Презентація на тему «Нуклеїнові кислоти» (варіант 1)
Нуклеїнові кислоти(ДНК та РНК)
Нуклеїнові кислоти – високомолекулярні
органічні сполуки, що забезпечують
зберігання, реалізацію, зміну та передавання
спадкової інформації;високомолекулярні біополімери мономерами, яких є нуклеотиди.
Вперше нуклеїнові
кислоти були виявлені в
ядрах лейкоцитів і
сперматозоїдах лосося, в
1869 році швейцарським
біохіміком Фрідріхом
Мішером. Виділив речовину
названу ним нуклеїном.
Будова нуклеотиду
Нуклеїнові кислоти – це біополімери, мономерами в яких є нуклеотиди. До складу нуклеотиду входять:
1. Моносахарид - це може бути рибоза або дезоксирибоза
2. Нітратні основи – аденін, гуанін, тимін(урацил), цитозин
3. Залишок ортофосфатної кислоти.
До складу нуклеотидів усіх РНК входить А, Г, Ц, У (урацил замість азотистої основи тимін).
Кожен «крок» подвійної спіралі ДНК становить t3,4 нм і в ньому укладається 10 пар нуклеотидів. Тобто довжина одного нуклеотиду, або відстань між двома сусідніми нуклеотидами вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм.
Середня молекулярна маса одного нуклеотиду дорівнює 345 умовних одиниць.
.
Структурні рівні організації НК
Первинна структура – лінійна послідовність нуклеотидів в одному ланцюгу. В такій формі НК природі не існують, але саме вона визначає усі її властивості.
Вторинна структура – два полінуклеотидні ланцюги, кожний з яких закручений у спіраль вправо навкруги своєї осі.
Третинна структура - повна просторова будова єдиної молекули, просторове взаємовідношення вторинних структур одна до одної.
ДНК та РНК
У природі існує два типи нуклеїнових кислот:
Перший – тимонуклеїнова кислота (дезоксирибонуклеїнова кислота, ДНК), яку було одержано з тимуса теляти. Вуглеводним компонентом ДНК є дезоксирибоза, азотистими основами аденін, тимін, гуанін та цитозин.
Другий тип нуклеїнових кислот виділили з дріжджів(рибонуклеїнова кислота, РНК). Її вуглеводним компонентом є рибоза, а азотистими основами – аденін, гуанін, цитозин та урацил/
ДНК та РНК
У природі існує два типи нуклеїнових кислот:
Перший – тимонуклеїнова кислота (дезоксирибонуклеїнова кислота, ДНК), яку було одержано з тимуса теляти. Вуглеводним компонентом ДНК є дезоксирибоза, азотистими основами аденін, тимін, гуанін та цитозин.
Другий тип нуклеїнових кислот виділили з дріжджів(рибонуклеїнова кислота, РНК). Її вуглеводним компонентом є рибоза, а азотистими основами – аденін, гуанін, цитозин та урацил/
РНК
РНК (рибонуклеїнова кислота) — клас нуклеїнових кислот, до складу яких входять залишок фосфорної кислоти, рибоза (на відміну від ДНК, що містить дезоксирибозу) і азотисті основи — аденін, цитозин, гуанін і урацил.
Будова РНК
Молекула РНК являє собою лінійну спіраль, що складається з залишків рибонуклеотидів. Принцип сполучення нуклеотидів у полінуклеотидний ланцюг тут такий же, як і в молекулі ДНК: залишок рибози одного нуклеотиду з'єднується кисневим містком із залишком фосфорної кислоти наступного нуклеотиду. В утворенні кожного нуклеотиду бере участь пуринова чи піримідинова основа, рибоза і фосфорна кислота.
Будова РНК
Будова РНК
Функції РНК
1. Трансляція
тРНК приєднують певні амінокислоти в цитоплазмі і направляються до місця синтезу білка на іРНК де зв`язуються з кодоном і віддають амінокислоту яка використовується для синтезу білка.
2. Інформаційна функція
У деяких вірусів РНК виконує подібні функції як ДНК в еукаріотів. Також інформаційну функцію виконує іРНК яка переносить інформацію про білок і є місцем його синтезу.
3. Регуляція генів
Деякі типи РНК беруть участь у регулюванні генів збільшуючи чи зменшуючи його активність. Це так звані міРНК (малі інтерферуючі РНК) та мікро- РНК.
4. Каталітична
Є так звані ферменти які відносяться до РНК вони називаються рибозими. Ці ферменти виконують різноманітні функції і мають своєрідну будову.
Будова ДНК та РНК
До складу нуклеотидів ДНК входять чотири нітратні основи: аденін, тимін, гуанін, цитозин. В РНК містяться всі ті самі нітратні основи, але замість тиміну присутній урацил. Тимін відрізняється від урацилу наявністю метильної групи – СН3. Молекула РНК на відміну від молекули ДНК, є одноланцюговою. Відмінності в будові ДНК та РНК пов'язані з їхніми різними біологічними функціями.
Дезоксирибонуклеї́нова кислота́ (ДНК) — один із типів природних нуклеїнових кислот.
Порівняння ДНК та РНК
Ознаки
ДНК
РНК
Мономери
Нуклеотиди
Нуклеотиди
Відмінності у будові мономера:
а) нітрогеновмісні основи
б) пентоза
А, Г, Ц, Т
дезоксирибоза
А, Г, Ц, У
рибоза
Структура
Подвійна спіраль (еукаріоти)
Один ланцюг
Місце знаходження
Ядро, мітохондрії, пластиди
Ядро, цитоплазма, рибосоми, мітохондрії, хлоропласти
Розташування у ядрі
Хромосоми
Ядерце
Передача спадкової інформації. Реплікація ДНК
Реплікація – процес матричного синтезу молекули ДНК на матриці – молекулі ДНК.
Процес реплікації базується на принципах комплементарності і напівконсервативності.
Принцип напівконсервативності – у результаті реплікації утворюються дві подвійні дочірні спіралі, кожна з яких зберігає в незмінному вигляді один полінуклеотидний ланцюг материнської ДНК.
Реплікація
Схематичне зображення процеса реплікації, цифрами позначені: (1) ланцюг, що відстає, (2) ланцюг-лідер, (3) ДНК-полімераза (Polα), (4) ДНК лігаза, (5) РНК-праймер, (6) ДНК-праймаза, (7) фрагмент Окадзакі, (8) ДНК-полімераза (Polδ), (9) хеліказа, (10) одиночний ланцюг зі зв'язаними білками, (11) топоізомераза
Реалізація генетичної інформації включає такі стадії: транскрипцію – процес синтезу інформації із матриці ДНК на інформаційну РНК (іРНК); процесинґ — «дозрівання» матрицевої РНК (мРНК) шляхом вирізання інтронів із іРНК та трансляцію – процес синтезу білка на матриці – молекули іРНК.
Реалізація генетичної інформації
Контрольні питання:
Хто вперше відкрив нуклеїнові кислоти?Коли? Чому саме така назва?
Перерахуйте складові нуклеотиду.
Порівняйте складові компоненти нуклеотидів у молекулі ДНК та РНК?
Яку функцію виконують молекули іРНК?
Чим відрізняється процес реплікації від транскрипції?
Перелічіть стадії реалізації генетичної інформації.