Нуклеиновые кислоты: виды, принципы строения, биологическая роль

Содержание

Слайд 2

Нуклеиновые кислоты Биополимеры, состоящие из нуклеотидов. Тип связи между нуклеотидами – 3’,5’-фосфодиэфирная связь

Нуклеиновые кислоты

Биополимеры, состоящие из нуклеотидов.
Тип связи между нуклеотидами – 3’,5’-фосфодиэфирная связь

Слайд 3

Нуклеотиды Состоят из азотистого основания, пентозы и остатков фосфорной кислоты, присоединенных к пентозе

Нуклеотиды

Состоят из азотистого основания, пентозы и остатков фосфорной кислоты, присоединенных к

пентозе
Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Отличия нуклеотидов ДНК И РНК Нуклеотиды ДНК: Мажорные азотистые основания: аденин,

Отличия нуклеотидов ДНК И РНК

Нуклеотиды ДНК:
Мажорные азотистые основания: аденин, тимин, гуанин

и цитозин
Пентоза – 2-дезокси-D-рибоза

Нуклеотиды РНК
Мажорные азотистые основания: аденин, урацил, гуанин, цитозин
Пентоза – D-рибоза

Слайд 7

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота Основная роль – хранение и передача наследственной

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота

Основная роль – хранение и передача наследственной информации

о первичной структуре всех белков данного организме
Содержится в ядре и матриксе митохондрий.
Митохондриальная ДНК («ДНК Евы») передается по материнской линии без изменений. Содержит информацию о первичной структуре митохондриальных белков
Слайд 8

Слайд 9

РНК – рибонуклеиновая кислота Виды: Матричная (информационная) РНК Рибосомальная РНК Транспортная

РНК – рибонуклеиновая кислота

Виды:
Матричная (информационная) РНК
Рибосомальная РНК
Транспортная РНК
Гетероядерная РНК («первичный транскрипт»)

– внутриядерный предшественник иРНК
Слайд 10

Пространственное строение ДНК Двуцепочечная асимметричная альфа-спираль, имеющая 2 бороздки: большую и малую

Пространственное строение ДНК

Двуцепочечная асимметричная альфа-спираль, имеющая 2 бороздки: большую и малую

Слайд 11

Взаимодействие между цепями ДНК

Взаимодействие между цепями ДНК

Слайд 12

Различия между цепями ДНК Цепи ДНК антипараллельны: 5’ – 3’ и

Различия между цепями ДНК

Цепи ДНК антипараллельны: 5’ – 3’ и 3’-

5’.
5’ – 3’ - ведущая, матричная, именно по ней идет синтез РНК
3’ – 5’ - отстающая, она содержит ту же наследственную информацию, что и ведущая, но за счет внутреннего расположения азотистых оснований менее доступна для действия ферментов.
Слайд 13

Антипараллельность Это зеркальное перевернутое отражение

Антипараллельность

Это зеркальное перевернутое отражение

Слайд 14

Хранение ДНК в клетке ДНК находится в клетке в суперспирализованном виде.

Хранение ДНК в клетке

ДНК находится в клетке в суперспирализованном виде. Основой

спирализации являются белки-гистоны, богатые основными аминокислотами (Лиз, Арг). Они имеют форму катушки, поверхность которой несет положительный заряд, и на нее «наматываются» отрицательно заряженные молекулы ДНК.
Слайд 15

РНК Молекула РНК не образует двойной спирали, однако вторичные структуры РНК

РНК

Молекула РНК не образует двойной спирали, однако вторичные структуры РНК также

формируются за счет комплементарности азотистых оснований У═А; Г≡Ц. РНК содержится в основном в рибосомах и цитоплазме клеток.
Слайд 16

Транспортные РНК (т-РНК) Наиболее изученный вид РНК Функция: перенос отдельных аминокислот

Транспортные РНК (т-РНК)

Наиболее изученный вид РНК
Функция: перенос отдельных аминокислот в

рибосомы для использования их в синтезе белка
В синтезе белка участвует 20 видов тРНК (по числу мажорных аминокислот)
Слайд 17

Строение тРНК Содержат 75 мононуклеотидов, синтезируются в ядре Характерно наличие большого

Строение тРНК

Содержат 75 мононуклеотидов, синтезируются в ядре
Характерно наличие большого количества

