Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №1

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №2

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №3

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №4

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №5

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №6

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №7

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №8

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №9

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №10

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №11

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №12

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №13

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №14

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №15

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №16

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №17

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №18

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №19

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №20

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №21

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №22

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №23

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №24

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №25

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №26

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №27

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №28

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №29

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №30

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №31

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №32

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №33

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №34

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №35

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №36

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №37

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №38

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №39

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №40

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №41

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №42

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №43

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №44

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №45

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №46

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №47

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №48

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №49

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №50

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №51

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №52

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №53

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №54

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №55

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №56

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №57

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №58

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №59

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №60

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №61

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №62

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №63

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №64

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №65

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №66

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №67

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №68

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №69

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №70

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №71

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №72

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №73

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №74

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №75

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №76

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №77

Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты, слайд №78

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Биомакромолекулы. Нуклеиновые кислоты. Доклад-сообщение содержит 78 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Лекция-7 Биомакромолекулы Нуклеиновые кислоты 1- часть

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Происхождение ДНК

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Нуклеиновые кислоты Химически нуклеиновые кислоты представляют собой биополимеры, состоящие из мономерных звеньев – нуклеотидов. Каждый нуклеотид содержит три различных компонента: азотистое (пуриновое или пиримидиновое) основание, моносахарид пентозу (рибозу или дезоксирибозу) (Rb), остаток фосфорной кислоты (P).

Слайд 8

Описание слайда:

Азотистые основания

Слайд 9

Описание слайда:

Таутомерия азотистых оснований Все оксопроизводные азотистых оснований могут существовать в лактимной (енольной) и лактамной (кетонной) форме. При рН 7,0 они представлены в лактамной форме, при снижении величины рН – в лактимной форме. .

Слайд 10

Описание слайда:

Минорные основания нуклеозидов Минорные нуклеозиды обнаружены практически во всех нуклеиновых кислотах. Наиболее высокое содержание минорных нуклеозидов наблюдается у эукариотич. транспортных РНК (тРНК), ( доля минорных нуклеозидов достигает 20-25% от общего количества). Значительно меньше (1-2%) минорных нуклеозидов в рибосомных РНК (рРНК). У последних минорные нуклеозиды сосредоточены в ограниченном числе мест. В отличие от РНК содержание минорных нуклеозидов в ДНК разных организмов сильно варьирует.

Слайд 11

Описание слайда:

Минорные основания нуклеозидов К пуриновым минорным основаниям относятся такие: инозин, N6-метиладенин, N2- метилгуанин, ксантин, гипоксантин, 7-метилгуанин и др. К пиримидиновым основаниям относятся такие: 5-метил- и 5-окси-метилцитозин, дигидроура цил, 1-метилурацил, оротовая кислота, 5-карбоксиурацил, 4-тиоурацил и др. Например, в состав нуклеотидов тРНК входят минорные основания в количестве 60 оснований на молекулу. В тРНК они выполняют 2 функции: делают тРНК устойчивыми к воздействию нуклеаз цитоплазмы и поддерживают определенную третичную структуру молекулы, т.к. не могут участвовать в образовании комплементарных пар и препятствуют спирализации определенных участков в полинуклеотидной последовательности тРНК.

Слайд 12

Описание слайда:

Нуклеозиды Нуклеозиды-гликозиды, образованные нуклеиновыми основаниями и пентозой (рибозой или дезоксирибозой)

Слайд 13

Описание слайда:

Нуклеозиды. Углеводы. Углеводы (рибоза и дезоксирибоза ) в молекулах ДНК и РНК находятся в β-D-рибофуранозной форме:

Слайд 14

Описание слайда:

Нуклеозиды Азотистые основания не участвуют в образовании никаких других ковалентных связей, помимо связывающей их с остатками пентозы сахарофосфатной цепи. Именно последовательность азотистых оснований в полинуклеотидной цепи определяет уникальную структуру и специфическую функцию молекул нуклеиновых кислот. Нуклеозиды – соединения, в которых пуриновые или пиримидиновые основания связаны с рибозой (рибонуклеозиды) или дезоксирибозой (дезоксирибонуклеозиды). Пентоза соединяется с азотистым основанием N-гликозидной связью, которая образуется между С1′ -атомом пентозы и N1-атомом пиримидина или N9-атомом пурина.

