Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК Работу выполнила: Ученица 10 «А» класса Тищенко М.М.
2 слайд
Описание слайда:
Нуклеиновые кислоты Важнейшими природными полимерами, обеспечивающими передачу наследственных свойств организмов, являются нуклеиновые кислоты. Свое название они получили от слова nucleus – «ядро», т.е. их можно назвать «ядерными кислотами». Различают 2 типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК
3 слайд
Описание слайда:
ДНК ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) - это одна из трех основных макромолекул, которая обеспечивает передачу, хранение и реализацию из поколения в поколение генетической программы развития. В ДНК содержится информация о структуре разнообразных видов РНК (рибонуклеиновой кислоты) и белков. Дезоксирибонуклеиновая кислота - это основной компонент хромосом, в них передается генетический код, который является основой наследственности.
4 слайд
Описание слайда:
ДНК В 1953 году молекулярную структуру ДНК расшифровали Джеймс Уотсон и Френсис Крик, за что и получили Нобелевскую премию. Данная макромолекула представляет собой двойную спираль, которая сложена из двух длинных лент, чередующихся молекул сахара (дезоксирибозы) и фосфатных групп. Молекула похожа на скрученную веревочную лестницу, у которой перекладины представлены азотистыми основаниями (аденин, цитозин, гуанин, тимин). Они всегда соединяются попарно в определенном порядке (гуанин с цитозином, а аденин с тимином), от которого зависит точность самовоспроизведения.
5 слайд
Описание слайда:
ДНК С точки зрения химии ДНК - это полимерная молекула большой длины, которая состоит из повторяющихся блоков (нуклеотидов). Нуклеотиды – это комбинация основания с молекулами сахара и фосфата. Цепочка ДНК называется полинуклеотидной. Определенная последовательность нуклеотидов дает возможность «кодировать» информацию о разных типах РНК. Наиболее важные из них – это рибосомальные (рРНК), информационные или матричные (мРНК) и транспортные (тРНК). Данные типы РНК синтезируются на матрице ДНК путем копирования последовательности ДНК в последовательность РНК, которая синтезируется в процессе транскрипции. Также дезоксирибонуклеиновая кислота содержит последовательности, которые выполняют регуляторные и структурные функции.
6 слайд
Описание слайда:
РНК Рибонуклеиновая кислота (РНК) – это однонитевой биополимер, в качестве мономеров которого выступают нуклеотиды. Матрицей для синтеза новых молекул РНК являются молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (транскрипция РНК). Хотя в ряде случаев возможен и обратный процесс (образование новых ДНК на матрице РНК в ходе репликации некоторых вирусов). Также основой для биосинтеза РНК могут быть другие молекулы рибонуклеиновой кислоты (репликация РНК). В транскрипции РНК, происходящей в ядре клетки, участвует целый ряд ферментов, наиболее значимым из которых является РНК-полимераза.
7 слайд
Описание слайда:
Строение РНК Молекула имеет однонитевое строение. В результате взаимодействия нуклеотидов друг с другом молекула РНК приобретает вторичную структуру, различной формы (спираль, глобула и т.д.). Мономером РНК является нуклеотид (молекула, в состав которой входит азотистое основание, остаток фосфорной кислоты и сахар (пептоза)). РНК напоминает по своему строению одну цепь ДНК. Нуклеотиды, входящие в состав РНК: гуанин, аденин, цитозин, урацил. Аденин и гуанин относятся к пуриновым основаниям, цитозин и урацил к пиримидиновым. В отличие от молекулы ДНК, в качестве углеводного компонента рибонуклеиновой кислоты выступает не дезоксирибоза, а рибоза. Вторым существенным отличием в химическом строении РНК от ДНК является отсутствие в молекуле рибонуклеиновой кислоты такого нуклеотида как тимин. В РНК он заменён на урацил. Функции РНК различаются в зависимости от вида рибонуклеиновый кислоты.
