ヌクレオチド - これは何ですか？ DNA鎖中のヌクレオチドの組成、構造、数及び配列

地球上のすべての生命は、遺伝情報の核に含まれる費用で自分の組織の順序をサポートする多くの細胞で構成されています。 モノマー単位からなる核酸 - - ヌクレオチドには、複雑な高分子化合物を導入して送信、依然として存在しています。 核酸の役割を過大評価することは不可能です。 その生物体の正常な機能によって決定構造、および構造中の任意の偏差の安定性は、必然的に細胞、組織、生理学的プロセスの活性および一般に細胞の生存率の変化につながります。

ヌクレオチドの概念とその性質

各 DNAの分子 ヌクレオチド-またはRNAは、小さいモノマー化合物から構成されています。 言い換えれば、ヌクレオチド - 核酸、補酵素および他の多くの生物学的化合物のビルディング・ブロック、その寿命の間に、細胞に極めて重要です。

これらの必須の物質の主要な特性は以下のとおりです。

•に関する情報の保存 タンパク質の構造 と継承された特性。
•成長と再生に対する制御。
•細胞内の代謝および他の多くの生理学的プロセスに参加。

ヌクレオチドの合成

ヌクレオチドといえば、私たちは、その構造や組成などの重要な問題にこだわることはできません。

各ヌクレオチドの構成は次のとおりです。

•糖残基;
•窒素塩基を、
•リン酸基又は残基 のリン酸。

複雑な有機化合物 - 私たちは、ヌクレオチドと言うことができます。 特定の組成物とに細分ヌクレオチドペントース核酸構造における窒素含有塩基の種類に応じて：

•デオキシリボ核酸またはDNA;
•リボ核酸、またはRNA。

組成核酸

核酸ペントース糖が提示されます。 リボース - それはRNAで、デオキシリボースと呼ばれるDNAのこの5炭糖。 各分子は、一緒になって酸素原子を有する5員環、およびHO-CH 2基の第五の一部を形成する4つのそのペントース5個の炭素原子を有します。

分子中の各炭素原子の位置は、ペントースプライム（1C「2C」、3C「4C」、5C '）とアラビア数字で示さ。 核酸分子と遺伝情報の読み取りすべてのプロセスが厳格な指向性を持っているので、環中の炭素原子の番号及びその配列は、正しい方向へのポインタとしての役割を果たす。

第3及び第5の炭素原子（及び3S「5S」）のヒドロキシル基は、リン酸残基が結合しました。 彼は酸の群にDNAやRNAの化学的同一性を決定します。

第1の炭素原子（1S '）糖分子に結合窒素塩基。

種組成の含窒拠点

DNAの窒素含有の塩基ヌクレオチドは4種で表現されています。

•アデニン（A）;
•グアニン（G）。
•シトシン（C）;
•チミン（T）。

ピリミジン - 最初の二つは、プリンのクラス、最後の2に属しています。 分子量のプリンピリミジンは常に重いです。

表さヌクレオチドRNA窒素塩基：

•アデニン（A）;
•グアニン（G）。
•シトシン（C）;
•ウラシル（U）。

ウラシルならびにチミン、ピリミジン塩基。

科学文献で、しばしば他の指定の窒素塩基を見つけることができる - ラテン文字（A、T、C、G、U）。

より詳しくプリンとピリミジンの化学構造。

ピリミジン、すなわち、構造にシトシン、チミンおよびウラシルは、二つの窒素原子及び6個の員環を形成する4個の炭素原子によって表されます。 すべての原子が1から6まで、独自の番号を持っています。

プリン（アデニンおよびグアニン）ピリミジン及びイミダゾール又は二複素環から成ります。 分子プリン塩基は、4個の窒素原子と5個の炭素原子によって表されます。 各原子は、1から9までの番号。

窒素含有塩基およびヌクレオシド形成されるペントース残基の得られた化合物。 ヌクレオチド - ヌクレオシド化合物とリン酸基。

ホスホジエステル結合の形成

核酸分子を形成するポリペプチド鎖にヌクレオチドを結合する方法の質問を理解することが重要です。 これは、いわゆるホスホジエステル結合のために起こります。

2個のヌクレオチドの相互作用は、ジヌクレオチドを提供します。 新規化合物の形成は一つのモノマーのリン酸残基と発生別ヒドロキシペントースホスホジエステル結合との間のような縮合によって生じます。

