫氧核糖核酸 對 吧

而 這個 RNA 叫 核糖核酸 它 不 脫氧

就 有 這麼 壹個 差別

那 這個 RNA 它 是 可以 起頭 的

於是 這個 引物 酶 過來 了 之後

在 這個 部位

給 妳 某個 部位 形成 了 壹 段 所謂 的 RNA 引物

這壹段 叫做 RNA 引物

好 這個

底下 我 可能 也 會 形成 壹個 RNA 引物 是 吧

好 那麼 下壹步

這個 頭起 好 了 妳 就 可以 聚合 了 吧

又 有 壹種 酶 了

這種 酶 叫做 DNA 聚合酶

這個 DNA 聚合酶 就 能夠 讓 這些 脫氧核苷 酸

附著 在 這個 地方 形成 壹個 DNA 新 的 鏈 了

我用 這個 顏色 的 筆來畫

於是 就會 壹點 壹點 壹個 壹個 地 接上去

形成 壹個 新 的 DNA 鏈 對 吧

這樣 DNA 鏈 就 形成 了

這個 就 叫 DNA 新 的 這個 DNA

好 這是 上面 這條 鏈 的 情況 比較簡單

那 我們 剛才 說過 這個 DNA 的 復 制是 有 方向性 的

它 必須 是從 模板 的 3' 端到 5' 端 復 制

所以 這種 情況 如果 出現 的話

這壹端 必須 是 原來 的 3' 端

而 這壹端 必須 是 原來 的 5' 端 對 吧

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如何 才能 长生不老 ?生命 的 时钟 在 哪里? (1) How to live forever? Where is the clock of life? (1)

各位 同學 大家 好 我 是 李永樂 老師 Hello everyone, my name is Li Yongle.

最近 有個 小朋友 給我 發來 私信 說 Recently a friend sent me a private message saying

他 看 了 壹部 非常 好看 的 電影 He saw a very good movie

名字 叫 《 這個 男人 來自 地球 》 The name is "This Man From Earth"