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2 слайд
Описание слайда:
«НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ» Тема урока: Цель урока: Охарактеризовать особенности строения молекул нуклеиновых кислот как биополимеров Раскрыть механизм удвоения ДНК, роль этого механизма в передаче наследственной информации Научиться понимать сущность генетического кода
3 слайд
Описание слайда:
Её величество- ДНК Швейцарский врач Ф. Мишер в 1871 г. выделил нуклеин из белых клеток крови больных. Слово это образовано от латинского «нукс» – ядро ореха, а окончание «-ин» подразумевало, что он содержит азот, подобно белкам. Гуанин, впервые выделенный в 1858 г. А. Штрекером из перуанского гуано – помета птиц, ценного азотного удобрения. Коссель выделил из клеток тимусной железы тимин и аденин. Железу греки называли «аден», что означало «плотный», «твердый». Тимус называют еще и вилочковой железой. Так тимин получил свое название. Из клеток тимусной железы выделили четвертое соединение. Поскольку по-гречески клетка «цитос», то оно получило название «цитозин». В 1910 г. Косселу за его открытия вручили Нобелевскую премию по медицине.
4 слайд
Описание слайда:
Рибозу поначалу получил синтетическим путем немецкий химик Э. Фишер, удостоенный за изучение сахаров Нобелевской премии по химии в 1902 г. В 1909 г. Ф. Левену удалось выделить рибозу при изучении нуклеина. На выделение дезоксирибозы у него ушло еще двадцать лет! С М. Маккарти и К. Маклеод доказали, что за трансформацию в клетке ответственна «кислота дезоксирибозного типа» и написали об этом в статье, вышедшей в свет 4 февраля 1944 г. Этот день можно считать днем рождения дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в биологическом смысле слова. Стало ясно, что ген – ДНК! В 1953 г. Уотсон и Крик предложили модель двухцепочечной спирали ДНК. В 1962 г. Уотсон, Крик и Уилкинс за свое открытие были удостоены Нобелевской премии по медицине. Р. Франклин, к сожалению, к этому времени умерла от рака. Если бы этого не произошло, то впервые в истории Нобелевских премий ее надо было бы давать четверым... Её величество- ДНК Дж. Уотсон
5 слайд
Описание слайда:
БИОПОЛИМЕРНАЯ СТРУКТУРА ДНК фосфодиэфирный мостик между нуклеотидами основания водородная связь полинуклеотид Нуклеотид - фосфорный эфир нуклеозида. В состав нуклеозида входят два компонента: моносахарид (рибоза или дезоксирибоза) и азотистое основание. 3"-конец 5"-конец 3"-конец 5"-конец сахарофосфатный остов
6 слайд
Описание слайда:
БИОПОЛИМЕРНАЯ СТРУКТУРА РНК водородные связи сахарофосфатный остов основания т-РНК Мономеры - рибонуклеотиды РНК - образуют полимерную цепь посредством формирования фосфодиэфирных мостиков между сахарными остатками.
7 слайд
Описание слайда:
ДНК РНК Все ДНК независимо от их происхождения содержат одинаковое число пуриновых и пиримидиновых оснований. Следовательно, в любой ДНК на каждый пуриновый нуклеотид приходится один пиримидиновый. А=Т и G=C A+C=G+T РНК вместо тимина содержит урацил – У.
8 слайд
Описание слайда:
Самостоятельная работа Сравнить ДНК И РНК Признаки сравнения: Расположение в клетке Строение макромолекулы Мономеры Состав нуклеотидов Функции
9 слайд
Описание слайда:
ДНК выполняет следующие функции: хранение наследственной информации происходит с помощью гистонов. Молекула ДНК сворачивается, образуя вначале нуклеосому, а после гетерохроматин, из которого состоят хромосомы; передача наследственного материала происходит путем репликации ДНК; реализация наследственной информации в процессе синтеза белка
10 слайд
Описание слайда:
Мультифункциональность РНК Генетическая репликативная функция. Функция реализуется при вирусных инфекциях, редупликация генетического материала. Кодирующая функция. В РНК одни и те же триплеты нуклеотидов кодируют 20 аминокислот белков, и последовательность триплетов в цепи нуклеиновой кислоты есть программа для последовательной расстановки 20 видов аминокислот в полипептидной цепи белка. Структурообразующая функция. Компактно свернутые молекулы малых РНК подобны трехмерным структурам глобулярных белков, более длинные молекулы РНК образуют крупные частицы или их ядра. Функция узнавания. Функция узнавания является базой специфического катализа. Каталитическая функция (рибозимы). РНК способна выполнять функции обоих принципиально важных для жизни полимеров - ДНК и белков.
