Similar presentations:
Нуклеиновые кислоты (строение, свойства и синтез). Тема 14
1.
Нуклеиновыекислоты
(строение,свойства и синтез)
2.
3.
В 1869 г. Фридрих Мишер, швейцарский врач-биохимик, выделил нуклеиновые кислоты из ядерклеток гноя. Эти клетки содержали фосфоорганическое вещество, которое Мишер назвал
«нуклеином».
В 1889 г. Альтман обнаружил и выделил нуклеиновую кислоту из дрожжей, в ее составе он
обнаружил ортофосфорную кислоту.
В 1890-96 г. Пиккард открыл азотистое основание гуанин, позже были открыты остальные
(тимин, цитозин, аденин, урацил)
В 1905 г. Э. Чаргаф сформулировал правило соответствия пуриновых и пиримидиновых
основания в составе ДНК.
В 1912 г. Леви обнаружил, что в состав нуклеиновых кислот входит углевод пентоза.
Таким образом, в начале 20 века был полностью изучен состав всех нуклеиновых кислот,
однако вопрос об их строении оставался открытым до 50-х г. 20 века.
В 1936 г. советский ученый Белозерский доказал что в проростках конского каштана содержится
тимонуклеиновая кислота, которая относится только к животным кислотам.
В 1936 г. Дэвидсон и Брамс доказали что природа нуклеиновых кислот одинакова в животных и
растительных клетках. С этого времени стали различать РНК и ДНК.
В 1944 г. О. Эвери и сотрудники доказали, что наследственная информация у бактерий
передается посредством ДНК.
В 1950 г. Р. Франклин установила наличие дух цепей в ДНК с помощью ренгеноструктурного
анализа.
В 1953 г. американские биохимики Дж. Уотсон и Ф.Крик установили расположение частей
молекулы ДНК
В 1970 г. Гриффитс и Боннер при использовании электронного микроскопа доказали
двуспиральную структуру ДНК
4.
СТРУКТУРЫ ДНК И РНКВ 1953 г. американский биохимик Дж. Уотсон и английский физик Ф. Крик
построили модель пространственной структуры ДНК; которая имеет
вид двойной спирали. Она соответствовала данным английских ученых Р.
Франклин и М. Уилкинса, которые с помощью рентгеноструктурного
анализа ДНК смогли определить общие параметры спирали, ее диаметр
и расстояние между витками. В 1962 г. Уотсону, Крику и Уилкинсу за это
важное открытие была присуждена Нобелевская премия.
5.
6.
Нуклеиновые кислотыДезоксирибонуклеиновая
кислота
ДНК (англ. DNA)
Рибонуклеиновая
кислота
РНК (англ. RNA)
7.
8.
9.
10.
11.
ХлоропластМитохондрия
12.
Длина ДНК ядра клетки человека если еевытянуть в виде нити составит 2 метра. Как же
она может поместиться в ядро и в клетку?
13.
14.
ДНКВ СОСТАВЕ ХРОМОСОМ
15.
16.
17. Сравнительная характеристика ДНК и РНК
ДНК1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Биологический полимер
Мономер – нуклеотид
4 типа азотистых оснований:
аденин, тимин, гуанин,
цитозин.
Комплементарные пары:
аденин-тимин, гуанин-цитозин
Местонахождение - ядро
Функции – хранение
наследственной информации
Сахар - дезоксирибоза
РНК
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Биологический полимер
Мономер – нуклеотид
4 типа азотистых оснований:
аденин, гуанин, цитозин,
урацил
Комплементарные пары:
аденин-урацил, гуанин-цитозин
Местонахождение – ядро,
цитоплазма
Функции –перенос, передача
наследственной информации.
Сахар - рибоза
18.
Нуклеиновые кислоты строятся из нуклеотидовНуклеотиды состоят из:
1. Азотистого основания
2. Углевода (рибозы или дезоксирибозы)
3. Остатка фосфорной кислоты
19.
Пуриновые и пиримидиновые основания, входящие всостав нуклеотидов, представляют собой замещенные
производные пурина и пиримидина.
20.
21.
Сопряжение - электронных облаков обуславливаетплоскую структуру пуриновых и пиримидиновых
оснований.
22.
Нуклеозидыпостроены
из
пуринового
или
пиримидинового основания, к которому присоединен
углевод (рибоза или дезоксирибоза).
Углевод присоединяется к пуриновым основаниям в
N9 – положении, к пиримидиновым основаниям – в N1 –
положении.
Если в состав нуклеозида входит рибоза, то он
называется рибонуклеозидом, а если дезоксирибоза,
то дезоксирбонуклеозидом.
23.
24.
Образование нуклеозидаNH2
N
O
N
H
5
HOCH2
цитозин
OH
O
1
4
3
OH
2
OH
нуклеозид
цитидин
активная OH-группа
рибоза
25.
Рибонуклеозиды, входящие в состав РНК26.
Дезоксирибонуклеозиды,входящие в
состав ДНК
27.
Нуклеотиды производные нуклеозидовфосфорилированные по одной или более
гидрооксильным группам остатка углевода
(рибозы или дезоксирибозы).
Номера
атомов
углерода
рибозы
или
дезоксирибозы при описании структуры
нуклеотида обозначаются со штрихом, 5’, 3’, 2’.
28.
29.
ДНК – полимер дезоксирибонуклеотидов,связанных
между
собой
3’,5’–
фосфодиэфирными связями.
Полимерная молекула ДНК полярна. На одном
конце находится 5’– гидроксил или 5’ –
фосфатная группа, на другом - 3’ – гидроксил
или 3’ – фосфатная группа.
30.
31.
32.
33.
Пары азотистых оснований34.
Правило Чаргаффа: в молекуле ДНК всехживых
организмов содержание остатков
Аденина (А) равно содержанию остатков
Tимина (Т), а содержание остатков Цитозина (Ц)
равно содержанию остатков Гуанина (Г).
35.
Пара оснований аденин – тимин36.
Пара оснований гуанин - цитозин37.
Наложение пар основанийаденин-тимин и гуанин-цитозин
38.
5’3’
3’
5’
Цепи ДНК в двойной спирали ДНК антипараллельны
39.
40.
Синтез ДНК41.
Синтез ДНК в живых организмахназывается репликацией
Репликация = удвоение
42.
43.
Новая ДНК синтезируется наматрице, в качестве которой
выступает молекула ДНК
ДНК
синтезируется
дезоксирибонуклеозид-5’трифосфатов
из
44.
45.
46.
ЦепьДНК
синтезируется
в
направлении от 5’-конца к 3’-концу
47.
Синтезирующаяся цепь ДНКкомплиментарна
матричной
цепи.
3’-конец Матричная цепь 5’-конец
-А-Т-Т-Ц-Г- Г- А-Т-А-Т-Г-Т-А-А-Г-Ц-Ц-Т-А-Т-А-Ц5’-конец
Синтезированная
цепь
3’-конец
48.
Синтез ДНК осуществляется ферментом ДНКполимеразой.Данный фермент не только катализирует
присоединение нуклеотидов, но и проверяет
правильность присоединения.
Для начала синтеза ДНК-полимераза требует
наличия «затравки». В роли затравки при
синтезе ДНК в организме выступает короткая
молекула
РНК,
которая
синтезируется
специальным ферментом – праймазой.
49.
50.
51.
Наглядная иллюстрация процесса репликации ДНК52.
53.
Кольцевые молекулы ДНК, напримербактериальные
хромосомы,
реплицируются следующим образом: