Слайд 1
Тема: «Нуклеиновые кислоты.
ДНК. РНК.
Генетический код.»
Слайд 2План занятия
Общая характеристика нуклеиновых кислот (НК)
Функции НК
Строение НК
Строение ДНК
Принцип комплементарности
Репликация ДНК
Строение
РНК
Виды РНК
Транскрипция и трансляция
Функции РНК
Генетический код
Слайд 3Нуклеиновые кислоты содержатся абсолютно во всех клетках — как у живых организмов, так и у вирусов.
«Нуклео» — ядро -т.е. это вещества, содержащиеся главным образом в ядрах клеток эукариотических организмов, но так же могут содержатся и в других органоидах; в прокариотческих организмах и у вирусов нуклеиновые кислоты располагаются в цитоплазме.
Слайд 4Открытие нуклеиновых кислот
Открыты во второй половине 19 века швейцарским биохимиком Ф.
Мишером
Впервые обнаружены в ядре («нуклеус» - ядро)
Слайд 5Функции нуклеиновых кислот
ДНК отвечает именно за «идентификацию» и передачу наследственной информации.
Функции РНК
немного отличаются — она отвечает за производство белка — в организмах — эукариотах и бактерий и за наследственную информацию — в клетках некоторых вирусов (РНК-вирусы).
Слайд 6Нуклеиновые кислоты бывают двух типов: ДНК и РНК
Углевод –
дезоксирибоза
Азотистое
Основание
(А, Г, Ц, Т)
Остаток
ФК
ДНК
РНК
Углевод –
рибоза
Азотистое
основание
(А, Г, Ц, У)
Остаток
ФК
Слайд 7
Строение нуклеиновых кислот
Нуклеотид - химическое соединение остатков трех веществ: азотистого основания,
углевода, фосфорной кислоты.
Азотистые основания четырех типов: А-аденин
Г-гуанин
Ц- цитозин
Т- тимин У- урацил
Слайд 8Строение нуклеиновых кислот
Азотистые основания ДНК:
А — аденин, Т — тимин,
Ц
— цитозин, Г —гуанин
Азотистые основания РНК:
А — аденин, У —урацил,
Ц — цитозин, Г —гуанин
Слайд 10Модель ДНК
1853 г. – создание модели ДНК
Слайд 11Строение ДНК
ДНК представляет собой двойную спираль. Ее молекула образована двумя полинуклеотидными
цепями, спирально закрученными друг около друга, и вместе вокруг воображаемой оси.
Диаметр двойной спирали ДНК — 2 нм, шаг общей спирали, на который приходится 10 пар нуклеотидов — 3,4 нм. Длина молекулы — до нескольких сантиметров.
Молекулярный масса составляет десятки и сотни миллионов. В ядре клетки человека общая длина ДНК около 1-2 м.
Слайд 14Строение ДНК
Азотистые основания входят в состав каждой спирали. А вот друг
с другом эти «полосочки» держатся за счет межмолекулярных, водородных связей, которые возникают строго между определенными участками! Каждое основание на одной из цепей связывается с одним определённым основанием на второй цепи.
Аденин образует связи только с тимином,цитозин — с гуанином.
Слайд 15Строение ДНК
Против одной цепи нуклеотидов располагается вторая цепь. Полинуклеотидные цепи в
молекуле ДНК удерживаются друг около друга благодаря возникновению водородных связей между азотистыми основаниями нуклеотидов, располагающихся друг против друга.
Слайд 16Принцип комплементарности
Комплементарность - способность нуклеотидов к избирательному соединению друг с другом.
Комплиментарные
структуры подходят друг к другу как «ключ с замком»
То есть аденин комплементарен тимину и между ними две водородные связи, а гуанин — цитозину (три водородные связи).
(А+Т)+(Г+Ц)=100%
Слайд 18Благодаря принципу комплементарности репликация ДНК создает практически точную копию исходной молекулы.
Благодаря этому новые образующиеся клетки идентичны материнским.
Слайд 19Задача:
ГГГЦАТААЦГЦТ…
ЦЦЦГТАТТГЦГА
Слайд 20Репликация ДНК
При делении клетки происходит самовоспроизведение ДНК — репликация — каждая дочерняя клетка
получает копию материнской ДНК. Это и есть основная функция этой нуклеиновой кислоты — передача наследственной информации.
Слайд 21Этапы процесса репликации:
Сначала молекула ДНК «расшнуровывается» — цепи молекулы расплетаются (разрываются
достаточно непрочные водородные связи) специальным ферментом — хеликазой. Теперь каждая цепочка будет служить своеобразной матрицей, на которой будет синтезироваться новая линия
Другой фермент — ДНК-полимераза — «прикрепляет» новые нуклеотиды к матрице по принципу комплементарности — к аденину — тимин, к цитозину — гуанин.
