Лекция 4 Нуклеиновые кислоты Нуклеиновые кислоты

Лекция 4. Нуклеиновые кислоты.

Нуклеиновые кислоты – ДНК (DNA) и РНК (RNA) , это полимеры, состоящие из нуклеотидов. Нуклеотиды построены из трех компонентов: пиримидинового или пуринового основания, пентозы(сахара) и остатка фосфорной кислоты. Нуклеотиды связаны между собой в цепь фосфодиэфирной связью. Нуклеозиды состоят из азотистого основания и сахара. У эукариот ДНК локализована в ядре, у прокариот 1 хромосома, замкнутая в кольцо – в цитоплазме. У прокариот и низших эукариот обнаружены внехромосомные ДНК – плазмиды. У всех организмов рибонуклеиновые кислоты: информационные (m. RNA), транспортные (t. RNA), рибосомальные (r. RNA) и малые ядерные (sn. RNA) находятся в цитоплазме клеток.

Пиримидиновые азотистые основания

Пуриновые азотистые основания

Некоторые физиологически значимые пурины

Нуклеотид Сахара Аденозин – 5’ – монофосфат Эфиры – продукты замещения атома водорода гидроксильной группы спиртов или фенолов на какой –либо радикал R–O–H R – O – R 1 спирт эфир СН 3 СН 2 -ОН этиловый спирт СН 3 СН 2 – О – СН 2 СН 3 диэтиловый эфир

Номенклатура азотистых оснований Основание Рибонуклеотид Рибонуклеозид Аденин (А) Аденилат (r. AMP) Аденозин Цитозин(C) Цитидилат (r. CMP) Цитидин Гуанин (G) Гуанилат (r. GMP) Гуанозин Урацил (U) Уридилат (r. UMP) Уридин Основание Дезоксирибонуклеотид Дезоксирибонуклеозид Аденин (А) Дезоксиаденилат(d. AMP) Дезоксиаденозин Цитозин(C) Дезоксицитидилат(d. CMP) Дезоксицитидин Гуанин (G) Дезоксигуанилат(d. GMP) Дезоксигуанозин Тимин (T) Дезокситимидилат(d. TMP) Дезокситимидин

Аденозинтрифосфат АТФ (ATP) АТФ - Главный поставщик энергии во всех клетках. Каждая из 3 х фосфатных групп может быть отщеплена путем гидролиза в форме ортофосфата - HPO 4 - (или Pi- неорганический фосфат).

При отщеплении фосфатного остатка от молекулы АТФ свободная энергия этой молекулы уменьшается. Поскольку энергия не исчезает и не возникает, а только переходит из одной формы в другую, высвободившаяся энергия используется в реакциях и процессах, протекающих с потреблением энергии. Обычно АТФ, АДФ и АМФ в клетке находятся в комплексе с ионами магния и марганца Кроме АТФ (ATP) в клетках обязательно есть дезоксирибонуклеотидтрифосфаты: d. ATP, d. GTP, d. CTP, d. TTP, а также рибонуклеотидтрифосфаты: GTP, CTP, UTP

Циклические нуклеотиды являются внутриклеточными «посредниками» . Участвуют в передаче гормональных сигналов

Общая формула нуклеотидов Домашнее задание: нарисовать в лекционной тетради все формулы рибонуклеотидов и дезоксирибонуклеотидов в соответствии с общей формулой и предыдущими слайдами

Соединение нуклеотидов в одной цепи молекул РНК и ДНК

Комплементарное соединение (взаимное соответствие) азотистых оснований двух цепей в молекуле ДНК А-Т, Г-Ц

Двойная спираль ДНК

Разные конформации ДНК

Универсальный генетический код Аминокислоты № 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 — Метионин Триптофан Фенилаланин Тирозин Гистидин Аспарагиновая кислота Цистеин Глутамин Лизин Глутаминовая кислота Изолейцин Валин Пролин Треонин Аланин Глицин Серин Лейцин Аргинин Кодоны Ter Met Trp Phe Tyr His Asn Asp Cys Gln Lys Glu Ile Val Pro Thr Ala Gly Ser Leu Arg TAA, TAG, TGA ATG TGG TTT, TTC TAT, TAC CAT, CAC AAT, AAC GAT, GAC TGT, TGC CAA, CAG AAA, AAG GAA, GAG ATT, ATC, ATA GTA, GTC, GTG, GTT CCA, CCC, CCG, CCT ACA, ACC, ACG, ACT GCA, GCC, GCG, GCT GGA, GGC, GGG, GGT TCA, TCC, TCG, TCT, AGC CTA, CTC, CTG, CTT, TTG, TTA CGA, CGC, CGG, CGТ, AGG, AGA

Упаковка ДНК

Схемы и электронные микрофотографии линейной (А) и кольцевой (Б) ДНК

Схема (А) и электронные микрофотографии (Б) спиральной и релаксированной формы кольцевой ДНК

Репликация

Репарация ДНК

Денатурация (плавление) и ренатурация DNA

Полимеразно-цепная реакция (ПЦР)