ヌクレオチド:DNAとRNAの組成、構造

ヌクレオチド DNAとRNA、遺伝と活動の制御に関連する核酸を形成するサブユニットです 細胞. ヌクレオチドは、リン酸基、窒素塩基、およびペントースで構成されています。 DNAとRNAは、それらが持つペントースと、核酸塩基に関しても異なります。

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ヌクレオチドの要約

  • ヌクレオチドは、核酸を形成するサブユニットです。
  • 核酸には、DNAとRNAの2種類があります。
  • ヌクレオチドは、リン酸基、窒素塩基、およびペントースで構成されています。
  • DNAとRNAは、その構造に存在する糖と、核酸塩基の点で異なります。
  • DNAのペントースはデオキシリボースですが、RNAのペントースはリボースです。
  • アデニン、グアニン、シトシンはDNAとRNAの両方で観察されます。
  • チミンはDNAでのみ観察されます。
  • ウラシルはRNAでのみ観察されます。

ヌクレオチドビデオレッスン

ヌクレオチド組成

核酸は、ヌクレオチドと呼ばれる小さな分子を結合することによって形成されます。 ヌクレオチドは一般的に3つの部分で構成されています:

ヌクレオチドの成分を見てください。
  • 5炭素糖(ペントース): 核酸に含まれるペントースはリボース(C5H10THE5)およびデオキシリボース(C5H10THE4).
  • 核酸塩基: 窒素塩基には、ピリミジンとプリンの2種類があります。 ピリミジンは6つの環を持っています 原子、一方、プリンは5原子の環に融合した6原子の環を持っています。 プリンは、アデニン(A)とグアニン(G)です。 ピリミジンは、シトシン(C)、チミン(T)、ウラシル(U)です。
  • リン酸基: リン酸基は リン酸。
ヌクレオチドは結合してポリヌクレオチドを形成します。

ヌクレオチドは一緒に結合してポリヌクレオチドを形成します。 隣接するヌクレオチドは、あるヌクレオチドのリン酸基と次のヌクレオチドのペントース基との間に結合を形成します。 この結合は、糖リン酸骨格の形成に関与しています。

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DNAとRNA:ヌクレオチドでできた核酸

DNA(デオキシリボ核酸)とRNA(リボ核酸)は2種類の核酸であり、 細胞活動と遺伝の制御に関連していますつまり、世代間で生物の特性を伝達することです。 DNAとRNAは、その構造に存在する糖と、核酸塩基の点で異なります。

砂糖について:

  • DNAには、デオキシリボースと呼ばれる糖があります(そのため、デオキシリボ核酸という名前が付けられています)。
  • RNAでは、糖はリボースです(そのため、リボ核酸という名前が付けられています)。

これら2種類の糖の違いは、デオキシリボースの酸素原子が環の2番目の炭素原子に1つ少ないことです。

核酸塩基について:

  • DNAには、塩基がアデニン、グアニン、シトシン、およびチミンを持つヌクレオチドのみがあります。
  • RNAには、塩基がアデニン、グアニン、シトシン、およびウラシルを持つヌクレオチドのみがあります。

したがって、アデニン、グアニン、シトシンはDNAとRNAの両方で観察されるのに対し、 チミンはDNAにのみ見られ、ウラシルはRNAにのみ見られます.

DNA分子は二重らせんですが、RNAは一本鎖です。
  • DNA構造

DNA分子には2つのポリヌクレオチドがあり、それらは一緒に巻かれ、次のような構造を形成します。 二重らせん. らせんの外側の部分は糖リン酸骨格によって形成されていますが、窒素塩基はらせんの内側で対になっています。 2つのポリヌクレオチドは、塩基対の間に確立された結合によって結合されます。

塩基対間の結合はランダムに発生しないため、 ペアリングは互換性のある塩基でのみ観察されます. たとえば、ある鎖に存在するアデニンは、別の鎖のチミンとのみ対になります。 一方、グアニンはシトシンとのみ対になります。 これは、一方の鎖の塩基配列を読み取ると、どの塩基がもう一方の鎖を形成しているかがすぐにわかることを意味します。 詳細については、次のWebサイトをご覧ください。 DNA.

  • RNAの構造

の分子 RNA、DNA分子とは異なり、二重らせんにはなりません。 RNAはで発生します シングルチェーン。塩基対形成はRNAで起こり、3次元構造の形成につながる可能性があります。 たとえば、トランスファーRNAはLに似た形状をしており、一部の領域でペアリングが見られます。 RNAでは、 アデニンとウラシルのペア、チミンが存在しないため。

転写プロセス(RNA生成)中に、DNA分子の2本の鎖が分離することは注目に値します。 特定の時点で、RNAヌクレオチドの塩基はの鎖に存在するそれらの補体とペアになります DNA。 ヌクレオチドが結合し、DNA分子から切り離されたRNA分子の合成を引き起こします。 次に、DNAの2本の鎖の間のリンクが再確立されます。

  • RNA転写に関するビデオレッスン

ヌクレオチドに関する解決済みの演習

質問1

DNA塩基対は、互換性のある塩基間でのみ発生します。 一方の鎖の塩基の配列がわかれば、もう一方の鎖にどの塩基の配列が存在するかを特定できます。 したがって、チェーンのシーケンスがAGCTの場合、相補チェーンのシーケンスは次のようになります。

A)TCGA

B)AAGC

C)AGCT

D)TUGA

E)UCGT

解決:

代替案A

アデニンはチミンとのみ対になり、グアニンはシトシンとのみ対になります。

質問2

(ユニセントロ)ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックが提案したDNAモデルによると、分子は二重らせんの形に配置された2本の長鎖で形成されています。 与えられた鎖は、リン酸基、デオキシリボース、および4つのタイプの窒素塩基によって形成されるヌクレオチドのシーケンスを持っています。

A)アデニン(A)、ウラシル(U)、シトシン(C)およびグアニン(G)。

B)アデニン(A)、ウラシル(U)、フェニルアラニン(FA)およびチミン(T)。

C)アデニン(A)、アラニン(Al)、シトシン(C)およびチミン(T)。

D)グアニン(G)、ウラシル(U)、シトシン(C)およびチミン(T)。

E)アデニン(A)、チミン(T)、シトシン(C)およびグアニン(G)。

解決:

代替案E

ウラシルはRNAにのみ存在する窒素塩基です。 アラニンとフェニルアラニンはアミノ酸です。 したがって、DNAに存在する核酸塩基を表す代替は文字Eです。

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