是 壹部 科幻片 is a science fiction

講的 是 有 壹個 可以 永生 的 男人 的 故事

他 就 想問 我 說 現實生活 中

為 什麼 每個 人 都 要死 呢

有沒有 壹種 方法 能夠 讓 人 長生不老 呢

那 今天 我們 就 來 討論 壹下 這個 話題

為 了 討論 這個 話題

我們 首先 從 DNA 的 結構 說起

DNA 攜帶 了 人類 的 遺傳信息

為 什麼 要講 它 呢

因為 衰老 和 死亡 從 本質 上 來講

還是 細胞 的 復 制出 了 問題

所以 我們 先 來看 壹 看

細胞 到底 是 怎麼 復 制 自己 的

攜帶 遺傳信息 的 DNA 是 長 鏈 對 吧

很長 很長

那麼 在 DNA 上 它 的 組成 成分 叫做 核苷酸

我們 來畫 壹個 這個 核苷酸 的 樣子

核苷酸 它 的 樣子 大體 可以 分成 這樣 的 三個 部分

可以 分成 三個 部分

這 三個 部分 分別 是 什麼 呢

中間 的 環狀 的 這個 是 脫氧核糖

它 是 核糖 是 五碳 糖 是 吧

而 右邊 的 這個 叫做 含氮 的 堿 基

左邊 的 這個 部分 叫做 磷酸

對於 這些 化學 名詞

其實 大家 完全 可以 不管 它

反正 它 就是 有壹些 結構

然後 在 它 這個 位置 上 還有 壹個 羥基

那麼 這個 結構 中有 5 個 碳

所以 叫 五碳 糖

這 五個 碳 從 這個 連接 堿 基 的 部位 開始 數

1 2 3 4 5 是 吧

這 五個 碳 的 位置

對 我們 以後 要講 的 這個 復 制 過程 是 很 重要 的

所以 我們 這裏 說 壹 下

然後 我們 具體來說 說

說 這壹 大堆 的 核苷酸

是 如何 組成 這個 長 鏈 的 DNA 呢

我們 把 這個 圖畫 出來

好 我 這個 圖畫 好 了

我畫 了 6 個 核苷酸

這 6 個 核苷酸 組成 兩條 鏈

左邊 壹條 右邊 壹條

它 怎麼 組 的 呢

咱們 看 左邊 這個 鏈

左邊 這個 鏈

左下角 有 這個 3 號碳 對 吧

這個 3 號碳 的 羥基

可以 和 下 壹個 核苷酸 的 磷酸 連 起來

所以 它 這會連 起來 是 吧

它 這也會連 起來

這樣 它 壹個 壹個 組成 壹 條長 鏈 了

往 底下 還會 繼續 延伸 的

右邊 的 也 是 壹樣 的

每壹個 3 號碳 和 這個 磷酸 會連 起來

會連 起來 是 吧

這樣 就 組成 了 壹個 長 鏈

而 中間 的 這個 對 著 的 部位 是 什麼 呢

是 堿 基 堿 基 壹 共有 4 種

這 4 種 分別 是 A 還有 T 還有 C 還有 G

分別 叫 腺嘌呤 胸腺 嘧啶 鳥嘌呤 和 胞嘧啶

而且 它們 之間 是 有 壹定 的 配對 關系 的

就是 如果 左邊 的 這個 是 A 的話

它 右邊 配 的 壹定 是 T

叫 A 對 T 對 吧

如果 左邊 的 這個 堿 基 是 C 的話

右邊 壹定 是 G

那 左邊 如果 是 G 的話

右邊 就 壹定 是 C

那麼 這些 個 堿 基 序列 就 代表 了 什麼

代表 了 遺傳信息 對 吧

好 那 這個 就是 DNA 鏈

當年 美國 物理學家 克 裏克 還有 生物學家 沃森

他們 兩個 人壹起 就 發現 了 DNA 的 雙螺旋 結構

也 因此 獲得 了 諾貝爾獎

那麼 我們 來看 壹下

DNA 有壹個 很 重要 的 特征

就是 它 兩條 鏈是 反向 的

什麼 叫 反向

大家 仔細 看

說 是 這個 碳 是 幾號 碳

我們 剛才 已經 說過 了

這個 碳 實際上 是 5 號碳 對 吧 是 5'

那麼 在 外側 最 底下 的 這個 碳 是 幾號 碳 呢

是 3 號碳 叫 3'

