- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Макромолекулы. Биологии человека презентация
Содержание
- 1. Макромолекулы. Биологии человека
- 2. БАЗА ЗНАНИЙ ПО БИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА: СОДЕРЖАНИЕ Физиология
- 4. От клетки – к организму Организм человека
- 5. Идентичный геном, но разный протеином
- 6. Макромолекулы=биполимеры Типы Структура Локализация Биогенез Свойства Функции Взаимодействия
- 7. Макромолекулы обладают сложной и точно детерминированной структурой,
- 8. Б Е Л К И Составляют до
- 9. Классификация белков По составу: простые
- 10. Мономеры белков - аминокислоты Каждая аминокислота состоит
- 11. Структура белков
- 12. Первичная структура белков Элементарный уровень организации
- 13. Аминокислоты соединяются между собой при помощи пептидной
- 14. Вторичная структура белков Образуется при помощи водородных
- 15. α-спирали и β-слои α-спирали образуются при закручивания
- 16. Третичная структура Обеспечивается при помощи водородных, дисульфидных
- 17. Конформационные переходы Домен – компактный участок белка (100-400 АА) со специфической функцией; кодируется одним экзоном.
- 18. Четвертичная структура Является результатом объединения нескольких полипептидных
- 19. Примеры четвертичной структуры
- 20. Денатурация и ренатурация белков Денатурация – это
- 21. Функции белков
- 22. Промышленное получение терапевтических белков
- 23. Carticel www.carticel.com
- 24. Epicel
- 25. NeuroCell
- 26. Био-нанотехнологии это сборка из атомов и молекул
- 27. Использование нано-роботов Современная диагностика Доставка лекарственных препаратов Восстановление повреждений на клеточном уровне Обнаружение патологических клеток
- 28. Био-наноробот состоит как минимум из трех модулей:
- 29. Нуклеиновые кислоты Линейные биополимеры, состоящие
- 30. James Watson şi Francis Crick Rosalind Franklin Maurice Wilkins
- 31. Нуклеотиды - мономеры нуклеиновых кислот
- 32. Нуклеотид состоит из трех элементов Азотсодержащее основание Пентоза Фосфатная группа
- 33. Азотистые основания
- 34. 5-углеродный сахар - пентоза РНК ДНК
- 35. Мономеры ДНК: 4 типа дезоксирибонуклеотидов (dNTP→dNMP) dATP
- 36. Мономер ДНК N P P P
- 37. Первичная структура ДНК Цепь нуклеотидов, соединенных прочной
- 38. 5' GCGT ... 3‘
- 39. Вторичная структура ДНК Двойная спираль из двух
- 40. Принцип комплементарности
- 41. Комплементарность определяет: Стабильность молекулы ДНК Механизм репликации Механизм транскрипции Механизм рекомбинации Механизм репарации ДНК
- 42. Существует несколько типов спиралей ДНК, которые отличаются
- 43. Третичная структура ДНК Образуется при взаимодействии ДНК с белками при помощи водородных и электростатических связей.
- 44. Свойства ДНК Репликация Репарация Денатурация и ренатурация
- 45. Функции ДНК Хранение генетической информации
- 46. Джеймс Уотсон, американский биолог, лауреат Нобелевской премии
- 47. Особенности ДНК прокариот Располагается в цитоплазме, в
- 48. Особенности ДНК эукариот В ядре (98%) и
- 49. Особенности митохондриальной ДНК Располагается в митохондриях (по
- 50. Уровни организации РНК Первичная структура – полинуклеотидная
- 51. Типы и функции РНК мРНК – перенос
- 52. Типы и функции РНК мРНК – перенос
- 53. рРНК
- 55. мяРНК (snRNA) Малые ядерные РНК -
- 56. мцРНК (scRNA) Малые цитоплазматические РНК Различные по
- 57. миРНК (siRNA) малые интерферирующие РНК миРНК получаются
- 58. микроРНК (miRNA) -образуются из крупных
- 59. Эти удивительные микроРНК… Описаны впервые в 1993
- 60. Значение микроРНК Играют важную роль в развитии
- 61. МикроРНК ингибирует выработку инсулина МикроРНК помогут в
- 62. СТРУКТУРА СВОЙСТВА ФУНКЦИИ клетки Базируются на
- 63. Взаимоотношения макромолекул в клетке ДНК РНК Белки
- 64. Функции молекулы ✍ ✌ • • ☞
- 65. Качество ДНК Качество внутриклеточных и внеклеточных белков
- 66. Тема следующей лекции: Биологические мембраны
