핵산

핵산 거대 분자를 형성하는 일련의 개별 뉴클레오티드로 구성되며 세포핵에있는 유전자의 주요 구성 요소로서 유전 정보의 운반자이며 많은 생화학 반응을 촉매합니다.

개별 뉴클레오타이드는 각각 인산염 및 핵 염기 성분뿐만 아니라 오탄당 고리 분자 리보스 또는 데 옥시 리보스로 구성됩니다. 핵산의 생화학 적 효과는 화학적 구성뿐만 아니라 2 차 구조, 3 차원 배열에 기반합니다.

핵산이란?

핵산의 빌딩 블록은 각각 포스페이트 잔기, 단당류 리보스 또는 데 옥시 리보스로 구성된 개별 뉴클레오타이드이며, 각각은 고리에 배열 된 5 개의 C 원자와 5 개의 가능한 핵 염기 중 하나입니다. 5 가지 가능한 핵 염기는 아데닌 (A), 구아닌 (G), 시토신 (C), 티민 (T) 및 우라실 (U)입니다.

당 성분으로 데 옥시 리보스를 포함하는 뉴클레오티드는 서로 연결되어 데 옥시 리보 핵산 (DNA)을 형성하고 리보스를 당 성분으로 사용하는 뉴클레오티드는 리보 핵산 (RNA)으로 구축됩니다. 핵산 염기로서의 Uracil은 RNA에서만 발생합니다. 우라실은 DNA에서만 발견되는 티민을 대체합니다. 이는 DNA와 RNA의 구조에 4 개의 다른 뉴클레오티드 만 사용할 수 있음을 의미합니다.

영어 및 국제적 사용과 독일어 기술 기사에서는 일반적으로 RNA 대신 DNS 및 RNA (리보 핵산) 대신 약어 DNA (desoxyribonucleic acid)가 사용됩니다. DNA 또는 RNA 형태의 자연 발생 핵산 외에도 합성 핵산이 화학에서 개발되고 있으며 촉매로서 특정 화학 과정을 가능하게합니다.

해부학 및 구조

핵산은 엄청난 수의 뉴클레오티드 사슬로 구성됩니다. 뉴클레오타이드는 항상 DNA의 경우 고리 모양의 모노 당 데 옥시 리보스, RNA의 경우 리보스, 인산 잔기와 핵 염기 부분으로 구성됩니다. 리보스와 데 옥시 리보스는 디옥시리보 스에서 OH 그룹이 환원, 즉 전자를 추가하여 H 이온으로 변환되어 화학적으로 더 안정해진다는 점만 다릅니다.

각각 5 개의 탄소 원자를 가진 고리 형태로 존재하는 리보스 또는 데 옥시 리보스로부터 시작하여 핵 염기는 N- 글리코 시드 결합을 통해 각 뉴클레오티드에 대해 동일한 탄소 원자에 연결됩니다. N- 글리코 시드는 당의 해당 탄소 원자가 핵 염기의 NH2 그룹에 연결되어 있음을 의미합니다. 글리코 시드 결합이있는 C 원자를 1 번으로 지정하면 시계 방향으로 보면 3 번 C 원자가 포스 포디 에스테르 결합을 통해 다음 뉴클레오타이드의 포스페이트 그룹에 연결되고 C 원자는 No. 5 "자체"인산염 그룹으로 에스테르 화됨. 핵산, DNA 및 RNA는 각각 순수한 뉴클레오티드로 구성됩니다.

이것은 DNA 뉴클레오티드의 중심 당 분자가 항상 디옥시리보 스로 구성되고 RNA의 당 분자가 항상 리보스로 구성된다는 것을 의미합니다. 특정 핵산의 뉴클레오타이드는 4 개의 가능한 핵산 염기의 순서에서만 다릅니다. DNA는 상보적인 대응 물에 의해 뒤틀리고 완성되는 얇은 밴드로 생각할 수 있으므로 DNA는 일반적으로 이중 나선으로 존재합니다. 염기쌍 아데닌과 티민, 구아닌과 시토신은 항상 서로 반대입니다.

기능 및 작업

DNS와 RNS는 서로 다른 작업과 기능을 가지고 있습니다. DNA는 어떤 기능적 작업도 수행하지 않지만 RNA는 다양한 대사 과정에 개입합니다. DNA는 모든 세포에서 유전 정보의 중앙 저장 위치 역할을합니다. 여기에는 전체 유기체에 대한 조립 설명서가 포함되어 있으며 필요한 경우 사용할 수 있습니다.

모든 단백질의 구조는 아미노산 서열의 형태로 DNA에 저장됩니다. 실제 구현에서, DNA의 암호화 된 정보는 먼저 전사 과정을 통해 "복사"되고 해당 아미노산 서열로 번역 (전사)됩니다. 이 모든 필요한 복잡한 작업 기능은 특별한 리보 핵산에 의해 수행됩니다. 따라서 RNA는 특정 아미노산을 원하는 단백질로 조립하고 합성하기 위해 세포핵 내의 DNA에 상보적인 단일 가닥을 형성하고 세포핵의 핵 구멍을 통해 세포질로 리보솜 RNA로 운반하는 작업을 수행합니다.

약 70 ~ 95 개의 뉴클레오티드로 구성된 비교적 짧은 사슬로 구성된 tRNA (transfer RNA)가 중요한 역할을합니다. tRNA는 클로버와 같은 구조를 가지고 있습니다. 그들의 임무는 DNA의 코딩에 따라 제공된 아미노산을 가져 와서 단백질 합성을 위해 리보솜에 사용할 수 있도록하는 것입니다. 일부 tRNA는 특정 아미노산에 특화되어 있지만 다른 tRNA는 동시에 여러 아미노산을 담당합니다.

질병

세포 분열과 관련된 복잡한 과정, 즉 염색체 복제 및 유전자 코드를 아미노산 서열로 번역하는 것은 치명적인 (생존 불가능)에서 거의 눈에 띄지 않는 광범위한 가능한 영향으로 나타나는 수많은 오작동으로 이어질 수 있습니다.

드문 예외적 인 경우, 무작위 오작동은 환경 조건에 대한 개인의 개선 된 적응으로 이어질 수 있으며 그에 따라 긍정적 인 영향을 미칠 수 있습니다. DNA의 복제는 개별 유전자의 자발적인 변화 (돌연변이)로 이어 지거나 (유전자 돌연변이) 세포의 염색체 분포에 오류가있을 수 있습니다 (게놈 돌연변이). 게놈 돌연변이의 잘 알려진 예는 다운 증후군이라고도 알려진 21 번 삼 염색체 성입니다.

저 효소 식단, 지속적인 스트레스 상황, 과도한 자외선 노출 등의 불리한 환경 조건은 DNA 손상을 촉진하여 면역 체계를 약화시키고 암세포의 형성을 촉진 할 수 있습니다. 독성 물질은 또한 RNA의 다양한 기능을 손상시키고 상당한 손상을 초래할 수 있습니다.