Презентація на тему:
РУЗВЕЛЬТ

Нуклеїнові кислоти

Нуклеїнові кислоти - складні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди, які в усіх живих організмах виконують роль збереження, передачі й реалізації спадкової інформації.

Вперше нуклеїнові кислоти були виділені у 1869 році з ядер лейкоцитів ран людини в результаті досліджень швейцарським хіміком Фрідріхом Мішером.

Вивчаючи склад деяких клітин, учений відкрив невідому речовину біологічного походження, що істотно відрізнялася від відомих на той час білків, жирів і вуглеводів. Він назвав цю речовину нуклеїном, оскільки виділив її з ядра клітини.

Хімічний склад нуклеїнових кислот був остаточно встановлений тільки в кінці 30-х рр.. XX ст., а їх будову встановили значно пізніше вчені Д. Уотсон і О. Крик, за що в 1953 р. вони були нагороджені Нобелівською премією.

Нуклеїнові кислоти — складні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди.

Кожний нуклеотид складається з трьох компонентів – азотистої основи, моносахариду (рибози або дезоксирибози) і залишку ортофосфатної кислоти. НУКЛЕОТИДИ – це мономери, з яких складаються нуклеїнові кислоти.

Розрізняють два типи нуклеїнових кислот: дезоксирибонуклеїнові кислоти (ДНК), які зберігають генетичну інформацію, і рибонуклеїнові (РНК), що беруть участь у процесах передачі генетичної інформації та біосинтезі білка в клітинах. Параметри ДНК: 1. Спіраль правозакручена. 2. Відстань між нуклеотидами - 0,34 нм. 3. Крок спіралі – 3,4 нм, містить 10 нуклеотидів. 4. Діаметр 2 нм, сталий.

Склад нуклеотиду в ДНК Азотисті основи: Аденін (А) Гуанін (Г) Цитозин (Ц) Тимін (Т) Дезокси- рибоза Залишок фосфатної кислоти Азості основи: Аденін (А) Гуанін (Г) Цитозин (Ц) Урацил (У): Рибоза Залишок фосфорної кислоти Склад нуклеотиду в РНК

Правило комплементарності (Правило Чаргаффа) Вміст аденіну рівний вмісту тиміну, а вміст гуаніну — кількості цитозину: А=Т, Г=Ц. А+Ц=Г+Т

5 видів нуклеотидів

Відмінності між ДНК і РНК: ДНК містить залишок дезоксирибози, РНК - рибози. ДНК містить залишок тиміну, РНК - урацилу. ДНК існує у формі подвійної спіралі, що складається з двох окремих молекул. Молекули РНК у середньому набагато коротші й переважно одноланцюгові. ДНК міститься в ядрі клітини, мітохондріях, пластидах. Функція ДНК – збереження спадкової інформації та передача її нащадкам Існує кілька видів РНК, що відрізняються за розмірами, структурою і функціями

Різні види РНК Ознаки і-РНК р-РНК т-РНК 1) вміст (%) 5% 85% 10% 2) Загальна кількість мономерів вланцюзі 300-30тис. 3-5тис. 70-90 тис. 3) Струк тури І,II,Ш І,II, III І,II,III«ЛИСТ КОНЮШИНИ» 4) Місцезна ходження Ядро, цитоплазма Рибосоми Цитоплазма 5) Функції Переписуван няінформаціїз ДНК Структурна Транспортамінокислот

Ознаки ДНК РНК Мономери Нуклеотиди Нуклеотиди Будова мономера: а) Азотисті основи, б) Пентоза, в) Залишок фос форної кислоти.   А, Г, Ц, Т Дезоксирибоза Є   А, Г, Ц, У Рибоза Є Структура Подвійна правозакручена спіраль (еукаріоти). Одинарний полінуклеотидний ланцюг;різна. Місце знаходження Ядро (хромосоми), мітохондрії,пластиди. Ядро (ядерце), цитоплазма, рибосоми,віруси. Функції Хімічна основа хромосомного генетичного матеріалу (гену); синтез ДНК і синтез РНК; інформація про структуру біл ків. ДНК названо "самою золо тою із молекул". Лауреат Нобе лівської премії Дж.Кендрюв 1964 році сказав, що ця речови на є "ниткою життя". РНК — передає код спадкової інформації про первинну стру ктуру білкової молекули; РНК входить до складу рибосом; транспортна (т-РНК), перено сить амінокислоти до рибо сом,мітохондріальнаіпластиднаРНК — входять до складу рибосом цих органел

Нуклеїнові кислоти – унікальні молекули в природі, завдяки яким можливо зберігання, передача, і відтворення спадкової інформації в різних поколіннях.

