!Нуклииновые кислоты профиль. Нуклеиновые кислоты

• Название: Нуклеиновые кислоты
• Дата: 07.04.2022
• Размер: 5.39 Mb.
• Имя файла: !Нуклииновые кислоты профиль.ppt
• Тип: Документы; #449833

Нуклеиновые кислоты

(от лат. nucleus — ядро) — высокомолекулярные органические соединения, биополимеры (полинуклеотиды), образованные остатками нуклеотидов


с молекулярной массой


Нуклеиновые кислоты


от 25 тыс. до
1 млн дальтон и более

История открытия

Фридрих Иоганн Мишер (1844—1895) — швейцарский физиолог, гистолог и биолог, открыл нуклеины в 1869 г.


в клеточных ядрах, изолированных из гноя, а также из спермиев лосося.

Фридрих Мишер

Швейцарский химик в 1869 г обнаружил в ядрах клеток неизвестное вещество, и назвал его нуклеином, от латинского слова nucleus, что в переводе означает «ядро».

Альбрехт Коссель

Немецкий биохимик в 1889 г ввел термин «нуклеиновые кислоты», выделил и описал 5 нуклеотидов: аденин, цитозин, гуанин, тимин, урацил. Нобелевский лауреат 1910 г в области физиологии и медицины.

Значение нуклеиновых кислот

Стабильность НК- важнейшее условие нормальной жизнедеятельности клеток и целых организмов.


Биологическая роль заключается:
в хранении, реализации и передаче наследственной информации, "записанной" в виде последовательности нуклеотидов — т. н. генетического кода;
В управлении процессом биосинтеза белка.

«Мы все наследники ДНК»

07.04.22





НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ


ДНК –
дезоксирибонуклеиновая
кислота


РНК
рибонуклеиновая
кислота


сохраняют
генетическую
информацию


участвует в
передачи
генетической
информации





НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ


МОНОМЕРЫ - НУКЛЕОТИДЫ


ДНК –
дезоксирибонуклеиновая
кислота


РНК
рибонуклеиновая
кислота


Состав нуклеотида в ДНК


Состав нуклеотида в РНК


Азотистые основания:
Аденин (А)
Гуанин (Г)
Цитозин (Ц)
Урацил (У):


Рибоза


Остаток фосфорной кислоты


Азотистые основания:
Аденин (А)
Гуанин (Г)
Цитозин (Ц)
Тимин (Т)


Дезокси- рибоза


Остаток фосфорной кислоты


Информационная
(матричная)
РНК (и-РНК)


Транспортная
РНК (т-РНК)


Рибосомная РНК (р-РНК)

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты — это полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.


Д.Уотсон, Ф.Крик


В 1953 году американский биолог Джеймс Уотсон и английский биофизик
Фрэнсис Крик установили
структуру нуклеиновых
кислот.
Нобелевские лауреаты
1962 г в области физиологии и медицины.

Виды нуклеиновых кислот

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) находится в ядре, митохондриях, пластидах (хлоропластах).
Рибонуклеиновая кислота (РНК) находится в ядре, цитоплазме, рибосомах, митохондриях, пластидах (хлоропластах).

Строение нуклеиновых кислот

Строение нуклеотида ДНК

Аденин
Тимин
Цитозин
Гуанин

Строение нуклеотида РНК

Аденин
Урацил
Цитозин
Гуанин


Нуклеотиды соединяются друг с другом в цепь через остаток фосфорной кислоты (связь ковалентная).
Азотистые основания соединяются друг с другом водородными связями. Образуется вторая цепочка нуклеиновой кислоты.

Комплементарность

Способность к избирательному соединению нуклеотидов, в результате чего образуются пары: А — Т(У); Ц — Г.
ДНК
А — Т (две водородные связи)
Ц — Г (три водородные связи)
РНК
А — У (две водородные связи)
Ц — Г (три водородные связи)


Атомы углерода в пентозе пронумерованы.
В соединении нуклеотидов в цепь участвуют С5 и С3.
2) В соединении с азотистым основанием участвует С1.


Две цепи, составляющие одну молекулу ДНК —
разнонаправлены, или антипараллельны.
Нуклеотиды находятся внутри, а сахарофосфатные группировки — снаружи.

Редупликация (репликация)

Процесс самоудвоения ДНК происходит по принципу комплементарности.


В результате репликации две новые молекулы ДНК представляют точную копию исходной молекулы.

Задание: постройте участок второй цепочки ДНК, следуя принципу комплементарности.

А Г Ц Т А А Г Г Т Т Ц Ц


Правила Чаргаффа


1) количество пуриновых оснований равно количеству пиримидиновых оснований;
2) количество аденина равно количеству тимина; количество гуанина равно количеству цитозина;
3) количество оснований, содержащих аминогруппу в положениях 4 пиримидинового и 6 пуринового ядер, равно количеству оснований, содержащих в этих же положениях оксогруппу. Это означает, что сумма аденина и цитозина равна сумме гуанина и тимина.

Правило Чаргаффа

В ДНК количество Аденина равно количеству Тимина, а количество Гуанина — количеству Цитозина.

