핵산은 생물학적으로 매우 중요한 화합물입니다. 모든 살아있는 유기체는 DNA와 RNA(각각 데옥시리보핵산 및 리보핵산) 형태의 핵산을 포함합니다. 핵산은 모든 유기체의 기본적인 생명 과정을 일차적으로 제어하기 때문에 매우 중요한 분자입니다.
모든 것은 핵산이 (박테리아와 같은) 생존할 수 있었던 최초의 원시 생명체 이후로 동일한 역할을 했음을 시사합니다.
살아있는 유기체의 세포에서 DNA는 주로 염색체(분열 세포)와 염색질(세포간 세포)에 존재합니다.
그것은 또한 핵 외부에 존재합니다(특히 미토콘드리아와 색소체에서 세포 소기관의 일부 또는 전체 합성을 위한 정보 센터로서의 기능을 수행함).
반면에 RNA는 핵과 세포질에 모두 존재합니다. 핵에서는 핵소체에 더 집중되어 있고, 세포질에서는 폴리솜에 더 집중되어 있습니다.
핵산의 화학 구조는 매우 복잡합니다. 그것들은 뉴클레오티드에 의해 형성되며, 각각은 (우리가 본 것처럼) 탄소 수화물(5탄당), 질소 염기(퓨린 또는 피리미딘) 및 인산의 세 가지 구성 요소로 형성됩니다.
따라서 핵산은 뉴클레오타이드라고 하는 단위의 연결로 인해 긴 폴리뉴클레오타이드입니다. DNA와 RNA의 차이점은 오탄당과 염기에 있습니다. 각 유형의 핵산에 대해 하나씩 두 가지 유형의 오탄당이 있습니다.
1) RNA의 리보스;
2) DNA의 데소시리보스.
기초에 관한 한, 우리는 구별을 반복해야 합니다. 피리미딘 염기는 다음을 포함합니다:
1) 시토신;
2) DNA에만 존재하는 티민;
3) RNA에만 존재하는 우라실.
반면에 퓨린 염기는 다음으로 구성됩니다.
1) 아데닌
2) 구아닌.
요약하면, 우리는 DNA에서 시토신 - 아데닌 - 구아닌 - 티민(C-A-G-T)을 찾습니다. RNA에는 Cytosine - Adenine - Guanine - Uracil(C-A-G-U)이 있습니다.
모든 핵산은 폴리뉴클레오티드 선형 사슬 구조를 가지고 있습니다. 정보의 특이성은 염기의 다른 순서에 의해 주어집니다.
DNA 구조
DNA 사슬의 뉴클레오티드는 인산과 오탄당 사이의 에스테르 결합으로 연결됩니다. 산은 5탄당 뉴클레오티드의 3번 탄소와 다음 5탄당에 결합하고, 이 결합에서 3개의 산기 중 2개를 사용하고, 나머지 산기는 분자에 산성 특성을 부여하고 염기성 단백질과 결합을 형성하도록 합니다. .
DNA는 이중 나선 구조를 가지고 있습니다: 두 개의 상보적인 사슬 중 하나는 "아래로" 가고 "다른 하나"는 위로 올라갑니다. "이 배열은 "반평행" 사슬, 즉 평행하지만 반대 방향의 개념에 해당합니다. 한쪽은 인산과 오탄당의 탄소 5 사이의 결합으로 시작하여 자유 탄소 3으로 끝나는 사슬 중 하나인 반면 상보적 사슬의 방향은 반대입니다. 우리는 또한 이 두 사슬 사이에 수소 결합이 일어나는 것을 봅니다. 퓨린 염기와 피리미딘 사이에만 그리고 그 반대의 경우, 즉 Adenine과 Thymine 사이, Cytosine과 Guanine 사이, 그리고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. AT 쌍에는 2개의 수소 결합이 있고 GC 쌍에는 3개의 결합이 있습니다. 두 번째 쌍은 안정성이 더 큽니다.
