ДНК – носитель наследственной информации

Определяющий возможность развития отдельного признака клетки или организма является ГЕН. При Передаче генов в ряду поколений происходит наследование потомками признаков родителей. Под ПРИЗНАКОМ понимают отдельное качество или свойство, по которому отличаются между собой организмы.
Основное СВОЙСТВО ГЕНА как функциональной единицы материала наследственности и изменчивости, является его химическая организация.
При формировании признаков требуется синтез многих веществ, в первую очередь белков со специфическими свойствами. Свойство белковой молекулы определяется аминокислотной последовательностью её пептидной цепи, которая задаётся последовательностью нуклеотидов ДНК.

Гены – транскрибируемые участки ДНК
Транскрибируется не вся ДНК, а лишь отдельные ее участки – гены.
ДНК одной хромосомы
РНК

Строение гена
Кодирующая часть
АТГ
STOP
ДНК
РНК-транскрипт
Промотор
Терминатор
Точка начала транскрипции
Окончание транскрипции
5'
3'
Регуляторная часть

Химическая организация гена
А. Строение нуклеозида. Нуклеозиды состоят из азотистых оснований и углевода – пентоза. Название пуриновых нуклеозидов имеют окончание – ОЗИН, а пиримидиновых нуклеозидов окончание – ИДИН.
Б. Строение нуклеотидов. Нуклеотиды являются мономерами нуклеиновых кислот они состоят из азотистых оснований углевода – пентоза и фосфорной кислоты. Нуклеотиды хорошо растворимы в воде и обладают кислотными свойствами нуклеотиды являются кислотами. Разные нуклеотиды отличатся между собой природой углеводов и азотистых оснований.

Азотистое
основание
Остаток фосфорной
кислоты
пентоза
Азотистое
основание
пентоза
Остаток фосфорной
кислоты
А,Г,У,Ц
А,Г,Ц,Т
дезоксирибоза
рибоза

В. Строение и виды азотистых оснований:
Азотистые основания нуклеотидов делятся на 2 типа:
1. Пиримидиновые – они состоят из 1 шестичленного кольца;
2. Пуриновые - состоят из 2 конденсированных 5 и 6-членных колец.

Пиримидиновые основания являются производными пиримидина, а пуриновые основания – пурина.
В нуклеиновых кислотах встречаются 5 основных видов азотистых оснований:
К пуриновым относятся:
К пиримидиновым относятся:

В природе встречаются 2 вида нуклеиновых кислот: ДНК и РНК
В прокариотических и эукариотических организмах генетические функции выполняют оба типа нуклеиновых кислот.
Вирусы всегда содержат либо
РНК либо ДНК

ДНК – это полимерная молекула состоящая из 2х комплиментарных полинуклеотидных цепей соединенными водородными связями, имеют большие размеры и громадную молекулярную массу.
Структура молекулы ДНК

Первичную структуру ДНК составляет последовательность нуклеотидов в полинуклеотидной цепи. Молекула ДНК состоит из 4 видов нуклеотидов.
Первичная структура ДНК

Виток
Большая бороздка
Малая бороздка

Больших успехов в определении одной структуры достигли Эрвин Чаргафф и его сотрудники (1950г.) Используя метод хроматографии они впервые определили нуклеотидный состав ДНК. Они установили, что соотношение азотистых оснований ДНК подчиняется универсальным.
Правила Чаргаффа:
1. Сумма пуриновых нуклеотидов
= сумме пиримидиновых нуклеотидов.
2. Молярное содержание аденинов = молярному содержанию тиминов и их отношение =1.
3. Количество аденина = количеству цитозина, а количество гуанина = количеству тимина, сумма аденина и цитозина = сумме гуанина и тимина.

Вторичная структура ДНК
В 1953г. Уотс и Крик установили, что ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из 2-х антипаралельных полинукислотных цепей.
Расстояние между азотистыми основаниями = 0,34 нм

Пуриновые и перемидиновые основания направлены внутрь двойной спирали и образуют пары А=Т, Г=Ц.

Это супер спираль или кольцо более высокого порядка, представляет собой дальнейшую спирализацию и суперспирализацию молекулы ДНК.
Третичная структура ДНК

Хромосомы эукариот представляют собой линейную молекулу ДНК. Эукариотическая ДНК обматывает белковые частицы- гистоны, располагающиеся вдоль ДНК.

Через определённые интервалы образуя хроматин- это волокно из которого состоят хромосомы.

Комплексы участков ДНК и гистонов называются нуклеосомами.