ДНК и РНК - нуклеиновые кислоты

Содержание

Слайд 2

БЕЛКИ

РЕГУЛЯТОРЫ

ФЕРМЕНТЫ

СТРОИТЕЛЬНЫЙ
МАТЕРИАЛ

ТРАНСПОРТ

ДВИЖЕНИЕ

ЗАЩИТА

Уникальность функций белков

Матрицы?

Углеводы, липиды

РНК – рибозимы

Другие гормоны, ц-АМФ, ионы

т-РНК

Есть ли другие

БЕЛКИ РЕГУЛЯТОРЫ ФЕРМЕНТЫ СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ ТРАНСПОРТ ДВИЖЕНИЕ ЗАЩИТА Уникальность функций белков Матрицы?
вещества, выполняющие те же функции ?

Слайд 3

Белки выполняют все функции, кроме одной –

ИНФОРМАЦИОННОЙ

не способны к

Белки выполняют все функции, кроме одной – ИНФОРМАЦИОННОЙ не способны к самовоспроизведению
самовоспроизведению

Слайд 4

Эту функцию выполняет ДНК

главная и единственная ее функция

Эту функцию выполняет ДНК главная и единственная ее функция

Слайд 5

ДНК – самая большая молекула в клетке. Она намного больше белков и

ДНК – самая большая молекула в клетке. Она намного больше белков и
РНК
Каждая хромосома = одна молекула ДНК
23 хромосомы человека = 23 молекулы ДНК
≈ 1 метр
Самые длинные из них ≈ 8 см
ДНК – это молекула-текст. В последова-тельности ее нуклеотидов записана вся наследственная программа организма

Слайд 6

клетка

хромосомы в ядре

ДНК

хромосома

1 молекула ДНК

клетка хромосомы в ядре ДНК хромосома 1 молекула ДНК

Слайд 7

1953

Фрэнсис Крик

Джеймс Уотсон

Открыта структура ДНК

Дата рождения

молекулярной биологии

1953 Фрэнсис Крик Джеймс Уотсон Открыта структура ДНК Дата рождения молекулярной биологии

Слайд 8

Francis Harry Compton Crick

James Dewey Watson

Нобелевская премия 1962

Francis Harry Compton Crick James Dewey Watson Нобелевская премия 1962

Слайд 10

Розалинд Франклин

Рентгеноструктурный портрет ДНК – знаменитое фото 51

1920 - 1958

Розалинд Франклин Рентгеноструктурный портрет ДНК – знаменитое фото 51 1920 - 1958

Слайд 11

http://www.bbc.co.uk/bbcfour/documentaries/features/rosalind-franklin.shtml

http://www.bbc.co.uk/bbcfour/documentaries/features/rosalind-franklin.shtml

Слайд 12

Молекулы ДНК и РНК можно увидеть в электронный микроскоп

ДНК бактериальных плазмид

Молекулы ДНК и РНК можно увидеть в электронный микроскоп ДНК бактериальных плазмид

Слайд 13

ДНК реовируса
сканирующий электр. микроскоп

ДНК реовируса сканирующий электр. микроскоп

Слайд 14

ДНК, выделенная
из одной хромосомы человека

РНК

http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/L/Laemmli.gif

ДНК, выделенная из одной хромосомы человека РНК http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/L/Laemmli.gif

Слайд 15


ДНК и РНК – нерегулярные полимеры

мономер – нуклеотид

2. фосфат

1. сахар

3. азотистое

ДНК и РНК – нерегулярные полимеры мономер – нуклеотид 2. фосфат 1.
основание

Одинаковая часть

состоит из 3 частей

Слайд 16

Сахар

Рибоза

2’

Сахар Рибоза 2’

Слайд 17

Сахар

дезоксирибоза

2’

H

2’ -

Сахар дезоксирибоза 2’ H 2’ -

Слайд 18

3’

H

1’

5’

3’

3’ H 1’ 5’ 3’

Слайд 19

Нуклеотид

фосфат

Сахар (рибоза / дезоксирибоза)

Азотистое основание – одно из 4


1’

3’

5’

Нуклеотид фосфат Сахар (рибоза / дезоксирибоза) Азотистое основание – одно из 4 1’ 3’ 5’

Слайд 20

Тимин, Т

Цитозин, Ц

Аденин, А

Гуанин, Г

ДНК

Тимин, Т Цитозин, Ц Аденин, А Гуанин, Г ДНК

Слайд 21

Тимин, Т

Цитозин, Ц

Аденин, А

Гуанин, Г

ДНК

РНК

Урацил, У

Убрали метильную группу

Тимин, Т Цитозин, Ц Аденин, А Гуанин, Г ДНК РНК Урацил, У Убрали метильную группу

Слайд 22

АТФ – аденозин трифосфат

АТФ – аденозин трифосфат

Слайд 23

Синтез цепочки из нуклеотидов

Реакция конденсации – отщепление молекулы воды.

