Скачать презентацию Уникальность функций белков Есть ли другие Скачать презентацию Уникальность функций белков Есть ли другие

ДНК и РНК - нуклеиновые кислоты.pptx

  • Количество слайдов: 57

. .

Уникальность функций белков Есть ли другие вещества, выполняющие те же функции ? РЕГУЛЯТОРЫ ФЕРМЕНТЫ 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 ТРАНСПОРТ т-РНК ДВИЖЕНИЕ Матрицы?

Белки выполняют все функции, кроме одной – ИНФОРМАЦИОННОЙ не способны к самовоспроизведению Белки выполняют все функции, кроме одной – ИНФОРМАЦИОННОЙ не способны к самовоспроизведению

Эту функцию выполняет ДНК главная и единственная ее функция Эту функцию выполняет ДНК главная и единственная ее функция

§ ДНК – самая большая молекула в клетке. Она намного больше белков и РНК § 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 последовательности ее нуклеотидов записана вся наследственная программа организма

1 молекула ДНК ген ещё ген хромосома хромосомы в ядре ДНК клетка 1 молекула ДНК ген ещё ген хромосома хромосомы в ядре ДНК клетка

1953 Открыта структура ДНК Дата рождения молекулярной биологии Джеймс Уотсон Фрэнсис Крик 1953 Открыта структура ДНК Дата рождения молекулярной биологии Джеймс Уотсон Фрэнсис Крик

James Dewey Watson Francis Harry Compton Crick James Dewey Watson Francis Harry Compton Crick

Рентгеноструктурный портрет ДНК – знаменитое фото 51 Розалинд Франклин 1920 - 1958 Рентгеноструктурный портрет ДНК – знаменитое фото 51 Розалинд Франклин 1920 - 1958

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

Молекулы ДНК и РНК можно увидеть в электронный микроскоп ДНК бактериальных плазмид Молекулы ДНК и РНК можно увидеть в электронный микроскоп ДНК бактериальных плазмид

ДНК реовируса сканирующий электр. микроскоп ДНК реовируса сканирующий электр. микроскоп

РНК ДНК, выделенная из одной хромосомы человека http: //users. rcn. com/jkimball. ma. ultranet/Biology. Pages/L/Laemmli. РНК ДНК, выделенная из одной хромосомы человека http: //users. rcn. com/jkimball. ma. ultranet/Biology. Pages/L/Laemmli. gif

ДНК и РНК – нерегулярные полимеры мономер – нуклеотид состоит из 3 частей 3. ДНК и РНК – нерегулярные полимеры мономер – нуклеотид состоит из 3 частей 3. азотистое основание 2. фосфат Одинаковая часть 1. сахар

Сахар 2’ Рибоза Сахар 2’ Рибоза

Сахар 2’ H 2’ - дезоксирибоза Сахар 2’ H 2’ - дезоксирибоза

Фосфат Азотистое основание 5’ 1’ 3’ H Следующий нуклеотид цепочки Фосфат Азотистое основание 5’ 1’ 3’ H Следующий нуклеотид цепочки

Нуклеотид 5’ 1’ фосфат Азотистое основание – одно из 4 3’ Сахар (рибоза / Нуклеотид 5’ 1’ фосфат Азотистое основание – одно из 4 3’ Сахар (рибоза / дезоксирибоза)

ДНК Аденин, А Гуанин, Г Пурины Пиримидины Тимин, Т Цитозин, Ц ДНК Аденин, А Гуанин, Г Пурины Пиримидины Тимин, Т Цитозин, Ц

РНК ДНК Аденин, А Гуанин, Г Пурины Пиримидины Убрали метильную группу Тимин, У Урацил, РНК ДНК Аденин, А Гуанин, Г Пурины Пиримидины Убрали метильную группу Тимин, У Урацил, Т Цитозин, Ц

АТФ – аденозин трифосфат Аденин макроэргические связи рибонуклеотид АТФ – аденозин трифосфат Аденин макроэргические связи рибонуклеотид

АТФ является своеобразным аккумулятором энергии в живых организмах. При гидролизе АТФ связи Р-О-Р легко АТФ является своеобразным аккумулятором энергии в живых организмах. При гидролизе АТФ связи Р-О-Р легко разрываются, при этом выделяется большое количество энергии ≈ 33 к. Дж/моль.

Гидролиз АТФ до АДФ (аденозиндифосфорной кислоты) + Н 2 О АТФ + Н 3 Гидролиз АТФ до АДФ (аденозиндифосфорной кислоты) + Н 2 О АТФ + Н 3 РО 4 АДФ

Никотинамиднуклеотиды: никотинамидадениндинуклеотид (NAD или НАД) и его фосфат (NADP или НАДФ) - выполняют важную Никотинамиднуклеотиды: никотинамидадениндинуклеотид (NAD или НАД) и его фосфат (NADP или НАДФ) - выполняют важную роль коферментов большого числа ферментов дегидрогеназ и, следовательно, являются участниками окислительно-восстановительных реакций; - могут существовать как в окисленной (НАД+, НАДФ+), так и восстановленной (НАДН, НАДФН) формах

Синтез цепочки из нуклеотидов § Реакция конденсации – отщепление молекулы воды. HO 1 3 Синтез цепочки из нуклеотидов § Реакция конденсации – отщепление молекулы воды. HO 1 3 2 H Мономер Полимер Затрата энергии Е HO 1 H HO H 2 O 2 3 4 H

