03.02 DNA和原子哪个大?

星星11661964


DNA分子更大,DNA分子是由大量的原子组成的。

这个问题让我想起了在研究生时,做过的DNA原子力显微镜成像课题。当我们知道了DNA和原子的各自的尺度,就有了答案。原子是参与化学反应的最小单元,分子都是由原子组成,而DNA是生物大分子,是由两条单链的脱氧核糖核酸盘旋而成的双螺旋结构。

当时课题中用到的DNA。通过原子力显微镜AFM成像后,DNA分子宽度一般在两个纳米左右,长度在几十到上百甚至上千纳米之间。而原子的尺度是在十分之一纳米。所以DNA分子当然更大,而且通过原子力显微镜可以很容易对DNA分子进行直接观察和操纵。手机发帖,以下DNA成像配图来自网络。

通过原子力显微镜AFM和扫描隧道显微镜STM对DNA进行成像,研究其尺度形貌,以及各种物化性质。本身这两种显微镜都具有原子级的分辨率,而且可以对观察样品进行调整和操纵。一般对DNA的简单观察和测量的实验是这样的,把DNA配制成溶液稀释到一定的浓度,滴加到表面处理过的基片上,保证视野中,DNA分子在基片上能均匀分布,对于AFM一般采用云母基片,对STM测试采用高定向热解石墨HOPG作为基底。

在DNA等生物分子的显微成像研究方面,国内做的最有名的是中国科学院院长白春礼的小组了。白春礼在上世纪80年代就开展了相关工作,在国内也研制成功了中国第一台扫描隧道显微镜STM和原子力显微镜AFM。个人没有使用过国产显微设备,AFM主要用的是日本Seiko和美国DI的。



量子实验室,欢迎评论和关注。


量子实验室


可以肯定,不管是体积还是质量,DNA比任何一类原子都大。

了解分子及原子概念的人,一般不会这样提问。分子是由原子构成的,相对来说,分子总比原子大,特别是由大量原子构成的有机高分子。DNA是一个双螺旋结构的有机高分子,全名叫做脱氧核糖核酸,是由四种脱氧核苷酸构成的。原子的尺度通常都在0.1纳米左右,而DNA分子种类繁多,尺度则从几十到上千纳米不等。


对于原子的质量大小,通常以碳12原子质量的1/12作为标准,任何一种原子的平均原子质量跟一个碳12原子质量的1/12的比值,称为相对原子质量。对于分子的质量大小,则是用组成分子的所有原子的相对原子质量的总和来表示,称为相对分子质量。

相对原子质量最大的是元素周期表上第118号的Uuo ,其相对原子质量为294。相对分子质量最小的是氢气,其相对分子质量为2。相对分子质量最小的有机化合物是甲烷,其相对分子质量为16。有机高分子化合物的相对分子质量则从几万到上百万。

以上纯属科学探索菌的个人观点,若有更多真知灼见,欢迎大家在评论区下方留言。一枚自然科学爱好者,长期从事科普问答创作,欢迎关注我。内容原创,未经授权,请勿转载。您的点赞就是对我最大的支持。


科学探索菌


当然是DNA大了解原子、分子和生物大分子的概念就不会有此一问了。

在化学学科中,原子是化学反应的最小基本单元,但在物理学科中,原子远不是最小基本单元,因为原子由原子核和电子组成,而原子核还可再缩小尺度到中子,夸克等基本粒子。

回归正题,我们见到的物质都是有千千万万的原子聚集组成,但这种组成又会分层次。一个氢气分子是由两氢原子组成的,而两个氧原子则组成一个氧分子。氢气遇氧气燃烧后就形成水分子,水虽然也是原子组成的,但是原子首先先形成水分子,一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成。所以分子一般比原子大(质量),但是一个金原子肯定比一个水分子大,所以这个需要分类考虑。

但是生物大分子DNA肯定比各种原子都大,现在质量数最大的是铑(260),一个单核苷酸是由一个磷酸基团+五碳糖+碱基构成。

磷酸基团和脱氧核糖的分子量是固定的,四个碱基的分子量有些不同

但是就算是最小的胸苷酸的分子量也超过了300,而DNA则是成千上万个单核苷酸组成,所以DNA的质量与任何一种原子都不在一个数量级上。


柳小庆


DNA有大有小,组成DNA的基本单位是核苷酸,大量的核苷酸组成的一条长链就是核苷酸链,人类的DNA是由这样的两条长链互相环绕形成的。


实际上,地球上大部分生物的DNA,都是双链组成的螺旋结构,但也有个别的单链甚至多链(大于两条)的结构存在。

核苷酸组成的DNA在上与蛋白质一起组成染色体,在下由更为微小的碱基对组成,碱基对主要有两种组合:A-T,C-G。

在这个层面,我们就发现了分子原子尺度的结构,这些组成DNA基本单位核苷酸的碱基由包括氢元素(H),氮元素(N),碳元素(C),氧元素(O)组成。

到这里对于DNA和原子孰大孰小的问题就一目了然了,实际上,目前最小的DNA,也包含数以万计的原子的,所以DNA远比原子大的多。


科学新视野


这个问题学过高中生物的都会知道,想来题主只是知道这二者都很小,却不知道谁更小吧。



首先弄清楚DNA是什么,DNA又称脱氧核糖核酸。大家都知道,人或者说生物都是由细胞组成,细胞里有细胞核。DNA便在细胞核内。脱氧核糖核酸是有机高分子。



下面再说原子是什么。我们这个大千世界,万事万物都是由分子组成的,分子是由原子组成的。而原子是由原子核和电子组成,再往小了说,原子核是由质子和中子组成。再小还有夸克等。



这样一说就非常明朗了,DNA是分子,分子自然由原子组成,这样就可以得出结论,DNA比原子大,是由无数个原子按照一定排列组合构成的。


靖阿雪


你的这个问题,就像在问“蛋白质和炭原子那个大?”“高山和石头哪个大啊!”我有时在想,DNA难道就是那区区4个碱基的组合就能隐藏生命的密码呢?怎可能那么简单呢?总有一天会有一个更复杂的模式来解释生命的机理啊!


椰壳里的海


当然原子大,很多人说一个原子就是一个宇宙,没人说一个DNA就是一个宇宙。

我也问个问题,到底月亮热还是太阳热呢?好像是月亮热,白天可以有月亮,晚上却永远看不见太阳。


缔造新社会


你的九年义务教育是怎么完成的?


雄鸡霸唱


晕,这种露怯的问题也敢问。


土旦土艮


同九年,汝何差!!


分享到:


相關文章: