핵산 (일명 DNA 및 RNA)은 뉴클레오티드라고하는 단량체 단위로 구성됩니다. 뉴클레오티드는 DNA와 RNA의 기본 빌딩 블록이며, 우리가 알고있는 생명에 필수적인 두 분자입니다. DNA와 RNA의 분자는 모든 살아있는 유기체를 고유하게 식별하는 유전자 코드 역할을합니다. DNA와 RNA를 단백질의 구성과 신체의 세포 조직을 안내하는 지시 세트로 생각할 수 있습니다.
DNA 및 RNA의 유전자 정보는 뉴클레오티드 염기 서열의 형태로 암호화된다. 각 뉴클레오티드 서열은 일부 기능을 제공하는 특정 단백질을 생성하도록 지시를 암호화한다. 모든 살아있는 유기체의 각 세포에는 그 유기체의 유전자 정보를 암호화하는 핵산의 수프가 있습니다.
뉴클레오티드는 또한 대사에서 중요한 역할을한다. 아데노신 및 구아노신과 같은 뉴클레오티드는 ATP 및 GTP와 같은 분자의 본체를 형성합니다. 이러한 분자에서 파생 된 에너지는 거의 모든 생물학적 과정을 유발합니다. 뉴클레오티드는 또한 Coenzyme-A, Nadh 및, Fadh와 같은 세포 호흡으로 그림을 나타내는 중요한 효소 및 보조 인자의 기초를 형성합니다.
.뉴클레오티드 :기본
뉴클레오티드는 3 가지 주요 화학적 하위 유닛의 유기 거대 분자, 즉 질소 염기, 5- 탄소 당 그룹 및 인산염 그룹입니다. 세 가지 모두가 함께 결합되면 분자는 뉴 클레오 사이드 모노 포스페이트라고합니다. . 더 많은 인산염 그룹을 추가하면 뉴 클레오 시드가 디- 포스페이트와 트리 포스페이트가됩니다.
뉴클레오티드는 퓨린 또는 피리 미딘의 2 가지 종류의 질소 염기를 갖는다. RNA에서, 5- 탄소 당 그룹을 리보스라고하고, DNA에서 5- 탄소 당은 데 옥시 리보스이다. 뉴클레오티드는 폴리 뉴클레오티드 사슬을 형성하기 위해 결합한다. 이들 폴리 뉴클레오티드 사슬은 탈수 반응에 의해 형성되며, 여기서 하나의 뉴클레오티드의 당이 다른 뉴클레오티드 그룹에 결합되고 물 분자가 제거된다. 이들 포스 포 디 에스터 연결 DNA와 RNA 가닥의 설탕-포스페이트 백본을 형성하는 것입니다. 폴리 뉴클레오티드 가닥의 어셈블리는 핵산, DNA 및 RNA라고합니다.
뉴클레오티드는 디지털 컴퓨터의 이진 1 및 0과 유사한 DNA의 기본 정보 역할을하기 때문에 매우 중요합니다. DNA의 뉴클레오티드 서열이 주위로 전환되거나 삭제되는 경우, 신체는 해당 단백질을 구성하지 않으며, 많은 경우에 치명적입니다.
뉴클레오티드의 기능
DNA
DNA (Deoxyribonucleic acid)는 유기체의 기본 유전자 코드를 포함하는 분자입니다. DNA 분자는 퓨린 및 피리 미딘 뉴클레오티드 염기를 함유한다. 퓨린 염기는 adenine 입니다 및 구아닌 (a 및 g) 피리 미딘 염기는 세포 신이다 및 thymine (C 및 T). 함께, 이들 뉴클레오티드 염기는 수많은 서열의 DNA를 형성한다. DNA 서열은 일반적으로 AACCGT 또는 TGCGTAA와 같은 기초의 반복 사슬로 표현됩니다.
DNA 분자는 이중 나선이라는 모양으로 존재합니다. DNA의 이중 나선은 각각 선형의 염기 시퀀스를 함유하는 2 개의 포스페이트 가닥으로 구성된다. 이 포스페이트 가닥은 뒤틀린 사다리처럼 서로 감싸고, 런그는 뉴클레오티드 염기를 연결하여 형성됩니다. 나선에서, 각베이스에는 상보적인 쌍이 있습니다. 티민 (A-T) 및 시토신 (C-G)을 갖는 구아닌을 갖는 아데닌. 염기는 수소 결합을 통해 서로 연결됩니다. 이 상호 연결 구조는 Chargaff의 법칙에 캡슐화되며, DNA 분자에서 특정 염기의 비율이 항상 유지되는 경험적 일반화입니다. 구체적으로, 아데닌의 양은 티민 (A-T)의 양과 일치하며 구아닌의 양은 시토신 (G-C)의 양과 일치합니다.
DNA 합성
세포 간기 동안 및 감수 분열의 유사 분열 직전에 DNA는 복제되어 동일한 사본을 생성합니다. 다양한 효소와 보조 인자는 이중 가닥에 부착되며, 두 가닥을 함께 고정하는 수소 결합을 분리하여 DNA 가닥을 "압축"할 것입니다. 이 두 가닥 각각은 새로운 가닥의 템플릿 역할을합니다.
새로운 DNA의 합성에 도움이되는 주요 효소는 DNA 폴리머 라제 이라고합니다. . DNA 폴리머 라제는 새로 분할 가닥에 부착되어 보완 된 DNA 가닥을 생성하기 시작합니다. DNA 합성은 상응하는 질소 염기에 기초하여 작용한다. 템플릿 가닥의 순서를 알고 있다면 상보 적 가닥의 구성을 예측할 수 있습니다. 염기는 상보적인 쌍 (A-T 및 G-C)으로 제공되므로 템플릿 스트랜드의 시퀀스가 Aaccggtt 인 경우 상보 적 서열이 TTGGCCAA임을 알고 있습니다. 각 뉴클레오티드 염기는 DNA 합성 동안 상보적인 쌍과 일치해야합니다.
DNA는 신체의 세포 기계에 의해 실행되는 지침을 포함하는 분자이다. DNA는 이것을 스스로 할 수 없으며 다른 종류의 핵산에 의존하여 그 지침을 전사하고 행동해야합니다.
.RNA
RNA (리보 핵산)는 코드 형태 DNA를 취하고이를 사용하여 단백질을 제조하는 핵산이다. 다시 말해, 그들은 DNA에서 유전자 코드를 추출하고 지침을 실행하는 생물학적 기계입니다. DNA와 마찬가지로, RNA 가닥은 폴리 뉴클레오티드 사슬로 만들어집니다. DNA와 달리, RNA 분자는 스스로 돌출되는 단일 가닥으로 존재합니다. RNA는 또한 DNA와는 다른 질소 염기 세트를 사용합니다. RNA는 DNA, 아데닌, 구아닌 및 시토신에서 발견 된 3 개의 염기를 함유한다. 그러나 완전히 티민이 부족하고 대신 uracil 라는베이스를 사용합니다. (u) 다른 종류의 피리 미딘.
전사
RNA의 주요 기능은 DNA에서 정보를 추출하고 그 정보를 단백질 구축에 사용하도록하는 것입니다. 이 과정을 전사라고하며 유전자 발현의 첫 단계입니다. 전사 동안, RNA 폴리머 라제 라는 효소 DNA 가닥에 붙어 가닥을 풀어 단일 가닥을 전사 할 노출시킵니다. 이어서, RNA 폴리머 라제는 상보 적 서열의 뉴클레오티드 서열과 함께 RNA 가닥을 구성하기 시작한다. 상보 적 가닥의 구축은 DNA 복제 동안 DNA 폴리머 라제의 작용과 유사하며, RNA 폴리머 라제는 T베이스 대신 U 염기를 사용한다는 것을 제외하고. 따라서 DNA 가닥이 일부 위치에 A가 있으면 상보적인 RNA 가닥은 T.
