Структура и функции нуклеиновых кислот презентация

Ж. В.

Проверил: к.б.н. доц. Поцелуева М. М.

главную роль в передаче наследственных признаков (генетической информации) и управлении процессом биосинтеза белка.
Различают 2 типа нуклеиновых кислот : дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК).

Фридрих Иоганн Мишер (1844-1895) ‒ швейцарский физиолог, гистолог и биолог, открыл нуклеиновые кислоты.

представлена нуклеоидом. Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами. Кроме хромосомы в клетке прокариот могут присутствовать плазмиды и эписомы.
2)    в эукариотической клетке ДНК находится преимущественно в хромосомах клеточного ядра (99% всей ДНК клетки), а также в митохондриях и хлоропластах. Эукариотические ДНК имеют линейную двухцепочечную структуру. Кроме того, третичная структура ДНК у эукариотических клеток отличается тем, что многократная спирализация ДНК сопровождается образованием комплексов с белками гистонами. Митохондриальные ДНК – это двухцепочечные кольцевые молекулы малого размера. Молекулы ДНК в хлоропластах значительно больше, чем в митохондриях. ДНК митохондрий и хлоропластов не связана с гистонами.

клеток. У млекопитающих каждая молекула мтДНК содержит 15000-17000 пар и содержит 37 генов — 13 кодируют белки, 22 — гены тРНК, 2 — рРНК (по одному гену для 12S и 16S рРНК).
Особенности митохондриальной ДНК:
 кодон AUA кодирует в митохондриальном геноме метионин (вместо изолейцина в ядерной ДНК), кодоны AGA и AGG —терминаторные кодоны (в ядерной ДНК кодируют аргинин), кодон UGA в митохондриальном геноме кодирует триптофан
Количество генов тРНК (22 гена) меньше, чем в ядерном геноме с его 32 генами тРНК
В человеческом митохондриальном геноме информация настолько сконцентрирована, что в последовательностях кодирующих мРНК, как правило, частично удалены нуклеотиды, соответствующие 3'-концевым терминаторным кодонам.

единиц ‒ нуклеотидов.
Каждый нуклеотид построен из трёх компонентов:
Моносахарид пентоза (рибоза или дезоксирибоза);
Азотистое основание ( производное пурина или пиримидина);
остаток фосфорной кислоты.

фосфорной кислотой образует ОН группа в положении 5/ или 3/ моносахарида. В зависимости от природы моносахаридного остатка нуклеотиды делят на рибонуклеотиды(структурные элементы РНК) и дезоксирибонуклеотиды (структурные элементы ДНК).

мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК или РНК. Такая цепь стабилизируется 3',5'-фосфодиэфирными связями.

Г=Ц.
Количество пуринов равно количеству пиримидинов: А+Г=Т+Ц.
Количество оснований, содержащих аминогруппу в положении 4 пиримидинового и 6 пуринового ядер, равно количеству оснований, содержащих в этом же положении оксогруппу: А+Ц=Г+Т.

Эрвин Чаргафф

двух полинуклеотидных цепей, ориентированных антипараллельно и связанных друг с другом водородными связями.
Водородные связи между цепями образуются за счёт специфического взаимодействия между комплементарными основаниями противоположных цепей.
Первичная структура одной цепи молекулы ДНК комплементарна первичной структуре другой цепи. Это легко понять, рассматривая следующую схему:
Обе цепи закручены в спираль, имеющую общую ось; цепи могут быть разделены только путем раскручивания.

кислот соединены между собой посредством 3’,5’-фосфодиэфирной связи.
Навитые одна на другую полинуклеотидные цепи удерживаются вместе водородными связями, образующимися между комплементарными основаниями противоположных цепей.
Гидрофобные взаимодействия между основаниями (стэкинг взаимодействия).

спиралей .

Рис.1 Формы организации двухцепочечной ДНК.
I ‒ вид с торца, II ‒ вид сбоку, чёрно-белая спираль ‒ упрощённая схема .

полипептида во время трансляции. Содержится в ядре, цитоплазме, а также в митохондриях и пластидах. Молекулы м-РНК содержат от 100-10000 нуклеотидов и имеют линейную структуру. На ее долю приходится 5%общего содержания РНК в клетке.
  
Транспортная РНК– имеет наиболее короткие цепи, состоящие из 70-100 нуклеотидов. Содержится в цитоплазме клеток, в митохондриях и пластидах. Все т-РНК вследствие образования водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями разных участков цепи, приобретают вторичную структуру, в двухмерном изображении напоминающую клеверный лист. В т-РНК два активных центра: аминоацильный на 3’-конце и антикодон на антикодоновой петле. Максимальное число т-РНК в клетке – 61, но обычное их количество колеблется от 20 до 40. Основная функция т-РНК состоит в переносе аминокислот к месту синтеза белка в рибосомах. На долю т-РНК приходится примерно 15% всей РНК, содержащейся в клетке.

Рибосомальная РНК – одна из самых крупных молекул РНК, содержит от 3 тыс. до 5 тыс. нуклеотидов. Синтезируется в ядрышке. Затем она, объединяясь с белками, образует большую и малую субъединицы рибосом. В составе рибосом РНК выполняет структурную функцию, а также участвует в синтезе полипептидов. На долю р-РНК приходится 85% всей РНК клетки.

закодирована первичная структура белков.

Участие в реализации генетической информации (синтез белка)
реализация наследственной информации в клетке осуществляется в два этапа: сначала информация о структуре белка копируется с ДНК на иРНК (транскрипция), а затем реализуется на рибосоме в виде конечного продукта — белка (трансляция). ДНК → РНК  →  белок

Передача генетической информации дочерним клеткам при делении и организмам при их размножении
Передача осуществляется посредством репликации.