Нуклеїнові кислоти. Класифікація. Будова. Біологічне значення. Нуклеопротеїни

1.

2.

Нуклеїнові кислоти. Класифікація.
Будова. Біологічне значення.
Нуклеопротеїни.

3.

Нуклеїнові кислоти це основні субстрати
життя; роль в процесі синтезу білка і
формування спадковості; адаптації до
постійних змін умов існування.
Забезпечують збереження і переду генетичної
інформації
беруть участь у її реалізації шляхом
програмування процесів біосинтезу всіх білків в
організмі .
Мономерами НК є нуклеотиди які входять в
склад коферментів, ферментів і тим самим
приймають участь в регуляції обміну речовин, а
також у акумулюванні і трансформації енергії.

4.

ДНК
Збереження і передачі генетичної
інформації, знаходиться в ядрі
клітини.
Молекулярна маса велика, хоча
РНК
і-РНК- переписує ген. інформацію з
ДНК і переносить в рибосому. Є
матрицею для синтезу білка.
т-РНК – транспортує АК до
рибосом.
р-РНК – знаходиться в рибосомах на
яких проходить біосинтез білка.
Молекулярна маса
залежить відносно від маси
організму
і-РНК 500 тис. – 2 млн. Да. 2-3% всієї
РНК т-РНК 75 -90 нуклеотидів. 1620% всієї РНК
р-РНК – 0,5 тис. Да. 88% всієї РНК
Подвійна спіраль
Один ланцюг
Азотисті основи – А,Т,Г,Ц
А,У,Г,Ц
Пентоза= дезоксирибоза.
Рибоза

5.

Пуринові та піримідинові
азотисті основи

6.

Піримідинові та пуринові основи.
Лактамна та лактимна форми НК
ПУРИН

7.

Будова пентоз
D рибоза
2 дезокси D рибоза

8.

Будова нуклеїнових кислот
Нуклеїнові кислоти, подібно до білків, являють
собою високомолекулярні органічні сполуки,
проте на відміну від білків, які утворюють при
гідролізі
α-амінокислоти,
мономерними
одиницями нуклеїнових кислот є нуклеотиди.
Тому
нуклеїнові
кислоти
називають
ще
полінуклеотидами.
Мономери нуклеїнових кислот — нуклеотиди —
мають також доволі складну будову. При
гідролізі нуклеотидів утворюються вуглевод,
ортофосфорна
кислота
та
гетероциклічні
основи.

9.

Будова нуклеотида та нуклеозида

10.

Мінорні азотисті основи
5-метилцитозин
Дигідроурацил
4-діурацил
Гіпоксантин
Метильовані А і Г
Роль азотистих основ:
є специфічними сигналами, що відгірають роль
у реалізації генетичної інформації, її
збереження.
входять до складу т-РНК і формуюють її вищі
структури.

11.

Властивості нуклеотидів
входять до складу ДНК і РНК
універсальне джерело енергії
входять до складу коферментів НАД,ФАД, HSKoa
АМФ служить переносником метильної групи у виді Sаденозилметіонін.
Є алостеричними регуляторами ферментів
приймають участь у ролі акцепторів в окиснювальному
фосфорилюванні
виконуюють роль вторинних месенджерів в реалізації
гормонального ефекту (ц. АМФ, ц.ГМФ)
приймають участь в обміні речовин: УТФ- у вуглеводному
обміні, ГТФ- біосинтез білка, ЦТФ- фосфоліпідів
В медицині використовують структурні аналоги нуклеотидів
5-фторурацил- як ХТП
Алопуринол- конкурентний інгібітор ксантиноксидази, при лікуванні
подагри.

12.

Будова ц. АМФ, ц.ГМФ

13.

Роль та властивості ДНК
Збережння спадкової інформації
Передавання спадкової інформації з
покоління в покоління
Реалізація генетичної інформації щляхом
експресії генів. (ДНК-і РНК- БІЛОК)
Реакційна здатність ДНК при рН більше 4
Висока в'язкість і оптична активність, ДНК
обертає площину поляризованого світла
Поглинає УФ, при 260 нм.
Денатурація

14.

ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) –
високомолекулярна органічна сполука,
біополімер, мономерами
якого є нуклеотиди
Склад кожного нуклеотида:
• залишок фосфорної кислоти
• дезоксирибоза
• одна з чотирьох азотистих основ: аденін
(А), гуанін (Г), цитозин (Ц), тимін (Т)

15.

Структури ДНК
Первинна - послідовність
нуклеотидів у
полінуклеотидному ланцюзі.
Нуклеотиди з’єднуються один з
одним 3-5 фосфодиефірним
зв’язком.

16.

17.

Вторинна структура ДНК

18.

Франсіс Крік
Джеймс Уотсон
1953 рік. Сформульовано уявлення про структуру та
створено модель ДНК (Ф. Крік, Дж. Уотсон,
М. Уілкінс, в 1962 році отримали Нобелівську премію)

19.

Модель просторової структури ДНК
(Уотсона-Кріка)
1. Молекула ДНК складається
з двох полінуклеотидних
ланцюгів, закручених вправо
навколо спіральної осі в
подвійну спіраль
2. Два ланцюги в молекулі
ДНК антипаралельні: один
ланцюг має напрямок 5/→3/,
інший - 3/→5/

20.

Модель просторової структури ДНК
(Уотсона-Кріка)
4. Структура ДНК нагадує
гвинтову драбину, бічні
частини якої утворені
цукрофосфатним
каркасом, а східці –
спареними основами

21.

Діаметр біоспіралі 2 нм, відстань між сусідніми нуклеотидами становить 0,34 нм,
повний виток подвійної спіралі (десять пар нуклеотидів) має довжину 3,4 нм.

22.

Для молекули ДНК характерні
правила Чаргафа:
1. Сума пуринових основ дорівнює сумі
піримідинових основ: А+Г=Т+Ц
2. Г+Т=А+Ц, або (Г+Т)/(А+Ц)=1
3. Правило еквівалентності: А=Т; Г=Ц

23.

Будова хромосом
Ядерна ДНК з білками гістонами утворює хроматинові
волокна

24.

Третинна структура ДНК суперспіралізація

25.

Рибонуклеїнова кислота (РНК)
• більшість молекул РНК
одноланцюгові (у ретровірусів
– дволанцюгові)
• вміст РНК в будь-яких
клітинах у 5-10 разів
перевищує вміст ДНК

26.

Існують три основні
типи РНК:
1) інформаційна (іРНК)
2) рибосомальна (рРНК)
3) транспортна (тРНК)
Є два типи рРНК: один з білками
утворює велику субодиницю рибосоми,
інший – малу субодиницю рибосоми;
Існує до 60 видів тРНК
Всі вони відіграють важливу роль в
процесі розшифрування генетичної
інформації та синтезуються у ядрі під час
транскрипції

27.

Співвідношення кількості різних
типів РНК у клітинах еукаріот та
їхні функції:
Рибосомальна РНК (80%) – разом з
рибосомними білками утворює
структурний каркас рибосом
Інформаційна РНК (5%) - переносить
інформацію про первинну структуру
білка з ядра від ДНК у цитоплазму до
рибосом
Транспортна РНК (15%) – доставляє
активовану амінокислоту до рибосоми
для включення її в поліпептидний
ланцюг

28.

Т - РНК
Антикодон- триплет нуклеотидів,
має бути комплементарним
кодону на і-РНК.
ЦЦА-ОН група, до якої
приєднується АК.
Дигідроурацилова- має сайт, для впізнавання т-РНК фермента аміноацилтРНК синтетази, при цьому фермент впізнає АК, а потім відповідну т-РНК по
антикодону.
Псевдоуридинова забезпечує зв'язування т-РНК із
рибосомою.
Ф-ція т-РНК полягає у ролі адаптора між АК і і-РНК.

29.

Будова р- РНК

30.

РНК еукаріот та прокаріот

31.

Дозрівання і- РНК (процесінг)
,
,
Сплайсинг- вирізання інторнів, і
зшивання екзонів.
Поліаденілування (3 -АМФ)
Кепування ( 5 -кеп)