БАЗА ЗНАНИЙ ПО БИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА: СОДЕРЖАНИЕ Физиология Клеточная биология Генетика Биохимия Эндокринология Иммунология Молекулярная биология Репродукция и развитие Патологии Молекулярная эволюция Биология сенсорных систем http://humbio.ru/humbio/molbio МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ
Белки Нуклеиновые кислоты
Слайд 2БАЗА ЗНАНИЙ ПО
БИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА
БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА: СОДЕРЖАНИЕ
Физиология
Клеточная биология
Генетика
Биохимия
Эндокринология
Иммунология
Молекулярная биология
Репродукция и развитие
Патологии
Молекулярная эволюция
Биология сенсорных систем
http://humbio.ru/humbio/molbio
МОЛЕКУЛЯРНАЯ
БИОЛОГИЯ
Белки
Нуклеиновые кислоты
Транскрипция
Трансляция
Репликация ДНК
Сплайсинг РНК
Репарация ДНК
ГЕННАЯ И БЕЛКОВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ, ИСКУССТВЕНЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
БИОИНФОРМАТИКА
Белки
Нуклеиновые кислоты
Транскрипция
Трансляция
Репликация ДНК
Сплайсинг РНК
Репарация ДНК
ГЕННАЯ И БЕЛКОВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ, ИСКУССТВЕНЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
БИОИНФОРМАТИКА
Слайд 4От клетки – к организму
Организм человека образован около 200 типами клеток
Все
клетки содержат одинаковую генетическую информацию
Клетки имеют общий план строения
Различные клетки имеют особенности, специфические белки и функции, как следствие дифференциальной активности генов
Клетки имеют общий план строения
Различные клетки имеют особенности, специфические белки и функции, как следствие дифференциальной активности генов
Слайд 7Макромолекулы обладают сложной и точно детерминированной структурой, имеют уникальные свойства и
осуществляют большинство функций клетки
Сборка клеточных мембран
Катализ химических превращений
Движение
Клеточный метаболизм
Наследственность
Сообщение между клетками
Клеточные контакты
Слайд 8Б Е Л К И
Составляют до 50% сухого веса клетки
Отличаются огромным
разнообразием – гетерогенностью
Строение и функции белков запрограммированы в ДНК
Определяют структуру и жизнедеятельность клетки
Строение и функции белков запрограммированы в ДНК
Определяют структуру и жизнедеятельность клетки
Слайд 9Классификация белков
По составу: простые
сложные
По структуре: фибриллярные
глобулярные
По функциям: структурные
ферменты
гормоны
транспортные
защитные
сократительные
запасные
По структуре: фибриллярные
глобулярные
По функциям: структурные
ферменты
гормоны
транспортные
защитные
сократительные
запасные
Слайд 10Мономеры белков - аминокислоты
Каждая аминокислота состоит из двух частей:
Консервативная (аминогруппа
и карбоксильная группа);
Вариабильная (радикал).
Вариабильная (радикал).
Слайд 12Первичная структура белков
Элементарный уровень организации
Определяется последовательностью аминокислот, которая является специфичной и
генетически запрограммированной
Полипептидная цепь аминокислот, соединенных при помощи прочной ковалентной пептидной связи
Полипептидная цепь аминокислот, соединенных при помощи прочной ковалентной пептидной связи
Слайд 13Аминокислоты соединяются между собой при помощи пептидной связи, которая образуется между
α-аминогруппой одной аминокислоты и α-карбоксильной группой другой аминокислоты.
Слайд 14Вторичная структура белков
Образуется при помощи водородных связей
Представлена α-спиралями и β-слоями
Упаковываясь компактно,
α-спирали и β-слои
образуют домены
Слайд 15α-спирали и β-слои
α-спирали образуются при закручивания полипептидной цепи за счет определенных
аминокислот
Примеры: кератин, миозин
Примеры: кератин, миозин
β-слои образуются в результате параллельного расположения участков полипептидной цепи и служат основой организации глобулярных белков
Примеры: фиброин, коллаген
Слайд 16Третичная структура
Обеспечивается при помощи водородных, дисульфидных и ионных связей, а также
гидрофобных взаимодействий.
Обеспечивает свертывание полипептидных цепей в компактную глобулу.