минорных нуклеотидов, в особенности псевдоуридина, образующего изгибы в цепиРНК
оказавшиеся напротив друг друга комплементарные основания образуют «шпильки» - участки внутренней комплементарности.
Слайд 18

Пространственное строение тРНК

Пространственное строение тРНК

Слайд 19

Понятие о матричных синтезах Это синтез макромолекул «по образцу», или матрице

Понятие о матричных синтезах

Это синтез макромолекул «по образцу», или матрице –

уже существующей макромолекуле
Выделяют 3 вида матричных синтезов:
Репликацию
Транскрипцию
Трансляцию
Слайд 20

Репликация как матричный синтез Создание точной копии новой цепи ДНК Матрицей

Репликация как матричный синтез

Создание точной копии новой цепи ДНК
Матрицей («образцом»)

является уже существующая цепь ДНК
Для синтеза необходимы:
4 мажорных нуклеотида ДНК в достаточном количестве
Ферменты репликации
Ионы Zn+2
Небольшие кусочки РНК (праймеры)
Слайд 21

Ферменты репликации (краткая характеристика) Главный фермент репликации – РНК-зависимая ДНК-полимераза (для

Ферменты репликации (краткая характеристика)

Главный фермент репликации – РНК-зависимая ДНК-полимераза (для начала

синтеза ДНК использует короткий фрагмент РНК, который затем отщепляется)
ДНК-полимераза – цинк-зависимый фермент, поэтому при дефиците цинка нарушается рост, деление клеток и регенерация поврежденных тканей
Слайд 22

Другие ферменты репликации Топоизомераза – точечный разрыв в одной из цепей

Другие ферменты репликации

Топоизомераза – точечный разрыв в одной из цепей ДНК

перед началом раскручивания цепей
Геликаза (хеликаза) – быстрое раскручивание ДНК на 2 цепи, после чего активируется ДНК-полимераза
ДНК-лигаза – сшивает фрагменты ДНК
Праймаза – удаляет РНК-праймер по завершении репликации
Рестриктазы - ферменты репарации – распознают и удаляют неправильные участки ДНК, с последующим замещением правильной последовательностью нуклеотидов
Слайд 23

Репликация идет по обеим цепям. Цепь 5’-3’ – ведущая (синтезируется сразу

Репликация идет по обеим цепям.
Цепь 5’-3’ – ведущая (синтезируется сразу целая

дочерняя нить ДНК)
Цепь 3’-5’ – отстающая (синтез дочерней ДНК идет в виде отдельных фрагментов (ОКАЗАКИ), которые затем сшиваются в еще одну дочернюю цепь.
Слайд 24

Полуконсервативная репликация В результате репликации у человека одна исходная («материнская» )

Полуконсервативная репликация

В результате репликации у человека одна исходная («материнская» ) цепь

ДНК образует спираль с одной вновь синтезированной цепью ДНК («дочерней»).
Такой тип репликации позволяет сравнить точность копирования (нет ли нарушений комплементарности) и исправить их с помощью ферментов репарации.
Слайд 25

Транскрипция Матричный синтез, в ходе которого на одной из цепей ДНК

Транскрипция

Матричный синтез, в ходе которого на одной из цепей ДНК образуется

ее копия, составленная из нуклеотидов РНК
Часто транскрипцию называют первым этапом синтеза белка, поскольку образующаяся РНК после нескольких модификаций превращается в информационную РНК и выходит в цитоплазму
Слайд 26

Основные этапы транскрипции 1. Образование точечного разрыва в ДНК и ее

Основные этапы транскрипции

1. Образование точечного разрыва в ДНК и ее частичное

расплетание (топоизомераза и геликаза)
2. Подбор РНК-нуклеотидов к 3’-цепи и сшивание их в одну цепочку РНК, которая называется первичный транскрипт(ДНК-зависимая РНК-полимераза)
3. Созревание первичного транскрипта до иРНК
Слайд 27

Главный фермент транскрипции – ДНК-зависимая РНК-полимераза Условия транскрипции: Наличие большого количества

Главный фермент транскрипции – ДНК-зависимая РНК-полимераза
Условия транскрипции:
Наличие большого количества мажорных нуклеотидов

РНК
Наличие иона цинка
Сигнал о необходимости транскипции какой-либо группы генов