Затрата энергии

Е

Синтез цепочки из нуклеотидов Реакция конденсации – отщепление молекулы воды. Затрата энергии Е

Слайд 24

3’

5’

Ц

ОН

3’ 5’ Ц ОН

Слайд 25

3’

5’

Ц

ОН

Н

Фосфодиэфирная связь

3’ 5’ Ц ОН Н Фосфодиэфирная связь

Слайд 26

5’

Ц

Фосфодиэфирная связь

5' конец цепи

3' конец цепи

Фосфодиэфирная связь

Направление роста

5’ Ц Фосфодиэфирная связь 5' конец цепи 3' конец цепи Фосфодиэфирная связь Направление роста

Слайд 27

Растущий конец – всегда 3´

для всех нуклеиновых кислот – ДНК и РНК

Растущий конец – всегда 3´ для всех нуклеиновых кислот – ДНК и РНК

Слайд 28

Строение ДНК

Строение ДНК

Слайд 29

1950 Правила Чаргаффа

Эрвин Чаргафф

1950 Правила Чаргаффа Эрвин Чаргафф

Слайд 31

Правила Чаргаффа

[ А ] + [ Г ] = [ Т ]

Правила Чаргаффа [ А ] + [ Г ] = [ Т
+ [ Ц ] = 50%

Слайд 32

Объяснение правилам Чаргаффа дали Уотсон и Крик

ДНК – это 2 цепочки, соединенные

Объяснение правилам Чаргаффа дали Уотсон и Крик ДНК – это 2 цепочки, соединенные по принципу комплементарности
по принципу комплементарности

Слайд 33

Принцип комплементар-ности:
А Т
Г Ц

- - - - -

-

Принцип комплементар-ности: А Т Г Ц - - - - - -
- - - -
- -

Слабые водородные связи!

Слайд 34

5’

Ц

3’

5’

5’ Ц 3’ 5’

Слайд 35

1 виток – 10 н.п.

На одну н.п. приходится 0.34 нм

1 виток – 10 н.п. На одну н.п. приходится 0.34 нм

Слайд 37

Принципы строения ДНК

А

Г

Г

Т

Ц

А

А

Ц

Нерегулярность

Двуцепочечность

Ц

Ц

Комплементарность

А

Г

Т

Т

Г

Антипараллельность

3'

5'

5'

3'

Т

Принципы строения ДНК А Г Г Т Ц А А Ц Нерегулярность

Слайд 38

Какие черты в строении ДНК прямо указывают на ее функцию?
(Сравните

Какие черты в строении ДНК прямо указывают на ее функцию? (Сравните со строением белков)
со строением белков)

Слайд 39

Строение РНК

Строение РНК

Слайд 40

Отличия РНК от ДНК

Одноцепочечные молекулы
Сахар – рибоза вместо дезоксирибозы
У вместо Т
Намного

Отличия РНК от ДНК Одноцепочечные молекулы Сахар – рибоза вместо дезоксирибозы У
меньше – сравнимы по размеру с белками.

Слайд 41

Виды РНК

и-РНК = м-РНК информационная, матричная
до 10 тысяч нуклеотидов
т- РНК транспортная
около 100

Виды РНК и-РНК = м-РНК информационная, матричная до 10 тысяч нуклеотидов т-
нуклеотидов
р-РНК рибосомальная
2-3 тысячи нуклеотидов

как и белки, имеют
3-мерную конформацию

линейная

Слайд 42

Образование вторичной структуры РНК

Г
Ц
Ц
У
У

Ц
Г
Г
А
А

Г У А У

Ц А У А

Образование вторичной структуры РНК Г Ц Ц У У Ц Г Г

Слайд 43

Схема образования петель в РНК
за счет комплементарных участков

Схема образования петель в РНК за счет комплементарных участков

Слайд 44

«клверный лист»

Транспортная РНК

~ 100 нуклеотидов

«клверный лист» Транспортная РНК ~ 100 нуклеотидов

Слайд 45

Рибосомальная РНК

16 S р-РНК

Самая большая из всех видов РНК –
2-3 тысячи

Рибосомальная РНК 16 S р-РНК Самая большая из всех видов РНК – 2-3 тысячи нуклеотидов
нуклеотидов

Слайд 46

Функции РНК в порядке их открытия

Информационная: реализация информации
Все виды РНК – посредники

Функции РНК в порядке их открытия Информационная: реализация информации Все виды РНК
в передаче информации от ДНК к белку

Место встречи всех трех РНК – ?

рибосома

1950-e

Слайд 47

Функции РНК в порядке их открытия

Информационная: хранение информации (у части вирусов)
Примерно 80% вирусов

Функции РНК в порядке их открытия Информационная: хранение информации (у части вирусов)
человека и животных использует для записи информации РНК
У них она выполняет ту же роль, что ДНК у всех остальных организмов

Слайд 48

Функции РНК в порядке их открытия

Каталитическая 1982
Рибозимы – РНК-ферменты
Не все РНК,

Функции РНК в порядке их открытия Каталитическая 1982 Рибозимы – РНК-ферменты Не
а лишь некоторые:

р-РНК рибосом,
РНК некоторых вирусов
РНК в составе сплайсосомы

Слайд 49

Минимальный рибозим, способный расщеплять РНК

Томас Чек

Минимальный рибозим, способный расщеплять РНК Томас Чек

Слайд 50

Функции РНК в порядке их открытия

Регуляторная 1990-е
Малые РНК регулируют работу генов

Функции РНК в порядке их открытия Регуляторная 1990-е Малые РНК регулируют работу
в ядре и синтез белка в цитоплазме
Аналогична функции ДНК-связывающих белков

Слайд 51

ДНК – принцип комплементарности, позволяющий матричное копирование молекулы
Белков – трехмерную

ДНК – принцип комплементарности, позволяющий матричное копирование молекулы Белков – трехмерную структуру,
структуру, позволяющую выполнять самые разные функции (катализ, регуляцию, транспорт)

РНК сочетает свойства

Слайд 52

РНК

ДНК

Белок

3-D форма и разнообразные функции

Матричное копирование

РНК ДНК Белок 3-D форма и разнообразные функции Матричное копирование