Основой ее является домены.
Примеры: миоглобин, глобулины, ферменты.
Обеспечивает свертывание полипептидных цепей в компактную глобулу.
Основой ее является домены.
Примеры: миоглобин, глобулины, ферменты.
Слайд 17Конформационные переходы
Домен – компактный участок белка (100-400 АА) со специфической функцией;
кодируется одним экзоном.
Слайд 18Четвертичная структура
Является результатом объединения нескольких полипептидных цепей, удерживаемых за счет гидрофобных
взаимодействий.
Примеры: гемоглобин, оболочка некоторых вирусов.
Примеры: гемоглобин, оболочка некоторых вирусов.
Слайд 20Денатурация и ренатурация белков
Денатурация – это процесс утраты трехмерной конформации, присущей
данной белковой молекуле, и, вследствие этого, биологических функций.
Факторы денатурации:
нагревание, облучение, действие сильных кислот, щелочей и тяжелых металлов, органических растворителей и детергентов.
Ренатурация – это процесс восстановления утраченной структуры белка.
Факторы денатурации:
нагревание, облучение, действие сильных кислот, щелочей и тяжелых металлов, органических растворителей и детергентов.
Ренатурация – это процесс восстановления утраченной структуры белка.
Слайд 26Био-нанотехнологии
это сборка из атомов и молекул нано-машин, то есть
мельчайших образований с
заранее запрограммированными свойствами и
"умениями".
"умениями".
Слайд 27Использование нано-роботов
Современная диагностика
Доставка лекарственных препаратов
Восстановление повреждений на клеточном уровне
Обнаружение патологических клеток
Слайд 28Био-наноробот состоит как минимум из трех модулей:
- транспортный модуль (именно он
переносит активные молекулы наноробота через желудок в кровяное русло без разрушения желудочным соком)
- ферментативный модуль с целым комплексом протеаз. Предназначен для разрушения всех известных белков нежизнеспособных клеток человека. При этом, обладая избирательностью, не затрагиваются здоровые, выполняет роль "молекулярного хирурга", разрушая белки нежизнеспособных или мертвых клеток и растворяя тромбы в сосудах
- нуклеиновый модуль со специально подобранными и очищенными фрагментами ДНК лососевых рыб (12,5 мг), оказывает мощное регуляторное воздействие на весь организм человека через активацию работы костного мозга и так называемые "стволовые клетки" .
- ферментативный модуль с целым комплексом протеаз. Предназначен для разрушения всех известных белков нежизнеспособных клеток человека. При этом, обладая избирательностью, не затрагиваются здоровые, выполняет роль "молекулярного хирурга", разрушая белки нежизнеспособных или мертвых клеток и растворяя тромбы в сосудах
- нуклеиновый модуль со специально подобранными и очищенными фрагментами ДНК лососевых рыб (12,5 мг), оказывает мощное регуляторное воздействие на весь организм человека через активацию работы костного мозга и так называемые "стволовые клетки" .
Слайд 29Нуклеиновые кислоты
Линейные биополимеры,
состоящие из нуклеотидов
2 типа: ДНК и РНК
Имеют
несколько уровней организации, характеризующихся определенными связями и особенностями.
Слайд 35Мономеры ДНК:
4 типа дезоксирибонуклеотидов (dNTP→dNMP)
dATP → dAMP
dGTP → dGMP
dCTP
→ dCMP
dTTP → dTMP
Мономеры РНК:
4 типа рибонуклеотидов (NTP→NMP)
ATP → AMP
GTP → GMP
CTP → CMP
UTP → UMP
dTTP → dTMP
Мономеры РНК:
4 типа рибонуклеотидов (NTP→NMP)
ATP → AMP
GTP → GMP
CTP → CMP
UTP → UMP
Слайд 37Первичная структура ДНК
Цепь нуклеотидов, соединенных прочной ковалентной фосфодиэфирной связью между 3‘атомом
С одной пентозы и 5‘-С другой пентозы.
Слайд 39Вторичная структура ДНК
Двойная спираль из двух антипараллельных цепей, соединенных водородными связями
на уровне азотистых оснований
В основе лежит принцип комплементарности
В основе лежит принцип комплементарности
Слайд 41Комплементарность определяет:
Стабильность молекулы ДНК
Механизм репликации
Механизм транскрипции
Механизм рекомбинации
Механизм репарации ДНК
Слайд 42Существует несколько типов спиралей ДНК, которые отличаются наклоном основания к центральной
оси, количеством нуклеотидов в одном витке и направлением закрученности
Слайд 43Третичная структура ДНК
Образуется при взаимодействии ДНК с белками при помощи водородных
и электростатических связей.