所以 左邊 的 這個 鏈 5' 到 3' 它 是 往 下 的

咱們 再 看 右邊 的 這個 鏈

右邊 的 這個 鏈 這個 碳 它 是 5 號碳 對 吧

這 外邊 最 上面 的 這個 鏈 它 的 碳 是 3 號碳

所以 它 的 5' 到 3' 是 往 上 的

這 我們 就 說 什麼

就 說 DNA 是 由 核苷酸 組成 的 長 鏈

而且 它 兩條 單鏈 是 反向 平行 且 纏繞 到 壹塊 的

好 DNA 的 結構 咱們 就 說 到 這了

那麼 下面 我們 就 通過 這個 結構

來 研究 壹下 DNA 是 如何 復 制 的

如果 DNA 能夠 完美 復 制

每壹個 細胞 都 可以 持續 更新 的話

那麼 人 就 可以 長生不老 對 不 對

那 之所以 人 不能 長生不老

不 就是 因為 DNA 不能 完美 復 制 嗎

咱們 來 琢磨 琢磨 這事 為 什麼

說 DNA 的 復 制 過程

當年 沃森和克 裏克

研究 出 了 DNA 的 雙螺旋 結構 之後

很快 就 提出 了 自己 的 另外 壹個 猜想

他 就 稱 之 為 半 保留 復 制

半 保留 復 制

沃森和克 裏克 是 怎麼 說 的 呢

他們 說 妳在 DNA 復 制 的 時候

首先 因為 某壹種 酶 的 作用

這個 本來 纏繞 到 壹塊 的 雙鏈 它會 打開 是 吧

打開 打開 了 之後 形成 兩個 單鏈

咱們 先看 左邊 這 單鏈

左邊 這個 單鏈 這不有 個 核苷酸

它 對 的 堿 基 是 A 對 不 對

然後 在 細胞 中有 很多 遊離 的 核苷酸

這 遊離 的 核苷酸 它 有 壹 些 堿 基 就是 T 的

所以 這個 T 的 它 就 會 接到 這個 A 上

就 跟 它 配對 了 對 不 對

另外 還有 壹個 G 的 它 就 會 接到 這個 C 上

然後 這麼 壹配 壹配

本來 這個 單鏈 就 復 制 出來 另外 壹個 新鏈 了

同樣 道理 右邊 這個 單鏈 也 會 再 復 制壹個

那麼 這個 過程 就 叫做 半 保留 復 制

就是 每壹個 新 的 DNA 分子

它 都 有 壹 半 是 原來 DNA 的 分子 ||||||original|||molecular structure

這樣 就 保留 了 遺傳信息 "In this way"||retain||Genetic information

可以 這個 持續 不斷 地 傳下去 "Can"|this thing||continuously||

那麼 這種 觀點 當然 是 正確 的 "In that way"|this kind of|viewpoint|"of course"||correct|

後來 被 科學家 梅賽 爾斯 和 斯塔爾 的 實驗 證明 了 later||scientists||Meselson||Stahl||||

不過 這裏 面 還有 很多 的 細節 |||still has|||

我們 要 仔細 來 討論 壹下 DNA 到底 是 怎麼 復 制 的

首先 我們 先說 第壹步

第壹步 叫做 解旋

它 是 在 解旋酶 的 這個 作用 下 把 DNA 給拽 開

怎麼 拽 開 呢

DNA 不是 兩條 鏈 纏繞 到 壹塊 對 不 對

我們 有壹個 蛋白質 叫 解旋酶

這個 解旋酶

它 就 像 這個 拉鏈 的 拉鎖 壹樣 對 吧

它會 往外面 拽

它 壹 拽 左邊 這個 拉鎖 往左邊 動

右邊 這個 拉鎖 往右邊 動

本來 DNA 是 纏繞 到 壹塊 的

它 裏邊 都 是 堿 基 對 不 對

結果 被 妳 這個 拉鎖 壹 拽 就給 拽 開 了 對 不 對

於是 DNA 就 分開 了

其實 在 人類 的 DNA 上

因為 它 很長 所以 它 不 可能 是 說

從中 間 開始 兩邊 壹 拽 就 拽 開 了 不是 這樣 的

而是 說 它 中間 有 很多 段 它 這個 有 很多 段

妳 比如說 DNA 是 個 長 鏈 嗎 對 不 對 它 有 很多 段

它 可能 這個 它 是 往 左動 這個 往右 動

在 不同 的 部位 都 有 這個 解旋酶

然後 它 就 可以 把 這個 DNA 給 拉開 了

好 第壹步 就 完成 了

我們 把 這個 DNA 螺旋 的 結構

變成 了 這個 解開 的 這個 結構

解開 了 之後 我們 怎麼辦 呢

那 第二個 就是 我們 要用 DNA 進行 聚合

就 像 當年 沃森和克 裏克 說 的

在 這個 細胞 中 遊離態 的 核苷酸 會 過來

壹個 壹個 地 按照 堿 基 互補 配對 的 原則

聚集 到 這個 原來 的 模板 上

然後 形成 了 壹個 新鏈

但是 DNA 聚合 的 時候

它 有 兩個 特征 我們 要說 壹下

第壹個 特征 就是 核苷酸

脫氧核苷 酸 它 要 聚合 到 這個 DNA 上

它 首先 有個 特點 它 不能 起頭

不能 起頭 什麼 意思 呢

就是說 假如 這個 鏈上 已經 有壹段 新鏈 了

比如說 這個 鏈

它 已經 有 了 壹 段 新 復 制 的 這個 DNA 了 對 吧

已經 有 了 那 它 就 可以 延伸 它 就 可以 延伸

接著來 ... 它 可以 延伸 這個 是 可以 的

但是 如果 這個 鏈上 什麼 都 沒有 的話

那麼 這個 DNA 是 上不去 的

就是 核苷酸 是 上不去 的

這是 第壹個 特點

它 必須 得 有頭 沒有 頭它 走 不了

那為 什麼 會 出現 這種 情況 呢

就是 因為 核苷酸 它 得 有 個 抓手 就是 這個 羥基

如果 妳 上面 沒有 這個 羥基 的話

它 就 接 不 上去 是 吧

就是 它 的 分子結構 所 決定 的

第二個 就是 它 有 方向性

它 的 延展 方向 它 是 有 方向性 的

什麼 方向性 呢

就是 如果 妳 要 想 按照 壹個 模板

然後 復 制出 壹條 新鏈 的話

妳 只能 沿著 模板 的 3' 端 向 5' 端 延伸

比如說 上面 的 這個 DNA 那個 原來 的 這個 鏈

這壹端 是 3' 端 這壹端 是 5' 端

那麼 它 復 制 的 時候

它 就 可以 往左邊 延伸 延伸 ...

