アミノ酸と核酸の大きな違いは、アミノ酸がタンパク質の構成要素であるのに対し、核酸はヌクレオチドからなる大きな分子であることです。

タンパク質と核酸は、生物を構成する必須成分です。数百の繰り返し単位を持つ大きな分子である。したがって、繰り返し単位は、製造プロセスで使用されるモノマーまたはビルディングブロックを表します。アミノ酸はタンパク質の単量体である。ヌクレオチドは核酸のモノマーである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. アミノ酸とは 3. 核酸とは 4. 横並び比較 - アミノ酸と核酸の表形式 5. まとめ

アミノ酸は何ですか？

アミノ酸は、C、H、O、N、そして時には硫黄からなる単純な分子である。一般的なアミノ酸は20種類ほどあります。すべてのアミノ酸は、炭素に-COOH、-NH2基、a-Hが結合している。炭素は不斉炭素であり、α-アミノ酸は生物学的に最も重要なタイプである。また、D-アミノ酸は、タンパク質や高等生物の代謝の一部としては見られません。

しかし、アミノ酸の中には、下等生物の構造や代謝に重要なものも少なくない。一般的なアミノ酸に加え、非タンパク質由来のアミノ酸も数多く存在し、その多くは代謝の中間体や非タンパク質の生体分子（オルニチン、シトルリン）の一部となっています。アミノ酸は次のような一般構造を持っている。

図01: アミノ酸の構造

アミノ酸の種類によってR基が異なる。同様に、R基がHである最も単純なアミノ酸はグリシンである。さらに、R基によって、脂肪族-芳香族、非極性-極性、正電荷-負電荷、極性-無極性などのグループに分類することができる。また、アミノ酸は生理的なpH7.4では両親媒性物質として存在する。

また、アミノ酸はタンパク質を構成する成分です。2つのアミノ酸が結合してジペプチドを形成するとき、この結合は一方のアミノ酸の-NH2基と他方のアミノ酸の-COOH基で行われる。そこで、ペプチド結合が形成され、水分子が取り除かれる。同様に、何千ものアミノ酸が凝縮して長いペプチドになり、そのペプチドがさまざまな折り畳み方を経て、**タンパク質になることもある。

核酸は何ですか？

核酸は、数千個のヌクレオチドが結合してできた大きな分子である。生物の遺伝物質である核酸は、DNAとRNAの2種類に大別され、遺伝子の特徴を世代を超えて受け継いでいく役割を担っています。

また、これらの化合物は、細胞機能の制御や維持に重要な役割を担っています。ヌクレオチドには、五炭糖、窒素、リン酸の3つのユニットがある。ヌクレオチドはペントース分子の種類、窒素基とリン酸基の数によって違いがある。例えば、DNAにはデオキシリボース、RNAにはリボースがある。

また、窒素塩基には大きく分けてピリジン系とピリミジン系の2種類があります。シトシン、チミン、ウラシルはピリミジン塩基の一例である。アデニンとグアニンは2つのプリン塩基で、DNAにはアデニン、グアニン、シトシン、チミンがあり、RNAにはA、G、C、ウラシル（ただしチミンはない）がある。

DNAやRNAでは、相補的な塩基同士が水素結合を形成している。同様に、アデニンはチアミン（RNAであればウラシル）と、グアニンはシトシンと相補的である。リン酸基は、糖の5位の炭素の-OH基と結合することができる。核酸は、ヌクレオチドとホスホジエステル結合を組み合わせ、水分子を除去することで形成される。

アミノ酸と核酸の違い

アミノ酸と核酸には大きな違いがあります。アミノ酸と核酸の大きな違いは、アミノ酸がタンパク質の構成成分であるのに対し、核酸はヌクレオチドが集まってできた大きな分子であることです。このように、アミノ酸は小さな分子であり、核酸は大きな分子である。

また、アミノ酸はC、H、O、N、Sを持つのに対し、核酸は主にC、H、O、N、Pを持つので、この点がアミノ酸と核酸の重要な違いです。また、アミノ酸は必須アミノ酸や非必須アミノ酸など多くの種類がありますが、核酸は主にDNAとRNAの2種類だけです。

アミノ酸と核酸の違いについては、以下のインフォグラフィックに示されている。

概要 - アミノ酸 vs. 核酸

アミノ酸は単純な分子ですが、核酸は大きな分子です。したがって、アミノ酸と核酸の大きな違いは、アミノ酸がタンパク質の構成要素であるのに対し、核酸はヌクレオチドからなる大きな分子であることです。

引用

1Helmenstine, Dr Anne Marie, 'Nucleic acids - structure and function', ThoughtCo, 19 October 2018.こちらから購入できます