Презентация "ДНК и РНК- нуклеиновые кислоты"

Вопросы для контроля

• Что такое углеводы?
• На какие группы делятся углеводы?
• Какими свойствами обладают углеводы?
• Какие функции выполняют углеводы?
• Что такое липиды?
• На какие группы делятся липиды?
• Какие функции выполняют липиды?
• Какими свойствами обладают липиды?

ДНК и РНК -

нуклеиновые

кислоты

Уникальность функций белков

Есть ли другие вещества, выполняющие те же функции ?

РЕГУЛЯТОРЫ

ФЕРМЕНТЫ

Другие гормоны, ц-АМФ, ионы

РНК – рибозимы

БЕЛКИ

СТРОИТЕЛЬНЫЙ

МАТЕРИАЛ

ЗАЩИТА

Углеводы, липиды

Матрицы?

ДВИЖЕНИЕ

ТРАНСПОРТ

т-РНК

Белки выполняют все функции , кроме одной –

ИНФОРМАЦИОННОЙ

не способны к самовоспроизведению

Эту функцию выполняет ДНК

главная и единственная ее функция

• 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 последова-тельности ее нуклеотидов записана вся наследственная программа организма

1 молекула ДНК

ген

ещё ген

хромосома

хромосомы в ядре

ДНК

клетка

1953

Открыта структура ДНК

Дата рождения

молекулярной биологии

Фрэнсис Крик

Джеймс Уотсон

Francis Harry Compton Crick

James Dewey Watson

Нобелевская премия 1962

Рентгеноструктурный портрет ДНК – знаменитое фото 51

Розалинд Франклин

1920 - 1958

http://www.bbc.co.uk/bbcfour/documentaries/features/rosalind-franklin.shtml

Молекулы ДНК и РНК можно увидеть в электронный микроскоп

ДНК бактериальных плазмид

ДНК реовируса

сканирующий электр. микроскоп

7

РНК

ДНК , выделенная

из одной хромосомы человека

http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/L/Laemmli.gif

ДНК и РНК – нерегулярные полимеры

мономер – нуклеотид

состоит из 3 частей

3. азотистое основание

2. фосфат

1. сахар

Одинаковая часть

Сахар

2’

Рибоза

Сахар

2’

H

дезокси рибоза

2’ -

Фосфат

Азотистое основание

5’

1’

3’

3’

H

Следующий нуклеотид цепочки

Нуклеотид

5’

Азотистое основание – одно из 4

1’

фосфат

3’

Сахар (рибоза / дезоксирибоза)

ДНК

Аденин, А

Гуанин, Г

Пурины

Пиримидины

Тимин, Т

Цитозин, Ц

ДНК

РНК

Аденин, А

Гуанин, Г

Пурины

Пиримидины

Убрали метильную группу

Тимин, Т

Цитозин, Ц

Урацил, У

Строение ДНК

1950 Правила Чаргаффа

Эрвин Чаргафф

Правила Чаргаффа

[ А ] + [ Г ] = [ Т ] + [ Ц ] = 50%

Объяснение правилам Чаргаффа дали Уотсон и Крик

ДНК – это 2 цепочки, соединенные по принципу комплементарности

Принцип комплементар-ности:

А Т

Г Ц

• - - - - -

• - - - - -
• - -

Прочнее

Слабые водородные связи!

Принципы строения ДНК

Нерегулярность

5 '

3 '

А

Т

Двуцепочечность

Ц

Г

Г

Ц

Комплементарность

Т

А

Антипараллельность

Г

Ц

Т

А

Т

А

Г

Ц

3 '

5 '

Какие черты в строении ДНК прямо указывают на ее функцию?

(Сравните со строением белков)

Строение РНК

Отличия РНК от ДНК

• Одноцепочечные молекулы
• Сахар – рибоза вместо дезоксирибозы
• У вместо Т
• Намного меньше – сравнимы по размеру с белками.

Виды РНК

• и-РНК = м-РНК информационная, матричная

до 10 тысяч нуклеотидов

• т- РНК транспортная

около 100 нуклеотидов

• р-РНК рибосомальная

2-3 тысячи нуклеотидов

линейная

как и белки, имеют

3-мерную конформацию

Образование вторичной структуры РНК

Ц

Г

Г

Ц

Г

Ц

У

А

А

У

Г У А У

Ц А У А

Схема образования петель в РНК

за счет комплементарных участков

27

Транспортная РНК

~ 100 нуклеотидов

«клверный лист»

Рибосомальная РНК

Самая большая из всех видов РНК –

2-3 тысячи нуклеотидов

16 S р-РНК

Функции РНК в порядке их открытия

• Информационная: реализация информации

Все виды РНК – посредники в передаче информации от ДНК к белку

1950-e

ДНК

белок

РНК

Место встречи всех трех РНК – ?

рибосома

Функции РНК в порядке их открытия

• 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

Функции РНК в порядке их открытия

• Каталитическая 1982

Рибозимы – РНК-ферменты

Не все РНК, а лишь некоторые:

р-РНК рибосом,

РНК некоторых вирусов

РНК в составе сплайсосомы

Адрес картинки http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Minimal_hammerhead_ribozyme_structure.png

Томас Чек

Минимальный рибозим, способный расщеплять РНК

38

Функции РНК в порядке их открытия

• Регуляторная 1990-е

Малые РНК регулируют работу генов в ядре и синтез белка в цитоплазме

Аналогична функции ДНК-связывающих белков

РНК сочетает свойства

• ДНК – принцип комплементарности, позволяющий матричное копирование молекулы

• Белков – трехмерную структуру, позволяющую выполнять самые разные функции (катализ, регуляцию, транспорт)

Матричное копирование

3-D форма и разнообразные функции

ДНК

РНК

Белок

Это не конец

а только начало

БИОЛОГИИ