11 слайд
Описание слайда:
РЕПЛИКАЦИЯ ДНК Преемственность генетического материала обеспечивается комплементарностью, полуконсервативностью (содержит часть материнской спирали в неизменном виде), антипараллельностью(3‘-5‘), прерывистостью, т.е. процессом репликации. Артур Корнберг (1959г) открыл фермент ДНК- полимеразу.
12 слайд
Описание слайда:
РЕПЛИКАЦИЯ ДНК Участие ферментов: лигаза соединяет короткие новосинтезированные участки-фрагменты Оказаки полимераза присоединяет нуклеотиды в направлении 5 3 хеликаза расплетает двойную спираль, разрывая водородные связи праймаза необходима для синтеза ферментов Оказаки как затравка (праймер) Репликон – участок между двумя точками, в которых начинается синтез «дочерних» цепей. Фрагменты Оказаки – новосинтезированные участки на второй матричной цепи ДНК.
13 слайд
Описание слайда:
Ученые предложили различные единицы измерения для того, чтобы обозначать количество данных, связанных с генетическим устройством человека. Информации, записанной в ДНК, так много, что если перенести ее в книги и сложить эти книги одну на другую, то их высота составит 70 метров. Ученые подсчитали, что если попытаться переписать от руки или напечатать генную карту человека, и если тот, кто будет писать, будет делать это со скоростью 60 слов в минуту и работать по 8 часов в день, то ему понадобится для этого 50 лет. К тому же, информацией, хранящейся в ДНК, можно заполнить примерно 200 телефонных книжек по 500 страниц в каждой.
14 слайд
Описание слайда:
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД Код триплетен Код вырожден – каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном Код однозначен. Каждый кодон шифрует только одну аминокислоту Между генами имеются «знаки препинания», внутри гена их нет Код универсален. Генетический код един для всех живущих на Земле
15 слайд
Нуклеиновые кислоты.
История создания нуклеиновых кислот ДНК открыта в 1868 г швейцарским врачом И. Ф. Мишером в клеточных ядрах лейкоцитов, отсюда и название – нуклеиновая кислота (лат. « nucleus » - ядро). В 20-30-х годах XX в. определили, что ДНК – полимер (полинуклеотид), в эукариотических клетках она сосредоточена в хромосомах. Предполагали, что ДНК играет структурную роль. В 1944 г. группа американских бактериологов из Рокфеллеровского института во главе с О. Эвери показала, что способность пневмококков вызывать болезнь передается от одних к другим при обмене ДНК. ДНК является носителем наследственной информации.
Фридрих Фишер Швейцарский биохимик.Из остатков клеток,содержащихся в гное,он выделил вещество,в состав которого входят азот и фосфор.Учёный назвал это нуклеином,полагая,что оно содержится лишь в ядре клетки. Позднее небелковая часть этого вещества была названа нуклеиновой кислотой
УОТСОН Джеймс Дьюи Американский биофизик, биохимик, молекулярный биолог, предложил гипотезу о том, что ДНК имеет форму двойной спирали, выяснил молекулярную структуру нуклеиновых кислот и принцип передачи наследственной информации. Лауреат Нобелевской премии 1962 года по физиологии и медицине (вместе с Фрэнсис Харри Комптоном Криком и Морисом Уилкинсом).
КРИК Френсис Харри Комптон Английский физик, биофизик, специалист в области молекулярной биологии, выяснил молекулярную структуру нуклеиновых кислот; открыв основные типы РНК, предложил теорию передачи генетического кода и показал, как происходит копирование молекул ДНК при делении клеток. в 1962 году стал лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине
Нуклеиновые кислоты являются биополимерами, мономеры которых – нуклеотиды. Каждый нуклеотид состоит из 3-х частей: азотистого основания, пентозы – моносахарида, остатка фосфорной кислоты.
