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理由で解く 生理学
Q0015 生理学の基礎
🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）
ヌクレオチド▶ この図の説明を読む
この図の解説
この図で最初に押さえるのは中央の等式「ヌクレオチド = 塩基 + 糖 + リン酸」である。左上のブロック図では、リン酸に糖がつながり、その糖から塩基が横に伸びており、3つの成分が結合して1個のヌクレオチドをつくる様子が示されている。核酸(DNA・RNA)は、このヌクレオチドが鎖のようにつながってできている。右の等式が示すとおりDNAはデオキシリボ核酸、RNAはリボ核酸である。左下の表で見るべきは、DNAとRNAで「糖」と「塩基」が違う点である。糖はDNAがデオキシリボース、RNAがリボース。塩基はどちらも4種類だが、DNAのアデニン(A)・グアニン(G)・シトシン(C)・チミン(T)に対し、RNAはチミンの代わりにウラシル(U)を使う(表で赤字のU)。右側のカラー図は、DNA・RNAそれぞれの4種類のヌクレオチドを塩基ごとに色分けして並べたものである。
学習の要点
- ヌクレオチドは塩基・糖・リン酸の3成分が結合した核酸の構成単位で、これが鎖状に連なって核酸ができる。
- 覚え方のコツ: 成分は「塩基・糖・リン酸」の3つ。塩基は共通のAGCに加え、DNAはT、RNAはUで「TはDNA、UはRNA」と対で覚える。
- 関連知識: DNAは細胞核の染色質・染色体をつくり遺伝情報を宿す分子で、RNA(mRNA)はその情報を写し取ってリボソームでのタンパク質合成に使われる。
- よくある間違い: 糖の違い(デオキシリボース/リボース)を取り違える、RNAにチミンが入ると誤る、ヌクレオチドの成分を2つや4つと数え間違える。
- 臨床応用: 該当なし。
比較表
| 塩基 | 糖 | |
|---|---|---|
| DNA | アデニン・グアニン・シトシン・チミン | デオキシリボース |
| RNA | アデニン・グアニン・シトシン・ウラシル | リボース |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
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遺伝情報の転写（mRNAの合成）▶ この図の説明を読む
この図の解説
この図は、核内でDNAの遺伝情報がmRNAへ写し取られる「転写」の場面を描いている。まず注目したいのは中央で二重らせんがほどけた部分で、「DNAの一部がほどける」とあるとおり、2本鎖の一方を鋳型にして緑色の1本鎖(RNA転写)がつくられている。その合成を担うのがオレンジ色の酵素RNAポリメラーゼである。下段の「DNA→(転写)→RNA→(翻訳)→タンパク質→(遺伝子発現)」の流れが最重要で、DNAからRNAをつくるのが転写、RNAをもとにリボソームでアミノ酸を連結するのが翻訳と区別して覚える。左下のGUG・CAU…と、その下のV・H・L…の対応は、mRNA上の3文字の塩基配列(コドン)が1つのアミノ酸を指定することを示す。RNAではチミンの代わりにウラシル(U)が使われる点も、配列にUが並ぶことから確認できる。完成したmRNAは核膜孔を通って核外へ出てリボソームに結合するため「メッセンジャー(伝令)RNA」と呼ばれる。
学習の要点
- 転写はDNA→mRNA、翻訳はmRNA→タンパク質で、mRNAが核内の情報を核外のリボソームへ運ぶ橋渡し役になる。
- 覚え方のコツ: 「テンシャ(転写)は核の中、ホンヤク(翻訳)はリボソーム」。DNA→RNA→タンパク質の一方向の流れをセットで暗記する。
- 関連知識: 転写でできたmRNAはリボソームに結合し、tRNAが運んだアミノ酸が連結されてタンパク質になる。RNAには他にリボソームの構成成分となるrRNA、アミノ酸を運ぶtRNAがある。
- よくある間違い: 転写と翻訳の取り違え。RNAの塩基でチミン(T)ではなくウラシル(U)が使われる点も落としやすい。
- 臨床応用: 遺伝情報→タンパク質(酵素)の流れは、酵素異常による先天代謝疾患の背景として理解の土台になる。
比較表
| 過程 | 起点→産物 | 場所 | 担い手 |
|---|---|---|---|
| 転写 | DNA→mRNA | 核内 | RNAポリメラーゼ |
| 翻訳 | mRNA→タンパク質 | リボソーム(細胞質) | tRNA・rRNA |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
答えを見る
- RNAの塩基は「A・G・U・C」、DNAの塩基は「A・G・T・C」であり、チミン（T）とウラシル（U）が入れ替わる
- 覚え方のコツ: 「RNAはウラシル（U）、DNAはチミン（T）」→「Rは"う"らしる」と覚える
- 関連知識: RNAは1本鎖、DNAは二重らせん構造。DNAの塩基の相補性はA-T、C-G
- よくある間違い: アデニン・グアニン・シトシンは共通なので、チミンとウラシルの入れ替えだけに注意する
| 項目 | DNA | RNA |
|---|---|---|
| 塩基 | A, G, T, C | A, G, U, C |
| 糖 | デオキシリボース | リボース |
| 構造 | 二重らせん（2本鎖） | 1本鎖 |
| 存在場所 | 主に核 | 核・細胞質 |
| 種類 | ― | mRNA, tRNA, rRNA |
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