ヌクレオチドと基部の違い

ヌクレオチドと塩基の大きな違いは、ヌクレオチドが核酸の構造を形成する窒素塩基であるのに対し、塩基は放出可能な水酸化物イオンや孤立電子対を持つ化合物、またはプロトンを受け入れる化合物...という点である。

ヌクレオチドと塩基の大きな違いは、ヌクレオチドは核酸の構造を形成する窒素塩基であり、塩基は放出可能な水酸化物イオンや孤立電子対を持つ化合物、またはプロトンを受け入れる化合物であることである。

ヌクレオチドの塩基は、窒素の単独対による基本的な性格を持っている。ここでいう塩基とは、化学でいう一般的な塩基のことではなく、生体内に存在し、基本的な性質をもつ特定の分子のことである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. ヌクレオチドとは 3. 塩基とは 4. 横並び比較-ヌクレオチドと塩基の表形式 5. まとめ

ヌクレオチドは何ですか？

ヌクレオチドは、DNAとRNAという生物にとって重要な2つの高分子（核酸）の構成要素であり、したがって、遺伝的特性を世代から世代へと伝える役割を担う生物の遺伝物質である。

さらに、細胞機能の制御や維持にも重要な役割を担っています。この2つの大きな分子以外にも、重要なヌクレオチドが存在します。例えば、ATP（アデノシン三リン酸）やGTPはエネルギー貯蔵に重要であり、nADPやFADは補酵素として働くヌクレオチドである。CAM（環状アデノシン一リン酸）のようなヌクレオチドは、ATP細胞シグナル伝達経路の重要な部分である。

図01：ヌクレオチド構造

また、ヌクレオチドは五炭糖分子、窒素塩基、リン酸基の3つのユニットで構成されています。ペントース分子の種類や窒素・リン酸基の数によって、ヌクレオチドは異なる。例えば、DNAにはデオキシリボース、RNAにはリボースがある。そこで、ヌクレオチドのリン酸基が糖の炭素5の-OH基と結合して、これらの高分子が形成される。通常、DNAやRNAのヌクレオチドには、リン酸基が存在する。しかし、ATPには3つのリン酸基が存在する。リン酸基同士の結合は高エネルギー結合である。したがって、DNAとRNAには8つのヌクレオチドが存在することになります。

8個以下のヌクレオチドが基本形です。

デオキシアデノシン一リン酸
デオキシシチジン一リン酸
デオキシグアノシン
デオキシシチジン
アデノシン一リン酸
シチジン一リン酸
グアニル酸
ウリジン類

また、他のヌクレオチドはその誘導体である。ヌクレオチドは互いに連結してポリマーを形成することができる。この結合は、ヌクレオチドのリン酸基と糖の水酸基の間で行われる。このように、ホスホジエステル結合を形成することで、DNAやRNAのような大きな分子が形成されるのである。

ベースは何ですか？

塩基とは、放出可能な水酸化物イオンや電子対を1つ持つ化合物、またはプロトンを受け入れることができる化合物のことである。Br***ted-Lowryは、プロトンを受け入れることができる物質として塩基を定義している。ルイスによれば、どんな電子供与体も塩基である。アレニウスの定義によれば、化合物は水酸化物アニオンを持ち、水酸化物イオンの形で塩基として利用できる能力を持つことが望ましいとされている。しかし、LewisとBr****ted-Lowryによると、水酸化物を含まないが塩基として働く分子も存在するとのことである。例えば、NH3は窒素に電子対を与えることができるため、ルイス塩基となる。

図02：酸は塩基と異なり、塩基は水溶液中で分解すると水酸化物イオンを生成する

また、底面は石鹸のようなヌルヌルした感触で、苦味があるのが特徴です。これらの化合物は酸と反応して中和することができる。塩基の形には、大きく分けて強塩基と弱塩基がある。強塩基は水溶液中で完全にイオン化できる物質で、弱塩基は部分的にイオン化する化合物である。