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) Передача и хранение наследственной информации
Химическое строение азотистых оснований и углеводов
Принцип комплементарности Азотистые основания двух полинуклеотидных цепей ДНК соединяются между собой попарно при помощи водородных связей по принципу комплементарности. Пиримидиновое основание связывается с пуриновым: тимин Т с аденином А (две ВС), цитозин Ц с гуанином Г (три ВС). Таким образом, содержание Т равно содержанию А, содержание Ц равно содержанию Г. Зная последовательность нуклеотидов в одной цепи ДНК, можно расшифровать строение (первичную структуру) второй цепи. Для лучшего запоминания принципа комплементарности можно воспользоваться мнемоническим приемом: запомни словосочетания Т игр – А льбинос и Ц апля - Г олубая
Модель строения молекулы ДНК предложили Дж. Уотсон и Ф. Крик в 1953 г. Она полностью подтверждена экспериментально и сыграла исключительно важную роль в развитии молекулярной биологии и генетики
Параметры ДНК
СТРУКТУРЫ ДНК И РНК ДНК
Строение и функции РНК РНК - полимер, мономерами которой являются рибонуклеотиды. В отличие от ДНК, РНК образована не двумя, а одной полинуклеотидной цепочкой (исключение - некоторые РНК-содержащие вирусы имеют двухцепочечную РНК). Нуклеотиды РНК способны образовывать водородные связи между собой. Цепи РНК значительно короче цепей ДНК.
Репликация ДНК Удвоение молекулы ДНК называют репликацией или редупликацией. Во время репликации часть молекулы «материнской» ДНК расплетается на две нити с помощью специального фермента, причем это достигается разрывом водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями: аденином -тимином и гуанином – цитозином. Далее к каждому нуклеотиду разошедшихся нитей ДНК фермент ДНК-полимераза подстраивает комплементарный ему нуклеотид.
Состав и структура РНК. I этап биосинтеза белка С помощью специального белка РНК-полимеразы молекула информационной РНК строится по принципу комплементарности по участку одной нити ДНК в процессе транскрипции (первого этапа синтеза белка). Сформированная цепочка и-РНК представляет точную копию второй (нематричной) цепочки ДНК, только вместо тимина Т включен урацил У. Мнемоника: вместо Т игра – А льбиноса есть У тка – А льбинос! и-РНК
Биосинтез белка Трансляция – это перевод последовательности нуклеотидов молекулы и-РНК (матричной) в последовательность аминокислот молекулы белка. и-РНК взаимодействует с рибосомой, которая начинает двигаться по и-РНК, задерживаясь на каждом ее участке, который включает в себя два кодона (т.е. 6 нуклеотидов).
Виды РНК В клетке имеется несколько видов РНК. Все они участвуют в синтезе белка. Транспортные РНК (т-РНК) - это самые маленькие по размерам РНК (80-100 нуклеотидов). Они связывают аминокислоты и транспортируют их к месту синтеза белка. Информационные РНК (и-РНК) - они в 10 раз больше тРНК. Их функция состоит в переносе информации о структуре белка от ДНК к месту синтеза белка. Рибосомные РНК (р-РНК) - имеют наибольшие размеры молекулы(3-5 тыс.нуклеотидов), входят в состав рибосом.
Биологическая роль и-РНК и-РНК, являясь копией с определенного участка молекулы ДНК, содержит информацию о первичной структуре одного белка. Последовательность из трех нуклеотидов (триплет или кодон) в молекуле и-РНК (первооснова –ДНК!) кодирует определенный вид аминокислоты. Эту информацию сравнительно небольшая молекула и-РНК переносит из ядра, проходя через поры в ядерной оболочке, к рибосоме – месту синтеза белка. Поэтому и-РНК иногда называют « матричной », подчеркивая ее роль в данной процессе. Генетический код был расшифрован в 1965-1967 г.г., за что Х. Г. Корану была присуждена Нобелевская премия.
Рибосомные РНК Рибосомные РНК синтезируются в сновном в ядрышке и составляют примерно 85-90% всех РНК клетки. В комплексе с белками они входят в состав рибосом и осуществляют синтез пептидных связей между аминокислотными звеньями при биосинтезе белка. Образно говоря, рибосома – это молекулярная вычислительная машина, переводящая тексты с нуклеотидного языка ДНК и РНК на аминокислотный язык белков.