Слайд 15

Описание слайда:

Гидролиз нуклеозидов

Слайд 16

Описание слайда:

Различные конформации сахара

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Конформации нуклеотидов Конформации основания угол вращения вокруг гликозидной связи C1’-N - ориентация основания относительно рибозы χ : O4’(C2’)-C1’=N1-C2 : PYR O4’(C2’)-C1’=N9-C4 : PUR Anti – 210° (90°), Syn – 30° (270°)

Слайд 19

Описание слайда:

Конформации рибозного кольца

Слайд 20

Описание слайда:

Конформации Рибоза-основание Взаимодействие (-С5’H2- ) группы рибозы с основанием определяет область разрешенных значений Р, χ

Слайд 21

Описание слайда:

Строение нуклеозида и нуклеотидов

Слайд 22

Описание слайда:

Нуклеотиды Нуклеотиды - фосфорные эфиры нуклеозидов

Слайд 23

Описание слайда:

Номенклатура нуклеотидов

Слайд 24

Описание слайда:

Нуклеотиды

Слайд 25

Описание слайда:

Номенклатура нуклеотидов

Слайд 26

Описание слайда:

Нуклеотиды У рибонуклеотидов остаток фосфорной кислоты может находиться в положениях 2′ и 3′ и 5′, у дезоксирибонуклеотидов – в положениях 3′ и 5′. В зависимости от числа имеющихся в молекуле нуклеотида остатков фосфорной кислоты различают моно-, ди- и трифосфаты нуклеозидов.

Слайд 27

Описание слайда:

Конформации Фосфатная группа

Слайд 28

Описание слайда:

Биохимические функции нуклеотидов 1) являются строительными блоками нуклеиновых кислот (ДНК и РНК); участвуют в молекулярных механизмах, с помощью которых генетическая информация хранится, реплицируется и транскрибируется; 2) выполняют важную роль в энергетическом (фосфорном) обмене, в аккумулировании и переносе энергии; 3) служат агонами (коферментами и активными простетическими группами) в окислительно-восстановительных ферментах; 4) играют важную роль в синтезе олиго- и полисахаридов, жиров. Таким образом, нуклеотиды – универсальные биомолекулы, играющие фундаментальную роль в обмене веществ и энергии живой клетки.

Слайд 29

Описание слайда:

Модифицированные нуклеозиды Основное достоинство ацикловира заключается в том, что незараженные клетки человека не могут достаточно эффективно фосфорилировать ацикловир, и поэтому ацикловир монофосфат образуется преимущественно в инфицированных клетках, которые имеют в своем распоряжении необходимый вирусный фермент. Под действием клеточных ферментов ацикловир монофосфат превращается в трифосфат , который уже непосредственно «вносит» свои коррективы в синтез «дочерней» вирусной ДНК. Во-первых, он угнетает вирусную ДНК-полимеразу(правда, действуя при этом и на клеточную ДНК-полимеразу, только гораздо слабее). А, во-вторых, включаясь в растущую цепь вирусной ДНК, он тем самым останавливает ее рост.

Слайд 30

Описание слайда:

Циклические нуклеотиды

Слайд 31

Описание слайда:

Нуклеиновые кислоты

Слайд 32

Описание слайда:

Слайд 33

Описание слайда:

Нуклеиновые кислоты ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Сахар — дезоксирибоза, азотистые основания: пуриновые — гуанин (G), аденин (A),пиримидиновые — тимин (T) и цитозин (C). ДНК часто состоит из двух полинуклеотидных цепей, направленных антипараллельно. · РНК (рибонуклеиновая кислота). Сахар — рибоза, азотистые основания: пуриновые — гуанин (G), аденин (A), пиримидиновыеурацил (U) и цитозин (C). Структура полинуклеотидной цепочки аналогична таковой в ДНК. Из-за особенностей рибозы молекулы РНК часто имеют различные вторичные и третичные структуры, образуя комплементарные участки между разными цепями. Основные виды РНК: матричные (мРНК); рибосомные (рРНК); транспортные (тРНК).