Під час розв’язання таких задач необхідно пам’ятати, що: ·         довжина одного нуклеотида, або відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм; ·  середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць; ·  середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 100 умовних одиниць; ·  молекула білка в середньому складається з 200 амінокислот; ·  кожну амінокислоту в білковій молекулі кодує триплет нуклеотидів і-РНК (під час трансляції. для визначення довжини гена (l) враховують кількість нуклеотидів, яка міститься в одному ланцюзі ДНК; ·   для визначення молекулярної маси гена (Mr) враховують кількість нуклеотидів, що міститься у двох ланцюгах ДНК; ·    трансляція здійснюється згідно з генетичним кодом; ·   для всіх ДНК виконується правило Чаргаффа: А=Т; Г=Ц; ·  А+Г = Т+Ц (вміст пуринових азотистих основ – аденіну і гуаніну – дорівнює вмісту піримідинових  азотистих основ – тиміну і цитозину);        сума  всіх нуклеотидів в молекулі ДНК або РНК (А+Т+Г+Ц чи А+У+Г+Ц) становить 100%.

Довжина одного нуклеотида, або  відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм. Довжина  дволанцюгового  фрагмента дорівнює довжині одного ланцюга. l = 15 х 0,34 = 5,1 (нм) (15 - кількість нуклеотидів в одному ланцюгу). 3.      Середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць, молекулярна маса фрагмента ДНК: Мr = 345 х 15 = 5175 (а.о.м)  (30 – кількість нуклеотидів у двох ланцюгах). Відповідь. Другий ланцюг фрагмента ДНК має таку структуру:  ТЦА – ТГЦ – ЦГТ – АЦГ – ТЦГ ; довжина фрагмента ДНК – 5,1 нм; молекулярна маса фрагмента ДНК – 5175 а.о.м.

Задача №1 1. Визначте довжину гену, що кодує поліпептидний ланцюг. 2. Визначте відносну молекулярну масу гена., якщо дано фрагмент ділянки ДНК:   ДНК: ЦЦА- ЦТА – ГГА – АТА – ЦАА – ГГА – ЦАА - ГТА – ААА І І І І І І І І І І І І І І І І І І І І І І І І І І І ГГТ – ГАТ – ЦЦТ – ТАТ – ГТТ – ЦЦТ – ГТТ – ЦАТ – ТТТ   Розв’язання: Маса Mr (нуклеотида) = 345 Довжина l (нуклеотида) = 0,34 нм   l (гена) = 27 * 0,34 нм = 9,18 нм   Mr (гена) = (27 * 2) * 345 = 18630  

Задача 6.Гормон росту людини (соматотропін) – білок, що містить 191 амінокислоту. Скільки кодуючи нуклеотидів і триплетів входить до складу гена соматотропіну? Розв’язання Одну амінокислоту кодує триплет нуклеотидів , отже, до складу гена соматотропну входить 191 триплет. 191 х 3 = 573 (нуклеотиди) – один ланцюг; 573 х 2 = 1146 (нуклеотидів) – обидва ланцюги.

 Білок складається зі 124 аміноліслот. Порівняйте відносні молекулярні маси білка та гена, який його кодує. Розв’язання Дано: Склад білка – 124 амінокислоти;  Мr(амінокислоти) = 100; Мr(нуклеотида) = 345. Мr(гена) - ? Мr(білка) - ?   1). Визначаємо відносну молекулярну масу білка: 124 х 100 = 12400. 2). Визначаємо кількість нуклеотидів у складі гена, що кодує даний білок: 124 х 3 х 2 = 744 (нуклеотиди). 3). Визначаємо відносну молекулярну масу гена: 744 х 345 = 256 680. 4). Визначаємо, у скільки разів ген важчий за білок: 256 680 : 12400 = 20,7 (рази).   Відповідь. Відносна молекулярна маса гена у 20,7 рази більша, ніж кодованого білка.  

Узагальнення

Дякую за увагу!