DNAの方が聞き覚えがあるかもしれませんがRNAも含めて核酸といいます。DNAとRNAは構造が違っていてもちろん働きも違います。核酸は酸ですがその対となる塩基の配列が決まっています。ヌクレオチドとは何か?見ておきましょう。
核酸
生物のすべてに存在する遺伝情報を伝達する非常に重要な役割をする高分子化合物を核酸といいます。
細かく説明するとものすごい情報量になるので先ずは用語を確認していきましょう。
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核酸は細胞の「核」に含まれる酸として核酸と名付けられました。
核酸( Nucleic Asid )の Acid は「酸」のことです。
ヌクレオチド
核酸を加水分解すると、
リン酸と五炭糖と窒素を含む環状構造をした塩基が、
1:1:1の割合で生成します。
この比率でリン酸と五炭糖と塩基が結合した化合物をヌクレオチドといい、核酸の最小単位となります。
ヌクレオチドが糖とリン酸部分で複数縮合結合してできたものをポリヌクレオチドといい、これが核酸の本体です。
DNA
ヌクレオチドを構成する糖が
デオキシリボース(\(\mathrm{C_5H_{10}O_4}\) )
で構成されている核酸をDNA(デオキシリボ核酸)といいます。
DNAは主に細胞の「核」に存在しています。
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「デオキシ」というのは「オキシ(酸素)を除去」という意味になり、
リボースという五炭糖から一部の酸素を取り除いた構造をしていることからつけられている名前です。
DNAに含まれる塩基は4種類あります。
アデニン、グアニン、シトシン、チミンの4種類ですが塩基配列は略号で表されることが多いので、
アデニン=A
グアニン=G
シトシン=C
チミン=T
で覚えておきましょう。
RNA
糖の部分がリボース(\(\mathrm{C_5H_{10}O_5}\) )で構成されている核酸をRNA(リボ核酸)といいます。
RNAは細胞中の核だけではなく細胞質にも存在していて、
タンパク質合成に重要な役割をしています。
生物の身体の構成している物質がタンパク質であることを考えるとどれくらい重要かは分かるでしょう。
RNAに含まれる塩基もDNA同様に4種類ありまが、
アデニン、グアニン、シトシンまでは同じです。
ただし、RNAではチミンではなく、ウラシルが代わりに入ります。
ウラシル=U
で覚えておきましょう。
DNAとRNAの働きの違い
DNAは遺伝情報を親から子へと伝える遺伝子の本体で、
ヌクレオチドどうしがエステル結合した鎖状高分子が2本鎖となっている構造をしていて、
RNAとの比較としてみると、分子量は \(1000000=\mathrm {10^6}\) よりも大きいです。
RNAはDNAの遺伝情報によって、「生体内のタンパク質合成」に深く関わっています。
通常は鎖状高分子が1本鎖の構造をしていて、分子量はDNAよりも小さいです。
塩基の相補性
DNAは2本の鎖構造(二重らせん構造)をしていますが、
その2本の鎖は互いの塩基どうしで水素結合しています。
DNAの水素結合については良く問題になるので
⇒ 水素結合とは
確認しておいた方が良いですね。
アデニンとチミンは2つの水素結合、
グアニンとシトシンは3つの水素結合で結びついているのですが、
このような塩基どうしの関係を相補性といいます。
塩基の組み合わせは、AとT、GとCとなっています。
この組み合わせについても「DNAの構造」で詳しく説明することにします。
先ずは用語だけでも覚えておいてください。
まとめ
DNAは糖をリボースとする、
塩基がA,T,G,Cの4つである遺伝子の本体で、
RNAは糖をデオキシリボースとする、
塩基がA,U,G,Cの4つである生体内でタンパク質合成をになっている、
ということです。
少し化学から離れて生物的な内容になりますが、
⇒ RNAの構造と塩基および転写(スプライシング)と翻訳(コドン)のしくみ
これらは化学では構造、生物でははたらき、どちらでもあつかわれる重要なところです。