대신 그 지점에 U를 갖습니다.RNA 가닥이 관련 뉴클레오티드 서열을 전사 한 후, DNA 분자로부터 분리된다. 박테리아에서, 새로 합성 된 RNA는 메신저 RNA (mRNA)로서 작용할 수 있지만 진핵 생물에서는 RNA 가닥을 먼저 변형시켜야한다. 진핵 생물 pre-mRNA는 끝에서 캡핑되고 스 플라이 싱을 겪고, 여기서 pre-mRNA 가닥의 서열이 절단되고 (인트론) 다른 것들이 다시 함께 모이게된다 (엑손). 현재, 진핵 생물 DNA에 겉보기에 불활성 인트론 서열이있는 정확한 성질과 이유는 잘 이해되지 않았다. 인트론 서열은 다수의 단백질에 대한 단일 서열 코딩에서 일부 역할을 할 수 있다고 믿어진다.
번역
완성 된 mRNA 가닥은 일부 단백질 거대 분자를 구축하기위한 지시를 포함합니다. 유전자 발현의 두 번째 부분 동안, 번역 , mRNA에 전사 된 정보가 추출되고 인코딩 된 단백질이 실제로 구성된다. 본질적으로, mRNA의 염기 서열은 세포가 단백질의 기본 빌딩 블록 인 아미노산 서열을 생성하는 지시를 제공한다.
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전사 후, mRNA 가닥은 단백질 생성이 발생하는 세포 소기관, 리보솜에 결합한다. 전이 RNA (TRNA)라고하는 다른 유형의 핵산은 가닥을 따라 특정 위치에서 mRNA에 결합한다. TRNA 가닥은 기본 쌍에 따라 결합하고 특정 RNA 서열에 의해 지정된 아미노산을 가져옵니다. 예를 들어, RNA의 뉴클레오티드 서열 'Aug'는 아미노산 메티오닌을 암호화합니다.
리보솜은 TRNA에 의한 아미노산 사슬의 구성을위한 물리적 스캐 폴딩 및 아미노산에 결합하는 반응을 촉매하는 효소로서 작용한다. 이 과정은 RNA 가닥을 계속하여 성장하는 폴리펩티드 사슬을 구성합니다. 번역이 완료된 후, 구성된 폴리펩티드 사슬은 본격적인 단백질로 작용할 준비가되기 전에 몇 가지 더 많은 변형 만 필요합니다. 대부분의 단백질은 기능을 허용하는 특정 모양으로 접 히고 일부는 작업을 시작하기 전에 먼저 신체의 다른 장소로 옮겨야합니다.
세포 대사
유전학에서의 유비쿼터스 외에도, 뉴클레오티드는 또한 세포 호흡을위한 중요한 분자로서 작용한다. DNA (A, C, G 및 T)의 각 뉴클레오티드 염기는 세포 호흡 동안 생성 된 에너지 운반 분자의 골격으로서 작용한다. 가장 풍부한 것은 ATP (아데노신 트리 포스페이트)입니다. ATP는 세포 호흡의 주요 산물이며 세포의 기본 에너지 통화입니다. C, G 및 T 염기는 유사한 트리 포스페이트 분자 CTP, GTP 및 TTP를 형성 할 수있다. 이들 분자 각각은 높은 에너지 밀도를 가지므로 신체의 일부에 에너지를 제공하는 작업을 수행합니다.
동일한 뉴클레오티드도 중요한 보조 인자 및 효소로서 호흡 과정에서 존재한다. Krebs 사이클에 필요한 아세틸기를 기증하는 분자 인 Coenzyme-A는 아데닌으로 형성되며, 전자 수송 사슬, NADH 및 FADH의 대량을 형성하는 2 개의 효소는 뉴클레오티드 하부 구조를 함유한다.
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