Нуклеиновые кислоты

Слайд 6

Нуклеиновые кислоты
Гидролиз
РНК
ДНК

Слайд 7

Нуклеиновые основания пуриновые основания
Гуанин
Аденин

Слайд 8

Нуклеиновые основания пиримидиновые основания
Урацил
Цитозин
Тимин
Лактим-лактамная таутомерия

Слайд 9

Нуклеозиды
Нуклеозиды-гликозиды, образованные нуклеиновыми основаниями и пентозой (рибозой или дезоксирибозой)
Рибоза
Уридин
Урацил

Слайд 10

Нуклеозиды
Надо иметь ввиду, что можно и иногда надо писать нуклеиновое основание

развёрнутым на 180 градусов. Поэтому потренируйтесь изображать нуклеозиды разными способами.

Уридин

Слайд 11

Нуклеозиды
N-Гликозидная связь
Уридин

Слайд 12

Нуклеозиды
Тимидин

Слайд 13

Нуклеозиды
Цитидин Дезоксицитидин

Слайд 14

Нуклеозиды
Аденозин Дезоксиаденозин

Слайд 15

Нуклеозиды
Аденозин Дезоксиаденозин

Слайд 16

Нуклеозиды
Гуанозин Дезоксигуанозин

Слайд 17

Гидролиз нуклеозидов
аденозин рибоза аденин

Слайд 18

Нуклеотиды
Нуклеотиды - фосфорные эфиры нуклеозидов
сложноэфирная связь
N-гликозидная связь

Слайд 19

Нуклеотиды
Аденозин-5’-фосфат
Аденозинмонофосфат (АМФ)
5’-адениловая кислота
Гуанозин-5’-фосфат
Гуанозинмонофосфат (ГМФ)
5’-гуаниловая кислота

Слайд 20

Нуклеотиды
Уридин-5’-фосфат
Уридинмонофосфат (УМФ)
5’-уридиловая кислота
Цитидин-5’-фосфат
Цитидинмонофосфат (ЦМФ)
5’-цитидиловая кислота

Слайд 21

Нуклеотиды

Слайд 22

Нуклеотиды
Сокращения АМФ, ГМФ и т.д. относят к 5’-нуклеотидам.
У других нуклеотидов в

сокращённом названии указывают
положение фосфата

Аденозин-3’-фосфат
3’- Аденозинмонофосфат (3’- АМФ)
3’-адениловая кислота

Слайд 23

Нуклеотиды Циклические нуклеотиды
цAMФ

Слайд 24

Циклический аденозинмонофосфат (циклический AMФ, цAMФ, cAMP) — Циклический нуклеотид, играющий роль вторичного

посредника некоторых гормонов (глюкагона или адреналина), которые не могут проходить через клеточную мембрану.
У прокариот цAMФ участвует в регуляции метаболизма.

Слайд 25

Гидролиз нуклеотидов
АМФ
аденозин
рибоза
аденин

Слайд 26

Нуклеотиды дифосфаты и трифосфаты
АМФ
АДФ
АТФ – универсальный макроэрг
АТФ
Ангидридные
связи
Сложноэфирная
связь

Слайд 27

ДНК
ДНК
Английские ученые Джеймс Уотсон и Френсис Крик в 1953 г. предложили

пространственную модель молекулы ДНК.
Согласно этой модели, макромолекула ДНК представляет собой спираль, состоящую из двух полинуклеотидных цепей, закрученных вокруг общей оси.
Азотистые основания располагаются внутри спирали. На 1 виток спирали приходится, как правило, 10 нуклеотидов.
Цепи выстраиваются в противоположных направлениях и удерживаются вместе водородными связями, образующимися между пуриновыми и пиримидиновыми основаниями. Водородные связи образуются лишь между определенными основаниями: А = Т (соединены двумя водородными связями); Г = Ц (соединены тремя водородными связями). Такие пары оснований называются комплементарными парами.
Таким образом, вторичная структура ДНК — это двойная спираль, образующаяся за счет водородных связей между комплементарными парами гетероциклических оснований.
длина молекулы ДНК хромосомы человека достигает 8 см, но умещается в хромосоме длиной в несколько нано метров. Это объясняется тем, что двухцепочечная спираль ДНК в пространстве укладывается в еще более сложную кольцевую форму, или суперспираль.
Генетическая информация, необходимая для управления синтезом белков со строго определенной структурой, закодирована нуклеотидной последовательностью цепи ДНК.
В ДНК содержится всего 4 основания (А, Г, Ц, Т), кодирующей единицей для каждой аминокислоты белка являются триплет (код из трех оснований), всего возможны вариантов б4(43 = 64). Это более чем достаточно для кодирования 20 различных аминокислот входящих в состав белков.

