Биохимические основы наследственности

1. Биохимические основы наследственности

Лекция 3

2.

Нуклеиновая кислота представляет собой
гигантскую молекулу, построенную из многих
повторяющихся единиц, называемых
нуклеотидами. Нуклеотид состоит:
• азотистого основания,
• сахара( рибоза, дезоксорибоза)
• остатка фосфорной кислоты.

3.

4.

• Азотистые основания представлены двумя
пуриновыми производными – аденином (А) и
гуанином (Г), и тремя пиримидиновыми –
цитозином (Ц), тимином (Т) и урацилом (У).
• в состав ДНК входят А, Г, Ц, Т;
• в РНК – А, Г, Ц. А тимин здесь заменён на
урацил
• Сахар, входящий в состав нуклеотида,
содержит пять углеродных атомов(пентоза). В
зависимости от вида пентозы,
присутствующей в нуклеотиде, различают 2
типа нуклеиновых кислот –
дезоксирибонуклеиновую (ДНК) и
рибонуклеиновую (РНК).

5. Нуклеиновые кислоты:

6.

• в ядре клетки, главным образом в хромосомах,
содержится особое вещество —
дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), которая и
определяет строение синтезирующихся в организме
белков. ДНК : состоит из двух спиральных цепей,
закрученных в виде винтовой лестницы со
ступеньками между этими цепями

7.

• Боковые цепи этой лестницы
— молекулы сахара,
соединенные фосфорными
остатками, а ступеньки —
присоединенное к каждой
молекуле сахара одно из
оснований — аденин (А),
тимин (Т), гуанин (Г) и
цитозин (Ц). Эти основания
попарно связаны, легко
распадающимися
водородными связями с
соблюдением строгой
закономерности

8.

• Размеры молекулы ДНК различны, но у
каждого вида она имеет определенную
величину. Последовательность
оснований также может быть любой, но
опять-таки для каждой молекулы строго
постоянной. Следовательно, молекулы
ДНК могут бесконечно варьировать как
по длине самой цепи, так и по
расположению в ней оснований.

9. молекулы РНК, однонитевые. Построены они аналогично нитям ДНК, только в состав их молекул входит не дезоксирибоза, а рибоза, и

вместо тимина
у них имеется урацил.

10.

11.

• В ДНК хранится наследственная информация
о всех свойствах клетки и организма в целом.
Различные виды РНК принимают участие в
реализации наследственной информации
через синтез белка.
• Элементарной единицей наследственности
является ген.
• Ген – это участок молекулы ДНК,
характеризуемый специфической для него
последовательностью нуклеотидов, и
способный изменяться путём мутирования.
• Молекула ДНК может содержать множество
генов. У человека имеется около 30-40 тыс.
генов, каждый из которых кодирует
определенный полипептид.

12.

• Репликация – единственно возможный
способ увеличения числа молекул ДНК.
• с помощью фермента ДНК-полимеразы
разрываются слабые водородные связи между двумя
цепями ДНК, образуются одноцепочечные нити.
Затем к каждой цепочке достраиваются по принципу
комплементарности нуклеотиды (А-Т, Г-Ц),
образуя две
двухцепочечные
молекулы ДНК.

13. Транскрипция («переписывание) – перенос генетической информации от ДНК в РНК.

14.

• Транскрипция заключается в том, что на
одной из нитей ДНК происходит матричный
синтез нити м-РНК. С помощью фермента –
РНК-полимеразы, который прикрепляется к
началу участка ДНК, расплетает двойную
спираль ДНК и, перемещаясь вдоль одной из
нитей, последовательно строит рядом с ней
комплементарную ей нить РНК.
Образованная нить РНК содержит
информацию, точно переписанную с
соответствующего участка ДНК. Далее
молекулы РНК выходят из ядра в цитоплазму
и соединяются с рибосомами, где происходит
процесс трансляции.

15.

16.

• Трансляция (перевод) – процесс декодирования, в
результате которого информация с языка м-РНК
переводится на язык аминокислот. Центральное
место в трансляции принадлежит рибосамам.
Рибосома образована двумя субъединицами –
большой и малой, состоящими из р-РНК и белков.
• Аминокислоты, синтезированные клеткой,
доставляются к месту сборки из них белка, т.е.
рибосомы, посредством т-РНК. Каждой
аминокислоте в м-РНК соответствует
определенная тройка (триплет) нуклеотидов,
называемая кодоном этой аминокислоты. В м-РНК
существуют кодоны: инициирующие (АУГ),
определяющие начало синтеза белка;
терминирующие (стоп-кодон: УАГ, УАА, УГА),
заканчивающие синтез белка. Сигналом к
завершению трансляции служит один из трех стопкодонов.

17.

18.

• Генетическая информация,
содержащаяся в ДНК и м-РНК,
заключена в последовательности
расположения нуклеотидов в
молекулах. Перенос информации с
языка нуклеотидов на язык аминокислот
осуществляется с помощью
генетического кода.
• Генетический код – это система
записи информации о
последовательности расположения
нуклеотидов в ДНК и и-РНК.

19.

• Белки́ (протеи́ны, полипепти́ды) — в
органические вещества, состоящие из
аминокислот, соединённых в цепочку
пептидной связью.
• В живых организмах аминокислотный
состав белков определяется
генетическим кодом,