核酸代謝には、 核酸 DNAとRNA。 どちらも 遺伝子情報を保存するタスクがあります。 DNA合成の障害は つながる 突然変異、ひいては遺伝情報の変化に。
核酸代謝とは何ですか？
核酸代謝には、 核酸 DNAとRNA。 核酸代謝は、の形成と分解を提供します デオキシリボ核酸 （DNA）および リボ核酸 （RNA）。 その過程で、DNAはすべての遺伝子情報を細胞核に長期間保存します。 次に、RNAはタンパク質合成に関与し、したがって遺伝情報を タンパク質。 DNAとRNAはどちらも核酸で構成されています 拠点 シュガー 分子と リン酸塩 分子。 ザ・ シュガー 分子はにリンクされています リン酸塩 エステル化による残基であり、XNUMXつのリン酸残基に結合します。 これは繰り返しの連鎖を形成します リン酸塩–シュガー 結合、それぞれに核酸塩基が側の糖にグルコシド結合している。 に加えて リン酸 と砂糖、XNUMXつの異なる核 拠点 DNAとRNAの構築に利用できます。 二つ 窒素 拠点 アデニンとグアニンはプリン誘導体に属し、XNUMXつは 窒素 シトシンとチミンをピリミジン誘導体に塩基化します。 RNAでは、チミンはウラシルと交換されます。ウラシルは、追加のCH3基を特徴としています。 構造単位 窒素 塩基、糖残基、リン酸残基はヌクレオチドと呼ばれます。 DNAでは、XNUMXつの核酸で二重らせん構造が形成されます によって一緒に参加しました 水素化 二本鎖を形成するために結合します。 RNAはXNUMX本の鎖だけで構成されています。
機能と目的
核酸代謝は、遺伝暗号の保存と伝達において主要な役割を果たします。 最初に、遺伝情報は窒素塩基のシーケンスを介してDNAに保存されます。 ここで、アミノ酸の遺伝情報は、XNUMXつの連続したヌクレオチドによってコード化されています。 したがって、連続する塩基トリプレットは、特定のタンパク質鎖の構造に関する情報を格納します。 チェーンの開始と終了は、エンコードしない信号によって設定されます アミノ酸。 核酸塩基の可能な組み合わせとその結果 アミノ酸 は非常に大きいので、一卵性双生児を除いて、遺伝的に同一の生物は存在しません。 遺伝情報をタンパク質に伝達するために 合成されるために、RNA分子が最初に形成されます。 RNAは遺伝情報の伝達物質として機能し、 タンパク質。 RNAとDNAの化学的違いは、砂糖が リボース デオキシリボースの代わりにその分子に結合しています。 さらに、窒素塩基のチミンはウラシルに交換されます。 他の糖残基もRNAの安定性と一本鎖の低下を引き起こします。 DNAの二本鎖は、遺伝情報を変化から保護します。 このプロセスでは、XNUMXつの核酸分子が 水素化 ボンディング。 ただし、これは相補的な窒素塩基でのみ可能です。 したがって、DNAはそれぞれ塩基対のアデニン/チミンとグアニン/シトシンのみを含むことができます。 二本鎖が分裂すると、常に相補鎖が再び形成されます。 たとえば、核酸塩基が変更された場合、特定の 酵素 DNAの修復を担当し、相補的な塩基から欠陥を認識します。 変更された窒素塩基は通常正しく交換されます。 このようにして、遺伝暗号が保護されます。 ただし、場合によっては、欠陥が受け継がれて突然変異が生じることがあります。 DNAとRNAに加えて、 エネルギー代謝。 これらには、例えば、ATPおよびADPが含まれます。 ATPは アデノシン 三リン酸。 アデニン残基が含まれています、 リボース と三リン酸残基。 分子はエネルギーを提供し、に変換します アデノシン エネルギーが放出されると二リン酸が生成され、リン酸残留物が分離されます。
疾患および障害
核酸代謝中に障害が発生すると、病気が発生する可能性があります。 たとえば、誤った核酸塩基が使用されていると、DNAの構築でエラーが発生する可能性があります。 突然変異が発生します。 窒素塩基の変化は、脱アミノ化などの化学反応によって発生する可能性があります。 このプロセスでは、NH2グループがO =グループに置き換えられます。通常、DNAの相補鎖にはコードが格納されているため、エラーを修正するときに修復メカニズムが相補的な窒素ベースにフォールバックできます。 ただし、大規模な化学的および物理的影響の場合、非常に多くの欠陥が発生する可能性があり、誤った修正が行われることがあります。 ほとんどの場合、これらの変異はゲノム内の関連性の低い部位で発生するため、影響を恐れることはありません。 ただし、重要な領域で欠陥が発生した場合は、 つながる 遺伝物質の深刻な変化に大きな影響を与える 健康。 体細胞変異はしばしば悪性腫瘍の引き金となります。 したがって、 癌 細胞は毎日形成されます。 ただし、原則として、これらは 免疫システム。 ただし、強い化学的または物理的影響（放射線など）または修復メカニズムの欠陥が原因で多くの突然変異が形成された場合は、 癌 発展することができます。 同じことが弱体化した人にも当てはまります 免疫システム。 しかし、完全に異なる病気も核酸代謝の文脈で発生する可能性があります。 核酸塩基が分解されると、ピリミジン塩基はベータ-アラニン、完全にリサイクル可能です。 プリン塩基は 尿酸、溶解しにくい。 人間は排泄しなければなりません 尿酸 尿を通して。 の場合 酵素 リサイクル用 尿酸 プリン塩基を蓄積するために不足している、尿酸 濃度 尿酸の結晶が沈殿する程度に増加する可能性があります 関節 の形成と 痛風.