Слайд 44Свойства ДНК
Репликация
Репарация
Денатурация и ренатурация
Спирализация, суперспирализация и деспирализация
Гетерогенность последовательностей
Гибкость (пластичность) молекулы
Перемещение (миграция)
в электрическом поле
Гибридизация
Гибридизация
Слайд 45Функции ДНК
Хранение генетической информации
- 98% в ядре, 2% в
митохондриях
Передача генетической информации
- от клетке к клетке, от поколения к поколению (митоз, мейоз)
Реализация генетической информации
ДНК → мРНК → белок
Передача генетической информации
- от клетке к клетке, от поколения к поколению (митоз, мейоз)
Реализация генетической информации
ДНК → мРНК → белок
Слайд 46Джеймс Уотсон, американский биолог, лауреат Нобелевской премии
«Было принято считать, что наша
судьба скрыта в наших звездах. Однако теперь мы точно знаем, что она записана в наших генах»
Слайд 47Особенности ДНК прокариот
Располагается в цитоплазме, в виде нуклеоида (1 центральная молекула
и плазмиды)
Небольшая кольцевая молекула
Ассоциируется с основными белками
Прикрепляется к плазматической мембране
Реплицируется постоянно
Большинство последовательностей уникальные.
Небольшая кольцевая молекула
Ассоциируется с основными белками
Прикрепляется к плазматической мембране
Реплицируется постоянно
Большинство последовательностей уникальные.
Слайд 48Особенности ДНК эукариот
В ядре (98%) и митохондриях (2%)
Длинная линейная молекула
Ассоциируется с
гистоновыми и негистоновыми белками, образуя хроматин
Много молекул (у человека 46)
Реплицируется в фазе S клеточного цикла
Характеризуется гетерогенностью (содержит уникальные и повторяющиеся последовательности)
Много молекул (у человека 46)
Реплицируется в фазе S клеточного цикла
Характеризуется гетерогенностью (содержит уникальные и повторяющиеся последовательности)
Слайд 49Особенности митохондриальной ДНК
Располагается в митохондриях (по 2-10 молекул)
Количество врьирует и зависит
от типа и физиологического состояния клетки
Кольцевая молекула
Состоит из двух цепей: H (тяжелой) и L (легкой)
Содержит 37 генов
Геном компактный и состоит, в основном, из кодирующих последовательностей
Кольцевая молекула
Состоит из двух цепей: H (тяжелой) и L (легкой)
Содержит 37 генов
Геном компактный и состоит, в основном, из кодирующих последовательностей
Слайд 50Уровни организации РНК
Первичная структура – полинуклеотидная цепь, соединенных фосфорнодиэфирной связью;
- определяется структурой ДНК, с которой транскрибирована
Вторичная структура – пространственная конфигурация молекулы (характерна для тРНК и рРНК).
Вторичная структура – пространственная конфигурация молекулы (характерна для тРНК и рРНК).
рРНК
тРНК
Слайд 51Типы и функции РНК
мРНК – перенос ГИ, матрица для синтеза белка
тРНК
– транспорт аминокислот, декодирование ГИ
рРНК – входит в состав рибосом и обеспечивает синтез белка
гяРНК – промежуточный продукт созревания мРНК
мяРНК – участвует в процессе созревания мРНК
рРНК – входит в состав рибосом и обеспечивает синтез белка
гяРНК – промежуточный продукт созревания мРНК
мяРНК – участвует в процессе созревания мРНК
Слайд 52Типы и функции РНК
мРНК – перенос ГИ, матрица для синтеза белка
тРНК
– транспорт аминокислот, декодирование ГИ
рРНК – входит в состав рибосом и обеспечивает синтез белка
гяРНК – промежуточный продукт созревания мРНК
мяРНК – участвует в процессе созревания мРНК
рРНК – входит в состав рибосом и обеспечивает синтез белка
гяРНК – промежуточный продукт созревания мРНК
мяРНК – участвует в процессе созревания мРНК
Слайд 55мяРНК (snRNA)
Малые ядерные РНК
- oбнаруживаются в ядре;
- всегда связаны с
белками, формируя малые ядерные
рибонуклеопротеиновые частицы (snurp).
cодержат большое количество уридина (U1,U2, …U12).
pазмер от 90-300 нуклеотидов.
