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どのようにそれらが接合するか、分類および機能する窒素ベース
の 窒素ベース それらは窒素に富んだ複素環式の有機化合物です。それらは、ヌクレオシド、ジヌクレオチドおよび細胞内メッセンジャーなどの、核酸および他の生物学的に関心のある分子の構造ブロックの一部である。言い換えれば、窒素含有塩基は、核酸（ＲＮＡおよびＤＮＡ）および他の言及された分子を形成する単位の一部である。.
窒素含有塩基には、プリン塩基またはプリンとピリミジン塩基またはピリミジンの２つの主なグループがある。第一の群はアデニンおよびグアニンを含み、チミン、シトシンおよびウラシルはピリミジン塩基である。一般的にこれらの塩基はそれらの最初の文字によって示されます：A、G、T、CおよびU.
ＤＮＡブロックはＡ、Ｇ、ＴおよびＣである。この塩基の順序では、生物の構築および開発に必要なすべての情報が体系化されている。 RNAでは、成分は同じで、TがUに置き換えられているだけです。.
索引
- 1構造と分類
- 1.1ピリミジン環
- 1.2プリンリング
- 2窒素塩基の性質
- 2.1芳香族性
- 2.2紫外線の吸収
- 2.3水への溶解度
- 3生物学的に興味深い窒素性塩基
- 4どうやって交尾するのか?
- 4.1シャルガフ則
- 5つの機能
- 5.1核酸の構造ブロック
- 5.2ヌクレオシド三リン酸の構造ブロック
- 5.3オートコイド
- 5.4規制要素の構造ブロック
- 5.5補酵素の構造ブロック
- 6参考文献
構造と分類
窒素含有塩基は、一般にプリンまたはピリミジンから誘導される芳香族および複素環式タイプの平坦な分子である。.
ピリミジンの指輪
ピリミジンの環は、６員と２個の窒素原子を有する複素環式芳香族環である。原子には時計回りに番号が付けられています.
プリンリング
プリン環は二環系からなる：一つはピリミジン環と構造的に類似しており、もう一つはイミダゾール環と類似している。これら9個の原子は一つの環に融合しています.
プリンはこのパターンから少し逸脱しながらピリミジンのリングは平らなシステムです。イミダゾール環とピリミジン環との間にわずかなしわまたはしわが報告されている。.
含窒素塩基の性質
芳香族性
有機化学では、 芳香環 それは二重結合の電子が環状構造内で自由循環を有する分子として定義される。環内の電子の移動度は、分子に安定性を与えます。同じ分子と比較すると、二重結合に固定された電子があります。.
この環系の芳香族性は彼らにケト - エノール互変異性と呼ばれる現象を経験する能力を与えます。.
すなわち、プリンとピリミジンは互変異性対で存在する。ケト互変異性体は、ウラシル、チミンおよびグアニン塩基に対して中性ｐＨで優勢である。対照的に、エノール型は中性pHでシトシンに対して優勢である。この側面は塩基間の水素架橋の形成のための基本である.
紫外線の吸収
プリンおよびピリミジンの他の特性は、紫外線（ＵＶ光）を強く吸収する能力である。この吸収パターンはその複素環式環の芳香族性の直接の結果である.
吸収スペクトルは２６０ｎｍに近い最大値を有する。研究者はこのパターンを使ってサンプル中のDNA量を定量します。.
水への溶解度
窒素含有塩基の強い芳香族性のおかげで、これらの分子は実質的に水に不溶です。.
生物学的に興味深い窒素性塩基
窒素含有塩基はたくさんありますが、我々は生きている有機体の細胞環境の中に自然に少数しか見つけません。.
最も一般的なピリミジンはシトシン、ウラシル、およびチミン（5-メチルウラシル）です。シトシンとチミンは、DNAの二重らせんに通常見られるピリミジンですが、シトシンとウラシルはRNAによく見られます。ウラシルとチミンの唯一の違いは、炭素5上のメチル基です。.
同様に、最も一般的なプリンはアデニン（６－アミノプリン）およびグアニン（２－アミノ－６－オキシプリン）である。これらの化合物は、DNA分子とRNA分子の両方に豊富に含まれています。.