Эрвин Чаргафф

Нуклеотидный состав ДНК в 1905г впервые количественно проанализировал американский биохимик Эрвин Чаргафф.
Нуклеотиды в двух цепях располагаются комплементарно друг другу.
Расстояние между нуклеотидами в цепи составляет 0,34 нм.
Молекулярная масса одного нуклеотида равна 345

Задание 1. В молекуле ДНК тиминов насчитывается 24% от общего числа азотистых оснований. Определите количество других азотистых оснований в этой молекуле. 2. В молекуле ДНК 26 нуклеотидов. Какова длина и масса молекулы ДНК.

Уровни спирализации ДНК

1. Двойная спираль
Цепи закручиваются друг вокруг друга, а также вокруг общей оси и образуют правозакрученные объемные спирали по 10 пар оснований в каждом витке.

2. Нуклеосомная нить.

2. Нуклеосомная нить.
Соединяясь с белками — гистонами, молекула еще сильнее спирализуется, утолщается и укорачивается.


3. Хроматиновая фибрилла.
Нуклеосомная нить, закручиваясь вокруг своей оси, образует петлистую структуру.
Молекула еще сильнее укорачивается и утолщается.

4. Суперспираль.

4. Суперспираль.
Спирализация молекулы ДНК становится максимальной. Молекула стала видимой в световой микроскоп и называется — хромосомой.
Хромосома — тельце вытянутой формы, имеет первичную перетяжку — центромеру и плечи.

Функции нуклеиновых кислот

ДНК
Хранение и передача наследственной информации.
РНК
Реализация наследственной информации в клетке.

Ганс Винклер

Немецкий биолог в 1920 г ввел термин «геном» для гаплоидного набора хромосом.
Геном является генетической характеристикой вида в целом, включает в себя все гены вида.

Средний размер гаплоидного генома у некоторых групп организмов

Размеры геномов не зависят от уровня организации биологического вида, это таксономический признак систематики органического мира.

Геном человека

Совокупность наследственного материала, заключенного в клетке человека. Состоит из 23 пар хромосом (44 аутосомы и две половые хромосомы X и Y) находящихся в ядре, а также митохондриальной ДНК.
К 2003 году геном человека был расшифрован, т. е. была определена последовательность ДНК всех хромосом и митохондриальной ДНК. Выяснилось, что человеческий геном содержит 20-25 тыс. активных генов, то есть только 1,5% кодирует белки или функциональные РНК, остальная часть — это некодирующая ДНК (мусорная). Однако она играет важную роль в регуляции активности генов и формирование всего организма в процессе развития.

Типы РНК

Информационная (и-РНК) или матричная (м-РНК) — передача информации о структуре белка из ядра клеток (ДНК) в цитоплазму к рибосомам.
2. Рибосомная (р-РНК) - входит в состав рибосом и участвует в синтезе белка.
3. Транспортная (т-РНК) - переносит аминокислоты к рибосомам и участвует в синтезе белка.


4. Каталитические РНК (рибозимы) - специфические катализаторы биохимических реакций, чаще всего связаны с превращениями самих РНК.
5. Регуляторные РНК — обеспечивают регуляцию синтеза белков ( процессы транскрипции и трансляции).

Особенность формы т-РНК

Имеет форму трилистника: на вершине 3 нуклеотида (антикодон), на противоположной стороне «посадочное площадка» для аминокислоты (акцепторный конец).

Сходство и различие нуклеиновых кислот

Признаки	ДНК	РНК
СХОДСТВА
РАЗЛИЧИЯ: 1) сахар
2) азотистые основания
3) структура
4) виды молекул
5) местонахождение в клетке
6) функции

Вставьте нужные слова
1. В составе РНК есть сахар…
2. В составе ДНК есть азотистые основания…
3. И в ДНК, и в РНК есть….
4. В ДНК нет азотистого основания…
5. Структура молекулы РНК в виде…
6. ДНК в клетках может находиться в …
7. Функции РНК…
8. В составе РНК есть азотистые основания…
9. В составе ДНК есть сахар…
10. В РНК нет азотистого основания…
11. Структура молекулы ДНК в виде…
12. Мономерами ДНК и РНК являются…
13. РНК в клетках может находиться в…
14. Функции ДНК…

Отметьте правильные утверждения

1. В ДНК всегда против тимина находится гуанин.
2. Цепочки ДНК соединены водородными связями.
3. р-РНК находится в ядре.
4. В ДНК нет азотистого основания урацил.
5. В ДНК число Гуанина равно числу Аденина.
6. В РНК всегда против Аденина находится Тимин.
7. т-РНК находятся в цитоплазме.
8. и — РНК образуются в ядре.
9. В РНК нет азотистого основания Урацил.
10. В ДНК число Тимина равно Аденину.


Дайте краткие ответы на вопросы:
1. В чем сходство и различия молекул ДНК и РНК?
2. В чем заключается принцип комплементарности?
3. Что такое репликация и каково ее значение?
4. Какие типы РНК имеются и каковы их функции?
5. В молекуле ДНК количество аденина (А) равно 15%.
Каково содержание гуанина, тимина и цитозина в
ДНК?
6. В молекуле ДНК 3000 нуклеотидов. Найдите длину
ДНК , зная длину одного мономера (0,34 нм).
7. Благодаря какому свойству ДНК из семян яблони вырастает яблоня?