Слайд 34

Описание слайда:

Первичная структура ДНК и РНК

Слайд 35

Описание слайда:

Первичная структура ДНК и РНК

Слайд 36

Описание слайда:

Гидролиз нуклеотидов

Слайд 37

Описание слайда:

Вторичная структура ДНК

Слайд 38

Описание слайда:

Вторичная структура ДНК

Слайд 39

Описание слайда:

Вторичная структура ДНК

Слайд 40

Описание слайда:

Вторичная структура ДНК

Слайд 41

Описание слайда:

Вторичная структура

Слайд 42

Описание слайда:

Вторичная структура ДНК

Слайд 43

Описание слайда:

Образование связей между основаниями Каждое основание на одной из цепей связывается с одним определённым основанием на второй цепи. Такое специфическое связывание называется комплементарным. Пурины комплементарны пиримидинам (то есть, способны к образованию водородных связей с ними): аденин образует связи только с тимином, а цитозин — с гуанином. В двойной спирали цепочки также связаны с помощью гидрофобных связей и стэкинга, которые не зависят от последовательности оснований ДНК. Комплементарность двойной спирали означает, что информация, содержащаяся в одной цепи, содержится и в другой цепи. Обратимость и специфичность взаимодействий между комплементарными парами оснований важна для репликации ДНК и всех остальных функций ДНК в живых организмах. Так как водородные связи нековалентны, они легко разрываюся и восстанавливаются. Цепочки двойной спирали могут расходиться как замок-молния под действием ферментов (хеликазы) или при высокой температуре. Разные пары оснований образуют разное количество водородных связей. АТ связаны двумя, ГЦ — тремя водородными связями, поэтому на разрыв ГЦ требуется больше энергии. Процент ГЦ пар и длина молекулы ДНК определяют количество энергии, необходимой для диссоциации цепей: длинные молекулы ДНК с большим содержанием ГЦ более тугоплавки. Части молекул ДНК, которые из-за их функций должны быть легко разделяемы, например ТАТА последовательность в бактериальных промоторах, обычно содержат большое количество А и Т.

Слайд 44

Описание слайда:

Взаимодействия копланарных оснований

Слайд 45

Описание слайда:

Канонические пары оснований – комплиментарные пары

Слайд 46

Описание слайда:

Не канонические пары оснований

Слайд 47

Описание слайда:

Комплементарные пары нуклеиновых оснований

Слайд 48

Описание слайда:

Стэкинг-взаимодействие Основания в цепи ДНК лежат друг над другом в стопке, что обеспечивает дополнительную стабилизацию цепи - стекинг взаимодействие. Величина стекинг взаимодействия между основаниями: пурин-пурин>пиримидин-пурин>пиримидин-пиримидин В олиго- и полинуклеотидах стэкинг между соседними основаниями приводит к формированию стабильной одноцепочечной спиральной структуры (polyA), а отсутствие стекинга к разупорядоченному клубку (polyU) Энергия стекинг- взаимодействий ~ -3 - -15 ккал/моль

Слайд 49

Описание слайда:

Стэкинг-взаимодействие При этом оказывается, что стэкинг-взаимодействие между основаниями довольно специфично: полярные заместители одного основания, -NH2, =N-, =O нависают над ароматическим кольцом соседнего основания. Такого рода специфичность стэкинга даже более выражена, чем специфичность при образовании водородных связей.

Слайд 50

Описание слайда:

Вторичная структура ДНК Диаметр спирали постоянен вдоль всей её длины и равен 2,0 нм. Пуриновые и пиримидиновые основания обеих цепей стекинг – взаимодействиями и уложены в «стопки» с интервалом 0,34 нм; плоскости колец слегка смещены относительно друг друга. Полный оборот спирали (длина витка спирали), который соответствует её периоду идентичности, равен 3,40 нм. На один виток спирали приходится 10 нуклеотидных остатков в одной цепи. В образованной структуре различают две бороздки: – большую шириной 2,2 нм; малую шириной 1,2 нм. Азотистые основания в области большой и малой бороздок взаимодействуют со специфическими белками, участвующими в организации хроматина.

Слайд 51

Описание слайда:

Схематическое изображение струтуры молекулы ДНК

Слайд 52

Описание слайда:

Вторичная структура ДНК

Слайд 53

Описание слайда:

Спиральные параметры

Слайд 54

Описание слайда:

Регулярные формы двойной спирали: А, В, Z

Слайд 55

Описание слайда:

Формы двойной спирали: А, В, Z

Слайд 56

Описание слайда:

А-форма двойной спирали Правозакрученные спирали образуют два семейства: А-семейство и В-семейство. А-семейство ДНК представлено так называемой А-формой ДНК, изученной Р. Франклиным и выделенной при малой влажности. Эта полиморфная форма ДНК имеет С3′-эндоконформацию сахара, что приводит к уменьшению расстояния между фосфатными группами и, следовательно, уменьшению расстояния между нуклеотидными парами вдоль оси спирали.Это в свою очередь ведет к увеличению количества нуклеотидов на витке спирали (11 нуклеотидных остатков на витке вместо десяти). Пары оснований в А-форме