它 延伸 過程 中

它 自己 會 形成 右邊 是 5' 左邊 是 3'

它會 和 這 外邊 的 鏈 是 反 的 對 不 對

但是 我們 看 底下 這個 DNA 鏈

底下 這個 DNA 鏈 和 上面 是 反 的

所以 這個 是 3' 端 這個 是 5' 端

所以 如果 妳 復 制 的話 妳 只能 怎麼 延伸

妳 只能 是 這麼 延伸

妳 只能 往右邊 延伸 對 吧

妳是 不 可以 往左邊 延伸 的

這就 叫做 它 的 方向性

我們 舉 個例 子 來講

就是說 DNA 就 像 壹群 小朋友 ||||a group|

他們 會 唱歌 是 吧

但是 他 唱歌 的 時候 他 不會 起頭

妳 必須 別人 給他 起 個頭 能 接著 唱 對 吧

在 唱 的 時候 他 只能 正向 唱歌

他 不能 把 這歌 倒 著 唱 對 不 對

妳 讓 我 倒 著 唱 壹個 壹個 字 這個 不行

這 DNA 就 有 這樣 的 壹個 聚合 的 特點

因為 DNA 聚合 存在 這樣 的 特點

所以 DNA 的 復 制 過程 是 比較 復 雜的

我們 仔細 來看 具體 的 壹個 過程 是 什麼 樣子 的

具體 的 壹個 過程 是 什麼 樣子

首先 這個 螺旋 的 鏈

我 就 直接 把 它 畫成 是 這樣 的 壹個 直 的 鏈 了

要不然 這個 事 不好 說 是 吧

我 就 直接 畫成 了 壹個 直 的 鏈 了

然後 左端 有壹個 解旋酶

所以 這邊 是 壹個 解旋 的 方向

右邊 也 有 壹個 解旋酶 是 個 解旋 的 方向

其實 在 解旋 的 過程 中 就 已經 開始 復 制 了

它 上面 有 很多 的 這個 堿 基

按照 堿 基 互補 配對 的 原則 要 進行 配對 是 吧

好 那麼 下面 我們 就 來 研究

這個 配對 的 過程 是 怎麼樣 的

首先 第壹步 DNA 不能 起頭

所以 誰 去 起頭 呢

有壹種 特殊 的 酶 這種 特殊 的 酶 叫做 引物 酶

引物 酶

這個 引物 酶 的 作用 是 什麼 呢

就是 它 可以 在 這個 原來 的 DNA 鏈 上面

去 復 制出 壹段 RNA 引物

妳 DNA 和 RNA 不太壹樣

DNA 叫 脫氧核糖核酸 對 吧

而 這個 RNA 叫 核糖核酸 它 不 脫氧

就 有 這麼 壹個 差別

那 這個 RNA 它 是 可以 起頭 的

於是 這個 引物 酶 過來 了 之後

在 這個 部位

給 妳 某個 部位 形成 了 壹 段 所謂 的 RNA 引物

這壹段 叫做 RNA 引物

好 這個

底下 我 可能 也 會 形成 壹個 RNA 引物 是 吧

好 那麼 下壹步

這個 頭起 好 了 妳 就 可以 聚合 了 吧

又 有 壹種 酶 了

這種 酶 叫做 DNA 聚合酶

這個 DNA 聚合酶 就 能夠 讓 這些 脫氧核苷 酸

附著 在 這個 地方 形成 壹個 DNA 新 的 鏈 了

我用 這個 顏色 的 筆來畫

於是 就會 壹點 壹點 壹個 壹個 地 接上去

形成 壹個 新 的 DNA 鏈 對 吧

這樣 DNA 鏈 就 形成 了

這個 就 叫 DNA 新 的 這個 DNA

好 這是 上面 這條 鏈 的 情況 比較簡單

那 我們 剛才 說過 這個 DNA 的 復 制是 有 方向性 的

它 必須 是從 模板 的 3' 端到 5' 端 復 制

所以 這種 情況 如果 出現 的話

這壹端 必須 是 原來 的 3' 端

而 這壹端 必須 是 原來 的 5' 端 對 吧