Нуклеиновые кислоты. Строение ДНК. История открытия

1.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ. СТРОЕНИЕ ДНК.
История открытия.
В 1868 г. Фридрих Мишер,
швейцарский врач биохимик,
выделил нуклеиновые
кислоты из ядер клеток
гноя.
Эти клетки содержали
фосфоорганическое
вещество, которое Мишер
назвал «нуклеином».

2.

Лауреаты Нобелевской премии
по физиологии и медицине 1962 года за
открытие структуры молекулы ДНК.
ДЖЕЙМС УОТСОН
6 апреля 1928 (94 г) -
ФРЭНСИС КРИК
8.06. 1916 – 28.07. 2004
(88лет)
Уилкинс Морис
15.01.1916 - 05.10.2004, 87 лет

3.

Используя метод
рентгеноструктурного анализа,
сделала четкую фотографию –
рентгенографию ДНК. Эта
рентгенограмма послужила главным
толчком к открытию двуспиральности
ДНК и построению модели структуры
ДНК Уотсоном и Криком.
Розалинд Франклин
25.07.1920 — 16.04.1958
английский биофизик и учёныйрентгенограф, занималась
изучением структуры ДНК.
Скончалась от рака яичника в 1958 году, за
четыре года до вручения Нобелевской премии
за исследование нуклеиновых кислот.
Рентгенограмма
волокон ДНК кишечной
палочки, полученная
Уилкинсом.(нечеткая)

4.

ДНК –
ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА
Место ДНК в клетке:
У ЭУКАРИОТ:
ядро (линейные)
митохондрии,
хлоропласты
(кольцевые)
У ПРОКАРИОТ:
в цитоплазме
(кольцевая)
Хим. состав ДНК:
Н, O, С, N, P
ЭУКАРИОТЫ – организмы, имеющие ядро в
клетке: животные, растения, грибы.
ПРОКАРИОТЫ – организмы, не имеющие
ядра в клетке: бактерии.
ДНК - это (с точки зрения строения)
двуцепочечный спиральный нерегулярный гетерополимер, мономером
которого является нуклеотид (дезоксирибонуклеотид)
ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕОТИД
А - АДЕНИН
P
Т - ТИМИН
Остаток
фосфорной
кислоты
D
Дезоксирибоза
AO
Азотистое
основание
(различается у разных
нуклеотидов, всего 4
вида)
Г - ГУАНИН
Ц - ЦИТОЗИН

5.

АЗОТИСТЫЕ ОСНОВАНИЯ
ПУРИНОВЫЕ
А
АДЕНИН
Г
ГУАНИН
ПИРИМИДИНОВЫЕ
Ц
ЦИТОЗИН
Формулы узнавать!
(писать не надо – олимпиадный уровень)
Т
ТИМИН
У
УРАЦИЛ
РНК
Как запомнить?!
Пуриновые – 2 кольца – короткое название – длинная формула.
Пиримидиновые – 1 кольцо – длинное название – короткая формула.
Придумайте свои ассоциации)

6.

АДЕНИНОВЫЙ НУКЛЕОТИД
Формулу узнавать!
(писать не надо –
олимпиадный уровень)
Фосфатная
группа
Аденин –
азотистое
основание
5
С4
Нумерация атомов
С –
вправо от О
дезоксирибозы.
С1 Дезоксирибоза
С3
С2
НУКЛЕОЗИД (без Р)
Остальные нуклеотиды построены по такому же принципу,
только отличаются азотистыми основаниями

7.

Р образуя
Нуклеотиды в цепочку соединяются через ……..,
фосфодиэфирные связи.
…………………………...
азотистыми основаниями
Цепи ДНК между собой соединяются ……………………………………….
комплементарности
по принципу …………………………………..:
А=Т, Г=Ц,
водородные
образуя ……………....... связи.
ПРАВИЛО ЧАРГАФФА
В молекуле ДНК
количество аденина равно
количеству тимина,
а гуанина — цитозину:
А=Т, Г=Ц
-
количество пуринов равно
количеству пиримидинов:
А+Г=Т+Ц
Цепи ДНК
антипараллельны
антинаправленны
закручены одна вокруг другой
и вместе вокруг общей оси
ЛЕВАЯ ЦЕПЬ
ПРАВАЯ ЦЕПЬ
ПОЛИНУКЛЕОТИДНЫЕ
комплементарные
КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ – взаимодополнение, соответствие.

8.

Вспомните!
Атомы С дезоксирибозы
пронумерованы.
Если на одном конце
полинуклеотидной
цепи (со стороны Р)
пятый атом С – 5,
Азотистые основания
комплементарных цепей
соединяются в перевернутом виде.
То есть нуклеотиды
комплементарных цепей
антинаправлены.
Между Г=Ц
ТРОЙНЫЕ
водородные связи
УЧИТЬ!
С
С4
С1
С3
С2
С5
С4
С1
С3
С2
то на другом
конце этой же
цепи (со стороны Р)
атом С – 3.
С2
С3
С1
С4
С5
С2
С1
Формулы узнавать!
(писать не надо –
олимпиадный уровень)
С3
С4
С5
На
комплементарной
цепи все наоборот.
Между А=Т
ДВОЙНЫЕ
водородные связи

9.

1. В молекуле ДНК нуклеотиды с тимином (Т) составляют 24%
от общего числа нуклеотидов. Определите количество (в %)
нуклеотидов с гуанином (Г), аденином (А), цитозином (Ц) в
молекуле ДНК и объясните полученные результаты.
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ №1
А+Т+Ц+Г =100% - целая молекула
По правилу Чаргаффа:
Т=А , следовательно А =24%
100 - 24(А) – 24(Т) = 52% - это Г и Ц
Г=Ц, следовательно 52 : 2 = 26% - Г и Ц (каждого)
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ №2
А+Т+Ц+Г =100% - целая молекула
По правилу Чаргаффа:
50%
50%
А + Г = Т + Ц,
24% 26% 24% 26%
А=Т, Г=Ц
Выбираем любой
алгоритм, или
используем свой!
Задача
математическая!
Обязательно
объясняем
результаты!!!
С помощью правила
Чаргаффа.
2. В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет
20% от общего числа. Сколько нуклеотидов в % с тимином в этой
молекуле. В ответ запишите только соответствующее число.

10.

3. Какой процент нуклеотидов с цитозином содержит ДНК, если
доля её адениновых нуклеотидов составляет 10% от общего числа.
В ответ запишите только соответствующее число.
4. В молекуле ДНК количество нуклеотидов с цитозином
составляет 15% от общего числа. Какой процент нуклеотидов с
аденином в этой молекуле? В ответ запишите только
соответствующее число.

11.

5. В одной цепи молекулы ДНК количество нуклеотидов с
цитозином составляет 10% от общего числа, а гуанина 5%. Какой
процент нуклеотидов с аденином в этой молекуле? В ответ
запишите только соответствующее число.
6. В молекуле ДНК 100 нуклеотидов с тимином, что составляет
10% от общего количества. Сколько нуклеотидов с гуанином? В
ответ запишите только соответствующее количеству
нуклеотидов число.

12.

ФУНКЦИИ ДНК
хранение
передача (при делении клетки, при
размножении)
реализация наследственной
информации (при биосинтезе белка)
СВОЙСТВА ДНК
репликация (удвоение)
денатурация (разрушение)
ренатурация (восстановление)
репарация (восстановление)
мутация (перестройка)