Транспортные РНК РНК, доставляющие аминокислоты к рибосоме в процессе синтеза белка, называются транспортными. Эти небольшие молекулы, форма которых напоминает лист клевера, несут на своей вершине последовательность из трех нуклеотидов. С их помощью т-РНК будут присоединяться к кодонам и-РНК по принципу комплементарности. Противоположный конец молекулы т-РНК присоединяет аминокислоту, причем только определенный вид, который соответствует его антикодону
Генетический код Наследственная информация записана в молекулах НК в виде последовательности нуклеотидов. Определенные участки молекулы ДНК и РНК (у вирусов и фагов) содержат информацию о первичной структуре одного белка и называются генами. 1 ген = 1 молекула белка Поэтому наследственную информацию, которую содержат ДНК называют генетической.
Свойства генетического кода: Универсальность Дискретность (кодовые триплеты считываются с молекулы РНК целиком) Специфичность (кодон кодирует только АК) Избыточность кода (несколько)
Признаки ДНК РНК СХОДСТВА Полинуклеотиды, мономеры которых имеют общий план строения. РАЗЛИЧИЯ: 1) Сахар дезоксирибоза рибоза 2) Азотистые основания аденин - тимин, цитозин - гуанин аденин – урацил, цитозин – гуанин 3) Структура двойная спираль одноцепочечная молекула 4) Местонахождение в клетке ядро, митохондрии и хлоропласты цитоплазма, рибосомы 5) Биологические функции хранение наследственной информации и передача ее из поколения в поколение участие в матричном биосинтезе белка на рибосоме, т.е. реализация наследственной информации Проверка правильности заполнения таблицы
Биологическое значение нуклеиновых кислот Нуклеиновые кислоты обеспечивают хранение наследственной информации в виде генетического кода, передачу ее при размножении дочерним организмам, ее реализацию при росте и развитии организма в течение жизни в виде участия в очень важном процессе – биосинтезе белков.
Итоговое тестирование 1. Молекулы ДНК представляют собой материальную основу наследственности, так как в них закодирована информация о структуре молекул а – полисахаридов б – белков в – липидов г – аминокислот 2. В состав нуклеиновых кислот НЕ входят а – азотистые основания б – остатки пентоз в – остатки фосфорной кислоты г – аминокислоты 3. Связь, возникающая между азотистыми основаниями двух комплементарных цепей ДНК, - а – ионная б – пептидная в – водородная г – сложноэфирная 4. Комплементарными основаниями НЕ является пара а – тимин - аденин б – цитозин - гуанин в – цитозин - аденин г – урацил - аденин 5. В одном из генов ДНК 100 нуклеотидов с тимином, что составляет 10% от общего количества. Сколько нуклеотидов с гуанином? а – 200 б – 400 в – 1000 г – 1800 6. Молекулы РНК, в отличие от ДНК, содержат азотистое основание а – урацил б – аденин в – гуанин г – цитозин
Итоговое тестирование 7. Благодаря репликации ДНК а – формируется приспособленность организма к среде обитания б – у особей вида возникают модификации в – появляются новые комбинации генов г – наследственная информация в полном объеме передается от материнской клетки к дочерним во время митоза 8. Молекулы и-РНК а – служат матрицей для синтеза т-РНК б – служат матрицей для синтеза белка в – доставляют аминокислоты к рибосоме г – хранят наследственную информацию клетки 9. Кодовому триплету ААТ в молекуле ДНК соответствует триплет в молекуле и-РНК а – УУА б – ТТА в – ГГЦ г – ЦЦА 10. Белок состоит из 50 аминокислотных звеньев. Число нуклеотидов в гене, в котором зашифрована первичная структура этого белка, равно а – 50 б – 100 в – 150 г – 250
Итоговое тестирование 11 . В рибосоме при биосинтезе белка располагаются два триплета и-РНК, к которым в соответствии с принципом комплементарности присоединяются антикодоны а – т-РНК б – р-РНК в – ДНК г – белка 12. Какая последовательность правильно отражает путь реализации генетической информации? а) ген – ДНК – признак – белок б) признак – белок – и-РНК – ген – ДНК в) и-РНК – ген – белок – признак г) ген – и-РНК – белок – признак 13. Собственные ДНК и РНК в эукариотической клетке содержат а – рибосомы б – лизосомы в – вакуоли г – митохондрии 14. В состав хромосом входят а – РНК и липиды б – белки и ДНК в – АТФ и т-РНК г – АТФ и глюкоза 15. Ученые, которые предположили и доказали, что молекула ДНК – двойная спираль, это а – И. Ф. Мишер и О. Эвери б – М. Ниренберг и Дж. Маттеи в – Дж. Д. Уотсон и Ф. Крик г – Р. Франклин и М. Уилкинс
Выполнение задачи на комплементарность Комплементарность – это взаимное дополнение азотистых оснований в молекуле ДНК. Задача: фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: Г Т Ц Ц А Ц Г А А Постройте по принципу комплементарности 2-ю цепочку ДНК. РЕШЕНИЕ: 1-я цепь ДНК: Г-Т-Ц-Ц-А-Ц-Г-А-А. Ц-А-Г-Г-Т-Г-Ц-Т-Т Значение комплементарности: Благодаря ей происходят реакции матричного синтеза и самоудвоение ДНК, который лежит в основе роста и размножения организмов.