Слайд 28

ДНК.СТРОЕНИЕ
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота – высокомолекулярный линейный полимер, состоящий из

двух полинуклеотидных цепей. Мономерами ДНК являются нуклеотиды 4 типов: А, Т, Г и Ц; все они построены на основе сахара дезоксирибозы. Повторяться внутри ДНК нуклеотиды могут бесчисленное количество раз: 23 молекулы ДНК человека, например, содержат в себе более 3 млрд. пар нуклеотидов! Каждая из цепей ДНК является линейным полимером, в котором нуклеотиды последовательно соединены друг с другом при помощи ковалентной фосфодиэфирной связи, которая образует между молекулой сахара, одного нуклеотида и фосфорной кислотой другого нуклеотида.

Слайд 29

Образующаяся в результате цепочка имеет гигантскую длину – десятки и сотни

миллионов нуклеотидов и вес 1010 -1111 . Она столь велика, что молекулу ДНК видно в световой микроскоп в виде хромосомы.

В отличие от остальных веществ клетки, ДНК представляет собой двухцепочную молекулу, в которой обе цепи прочно связаны друг с другом. Существование подобной структуры возможно благодаря особенностям строения нуклеотидов. Цепи ДНК ориентированы строго определённым образом: азотистые основания нуклеотидов обеих цепей обращены внутрь, а сахара и фосфаты – наружу; кроме того, цепи расположены очень близко друг к другу (около 1,8 нм).

СТРОЕНИЕ ДНК

Слайд 30

ФУНКЦИИ ДНК
Функцией ДНК является хранение, передача и воспроизведение в ряду

поколений генетической информации. В организме ДНК, являясь основой уникальности индивидуальной формы, определяет, какие белки и в каких количествах необходимо синтезировать.

Слайд 31

СТРОЕНИЕ РНК
Строение молекул РНК во многом сходно со строением молекул

ДНК. Тем не менее имеется ряд существенных отличий. В состав нуклеотидов РНК вместо дезоксирибозы входит сахар рибоза. Основание тимин замещено на урацил. Главное отличие от ДНК состоит в том, что РНК имеет лишь одну цепь. Из-за этого химически РНК менее стабильна, чем ДНК: вводных растворах РНК быстрее подвергается расщеплению. Поэтому РНК менее подходит для долговременного хранения информации.

Макромолекула РНК, как правило, представляет собой одну полинуклеотидную цепь, принимающую различные пространственные формы, в том числе и спиралеобразные.

Слайд 32

Первичная структура ДНК
Т
Г
А

Слайд 33

Первичная структура РНК
У
Г
А

Слайд 34

Водородные связи между комплементарными основаниями в ДНК
Г Ц
А Т

Слайд 35

Вторичная структура
Вторичная структура ДНК – двойная правая спираль (Уотсон, Крик, 1953)
Две

цепи антипараллельны друг другу.
Цепи связаны водородными связями по принципу комплементарности.

5’

3’

А Г Г Т Ц Т А Т Г А Ц Т Т Г Ц Т А Ц

Т Ц Ц А Г А Т А Ц Т Г А А Ц Г А Т Г

Слайд 36

При окислении белков, углеводов и жиров, поступающих в организм с пищей,

выделяется энергия, которая аккумулируется в АТФ, т. е. накапливается в процессе превращения аденозинмонофосфорной кислоты (АМФ) и аденозиндифосфорной кислоты (АДФ) в АТФ: За счет обратной реакции (гидролиза АТФ)
АТФ + Н2О АДФ + Н3РО4 +40 кДж/моль
запасенная в макроэргических связях энергия выделяется и используется живыми организмами на энергетические процессы: сокращение мышц, биосинтез белка, поддержание температуры тела у теплокровных животных и т. д. Таким образом, АТФ играет центральную роль в энергетическом обмене клетки.
АТФ – достаточно стабильное соединение, он способен перемещаться по всей клетке, «храня в себе» запас энергии. В том месте, где она необходима, АТФ расщепляется и выделяет «порцию» энергии. Образуется АТФ преимущественно в митохондриях. АТФ является универсальным переносчиком энергии. Все живые организмы Земли используют его. Существуют и другие макроэргические связи и другие макроэрги, но только АТФ является «всеобщей энергетической валютой», которую «признают» все химические процессы.

АТФ

Нуклеиновые кислоты

Содержание

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯВ 1869 году , когда Ф. Мишер выделил из

ТИПЫ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТТИПЫ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТНуклеиновые кислоты, как и белки, обладают первичной