DNA复制方向之所以是5'到3'，这主要是由DNA聚合酶的催化特性和DNA双螺旋结构的特点所共同决定的。以下是对这一现象的详细解释：
一、DNA聚合酶的催化特性
DNA聚合酶在催化DNA合成时，其催化活性位点只能与脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP）的5'端羟基（5'-OH）结合，并以此为起点进行延伸。这种结合方式决定了DNA链的合成方向只能是5'→3'。换句话说，DNA聚合酶只能把核苷酸往3'端上添加，这通常是从之前已有部分的尾巴上开始，而不是从头部往前添加。
二、DNA双螺旋结构的特点
1.反向平行：DNA双螺旋的两条链是反向平行的，即一条链的5'端与另一条链的3'端相对。在复制过程中，两条链需要解开成单链，并以此为模板合成新的DNA链。由于DNA分子两条链的走向相反，因此当分别以两条链作为模板聚合子代DNA链时，子代链的聚合方向也是不同的。但无论如何，都是在5'→3'的方向上进行。
2.半不连续复制：由于DNA聚合酶只能沿5'→3'方向合成DNA，而DNA双链是反向平行的，因此在复制过程中会出现一条链（前导链）可以连续合成，而另一条链（滞后链）只能分段合成的情况，这种现象称为半不连续复制。
三、DNA复制的起始与延伸
1.起始阶段：在DNA复制起点，解旋酶解开DNA双链，形成单链模板。同时，引物酶识别起始位点，并合成一段RNA引物，为DNA聚合酶提供起始的3'-OH末端。这段RNA引物提供了必要的3'-OH末端，使得DNA聚合酶能够开始链的合成。
2.延伸阶段：DNA聚合酶以单链模板为引导，从RNA引物的3'-OH末端开始，沿5'→3'方向逐个添加dNTP，合成新的DNA链。前导链可以连续合成，而滞后链则通过合成一系列冈崎片段（Okazaki fragments），再由DNA连接酶连接成完整的链。
四、生物进化与适应的角度
从生物进化与适应的角度来看，DNA复制方向的选择是为了节省能量并有利于错配核苷酸的校正。如果DNA复制是在3'→5'的方向上进行，那么就需要额外的能量供应以及别的酶参与反应，才能使聚合反应得以继续。这样既费时又耗能，从生物进化的角度来看是不利的。因此，通过进化，DNA复制选择了在5'→3'方向添加新核苷酸的方式，以解决这一问题。
综上所述，DNA复制方向是5'到3'的原因是多方面的，包括DNA聚合酶的催化特性、DNA双螺旋结构的特点以及生物进化与适应的角度等。这种复制方式保证了DNA遗传信息的准确性和稳定性，是生物体遗传信息传递的基础。