Функции:
1. Участвуют в процессинге пре-мРНК.
2. Расщепление полицистронных мРНК.
3. Поддержание целостности теломер.
4. Регуляция транскрипции.
рибонуклеопротеиновые частицы (snurp).
cодержат большое количество уридина (U1,U2, …U12).
pазмер от 90-300 нуклеотидов.
Функции:
1. Участвуют в процессинге пре-мРНК.
2. Расщепление полицистронных мРНК.
3. Поддержание целостности теломер.
4. Регуляция транскрипции.
Слайд 56мцРНК (scRNA)
Малые цитоплазматические РНК
Различные по происхождению и функции малые РНК, размером
от 20-200 нуклеотидов, функционирующие в цитоплазме и
участвующие в РНК-интерференции (siRNA, miRNA, рiwiRNA).
Слайд 57миРНК (siRNA)
малые интерферирующие РНК
миРНК получаются из протяженной двуцепочечной РНК
(dsRNA), последняя
возникает в клетке в результате:
1. Работа РНК-зависимых РНК-полимераз.
2. Двунаправленная транскрипция генов (транскрипция с обеих антипараллельных цепей).
3. Транскрипция регионов, содержащих инвертированные
повторы.
4. РНК содержащие вирусы.
5. Искусственные генетические конструкции.
Малые интерферирующие РНК осуществляют деградацию мРНК
(запуская РНК-интерференцию) и/или модификацию хроматина.
1. Работа РНК-зависимых РНК-полимераз.
2. Двунаправленная транскрипция генов (транскрипция с обеих антипараллельных цепей).
3. Транскрипция регионов, содержащих инвертированные
повторы.
4. РНК содержащие вирусы.
5. Искусственные генетические конструкции.
Малые интерферирующие РНК осуществляют деградацию мРНК
(запуская РНК-интерференцию) и/или модификацию хроматина.
Слайд 58микроРНК (miRNA)
-образуются из крупных
первичных транскриптов, которые
имеют частично комплементарные
области (инвертированные повторы),
- вызывают трансляционную репрессию или
деградацию мРНК.
По оценкам 1% генов представлен генами
миРНК, которые регулируют до 30%
структурных генов.
Слайд 59Эти удивительные микроРНК…
Описаны впервые в 1993 году
Состоят из 19-24 нуклеотидов
Не кодируют
белки
В 2002 было известно 218 микроРНК, в 2007 – 5071…
Точные функции неизвестны до сих пор, регулируют экспрессию генов ???
В геноме человека – более 400 типов микроРНК
В 2002 было известно 218 микроРНК, в 2007 – 5071…
Точные функции неизвестны до сих пор, регулируют экспрессию генов ???
В геноме человека – более 400 типов микроРНК
Слайд 60Значение микроРНК
Играют важную роль в развитии многих заболеваний (рак, болезни метаболизма,
вирусные инфекции, аутоиммунные заболевания, аллергические болезни и др.)
Биомаркеры в ранней диагностике
Мишени в генной терапии
Биомаркеры в ранней диагностике
Мишени в генной терапии
Слайд 61МикроРНК ингибирует выработку инсулина
МикроРНК помогут в лечении онкологических заболеваний
МикроРНК помогает обнаружить
рак поджелудочной железы (01.02.07)
МикроРНК помогут в лечении хронического лейкоза
Белок р53 “заказывает” опухоль маленьким киллерам – микроРНК (05.06.07)
МикроРНК спасает от кокаиновой зависимости (21.01.2012)
МикроРНК помогут в лечении хронического лейкоза
Белок р53 “заказывает” опухоль маленьким киллерам – микроРНК (05.06.07)
МикроРНК спасает от кокаиновой зависимости (21.01.2012)
Слайд 62СТРУКТУРА
СВОЙСТВА
ФУНКЦИИ
клетки
Базируются на
молекулярной
основе
ДНК– содержит информацию
РНК– синтез белков
Белки– обеспечивают
жизнедеятельность
Слайд 65Качество ДНК
Качество внутриклеточных и внеклеточных белков
Качество и продолжительность жизни человека
Знание НК
и белков – ключ к успеху медицины XXI века!!!
