ДНК и РНК - нуклеиновые кислоты

1.

Биологические молекулы
ДНК и РНК нуклеиновые
кислоты
Выполнила :
Гайсина
Ляйсан

2.

Уникальность функций белков
Есть ли другие вещества, выполняющие те же функции ?
РЕГУЛЯТОРЫ
ФЕРМЕНТЫ
Другие гормоны,
ц-АМФ, ионы
РНК – рибозимы
СТРОИТЕЛЬНЫЙ
МАТЕРИАЛ
БЕЛКИ
ЗАЩИТА
Углеводы, липиды
ТРАНСПОРТ
т-РНК
ДВИЖЕНИЕ
Матрицы?

3.

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

4.

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 последовательности ее нуклеотидов записана вся
наследственная программа организма

5.

1 молекула ДНК
ген
ещё ген
хромосома
хромосомы в
ядре
ДНК
клетка

6.

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

7.

James Dewey
Watson
Francis Harry Compton
Crick
Нобелевская премия 1962

8.

Молекулы ДНК и РНК можно увидеть
в электронный микроскоп
ДНК бактериальных

9.

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

10.

ДНК и РНК – нерегулярные полимеры
мономер – нуклеотид
состоит из 3 частей
3. азотистое
основание
2. фосфат
Одинаковая
часть
1. сахар

11.

Сахар
2’
Рибоза

12.

Сахар
2’
H
2’ - дезоксирибоза

13.

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

14.

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

15.

АТФ – аденозин трифосфат
Аденин
макроэргические связи
рибонуклеотид

16.

Синтез цепочки из нуклеотидов
Реакция конденсации – отщепление
молекулы воды.
HO
1
3
2
H
Мономер
Полимер
Затрата
энергии
Е
HO
1
H
HO
H2O
2
3
4
H

17.

Ц
5’
3’
ОН
5’
3’
ОН
Т

18.

Ц
5’
3’
Фосфодиэфирная
связь
ОН
Н
5’
3’
ОН
Т

19.

5' конец цепи
5’
Ц
Направление роста
Фосфодиэфирная
связь
3’
Фосфодиэфирная
ОН
связь
3' конец цепи
Т
5’
3’
ОН
A

20.

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

21.

Строение ДНК

22.

1950
Правила
Чаргаффа
Эрвин Чаргафф

23.

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

24.

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

25.

Принцип
комплемента
р-ности:
А
Г
------ --
Т
Ц
Прочнее
Слабые
водородные
связи!

26.

Н 3’
О
Ц
5’
A
Т
Т
3’
ОН
5’
3’
ОН
A
Г
5’

27.

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

28.

29.

Принципы строения ДНК
5'
3'
А
Г
Г
Т
Ц
А
А
Ц
5'
Нерегулярность
Т
Ц
Ц
А
Двуцепочечность
Комплементарность
Антипараллельность
Г
Т
Т
Г
3'

30.

Строение РНК

31.

Отличия РНК от ДНК
1.Одноцепочечные молекулы
2.Сахар – рибоза вместо
дезоксирибозы
3. У вместо Т
4.Намного меньше – сравнимы по
размеру с белками.

32.

Виды РНК
1.и-РНК = м-РНК информационная,
матричная
до 10 тысяч нуклеотидов
линейная
2.т- РНК транспортная
около 100 нуклеотидов
3.р-РНК рибосомальная
2-3 тысячи нуклеотидов
как и белки,
имеют
3-мерную
конформаци
ю

33.

Образование вторичной
структуры РНК
Г
Ц
Ц
У
У
Ц
Г
Г
А
А
ГУАУ
ЦАУА

34.

Схема
образования
петель в РНК
за счет
комплементарных

35.

Транспортная
РНК
~ 100
нуклеотидов
«клверный

36.

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

37.

Функции РНК
в порядке их открытия
1.Информационная:
1950-e
реализация информации
Все виды РНК – посредники в
передаче информации от ДНК к белку
ДНК
РНК
белок
Место встречи всех трех РНК – рибосома
?

38.

Функции РНК
в порядке их открытия
1.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

39.

Функции РНК
в порядке их открытия
1. Каталитическая
1982
Рибозимы – РНК-ферменты
Не все РНК, а лишь некоторые:
р-РНК рибосом,
РНК некоторых вирусов
РНК в составе сплайсосомы

40.

Минимальный рибозим,
способный расщеплять РНК
Томас Чек

41.

Функции РНК
в порядке их открытия
1. Регуляторная
1990-е
Малые РНК регулируют работу
генов в ядре и синтез белка в
цитоплазме
Аналогична функции ДНКсвязывающих белков

42.

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

43.

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