Как только процесс заканчивается, новые дочерние молекулы расходятся и скручиваются в спираль. Каждая «уезжает» в новую дочернюю клетку.
Слайд 22
Скорость репликации молекулы ДНК — 750 нуклеотидов в секунду!
Слайд 23Строение РНК
Молекула РНК не менее важная составляющая любого организма, она присутствует и в
клетках прокариот, и в клетках эукариот не менее важная составляющая любого организма, она присутствует и в клетках прокариот, и в клетках эукариот, и у некоторых вирусов (РНК-содержащие вирусы).
структура молекулы РНК — это одноцепочечная молекула и содержит 4 вида азотистых оснований:
А, У, Ц и Г
Слайд 24Виды РНК
В клетке имеется три вида РНК. Все они участвуют в
синтезе белка.
Информационная или матричная — и- (м-) РНК — доставляет информацию о структуре белка от ДНК к рибосомам — к месту синтеза белка. (Находятся в ядре и цитоплазме эукариотических клеток)
Транспортная РНК — т-РНК — переносит аминокислоты к месту синтеза белка — в рибосомы
Рибосомная РНК — р-РНК- входит в состав рибосом — составляет 50% ее структуры
Слайд 25Транскрипция и Трансляция
Транскрипция — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве
матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК.
Слайд 26Соответственно, РНК каждого организма так же уникальна. Образующаяся и- (информационная) РНК
комплементарна одной цепи ДНК. Как и в случае ДНК, «помогает» транскрипции фермент РНК — полимераза. Так же как и в репликации ДНК, процесс начинается с инициации (=начало), потом идет пролонгация (=удлинение, продолжение) и заканчивается терминацией (=обрыв, окончание).
По окончании процесса и-РНК выходит из ядра в цитоплазму.
Слайд 28Трансляция
Трансляция — процесс очень сложный и похож на хорошо отработанную автоматическую
хирургическую операцию.
Главное назначение этого процесса — обеспечить организм белком.
Слайд 29молекула и-РНК выходит из ядра в цитоплазму и соединяется с рибосомой.
В
этот момент аминокислоты цитоплазмы активизируется, но есть одно «но» — напрямую и-РНК и аминокислоты не могут взаимодействовать. Им нужен «переходник»
Таким переходником становится т- РНК. Каждой аминокислоте соответствует своя т-РНК. У т-РНК есть специальная тройка нуклеотидов (антикодон), которая комплементарна определенному участку и-РНК, и она «пристраивает» аминокислоту к этому определенному участку.
Рибосома, в свою очередь, с помощью специальных ферментов образует полипептидную связь между этими аминокислотами — рибосома движется вдоль и-РНК как бегунок вдоль застежки-змейки. Полипептидная цепь растет, пока рибосома не дойдет до кодона (3 аминокислоты), который соответствует сигналу «СТОП». Тогда цепь обрывается, белок выходит из рибосомы.
Слайд 301 — малая субъединица
2 — и-РНК
3 — т-РНК
4 — аминокислота
5 —
большая субъединица
6 — мембрана эндоплазматической сети
7 — синтезируемая полипептидная цепь.
Слайд 31Функции РНК
Основная функция молекулы РНК — синтез белка в организме — важнейший
процесс пластического обмена (ассимиляции).
Слайд 32Генетический код
Генетический код — свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности
белков при помощи последовательности нуклеотидов.
Слайд 33Генетический код
Наследственная информация записана в молекулах НК в виде последовательности нуклеотидов.
Определенные участки молекулы ДНК и РНК (у вирусов и фагов) содержат информацию о первичной структуре одного белка и называются генами.
1 ген = 1 молекула белка
Слайд 34Одна аминокислота закодирована тремя нуклеотидами (один кодон).
Пример: АК триптофан закодирована в
РНК УГГ, в ДНК - АЦЦ.
АЦТ
АГЦ
ГАТ
Триплет, кодон
ген
АК1
АК2
АК3
белок
Слайд 35Имеется 64 кодона:
61 кодон кодирует 20 (21) аминокислот, три кодона являются
знаками препинания: кодоны-терминаторы УАА, УАГ, УГА (в РНК).
А
Т
Ц
Г
43
Слайд 36
Свойства генетического кода
Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет,
или кодон).
Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.
Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.
Однозначность (специфичность) — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте .
Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.
Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека
Слайд 37 Таблица «Генетического кода»
Учебник, страница 60
Слайд 38
Генетический код универсален для всех живых организмов! Потому что основан он
на аминокислотах. А они, так же как и белки — основа жизни на Земле.
По сути, РНК — это «Мост» между геном (кодонами) и белком.
Слайд 39
Домашнее задание:
параграф 14-16,
Стр.64, задания №2,3 – ответить письменно в тетради