紫外線が細胞内でどのように反応するか

紫外線はDNAを間接的に損傷することもあります。 どう? 物語はメラニン、生物がそれを作り出す混合物のクラスから始まります

彼らの肌の色を与える。 メラニンに色を与える自由に動く(非局在化された)電子の大規模なシステムは、UV光を吸収することを可能にするものでもあります。 メラニンは生き物の唯一の光吸収化合物ではありません; 植物のクロロフィルおよび他の明るい顔料はまた各分子の多数の非局在化された電子のために光合性で機能するライトを吸収します。 メラニンが紫外線の光子によって当られるとき、電子がエネルギーで増加した励起状態に入ります。 クロロフィルでは、この励起状態は光合成をもたらす一連の反応を開始する。 メラニンは違っています。 紫外線によって当られたとき非常に反応になるかわりに、メラニンは熱として余分エネルギーを解放します;それは興奮するようになる1000回毎にから これはメラニンが紫外線露出からDNAのようなより敏感な分子を、保護するようにします。

時折、この保護は意図したとおりに動作しません。 紫外線は、メラニンを反応させるか、アミノ酸のようにエネルギーを放散するために構築されていない分子に衝突させる可能性があります。 これが起こると、励起された分子は隣接する酸素原子を励起し、安定な分子を反応種に変えることができる。 酸素は、その励起された高エネルギー状態でははるかに安定していないので、より安定した低エネルギー状態に戻るために、細胞内で衝突するタンパク質 それは細胞内の様々な分子を損傷する可能性がありますが、それはDNAに当たったときに最も損傷が発生します。 励起された酸素がDNAに当たると、グアニンからチミンへの移行を引き起こす可能性があり、これはプリングアニンがピリミジンチミンに置換されていることを意味する。 直接的なDNA損傷の場合と同様に、この突然変異はDNAがタンパク質にどのように翻訳されるかを変化させ、潜在的に有害であり得る。 このタイプのDNA損傷を特に危険にするものの一部は、UV光自体ではなく、励起された酸素分子によって引き起こされるということです。 励起された酸素は、反応性種にとって異常に長い寿命を有するので、損傷は皮膚細胞以外の細胞で起こり得る。

励起された酸素が家庭用消毒剤の同じ化合物である過酸化水素の分子と衝突すると、損傷が発生する可能性があります。 過酸化水素は細胞呼吸の副産物としてmitochondriaで作り出されます。 細胞は通常、過酸化物を水に変えるが、いくつかの分子はこのプロセスを逃れる。 励起された酸素が過酸化水素に当たると、過酸化物は半分に分割され、二つのヒドロキシルラジカルを形成する。 ヒドロキシルラジカルは、不対電子と酸素原子に結合した水素原子である(これはそれをラジカルにするものである)。 電子は常に対になっていることを好むので、不対電子を有することは化合物を非常に反応性にする。 ヒドロキシルラジカルはDNAの骨格(デオキシリボース)に結合することができ、DNA鎖が切断されたり、塩基対が放出されたりする可能性があります。 これらの結果の両方は、DNAまたは細胞に非常に有害である可能性があります。

しかし、私たちの体は横になって彼らの運命を受け入れることはありません-損傷から保護し、軽減するための多数の防御メカニズムがあります。 直接的なDNA損傷が2つの塩基対を融合させると、DNAは通常の二重らせん形状に膨らみを有する。 いくつかの酵素は、この異常を探してDNAの周りを移動します。 彼らがそのような膨らみを見つけると、彼らはDNAの損傷した部分を切り取り、正しい塩基対に入れる修復タンパク質を活性化する。 この全体のプロセスは、ヌクレオチド切除修復と呼ばれています。 間接的なDNA損傷の影響は、転移が歪んだらせんを生じさせないため、検出が困難である。 この種の損傷を修復するメカニズムは、ベース切除修復と呼ばれます。 他の酵素は、DNA構築酵素が通って来て、正しい塩基対とのギャップを埋めることができるように、その後、DNAのバックボーンを開きます。 私たちの体には、長期的にも私たちを助けるメカニズムがあります。 直接DNAの損傷は皮が紫外線に露出される次の時間がメラニンによって、より無害に吸収することができるように、付加的なメラニンの生産に信号を これは、いつでもあなたが外にいた後、より日焼けになることを意味し、直接DNA損傷があった! だからあなたのDNAに休憩を与え、あなたが太陽を楽しんでいる次の時間に日焼け止めを適用します!

注:私は絵を描いたので、エラーが表示されたり、別の反応が表示されたい場合は、コメントしてください!

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