Слайд 57

Описание слайда:

В-форма двойной спирали Для В-форм ДНК характерно структурное разнообразие. Формы ДНК со случайными последовательностями могут находиться в В-, С-, D- и других конформационных состояниях при разных концентрациях ионов и температуры. Между этими различными формами осуществляются взаимные переходы, что обуславливается различиями в степени обводненности биомолекулы и ионной силы окружающей среды. Считают, что разные -

Слайд 58

Описание слайда:

Формы двойной спирали: А, В, Z

Слайд 59

Описание слайда:

Z-форма ДНК Z-форма ДНК имеет левозакрученную спираль и обнаружена у полинуклеотида с чередующейся последовательностью (dG-dC). Особенность Z-формы состоит в чередовании конформаций нуклеотидных остатков син- и антиконформаций нуклеотидов. Стекинг оснований обладает новыми, характерными лишь для этой спирали свойствами. Он имеет место между остатками цитозина противоположных цепей, а остатки гуанина вообще не ваимодействуют, а контактируют с соседними атомами

Слайд 60

Описание слайда:

Z-форма ДНК

Слайд 61

Описание слайда:

Слайд 62

Описание слайда:

Регулярные формы двойной спирали: А, В, Z

Слайд 63

Описание слайда:

Средние значения конформационных параметров форм ДНК Средние значения конформационных параметров рибозо-фосфатного остова

Слайд 64

Описание слайда:

Конформации нуклеотидов наблюдаемые в кристаллах ДНК дуплексов

Слайд 65

Описание слайда:

Зависимость стабильности двойной спирали от контекстного состава

Слайд 66

Описание слайда:

Сверхспирализация ДНК. (Суперскрученность) Если взяться за концы верёвки и начать скручивать их в разные стороны, она становится короче и на верёвке образуются «супервитки». Так же может быть суперскручена и ДНК. В обычном состоянии цепочка ДНК делает один оборот на каждые 10,4 основания, но в суперскрученном состоянии спираль может быть свёрнута туже или расплетена. Сверхспирализация ДНК — явление пере- или недоскручивания топологически замкнутых цепей ДНК, в результате которого ось двойной спирали ДНК сама закручивается в спираль более высокого порядка. Под «топологически замкнутыми» понимают молекулы, свободное вращение концов которых затруднено (кольцевые молекулы ДНК либо линейные молекулы, концы которых зафиксированы белковыми структурами).

Слайд 67

Описание слайда:

Физико-химические свойства ДНК ДНК – довольно сильная многоосновная кислота, полностью ионизированная при рН 4,0. Фосфатные группы расположены по периферии. Они прочно связывают ионы Са и Мg , амины, гистоны – положительно заряженные белки. Устойчивость комплементарных пар оснований зависит от величины рН. Пары оснований наиболее устойчивы в интервале рН 4,0–11,0. За его пределами двухцепочечная спираль ДНК теряет устойчивость и раскручивается. Молекулярная масса ДНК неодинакова и зависит от источника ее получения. К тому же даже при самых тщательных и щадящих процедурах выделения ДНК подвергается некоторой деградации. Препараты, полученные современными методами из тканей животных и растений, имеют молекулярную массу 6·106 –10·106 . Однако истинная молекулярная масса ДНК животных и растений, определенная по вязкости и по длине молекул, значительно выше и достигает десятков миллиардов.

Слайд 68

Описание слайда:

Физико-химические свойства ДНК У большинства вирусов ДНК представляет собой двойную спираль, линейную или замкнутую в кольцо. У некоторых вирусов она представляет собой одну полинуклеотидную цепь, замкнутую в кольцо и имеющую сравнительно небольшую молекулярную массу – 2·106. ДНК сравнительно легко деполимеризуется под действием некоторых химических соединений, ультразвука, ионизирующей и ультрафиолетовой радиации. Нагревание растворов ДНК до температур 70–80°С, а также их подщелачивание вызывают денатурацию ДНК, заключающуюся в плавлении двойной спирали (разрушение водородных связей и гидрофобных взаимодействий), и расхождение полинуклеотидных цепей. Денатурация сопровождается понижением вязкости раствора, повышением поглощения в ультрафиолетовой области, увеличением отрицательного удельного вращения плоскости поляризации света, увеличением плавучей плотности образцов ДНК. Возрастание светопоглощения света при 260 нм называется гипохромным эффектом; это важнейший критерий денатурации ДНК, по которому можно контролировать этот процесс.