🗊Презентация Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты Лектор: Ирина Петровна Степанова, доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой химии

Медико-биологическое значение темы

Медико-биологическое значение темы К препаратам животного происхождения относят: «Ферровир», «Полидан», «Натрия нуклеоспермат». Область применения этих препаратов весьма обширна: кардиология, онкология, урология, пульмонология, хирургия и т.д.

Медико-биологическое значение темы

Медико-биологическое значение темы

Медико-биологическое значение темы

Медико-биологическое значение темы Синтетические полинуклеотиды представляют собой искусственно синтезируемые РНК.

Медико-биологическое значение темы

Медико-биологическое значение темы

Медико-биологическое значение темы

История открытия нуклеиновых кислот

История открытия нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты

Углеводный компонент

Нуклеозиды

Номенклатура нуклеозидов Название нуклеозида производится от тривиального названия соответствующего азотистого основания с суффиксами –идин у пиримидиновых и –озин у пуриновых нуклеозидов. В названиях нуклеозидов ДНК используется приставка «дезокси».

Нуклеозиды ДНК Нуклеозиды ДНК

Гидролиз нуклеозидов

Фосфорная кислота присоединяется к 5’-атому углерода пентозы, образуя сложноэфирную связь. Фосфорная кислота присоединяется к 5’-атому углерода пентозы, образуя сложноэфирную связь.

Химические свойства нуклеотидов

Номенклатура нуклеотидов Мононуклеотид имеет 2 названия: - как монофосфат нуклеозида: цитидин-5’-фосфат (CMP) - как кислота: 5’-цитидиловая кислота

Номенклатура нуклеотидов Табл.2. Названия важнейших нуклеотидов, входящих в состав нуклеиновых кислот

Циклофосфаты

АТФ – источник энергии для многих биологических процессов: биосинтеза белка, ионного транспорта, сокращения мышц, электрической активности нервных клеток и др. АТФ – источник энергии для многих биологических процессов: биосинтеза белка, ионного транспорта, сокращения мышц, электрической активности нервных клеток и др. Энергия, необходимая для этих процессов, обеспечивается гидролизом АТФ: 1) АТФ + H2O = АДФ + Фн, ΔG= - 25 - 40 кДж/моль 2) АДФ + H2O = АМФ + Фн, ΔG= - 30 кДж/моль 3) АМФ + H2O = Аденозин + Фн, ΔG= - 14 кДж/моль

Вместе с тем в организме идут процессы синтеза АТФ. Эти процессы сопровождаются поглощением энергии, выделяющейся при биохимическом окислении белков, жиров и углеводов. Эта энергия запасается в макроэргических связях АТФ. Вместе с тем в организме идут процессы синтеза АТФ. Эти процессы сопровождаются поглощением энергии, выделяющейся при биохимическом окислении белков, жиров и углеводов. Эта энергия запасается в макроэргических связях АТФ.

Структура нуклеиновых кислот Структура ДНК ДНК имеет несколько уровней структурной организации.

Первичная структура ДНК

Нуклеиновые кислоты Молекула ДНК состоит из двух антипараллельных правозакрученных полинуклеотидных цепей. Пуриновые и пиримидиновые основания направлены внутрь спирали. Двойная спираль стабилизируется за счет водородных связей, образующихся между парами комплементарных азотистых оснований.

Комплементарность

3)Третичная структура ДНК представляет собой многократную спирализацию вторичной структуры, обеспечивая плотную упаковку ДНК в ядре клетки. 3)Третичная структура ДНК представляет собой многократную спирализацию вторичной структуры, обеспечивая плотную упаковку ДНК в ядре клетки.

Хромосомы Белок + ДНК = хромосома

РНК

Первичная структура РНК

Информационная РНК Информационная РНК несет точную копию генетической информации, закодированной в определенном участке ДНК. Каждой АК соответствует в мРНК триплет нуклеотидов, т.н. кодон. Например, аланин – ГЦУ, лизин – ЦУУ. Последовательность кодонов в цепи мРНК определяет последовательность АК в белках.

Транспортная РНК Транспортные РНК доставляют аминокислоты к месту синтеза белка. Транспортные РНК обладают вторичной структурой, напоминающей лист клевера. Это частично спирализованная одинарная полинуклеотидная цепь.

Транспортная РНК Участки спирализации “шпильки” удерживаются за счет водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями: гуанин-цитозин аденин-урацил. Участки, не вовлекаемые в образование водородных связей, образуют петли. Антикодоновая петля содержит триплет нуклеотидов – антикодон, который соответствует кодону матричной РНК.

Транскрипция

После сборки мРНК водородные связи между азотистыми После сборки мРНК водородные связи между азотистыми основаниями ДНК и мРНК рвутся, и новообразованная мРНК через поры в ядре уходит в цитоплазму, где прикрепляется к рибосомам. А две цепочки ДНК вновь соединяются, восстанавливая двойную спираль, и опять связываются с белками-гистонами.

Трансляция Второй этап биосинтеза – трансляция. Трансляция – перевод последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот белка. В цитоплазме аминокислоты под строгим контролем ферментов аминоацил-тРНК-синтетаз соединяются с тРНК, образуя аминоацил-тРНК.

Трансляция

Далее тРНК движется к мРНК и связывается комплементарно своим антикодоном с кодоном мРНК. Затем второй кодон соединяется с комплексом второй аминоацил-тРНК, содержащей свой специфический антикодон. Антикодон – триплет нуклеотидов на верхушке тРНК. Кодон – триплет нуклеотидов на мРНК.

Трансляция Трансляция После этого рибосома передвигается по нити для того, чтобы поставить на рабочее место следующий кодон.

Трансляция Трансляция Такое последовательное считывание рибосомой заключенного в мРНК «текста» продолжается до тех пор, пока процесс не доходит до одного из стоп-кодонов (терминальных кодонов). Такими триплетами являются триплеты УАА, УАГ, УГА.

Свойства генетического кода 1) Триплетность: одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Эти 3 нуклеотида в ДНК называются триплет, в мРНК – кодон, в тРНК – антикодон. 2) Избыточность: аминокислот всего 20, а триплетов, кодирующих аминокислоты – 61, поэтому каждая аминокислота кодируется несколькими триплетами. 3) Однозначность: каждый триплет (кодон) кодирует только одну аминокислоту. 4) Универсальность: генетический код одинаков для всех живых организмов на Земле.

Химические свойства нуклеиновых кислот