19.1:Nucleotides-Chemistry LibreTexts

学習目標

ヌクレオチドを形成するために結合する異なる分子を同定する。

核酸を形成するために一緒に連結されている繰り返し、または単量体、単位は、ヌクレオチドとして知られています。

典型的な哺乳動物細胞のデオキシリボ核酸（DNA）は約3×109ヌクレオチドを含む。ヌクレオチドはさらに、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、ペントース糖（５個の炭素原子を有する糖）、および窒素塩基（窒素原子を含む塩基）に分解することができる。ペントース糖がリボースである場合、ヌクレオチドはより具体的にはリボヌクレオチドと呼ばれ、得られる核酸はリボヌクレオチド（ＲＮＡ）である。

糖が2-デオキシリボースの場合、ヌクレオチドはデオキシリボヌクレオチドであり、核酸はDNAである。

ヌクレオチドに見られる窒素塩基は、ピリミジンまたはプリンに分類されます。ピリミジンは6員環に2つの窒素原子を持つ複素環式アミンであり、ウラシル、チミン、シトシンが含まれる。プリンは2つの窒素原子が付いている5メンバー環に縮合されるピリミジン環から成っている複素環式アミンです。アデニンとグアニンは、核酸に見られる主要なプリンである（図\(\PageIndex{1}\)）。

図2。jpg — 図\(\PageIndex{1}\)DNAとRNAに見られる窒素塩基

ペントース糖のC1’とピリミジン塩基のN1またはプリン塩基のn9との間の結合の形成は、ペントース糖を窒素塩基に結合する。この結合の形成において、水の分子が除去される。表\(\PageIndex{1}\)は、DNAおよびRNAにおけるヌクレオチドの組成の類似点および相違点をまとめたものである。

番号付け規則は、プライミングされた数がペントース環の原子を示し、プライミングされていない数がプリンまたはピリミジン環の原子を示す

テーブル\(\PageIndex{1}\): Composition of Nucleotides in DNA and RNA
Composition	DNA	RNA
purine bases	adenine and guanine	adenine and guanine
pyrimidine bases	cytosine and thymine	cytosine and uracil
pentose sugar	2-deoxyribose	ribose
inorganic acid	phosphoric acid (H3PO4)	H3PO4

The names and structures of the major ribonucleotides and one of the deoxyribonucleotides are given in Figure \(\PageIndex{2}\).

Figure 3.jpg — Figure \(\PageIndex{2}\): ピリミジンとプリンヌクレオチド

DNAとRNAのモノマー単位であることとは別に、ヌクレオチドとその誘導体のいくつかは、同様に他の機アデノシン二リン酸（ADP）とアデノシン三リン酸（ATP）は、図\(\PageIndex{3}\)に示すように、細胞代謝に役割を持っています。さらに、フラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NAD+）、および補酵素Aを含む多くの補酵素は、構造成分としてアデニンヌクレオチドを含む。

151590641374775478。jpg — Figure \(\PageIndex{3}\): Structures of Two Important Adenine-Containing Nucleotides

Summary

Nucleotides are composed of phosphoric acid, a pentose sugar (ribose or deoxyribose), and a nitrogen-containing base (adenine, cytosine, guanine, thymine, or uracil). Ribonucleotides contain ribose, while deoxyribonucleotides contain deoxyribose.

Concept Review Exercises

Identify the three molecules needed to form the nucleotides in each nucleic acid.
1. DNA
2. RNA
各化合物をペントース糖、プリン、またはピリミジンとして分類します。p>

アンサー

アンサー
1. アンサー
  1. アンサー
  3. アンサー
  8. li>
  91. ピリミジン
  92. ピリミジン
  93. ピリミジン
  94. ピリミジン
  95. ピリミジン
  96. ピリミジン
  97. ピリミジン
  98. ピリミジン
  99. ピリミジン
  100. ピリミジン
  101. ピリミジン
  102. ピリミジン
  103. ピリミジン
  104. ピリミジン
  105. ピリミジン
Exercises
1. What is the sugar unit in each nucleic acid?
  1. RNA
  2. DNA
2. Identify the major nitrogenous bases in each nucleic acid.
  1. DNA
  2. RNA
3. For each structure, circle the sugar unit and identify the nucleotide as a ribonucleotide or a deoxyribonucleotide.
4. 各構造について、糖単位を円で囲み、ヌクレオチドをリボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドと識別します。p>
5. 各構造について、窒素塩基を円で囲み、プリンまたはピリミジンとして識別します。p>
6. 各構造について、窒素塩基を円で囲み、プリンまたはピリミジンとして識別します。p>