第三十九章  元素与生命

1869年，门捷列夫发现了元素周期律，将当时已知所有的元素按照元素性质的变化排列在一张表内。到二十世纪开始时，人类已经发现了周期表上的绝大多数元素。

元素组成了地球上的万物，形成了各种生物，包括我们人类。生命是神奇的，神奇的生命是怎样由不同的元素组成的呢？

简单的元素组成了复杂的生命，一代代的生命是怎样传递下来，绵延而不绝呢？到了上个世纪中期，人们已经发现了生命的奥秘，所有生命的信息都包含在细胞内的一种物质——DNA里。

DNA是英文“脱氧核糖核酸”^①的缩写。那么，这个神秘的DNA究竟是什么呢？组成DNA的基本组件称为核苷酸。

核苷酸分为4种类型，分别称为A型、T型、G型与C型。在4种类型的核苷酸里，除了不同的部分，都有一个共同的部分，称为“脱氧核糖”。

组成生命物质最多的元素为碳（C）、氢（H）与氧（O）。脱氧核糖具有空间结构，在这里只需要一个基本概念，所以以最简化的形式表现它的结构。在生命物质里，C是分子的骨架，因为它的外层有4个电子^②，它是既稳定又活泼，最具变化性的元素。  

区别A、T、G与C型核苷酸的部分称为碱基，组成碱基的元素除了碳、氢与氧之外，还有氮（N）。不同的碱基替换了右端的羟基，连接在脱氧核糖最右端。

要形成完整的核苷酸，还需要增加一个含磷（P）的原子团（H₂O₃PO），置换脱氧核糖最左端的羟基。

以 A、T、G、C 表示四种碱基，同时，以A、T、G与C表示含有4种不同碱基的核苷酸。

A、T、G与C可以相互连接，组成一条长链。DNA则由两条这样的长链组成，称为DNA双螺旋结构。在DNA双螺旋中，两条链上的成分互补，A与T配对联结，G与C配对联结。

当DNA进行复制时，在特定的酶作用下，两条链解旋分离，在解旋的过程中，与细胞中的核苷酸分别组合，形成两条新的DNA双螺旋链。

所有的生命信息都包含在DNA双螺旋A、T、G与C的组合序列里。

①deoxyribonucleic acid。

②除了氢与氦，其它元素的外层电子数最多为8，以从锂到氖的周期为例，由锂的外层1个电子，到氖的外层8个电子，锂最活泼，氖最惰性。