Повторение и закрепление знаний: Вставьте нужные слова: В составе РНК есть сахар… В составе ДНК есть азотистые основания…; И в ДНК, и в РНК есть….; В ДНК нет азотистого основания… Структура молекулы РНК в виде… ДНК в клетках может находиться в … Функции РНК:… В составе РНК есть азотистые основания…; В составе ДНК есть сахар…; В РНК нет азотистого основания… Структура молекулы ДНК в виде… Мономерами ДНК и РНК являются…; РНК в клетках может находиться в… Функции ДНК:… (рибоза) (А,Г,Ц,Т) (А,Г,Ц,сахар, Ф) (У) (Цепочки Нуклеотидов) (В ядре, митохондриях, хлоропластах) (Участие в синтезе белков) А,Г,Ц, (У) (дезоксирибоза) (Т) (Двойной спирали) (Нуклеотиды) (В ядре, цитоплазме, митохондриях, хлоропластах) (Хранение и передача наслед. информ.)
Проверь себя–правильные ответы Б Г В В Б А Г Б Б А В А Г Г В
Выводы Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК ДНК – полимер. Мономер – нуклеотид. Молекулы ДНК обладают видовой специфичностью. Молекула ДНК – двойная спираль, поддерживается водородными связями. Цепи ДНК строятся по принципу комплиментарности. Содержание ДНК в клетке постояннно. Функция ДНК – хранение и пердача наследственной информации.
Использованные источники информации Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. - Учебник Общая биология 10-11 классы – М.: Дрофа, 2006 Мамонтов С. Г., Захаров В. Б. – Общая биология: учебное пособие – М.: Высшая школа, 1986 Бабий Т. М., Беликова С. Н. – Нуклеиновые кислоты и АТФ // «Я иду на урок» // М.: «Первое сентября», 2003 ЕГЭ 2011 Биология // Учебно-тренировочные материалы для подготовки учащихся./ Г. С. Калинова, А. Н. Мягкова, В. З. Резникова. – М.: Интеллект-Центр, 2007
Вопросы для контроля
- Что такое углеводы?
- На какие группы делятся углеводы?
- Какими свойствами обладают углеводы?
- Какие функции выполняют углеводы?
- Что такое липиды?
- На какие группы делятся липиды?
- Какие функции выполняют липиды?
- Какими свойствами обладают липиды?
ДНК и РНК -
нуклеиновые
кислоты
Уникальность функций белков
Есть ли другие вещества, выполняющие те же функции?
РЕГУЛЯТОРЫ
ФЕРМЕНТЫ
Другие гормоны, ц-АМФ, ионы
РНК – рибозимы
БЕЛКИ
СТРОИТЕЛЬНЫЙ
МАТЕРИАЛ
ЗАЩИТА
Углеводы, липиды
Матрицы?
ДВИЖЕНИЕ
ТРАНСПОРТ
т-РНК
Белки выполняют все функции , кроме одной –
ИНФОРМАЦИОННОЙ
не способны к самовоспроизведению
Эту функцию выполняет ДНК
главная и единственная ее функция
- ДНК – самая большая молекула в клетке. Она намного больше белков и РНК
- Каждая хромосома = одна молекула ДНК
- 23 хромосомы человека = 23 молекулы ДНК
- Самые длинные из них ≈ 8 см
- ДНК – это молекула-текст . В последова-тельности ее нуклеотидов записана вся наследственная программа организма
1 молекула ДНК
ещё ген
хромосома
хромосомы в ядре
клетка
Открыта структура ДНК
Дата рождения
молекулярной биологии
Фрэнсис Крик
Джеймс Уотсон
Francis Harry Compton Crick
James Dewey Watson
Нобелевская премия 1962
Рентгеноструктурный портрет ДНК – знаменитое фото 51
Розалинд Франклин
1920 - 1958
Молекулы ДНК и РНК можно увидеть в электронный микроскоп
ДНК бактериальных плазмид
ДНК реовируса
сканирующий электр. микроскоп
ДНК, выделенная
из одной хромосомы человека
http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/L/Laemmli.gif
ДНК и РНК – нерегулярные полимеры
мономер – нуклеотид
состоит из 3 частей
3. азотистое основание
2. фосфат
1. сахар
Одинаковая часть
Рибоза
дезокси рибоза
Фосфат
Азотистое основание
Следующий нуклеотид цепочки
Нуклеотид
Азотистое основание – одно из 4
фосфат
Сахар (рибоза / дезоксирибоза)
Аденин, А
Гуанин, Г
Пурины
Пиримидины
Цитозин, Ц
Аденин, А
Гуанин, Г
Пурины
Пиримидины
Убрали метильную группу
Цитозин, Ц
Урацил, У
1950 Правила Чаргаффа
Эрвин Чаргафф
Правила Чаргаффа
[ А ] + [ Г ] = [ Т ] + [ Ц ] = 50%
Объяснение правилам Чаргаффа дали Уотсон и Крик
ДНК – это 2 цепочки, соединенные по принципу комплементарности
Принцип комплементар-ности:
- - - - - -
- - - - - -
Прочнее
Слабые водородные связи!
Принципы строения ДНК
Нерегулярность
5 "
3 "
Двуцепочечность
Комплементарность
Антипараллельность
3 "
5 "
Какие черты в строении ДНК прямо указывают на ее функцию?
(Сравните со строением белков)
Отличия РНК от ДНК
- Одноцепочечные молекулы
- Сахар – рибоза вместо дезоксирибозы
- У вместо Т
- Намного меньше – сравнимы по размеру с белками.
Виды РНК
- и-РНК = м-РНК информационная, матричная
до 10 тысяч нуклеотидов
- т- РНК транспортная
около 100 нуклеотидов
- р-РНК рибосомальная
2-3 тысячи нуклеотидов
линейная
как и белки, имеют
3-мерную конформацию
Образование вторичной структуры РНК
Схема образования петель в РНК
за счет комплементарных участков
Транспортная РНК
~ 100 нуклеотидов
«клверный лист»
Рибосомальная РНК
Самая большая из всех видов РНК –
2-3 тысячи нуклеотидов
16 S р-РНК
Функции РНК в порядке их открытия
- Информационная: реализация информации
Все виды РНК – посредники в передаче информации от ДНК к белку
Место встречи всех трех РНК – ?
рибосома
Функции РНК в порядке их открытия
- Информационная: хранение информации (у части вирусов)
- Примерно 80% вирусов человека и животных использует для записи информации РНК
- У них она выполняет ту же роль, что ДНК у всех остальных организмов
Функции РНК в порядке их открытия
- Каталитическая 1982
Рибозимы – РНК-ферменты
Не все РНК, а лишь некоторые:
р-РНК рибосом,
РНК некоторых вирусов
РНК в составе сплайсосомы
Адрес картинки http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Minimal_hammerhead_ribozyme_structure.png
Томас Чек
Минимальный рибозим, способный расщеплять РНК
Функции РНК в порядке их открытия
- Регуляторная 1990-е
Малые РНК регулируют работу генов в ядре и синтез белка в цитоплазме
Аналогична функции ДНК-связывающих белков
РНК сочетает свойства
- ДНК – принцип комплементарности, позволяющий матричное копирование молекулы
- Белков – трехмерную структуру, позволяющую выполнять самые разные функции (катализ, регуляцию, транспорт)
Матричное копирование
3-D форма и разнообразные функции
Белок
Это не конец
а только начало