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理由で解く 生理学
Q0027 生理学の基礎
🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）
RNAの機能▶ この図の説明を読む
この図の解説
この図は3種類のRNAを表にまとめ、いずれもタンパク質合成に関わることを示している。まず左列のmRNA・tRNA・rRNAという名前と、右列の役割を対応させて読みたい。mRNA(伝令RNA)は、核内のDNAから必要なタンパク質の設計図(アミノ酸配列の情報)を写し取り、核の外へ持ち出す。この写し取りが転写である。tRNA(運搬RNA)は、mRNAのコドンに対応するアミノ酸を選んでリボソームまで運ぶ。rRNA(リボソームRNA)はリボソームそのものの構成成分となる。下段の注に注目すると、塩基3文字で1つのアミノ酸を指定するしくみ(遺伝暗号)、mRNA側の3文字であるコドン、それと対合するtRNA側の3文字であるアンチコドンという用語の関係が整理できる。図右下の「核=図書館」のたとえは、設計図の原本(DNA)は核にとどまり、そのコピー(mRNA)だけが外へ出るという役割分担を思い出す手がかりになる。
学習の要点
- 3種類のRNA(mRNA・tRNA・rRNA)はいずれもタンパク質合成に関与し、mRNAが情報を運び、tRNAがアミノ酸を運び、rRNAがリボソームを構成する。
- 覚え方のコツ: 頭文字で役割を対応。m=messenger(伝令=設計図をコピー)、t=transfer(運搬=アミノ酸)、r=ribosome(リボソームの部品)。
- 関連知識: rRNAが集まる場所が核小体で、DNA・染色質を包む細胞核から核膜孔を通ってmRNAが細胞質へ出る。運ばれた先のリボソームは粗面小胞体の表面や細胞質に存在する。
- よくある間違い: コドン(mRNA側)とアンチコドン(tRNA側)の取り違え。またmRNAが情報を「運ぶ」のに対し、tRNAは「アミノ酸を運ぶ」点を混同しやすい。
比較表
| RNAの種類 | 別名 | 主な機能 |
|---|---|---|
| mRNA | 伝令RNA | DNAの遺伝情報を転写し、核から細胞質(リボソーム)へ運ぶ |
| tRNA | 運搬RNA | mRNAのコドンに対応するアミノ酸をリボソームへ運搬する |
| rRNA | リボソームRNA | リボソームの構成成分となる |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
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遺伝子発現▶ この図の説明を読む
この図の解説
この図は、核に収められた遺伝情報が最終的にタンパク質として働き出すまでを、階層をたどりながら示している。まず右上の核の中には遺伝子の集まりであるゲノムがあり、左へ目を移すと、染色体・染色質・DNAと、同じ物質がほどけて細くなっていく様子が描かれる。染色体は細胞分裂時に染色質が凝集してコンパクトになったもの、染色質はDNAとタンパク質が結合したものである。DNAはらせん状で、これが遺伝情報を記録する本体にあたる。図の下向きの矢印に注目したい。DNAの一区間である遺伝子は「タンパク質の設計情報」であり、その情報をもとに様々なタンパク質が合成され、さらに複数が集まって高度な機能をもつ分子機械となる。核内のDNAに記録された情報からタンパク質がつくられ機能を発揮するまでの過程全体を、遺伝子発現という。
学習の要点
- 遺伝子発現とは、DNAに組み込まれた遺伝子情報に基づいてタンパク質が構成される過程の総称であり、DNAとRNAの2種類の核酸によって行われる。
- 覚え方のコツ: 大きさの入れ子は「核 ⊃ ゲノム ⊃ 染色体 ⊃ 染色質 ⊃ DNA ⊃ 遺伝子」。外から内へ、名前がだんだん細かい単位になると覚える。
- 関連知識: 遺伝子が指定するのはアミノ酸の配列で、20種類のアミノ酸がペプチド結合でつながってタンパク質になる。人体の運動や代謝を支える酵素もタンパク質である。
- よくある間違い: 「染色体」と「染色質」の取り違え。分裂時に凝集して見えるのが染色体、ふだん核内に分散しているのが染色質で、どちらもDNAとタンパク質からなる。
- 臨床応用: 1つの遺伝子は原則1つのタンパク質を決定するため、遺伝子の異常はそのタンパク質(酵素)の欠損や異常につながり、先天性の代謝疾患などの背景となる。
比較表
| 用語 | 図での位置づけ | 意味 |
|---|---|---|
| ゲノム | 核の中 | 一人のヒトがもつ遺伝子の集まり |
| 染色体 | 太く凝集した形 | 分裂時に染色質が凝集しコンパクトになったもの |
| 染色質 | ほどけた形 | DNAとタンパク質が結合したもの |
| DNA | らせん | 遺伝情報を記録する本体 |
| 遺伝子 | DNAの一区間 | タンパク質の設計情報(アミノ酸配列の情報) |
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（mRNA・tRNA・rRNA）はすべてタンパク質合成に関与する核酸である
- 覚え方のコツ: 「m（メッセンジャー）＝伝える、t（トランスファー）＝運ぶ、r（リボソーム）＝合成の場」と頭文字の意味で役割を記憶する
- 関連知識: タンパク質合成の流れは「DNA→（転写）→mRNA→（翻訳）→タンパク質」であり、セントラルドグマと呼ばれる
- よくある間違い: 「染色体を形成するのはRNA」と誤認しやすい。染色体はDNAがタンパク質（ヒストン）に巻きついて凝縮したものである
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