DNA 복제
세포간 핵과 관련하여 이미 언급했듯이 DNA는 "자가합성" 및 "동종합성" 단계에 있을 수 있습니다. G1, S, G2라는 세 단계로 나뉩니다. G1 단계(G가 초기 성장으로 간주될 수 있음)에서 세포는 핵 DNA의 통제하에 신진대사에 필요한 모든 것을 합성합니다. S 단계(여기서 S는 합성, 즉 새로운 핵 DNA의 합성을 나타냄)에서 DNA 복제가 발생합니다. G2기에서 세포는 다음 분열을 준비하면서 성장을 재개합니다.
단계 S에서 발생하는 현상을 간단히 살펴보겠습니다.
우선 우리는 두 개의 역평행 사슬이 이미 "탈(despiralized)"된 것처럼 나타낼 수 있습니다. 한 극단에서 시작하여 염기쌍(A - T 및 G - C) 사이의 결합이 끊어지고 두 개의 상보적인 사슬이 떨어져 있습니다("플래시"의 오프닝 비교가 적합합니다). 이 시점에서 효소( DNA 중합효소)는 각 단일 사슬을 따라 "흐르며" 이를 구성하는 뉴클레오타이드와 핵질에 널리 퍼져 있는 "ATP에 의해 방출되는 에너지로 "활성화된" 새로운 뉴클레오타이드 사이의 결합 형성을 촉진합니다. 새로운 티미나는 반드시 각 아데닌에 연결되는 식으로, 각 단일 사슬에서 점차 새로운 이중 사슬을 형성합니다.
DNA 중합효소는 "방향"이 무엇이든(3에서 5 또는 그 반대로) 두 개의 사슬에 대해 생체 내에서 무관심하게 작용하는 것으로 보입니다. 이러한 방식으로 원래의 모든 이중 DNA 사슬이 덮였을 때 두 개의 이중 사슬이 정확히 이 현상을 정의하는 용어는 "반보존적 중복"으로 "복제"는 양적 배가 및 정확한 복제의 의미를 집중시키는 반면 "반보존적"은 DNA의 각각의 새로운 이중 사슬에 대해 하나의 사슬은 신학적입니다.
DNA에는 유전 정보가 포함되어 있어 RNA로 전달됩니다. 후자는 차례로 그것을 단백질에 전달하여 세포의 대사 기능을 조절합니다.결과적으로 전체 대사는 직접 또는 간접적으로 핵의 통제하에 있습니다.
우리가 DNA에서 발견하는 유전적 유산은 특정 단백질을 세포에 제공하도록 되어 있습니다.
우리가 그것들을 쌍으로 취한다면, 4개의 염기는 16개의 가능한 조합을 줄 것입니다. 즉 16개의 글자로 모든 아미노산에 충분하지 않습니다. 대신에 우리가 그것들을 삼중항으로 취한다면, 64개의 조합이 있을 것인데, 너무 많아 보일 수 있지만, 실제로는 과학이 서로 다른 아미노산이 하나 이상의 삼중항에 의해 암호화된다는 것을 발견함에 따라 모두 사용됩니다. 따라서 우리는 뉴클레오타이드의 질소 염기의 4개 글자에서 아미노산의 21개로 번역되었습니다. 그러나 "번역" 이전에 c "는 "전사"이며 여전히 "4글자" 컨텍스트 내에 있습니다. 즉, 유전 정보가 DNA의 4글자에서 RNA의 4글자로 전달됩니다. 수줍음(DNA) 대신 c가 우라실(RNA)이라는 점을 고려하십시오.
ATP 분자에 포함된 리보뉴클레오타이드, 효소(RNA-중합효소) 및 에너지가 있는 상태에서 DNA 사슬이 열리고 RNA가 합성될 때 전사 과정이 발생하며, 이는 해당 스트레치에 포함된 유전 정보의 충실한 재생산입니다. 오픈 체인.
RNA에는 세 가지 주요 유형이 있으며 모두 핵 DNA에서 유래합니다.
- RNAm(메신저)
- RNAr(리보솜)
- RNAt 또는 RNA(전달 또는 가용성)
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