3. Нуклеиновые кислоты

1. Раздел 2 «Клетка как биологическая система» лекция №3 «Органические вещества клетки – нуклеиновые кислоты»

1. Нуклеиновые кислоты
1.1. ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота)
1.2. РНК (рибонуклеиновая кислота)
2. АТФ (аденозинтрифосфорная кислота)
3.НАДФ (никотинамиддинуклеотидфосфат)
4. Витамины

2.

3. нуклеиновые кислоты

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

• в клетках обычно встречается В–форма – двойная
правозакрученная спираль, которая состоит из двух
нитей (или цепей), связанных между собой
водородными связями. Каждая нить представлена
чередующимися остатками дезоксирибозы и
фосфорной кислоты, причем, к дезоксирибозе
ковалентно присоединяется азотистое основание. При
этом азотистые основания двух нитей ДНК
направлены друг к другу и за счет образования
водородных связей образуют комплементарные пары:
А=Т (две водородных связи) и Г≡Ц (три водородных
связи). Поэтому нуклеотидные последовательности
этих цепей однозначно соответствуют друг другу.
Длина витка двойной спирали равна 3,4 нм, расстояние
между смежными парами азотистых оснований 0,34
нм, диаметр двойной спирали 1,8 нм.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22. Из истории открытия теломер:

23.

24. Структурная биология — раздел молекулярной биологии, биохимии и биофизики, занимающийся изучением структуры

Структурная биология — раздел молекулярной
биологии, биохимии и биофизики, занимающийся
изучением структуры биологических макромолекул,
в частности белков и нуклеиновых кислот.

25. Главные выводы по строению ДНК:

• 1. Каждая молекула ДНК состоит из двух
антипараллельных полинуклеотидных цепей, образующих
двойную спираль, закрученную (вправо, или влево) вокруг
центральной оси.
• 2. Антипараллельность обеспечивается соединением 5’конца одной цепи с 3’-концом другой цепи и наоборот.
Каждый нуклеозид (пентоза + основание) расположен в
плоскости, перпендикулярной оси спирали.
• 3. Две цепи спирали скреплены водородными связями
между основаниями А–Т (две) и Г–Ц (три).
• 4. Спаривание оснований высокоспецифично и происходит
по принципу комплементарности, в результате возможны
только пары А: Т, Г: Ц.
• 5. Последовательность оснований одной цепи может
значительно варьировать, но последовательность их в
другой цепи строго комплементарна.
• ДНК обладает уникальными свойствами репликации
(способностью к самоудвоению)

26.

27.

28.

Репликация прокариотической ДНК
Репликация эукариотической ДНК
Источник
Репликация прокариотической ДНК
имеет единственное начало.
Репликация эукариотической ДНК
имеет несколько источников.
Затраченное
время
Репликация прокариотической ДНК
занимает 40 минут.
Репликация эукариотической ДНК
может занять до 400 часов и более.
Происходит в
Репликация прокариотической ДНК
происходит в цитоплазме.
Репликация эукариотической ДНК
происходит в ядре.
Скорость
базовых
пар
Скорость репликации
прокариотической ДНК составляет
2000 пар оснований в секунду.
Репликация ДНК эукариот составляет
100 пар оснований в секунду.
Нуклеотид
Репликация прокариотической ДНК
имеет фрагменты Окадзаки длиной
от 1000 до 2000 нуклеотидов.
Репликация ДНК эукариот состоит из
фрагментов Окадзаки длиной 100-200
нуклеотидов.

29. Сравните:

30.

31.

32.

33.

34.

35.

36.

37.

38.

• Шпи́лька (англ. stem-loop, hairpin) — в молекулярной
биологии элемент вторичной структуры РНК, а также
одноцепочечной ДНК. Шпилька образуется в том случае, когда
две последовательности одной и той же цепи комплементарны
друг другу и соединяются друг с другом, перегибаясь одна к
другой и образуя на конце неспаренный участок — петлю.
Такие комплементарные последовательности нередко
представляют собой палиндромные последовательности.

39.

40.

41. АТФ

42.

43.

44.

НАДФ и кофермент А

45. Особую группу производных нуклеотидов составляют переносчики водорода. Молекулярный и атомарный водород обладает большой

химической активностью и
выделяется или поглощается в ходе различных биохимических процессов. Одним из
наиболее широко распространенных переносчиков водорода является
никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ).
• Молекула НАДФ способна
присоединять два атома или
одну молекулу свободного
водорода, переходя в
восстановленную форму
НАДФ⋅H2 .
• В таком виде водород может
быть использован в различных
биохимических реакциях.
Нуклеотиды могут также
принимать участие в
регуляции окислительных
процессов в клетке.

46.

47. Кофермент А

• Коферменты, или коэнзимы — малые
молекулы небелковой природы, специфически
соединяющиеся с соответствующими белками,
называемыми апоферментами, и играющие
роль активного центра молекулы фермента.
• Кофермент A (коэнзим A, КоA) —один из
важнейших коферментов, принимающий
участие в реакциях переноса ацильных групп
при синтезе и окислении жирных кислот и
окислении пирувата в цикле лимонной
кислоты (в энергетическом обмене).

48.

витамины

49.

Витами́ны (от лат. vita «жизнь» + амин) — группа низкомолекулярных
органических соединений относительно простого строения и
разнообразной химической природы. Это сборная по химической природе
группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной
необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной
части пищи (в общем случае — из окружающей среды). Автотрофные
организмы также нуждаются в витаминах, получая их либо путём синтеза,
либо из окружающей среды.
Витамины выполняют каталитическую функцию в составе активных
центров разнообразных ферментов, а также могут участвовать в
гуморальной регуляции в качестве экзогенных прогормонов и гормонов.
Несмотря на исключительную важность витаминов в обмене веществ, они
не являются ни источником энергии для организма (не обладают
калорийностью), ни структурными компонентами тканей.