生命科学入門 第9回

DNAの配列で記述された、タンパク質の設計図。

遺伝子の情報をコピーすること。

DNAの配列が間違えてコピーされること。

遺伝子の変異によって、アミノ酸配列が変化し、タンパク質の機能が変化してしまうこと。

DNAの情報がRNAに転写されること。

DNAはRNAよりも安定である理由は、RNAの糖部分にOH基が存在するため、このOH基が脱離しやすいことにある。つまり、DNAはOH基が脱離しにくいHが存在するため、安定である。

DNA複製では、1本鎖DNAを鋳型としてA-T, G-Cの塩基対が形成されるように複製される。

DNAの複製は5'から3'の方向に進む。

DNAポリメラーゼは、DNAの複製を行う酵素であり、校正機能も備えている。

DNA複製において、2本鎖DNAが開いてDNA合成が行われる構造を複製フォークと呼ぶ。

酸素がない場合、細胞は解糖系のみでエネルギーを生成します。グルコース1分子からわずか2分子のATPを産生します。

アルコール発酵は酵母などの菌類が行う発酵の一種です。グルコースを分解して、エタノールと二酸化炭素を生成します。

細胞は、遺伝情報を担うDNAを含む細胞核、エネルギー生産の中心であるミトコンドリア、光合成を行う葉緑体（植物細胞のみ）などの細胞小器官を持ちます。

細胞核は、DNAを収納する核膜で囲まれた領域です。DNAはヒストンタンパク質に巻き付き、ヌクレオソームを形成し、さらにクロマチン構造を形成して核内に収納されます。

ミトコンドリアは細胞内のエネルギー生産の中心で、ATPを合成します。内膜は複雑に折り畳まれ、呼吸鎖が行われる場所です。

植物細胞は細胞壁に覆われ、光合成を行う葉緑体を持っています。光合成は葉緑体内で光エネルギーを使って二酸化炭素と水からグルコースを合成する反応です。

原核細胞は細胞核を持たず、DNAは細胞質中に直接存在します。また、ミトコンドリアなどの細胞小器官を持たず、呼吸鎖は細胞膜で行われます。

原核生物は、バクテリア（細菌）とアーキアに分類されます。

真核生物と原核生物の細胞は、細胞膜と遺伝情報を含むDNAを持つ点で共通しています。

真核生物は核膜で囲まれた核を持ち、原核生物は核膜がありません。また、真核生物はミトコンドリアなどの細胞小器官を持ちますが、原核生物は細胞小器官を持ちません。

バクテリアとアーキアの細胞膜は、構成する脂質が異なります。バクテリアはリン脂質、アーキアはエーテル脂質です。

アーキアのRNAポリメラーゼは、真核生物のものと類似しています。一方、バクテリアのRNAポリメラーゼは、真核生物のものとは異なる構造をしています。

真核生物のDNAは、核の中でヒストンと呼ばれるタンパク質に巻き付き、ヌクレオソームと呼ばれる構造を形成しています。ヌクレオソームがさらに折り畳まれ、クロマチンと呼ばれる構造になります。細胞分裂時には、クロマチンはさらにコンパクトに折り畳まれ染色体を形成します。

原核生物のDNAは、核膜を持たず、細胞質中にむき出しの状態にあります。

真核生物のDNAは、核膜で囲まれた核の中に存在します。

原核生物の呼吸鎖は、細胞膜に存在します。

真核生物の呼吸鎖は、ミトコンドリアの内膜に存在します。

DNAはデオキシリボース、リン酸、塩基から構成されています。

DNAの塩基は、アデニン（A）、チミン（T）、グアニン（G）、シトシン（C）の4種類があります。

RNAの塩基は、アデニン（A）、ウラシル（U）、グアニン（G）、シトシン（C）の4種類があります。

DNAのヌクレオチドは、リン酸、塩基、デオキシリボースが結合して形成されます。

DNAのヌクレオチドは、5'末端から3'末端に向けて、ホスホジエステル結合によって連結されています。

DNAの2本鎖は、塩基対間の水素結合によって形成されます。アデニンはチミンと、グアニンはシトシンと結合します。

DNAポリメラーゼは、DNAの複製を触媒する酵素です。複製は、DNAの5'末端から3'末端に向けて行われます。