キサンチン、ヒポキサンチン、尿酸など、細胞内に天然に存在するプリン誘導体は他にもあります。最初の2つは核酸に含まれていますが、非常に乏しく時間厳守です。対照的に、尿酸はこれらの生体分子の構造成分として決して発見されません.
彼らはどのように交配するのですか?
DNAの構造は研究者のWatsonとCrickによって解明された。彼の研究のおかげで、DNAは二重らせんであると結論付けることができました。それはホスホジエステル結合によって連結されたヌクレオチドの長鎖によって構成され、ここでリン酸基は糖残基のヒドロキシル基（−ＯＨ）間に架橋を形成する。.
今説明した構造は、それぞれの手すりとともに階段に似ています。窒素含有塩基は水素ブリッジによって二重らせんに分類されている階段の類似物です。.
水素架橋では、二つの電気陰性原子が塩基間でプロトンを共有する。水素架橋を形成するためには、わずかに正電荷を持つ水素原子と小さな負電荷を持つアクセプターの関与が必要です。.
ブリッジはHとOの間に形成されます。これらのリンクは弱く、DNAは複製するために容易に開く必要があるため、そうでなければなりません。.
シャルガフの法則
塩基対は、シャルガフの法則として知られる以下のプリン - ピリミジン接合パターンに従って水素結合を形成する：グアニンとシトシンの対およびアデニンとチミンの対.
Ｇ － Ｃ対は一緒に３つの水素原子を形成し、一方ＡＴ対は２つの橋によってのみ結合されている。従って、我々は、より高いGC含有量を有するDNAがより安定になると予測することができる。.
それぞれの鎖（または私たちの例えでは手すり）は反対方向に走ります：1つの5 '→3'と他の3 '→5'.
機能
核酸の構造ブロック
有機物は核酸と呼ばれる一種の生体分子を提示します。これらは、繰り返しのモノマー、すなわちホスホジエステル結合と呼ばれる特別な種類の結合によって結合されたヌクレオチドから形成されたかなりの大きさのポリマーである。それらは2つの基本的なタイプ、DNAとRNAに分類されます.
各ヌクレオチドは、リン酸基、糖（ＤＮＡではデオキシリボース型、ＲＮＡではリボース）、そして５つの窒素含有塩基のうちの１つ：Ａ、Ｔ、Ｇ、ＣおよびＵによって形成される。リン酸基が存在しない場合分子はヌクレオシドと呼ばれる.
DNAに
DNAは生物の遺伝物質です（ただし、主にRNAを使用するウイルスを除く）。 4塩基のコードを使用して、DNAはその発現を調節する要素に加えて、生物に存在するすべてのタンパク質の配列を持っています.
生物は情報をコード化するためにそれを使用するので、ＤＮＡの構造は安定でなければならない。しかし、それは突然変異と呼ばれる、変化しやすい分子です。遺伝物質におけるこれらの変化は、進化的変化の基本的な物質です.
RNAでは
ＤＮＡと同様に、ＲＮＡは、塩基ＴがＵによって置換されていることを除いて、ヌクレオチドのポリマーである。この分子は単純なバンドの形態でありそして広範囲の生物学的機能を果たす。.
細胞内には、3つの主要なRNAがあります。メッセンジャーＲＮＡは、ＤＮＡとタンパク質形成との間の中間体である。彼はDNAの情報をコピーしてタンパク質翻訳機構に持っていくことを担当しています。第二の型であるリボソームRNAは、この複雑な機構の構造的部分を形成する.
3番目のタイプ、またはトランスファーRNAは、タンパク質の合成に適したアミノ酸残基の運搬に関与しています。.
３つの「伝統的な」ＲＮＡに加えて、細胞内では、ＤＮＡにコードされている全ての遺伝子を絶えずそして同程度に発現させることができないので、遺伝子発現の調節に関与する多数の小型ＲＮＡがある。.
