核酸 高分子を形成する個々のヌクレオチドのストリングで構成されており、細胞核の遺伝子の主成分として、遺伝情報のキャリアであり、多くの生化学反応を触媒します。 個々のヌクレオチドはそれぞれ、 リン酸塩 および核酸塩基部分ならびにペントース環分子 リボース またはデオキシリボース。 の生化学的有効性 核酸 それらの化学組成だけでなく、それらの二次構造、それらの三次元配置にも基づいています。
核酸とは何ですか？
のビルディングブロック 核酸 個々のヌクレオチドであり、それぞれが リン酸塩 残基、単糖 リボース またはデオキシリボース、それぞれがリングに配置された5つのC原子、およびXNUMXつの可能な核酸のXNUMXつ 拠点。 XNUMXつの可能な核 拠点 アデニン（A）、グアニン（G）、シトシン（C）、チミン（T）、ウラシル（U）です。 デオキシリボースを含むヌクレオチド シュガー コンポーネントは一緒につながれてデオキシリボ核を形成します 酸 （DNA）、およびヌクレオチドを含む リボース として シュガー コンポーネントは、リボ核を形成するために組み立てられます 酸 （RNA）。 核酸塩基としてのウラシルは、RNAでのみ発生します。 そこでは、ウラシルが、DNAにのみ見られるチミンに取って代わります。 これは、DNAとRNAの構築に利用できるのは4つの異なるヌクレオチドのみであることを意味します。 英語および国際的な使用法、ならびにドイツ語の技術論文では、略語DNA（デオキシリボ核酸）DNAとRNAの代わりに（リボ核酸）通常、RNAの代わりに使用されます。 天然に存在する核酸に加えて 酸 DNAまたはRNAの形で、合成核酸は特定の化学プロセスの触媒として機能する化学で開発されています。
解剖学と構造
核酸は、膨大な数のヌクレオチドの連結で構成されています。 ヌクレオチドは常に、DNAの場合はリング状の単糖デオキシリボース、RNAの場合はリボースで構成されています。 リン酸塩 残基および核酸塩基部分。 リボースとデオキシリボースの違いは、デオキシリボースの場合、OH基が還元、つまり電子の付加によってHイオンに変換され、化学的に安定することだけです。 それぞれ5個のC原子を持つリング状のリボースまたはデオキシリボースから始まり、各ヌクレオチドの核酸塩基基は、N-グリコシド結合を介して同じC原子に接続されています。 N-グリコシドは、の対応するC原子を意味します シュガー 核酸塩基のNH2グループにリンクされています。 グリコシド結合を持つC原子がNo.1と呼ばれる場合、時計回りに見ると、No。3のC原子はホスホジエステル結合を介して次のヌクレオチドのリン酸基に接続され、No。5のC原子はその「独自の」リン酸基にエステル化されています。 DNAとRNAの両方の核酸はそれぞれ純粋なヌクレオチドで構成されています。 これは、中央の砂糖が DNAヌクレオチドは常にデオキシリボースでできており、RNAヌクレオチドは常にリボースでできています。 与えられた核酸のヌクレオチドは、4つの可能な核酸の順序でのみ異なります 拠点 いずれの場合にも。 DNAは、それ自体の中に巻かれ、相補的な対応物によって完成される薄いリボンと考えることができるため、DNAは通常二重らせんとして存在します。 この場合、塩基対のアデニンとチミン、グアニンとシトシンは常に互いに反対です。
機能とタスク
DNAとRNAは異なるタスクと機能を実行します。 DNAは機能的なタスクを実行しませんが、RNAはさまざまな代謝プロセスに介入します。 DNAは、各細胞の遺伝情報の中央保管場所として機能します。 生物全体の構築手順が含まれており、必要に応じて利用できるようになっています。 すべての構造 タンパク質 アミノ酸配列の形でDNAに保存されます。 実際には、DNAのコード化された情報は、最初に転写プロセスを介して「転写」され、対応するアミノ酸配列に翻訳（転写）されます。 これらの必要な複雑な仕事関数はすべて、特別なリボ核酸によって実行されます。 したがって、RNAは、細胞核内のDNAに相補的な一本鎖を形成し、それをリボソームRNAとして核膜孔を介して細胞核から細胞質に輸送するというタスクを引き受けます。 リボソーム 特定のを組み立てて合成するために アミノ酸 意図したものに タンパク質。重要なタスクは、約70〜95ヌクレオチドの比較的短い鎖で構成されるtRNA（トランスファーRNA）によって実行されます。 tRNAはクローバーの葉のような構造をしています。 そのタスクは、 アミノ酸 DNAによるコーディングに従って提供され、それらを利用できるようにする リボソーム タンパク質合成用。 一部のtRNAは特定のものに特化しています アミノ酸; ただし、他のtRNAは同時に複数のアミノ酸に関与します。
病気
細胞分裂に関連する複雑なプロセス、つまり、 染色体 遺伝暗号のアミノ酸配列への翻訳は、致命的な（実行不可能な）ものからほとんど目立たないものまで、さまざまな機能障害を引き起こす可能性があります。 まれな例外的なケースでは、ランダムな誤動作も発生する可能性があります つながる 個人の環境条件への適応を改善し、それに応じて有益な効果をもたらします。 DNAの複製中に、個々の遺伝子に自発的な変化（突然変異）が発生する可能性があります（遺伝子 突然変異）またはエラーが発生する可能性があります ディストリビューション of 染色体 細胞間（ゲノム変異）。 ゲノム変異のよく知られた例は21トリソミーです–別名 ダウン症候群。 の形での不利な環境条件 ダイエット 低い 酵素、長期にわたるストレスの多い状況、過度の曝露 紫外線 DNAへの損傷を促進します。 つながる の弱体化に 免疫システム の形成を促進します 癌 細胞。 有毒物質はまた、RNAの多様な機能に影響を与える可能性があります つながる 重大な障害に。