ポリヌクレオチド合成は、 - この反応（数百万回）の繰り返しを繰り返しました。 ポリヌクレオチド鎖は、第3及び第5炭素糖（3S「及び5S」）との間のホスホジエステル結合を形成することにより構成されています。

ポリヌクレオチドを組み立てる - 遊離ヒドロキシ基で一端（3「）にのみ連鎖の成長を提供する酵素のDNAポリメラーゼを、起こる複雑なプロセスです。

DNA分子の構造

DNA分子ならびにタンパク質は、一次、二次及び三次構造とすることができます。

DNA鎖におけるヌクレオチドの配列は、その一次定義 構造を。 二次構造が 起因して形成される 水素結合、 発生が相補原理を置いているに基づい。 換言すれば、DNA二重らせんの合成に一定の規則を作用： - シトシンおよびその逆アデニン、チミン、回路の他、グアニンに対応します。 アデニンおよびチミンまたはグアニンとシトシンの対は、最初に2つによって後者の場合3つの水素結合が形成されています。 そのような化合物は、それらの間の固体結合ヌクレオチド鎖と等しい距離を提供します。

DNA鎖中のヌクレオチドの配列を知ること 相補性の原理は、 第二又は補足拡張することができます。

DNA複合体の三次構造は、それがよりコンパクトで小容量セル内に配置することができる作る分子の三次元結合によって形成されています。 5ミクロン未満の - 例えば、大腸菌DNAの長さはセルの長さ一方、1mm以上です。

DNA中のヌクレオチドの数、およびそれが彼らの定量的関係では、ルールChergaffa（プリン塩基の数は常にピリミジンの量に等しい）を受けます。 ヌクレオチド間の距離 - 0.34 nmで、およびその分子量に等しい定数。

RNA分子の構造

RNAは、によって形成された単一のポリヌクレオチド鎖、で表される 共有結合 ペントース（この場合リボース）およびリン酸部分との間。 長さは、それははるかに短いDNAです。 ヌクレオチドにおける窒素塩基の種組成と違いがあります。 RNAのピリミジン塩基のチミンの代わりにウラシル使用。 体内で実行される機能に応じて、RNAの3種類のものであってもよいです。

•リボソーム（rRNAを） - 一般的に3,000〜5,000ヌクレオチドに含まれています。 タンパク質生合成 - 必要な構造成分は、リボソームの活性中心、セルの中で最も重要なプロセスの一つの場所の形成に関与しているように。
•トランスポート（tRNAは） - 、95ヌクレオチドリボソームにおける所望のアミノ酸ポリペプチド合成の場所への転送を行う - 75の平均から成ります。 tRNAの各タイプは、（少なくとも40）ヌクレオチドまたはモノマーの配列のみに固有を有しています。
•情報（RNAiの） - ヌクレオチド組成では非常に多様です。 リボソームのDNAから遺伝情報の伝達は、タンパク質分子の合成のための鋳型として作用します。

体中のヌクレオチドの役割

細胞内のヌクレオチドは、多くの重要な機能を実行します。

•核酸（ヌクレオチドのプリンおよびピリミジンシリーズ）のためのビルディングブロックとして使用されます。
•は、細胞内の多くの代謝プロセスに関与しています。
•ATPの一部 - 細胞における主要なエネルギー源。
•セル（NAD +、NADP +、FAD、FMN）に還元当量のベクターとして働きます。
•生体制御として行為。
第二メッセンジャーは、通常の合成（例えば、cAMPまたはcGMPの）を細胞外として•考えることができます。

ヌクレオチド - 核酸、無し遺伝情報の移転、その記憶及び再生 - より複雑な化合物を形成する単量体単位。 遊離ヌクレオチドは、信号エネルギー処理及び支持細胞および生物全体の正常な機能に関与する主要成分です。