生物はその遺伝子を調節する方法、すなわちそれらが発現されるか否かを決定する方法を有することが必要である。同様に、遺伝物質はスペイン語の単語の辞書だけで構成されており、規制のメカニズムによって文学作品の形成が可能になります。.
ヌクレオシド三リン酸の構造ブロック
窒素含有塩基は、ヌクレオシド三リン酸、DNAおよびRNAのように、生物学的に重要な分子の一部です。塩基に加えて、それは高エネルギー結合によって一緒に連結されたペントースおよび３つのホスフェート基からなる。.
これらの結合のおかげで、ヌクレオシド三リン酸はエネルギーが豊富な分子であり、エネルギーの放出を求める代謝経路の主な産物です。最も使用されているのはATPです。.
ＡＴＰまたはアデノシン三リン酸は、ペントース型の糖、すなわちリボースの１位に位置する炭素に結合した窒素含有アデニン塩基によって構成されている。この炭水化物の5位には、3つのリン酸基が結合しています。.
一般に、ATPはセルのエネルギー通貨です。これは、ATPを使用してすばやく再生できるためです。有機物の間で一般的な多くの代謝経路はATPを使用し、生産する.
その「力」は、リン酸基によって形成された高エネルギー結合に基づいています。これらのグループの負電荷は絶えず反発しています。共鳴による安定化および溶媒和を含む、ATPにおける加水分解の素因となる他の原因がある。.
オートコイド
ほとんどのヌクレオシドは有意な生物学的活性を欠いているが、アデノシンは哺乳動物における顕著な例外である。これは、「局所ホルモン」に類似したオートコイドとして、そして神経調節薬として機能する。.
このヌクレオシドは血流中を自由に循環して局所的に作用し、血管の拡張、平滑筋収縮、神経細胞の排出、神経伝達物質の放出、そして脂肪の代謝にさまざまな影響を与えます。それはまた心拍数の調節に関連しています.
この分子は睡眠パターンの調節にも関与しています。アデノシンの濃度は増加し、疲労を促進します。これが、カフェインが目覚めを促すのに役立つ理由です。それは、細胞外アデノシンとのニューロンの相互作用を遮断します.
規制要素の構造ブロック
細胞において一般的なかなりの量の代謝経路は、ＡＴＰ、ＡＤＰおよびＡＭＰのレベルに基づく調節機構を有する。最後の2つの分子はATPの同じ構造を持っていますが、それぞれ1つと2つのリン酸基を失いました.
前のセクションで述べたように、ATPは不安定な分子です。細胞はそれを迅速に使用しなければならないので、それが必要なときにのみＡＴＰを生産しなければならない。 ATPはそれ自体が代謝経路を調節する要素でもあります。なぜなら、それが存在するとそれがそれ以上ATPを産生してはならないことを細胞に示すからです。.
それとは対照的に、その加水分解誘導体（AMP）は、ATPが使い果たされていることを細胞に警告し、より多くを生産するはずです。したがって、AMPは解糖などのエネルギー生産の代謝経路を活性化します.
同様に、多くのホルモン様シグナル（グリコーゲンの代謝に関与するシグナルなど）は、cAMP分子（cは環状）、または構造がグアニンである類似の変異体によって細胞内で仲介されます.
補酵素の構造ブロック
代謝経路の複数の段階において、酵素は単独で作用することはできません。それらはそれらの機能を果たすことができるために追加の分子を必要とする。これらの元素は補酵素または補基質と呼ばれ、補酵素は触媒活性を持たないため、後者の用語がより適切です。.
これらの触媒反応では、電子または原子団を他の基材に移動させる必要がある。この現象に関与する補助分子は補酵素です。.
窒素含有塩基は前記補因子の構造要素である。最も認識されているものは、ピリミジンヌクレオチド（ＮＡＤ）である。+, NADP+）、ＦＭＮ、ＦＡＤおよび補酵素Ａ。これらは、とりわけ解糖、クレブス回路、光合成などの非常に重要な代謝経路に関与している。.
例えば、ピリミジンヌクレオチドはデヒドロゲナーゼ活性を有する酵素の非常に重要な補酵素であり、そしてヒドリドイオンの輸送に関与する。.
参考文献
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