Нуклеиновые кислоты

1. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

2.

Нуклеиновые кислоты - гетерополимеры, их
мономерами которых являются мононуклеотиды.
Мононуклеотид состоит из нуклеозида
(азотистого основания + рибоза
(РНК)/дезоксирибоза (ДНК)) и остатка
фосфорной кислоты.
Нуклеиновые кислоты встречаются в организме
в составе нуклеопротеинов.
Нуклеиновые кислоты – полианионы.
Связи между нуклеиновыми кислотами и белками
- ионные.

3.

АЗОТИСТЫЕ ОСНОВАНИЯ
Пуриновые азотистые основания
O
NH2
N1
N
6
5
N
N
7
N
HN
8
2
4
3
N
пурин
9
N
H
N
N
H
аденин
(6-аминопурин)
H2N
N
N
H
гуанин
(2-амино-6-оксопурин)

4.

Пиримидиновые азотистые основания
N3
4
5
2
6
1
N
пиримидин
O
O
NH2
CH3
HN
O
HN
N
N
H
урацил
(2,4-диоксопиримидин)
O
N
H
цитозин
( 2-оксо-4-аминопиримидин)
O
N
H
тимин
(2,4-диоксо5-метилпиримидин)

5.

OH
O
N
HO
HN
N
O
N
H
лактим
лактам
Кето-енольная(лактим-лактамная) таутомерия азотистых оснований

6.

НУКЛЕОЗИДЫ
O
NH2
CH3
N
N
HO
HN
N
O
N
N
HO
O
H
O
H
H
H
H
OH
OH
рибонуклеозид
аденозин
H
H
H
OH
H
дезоксирибонуклеозид
тимидин

7.

НУКЛЕОТИДЫ
NH2
N
N
O
-O
P
O
O-
N
N
N
N
O
-O
O
H
NH2
P
O
OH
OH
OH
Аденозин-5’-монофосфат
N
O
H
H
N
H
H
OH
H
H
H
2’- дезоксиаденозин-5’-монофосфат

8.

ФУНКЦИИ МОНОНУКЛЕОТИДОВ.
1. Структурная.
Из мононуклеотидов построены нуклеиновые кислоты,
некоторые коферменты и простетические группы
ферментов.
2. Энергетическая.
Мононуклеотиды содержат макроэргические связи.
АТФ - это универсальный аккумулятор энергии,
энергия УТФ используется для синтеза гликогена, ЦТФ
- для синтеза липидов, ГТФ - для биосинтез белка.

9.

NH2
N
O
O
O
N
-O
P
O-
O
P
O-
N
O
P
O
O
H
O-
H
H
H
OH
OH
Аденозин-5’-трифосфат (АТФ)
N

10.

NH2
N
N
O
CH2
H
N
N
O
H
H
H
OH
O
P
O
OH
циклический 3’,5’-аденозинмонофосфат (цАМФ)

11.

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
А – аденин, Ц – цитозин, Г – гуанин, Т – Тимин
Пунктиром выделен сахаро-фосфатный остов
(фосфодиэфирные связи)

12.

ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА ДНК
Комплементарное взаимодействие азотистых оснований
Комплементарное взаимодействие между азоти
образование пар А-Т, Г-Ц.

13.

Правила Чаргаффа:
1. Количество пуринов равно количеству пиримидинов:
А + Г = Ц + Т или (А + Г)/(Ц + Т) = 1
2. Количество аденина и цитозина равно количеству
гуанина и тимина:
А + Ц = Г + Т или (А + Ц)/(Г + Т) = 1
3. Количество аденина равно количеству тимина,
а количество гуанина равно количеству цитозина:
А = Т; Г = Ц или А/Т = 1; Г/Ц = 1
4. Количество гуанина и цитозина не равно количеству
аденина и тимина.
А + Т = Г + Ц или (А + Т)/(Г + Ц) ≠ 1
Отношение (А + Т)/(Г + Ц) – коэффициент видоспецифичности.

14.

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА ДНК
(ДВОЙНАЯ СПИРАЛЬ)
2,0 нм

15.

Характеристика различных типов РНК
Тип РНК
Транспорт- Рибосомальная, тРНК
ная, рРНК
Матричная
,
мРНК
малая
ядерная
мяРНК
(рибозимы)
Количество
подтипов в
клетке
>50
4
>1000
~20
Число
нуклеотидов
75 – 94
120 – 5000
400 – 6000
100 – 300
Содержание
в клетке
10 – 20%
80%
5%
1%
трансляция
трансляция
трансляция
сплайсинг
Функция

16.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
1. ДНК:
хранение генетической информации.
2. РНК:
а) хранение генетической информации у
некоторых вирусов;
б) реализация генетической информации: и-РНК
(м-РНК) - информационная (матричная), т-РНК
(транспортная), р-РНК (рибосомальная)