Ц 5’ 3’ ОН Т Ц 5’ 3’ ОН Т

Ц 5’ Фосфодиэфирная связь 3’ ОН Н 5’ 3’ ОН Т Ц 5’ Фосфодиэфирная связь 3’ ОН Н 5’ 3’ ОН Т

5' конец цепи Ц Направление роста 5’ Фосфодиэфирная связь Т 3’ Фосфодиэфирная ОН связь 5' конец цепи Ц Направление роста 5’ Фосфодиэфирная связь Т 3’ Фосфодиэфирная ОН связь 3' конец цепи 5’ 3’ ОН A

Растущий конец – всегда 3´ для всех нуклеиновых кислот – ДНК и РНК Растущий конец – всегда 3´ для всех нуклеиновых кислот – ДНК и РНК

Строение ДНК Строение ДНК

1950 Правила Чаргаффа Эрвин Чаргафф 1950 Правила Чаргаффа Эрвин Чаргафф

Правила Чаргаффа [ А ] + [ Г ] = [ Т ] + Правила Чаргаффа [ А ] + [ Г ] = [ Т ] + [ Ц ] = 50%

Объяснение правилам Чаргаффа дали Уотсон и Крик ДНК – это 2 цепочки, соединенные по Объяснение правилам Чаргаффа дали Уотсон и Крик ДНК – это 2 цепочки, соединенные по принципу комплементарности

Принцип комплементарности: А ----- Т Г ------- Ц Прочнее Слабые водородные связи! Принцип комплементарности: А ----- Т Г ------- Ц Прочнее Слабые водородные связи!

НО Ц 5’ 3’ A Т Т 3’ ОН 5’ 3’ ОН A Г НО Ц 5’ 3’ A Т Т 3’ ОН 5’ 3’ ОН A Г 5’

2 нм 1 виток – 10 н. п. 3. 4 нм На одну н. 2 нм 1 виток – 10 н. п. 3. 4 нм На одну н. п. приходится 0. 34 нм

Принципы строения ДНК 5' 3' А Г Г Т Ц А А Ц 5' Принципы строения ДНК 5' 3' А Г Г Т Ц А А Ц 5' Нерегулярность Т Ц Ц А Двуцепочечность Комплементарность Антипараллельность Г Т Т Г 3'

Какие черты в строении ДНК прямо указывают на ее функцию? (Сравните со строением белков) Какие черты в строении ДНК прямо указывают на ее функцию? (Сравните со строением белков)

Строение РНК Строение РНК

Отличия РНК от ДНК 1. Одноцепочечные молекулы 2. Сахар – рибоза вместо дезоксирибозы 3. Отличия РНК от ДНК 1. Одноцепочечные молекулы 2. Сахар – рибоза вместо дезоксирибозы 3. У вместо Т 4. Намного меньше – сравнимы по размеру с белками.

Виды РНК 1. и-РНК = м-РНК информационная, матричная линейная до 10 тысяч нуклеотидов 2. Виды РНК 1. и-РНК = м-РНК информационная, матричная линейная до 10 тысяч нуклеотидов 2. т- РНК транспортная около 100 нуклеотидов 3. р-РНК рибосомальная 2 -3 тысячи нуклеотидов как и белки, имеют 3 -мерную конформацию

Образование вторичной структуры РНК Г Ц Ц У У Ц Г Г А А Образование вторичной структуры РНК Г Ц Ц У У Ц Г Г А А ГУАУ ЦАУА

Схема образования петель в РНК за счет комплементарных участков Схема образования петель в РНК за счет комплементарных участков

Транспортная РНК ~ 100 нуклеотидов «клеверный лист» Транспортная РНК ~ 100 нуклеотидов «клеверный лист»

Рибосомальная РНК Самая большая из всех видов РНК – 2 -3 тысячи нуклеотидов 16 Рибосомальная РНК Самая большая из всех видов РНК – 2 -3 тысячи нуклеотидов 16 S р-РНК

Функции РНК в порядке их открытия 1. Информационная: 1950 -e реализация информации Все виды Функции РНК в порядке их открытия 1. Информационная: 1950 -e реализация информации Все виды РНК – посредники в передаче информации от ДНК к белку ДНК РНК белок Место встречи всех трех РНК – рибосома ?

Функции РНК в порядке их открытия 1. Информационная: хранение информации (у части вирусов) § Функции РНК в порядке их открытия 1. 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 2. Каталитическая 1982 Рибозимы – РНК-ферменты Не все Функции РНК в порядке их открытия 2. Каталитическая 1982 Рибозимы – РНК-ферменты Не все РНК, а лишь некоторые: р-РНК рибосом, РНК некоторых вирусов РНК в составе сплайсосомы

Минимальный рибозим, способный расщеплять РНК Томас Чек Минимальный рибозим, способный расщеплять РНК Томас Чек

Функции РНК в порядке их открытия 3. Регуляторная 1990 -е Малые РНК регулируют работу Функции РНК в порядке их открытия 3. Регуляторная 1990 -е Малые РНК регулируют работу генов в ядре и синтез белка в цитоплазме Аналогична функции ДНКсвязывающих белков

РНК сочетает свойства § ДНК – принцип комплементарности, позволяющий матричное копирование молекулы § Белков РНК сочетает свойства § ДНК – принцип комплементарности, позволяющий матричное копирование молекулы § Белков – трехмерную структуру, позволяющую выполнять самые разные функции (катализ, регуляцию, транспорт)

3 -D форма и разнообразные функции Белок Матричное копирование РНК ДНК 3 -D форма и разнообразные функции Белок Матричное копирование РНК ДНК