Download - DNA RNA Structure Ru
![Page 1: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/1.jpg)
Тема 1. Биологические молекулы
М.А. Волошина СУНЦ НГУ 2008
http://www.slideshare.net/outdoors
http://vatson.hoter.ru/
![Page 2: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/2.jpg)
БЕЛКИ
РЕГУЛЯТОРЫФЕРМЕНТЫ
СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ
ТРАНСПОРТ ДВИЖЕНИЕ
ЗАЩИТА
Уникальность функций белков
Матрицы?
Углеводы, липиды
РНК – рибозимыДругие гормоны,
ц-АМФ, ионы
т-РНК
Есть ли другие вещества, выполняющие те же функции ?
![Page 3: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/3.jpg)
Белки выполняют все функции, кроме одной –
ИНФОРМАЦИОННОЙ
не способны к самовоспроизведению
![Page 4: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/4.jpg)
Эту функцию выполняет ДНК
главная и единственная ее функция
![Page 5: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/5.jpg)
ДНК – самая большая молекула в клетке.
Она намного больше белков и РНК
Каждая хромосома = одна молекула ДНК
23 хромосомы человека = 23 молекулы ДНК
≈ 1 метр
Самые длинные из них ≈ 8 см
ДНК – это молекула-текст. В последова-
тельности ее нуклеотидов записана вся вся
наследственная программа организманаследственная программа организма
![Page 6: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/6.jpg)
клетка
хромосомы в ядре
ДНК
хромосома
1 молекула ДНК ген
ещё ген
![Page 7: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/7.jpg)
1953
Фрэнсис Крик
Джеймс Уотсон
Открыта структура
ДНК
Дата рождения
молекулярной биологии
![Page 8: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/8.jpg)
Francis Harry Compton Crick
James Dewey Watson
![Page 9: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/10.jpg)
Розалинд Франклин
Рентгеноструктурный портрет ДНК –
знаменитое фото 511920 - 1958
![Page 11: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/11.jpg)
http://www.bbc.co.uk/bbcfour/documentaries/features/rosalind-franklin.shtml
![Page 12: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/12.jpg)
Молекулы ДНК и РНК можно увидеть в электронный микроскоп
ДНК бактериальных плазмид
![Page 13: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/13.jpg)
ДНК реовирусасканирующий электр. микроскоп
![Page 14: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/14.jpg)
ДНК, выделенная
из одной хромосомы человека
РНК
http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/L/Laemmli.gif
![Page 15: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/15.jpg)
ДНК и РНК – нерегулярные полимеры
мономер – нуклеотид
2. фосфат
1. сахар
3. азотистое основание
Одинаковая часть
состоит из 3 частей
![Page 16: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/16.jpg)
Сахар
Рибоза
2’
![Page 17: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/17.jpg)
Сахар
дезоксирибоза
2’
H
2’ -
![Page 18: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/18.jpg)
3’
H
1’
5’
3’
Азотистое основание
Фосфат
Следующий нуклеотид цепочки
![Page 19: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/19.jpg)
Нуклеотид
фосфат
Сахар (рибоза / дезоксирибоза)
Азотистое основание –
одно из 4
1’
3’
5’
![Page 20: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/20.jpg)
Пурины
Пиримидины
Тимин, ТТимин, Т Цитозин, ЦЦитозин, Ц
Аденин, ААденин, А Гуанин, ГГуанин, Г
ДНК
![Page 21: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/21.jpg)
Пурины
Пиримидины
Тимин, ТТимин, Т Цитозин, ЦЦитозин, Ц
Аденин, ААденин, А Гуанин, ГГуанин, Г
ДНКРНК
Урацил, УУрацил, У
Убрали метильную
группу
![Page 22: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/22.jpg)
АТФ – аденозин трифосфат
рибонуклеотид
макроэргические связи
Аденин
![Page 23: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/23.jpg)
Синтез цепочки из нуклеотидов
Реакция конденсации – отщепление молекулы воды.
HO H1 2 3 HO
HO H1 2 3 4
H
H2O
Полимер МономерЗатрата энергии
Е
![Page 24: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/24.jpg)
3’
5’ Ц
ОН
3’
5’Т
ОН
![Page 25: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/25.jpg)
3’
5’ Ц
ОН
3’
5’Т
ОН
Н
Фосфодиэфирная связь
![Page 26: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/26.jpg)
3’
Т
ОН
5’ Ц
Фосфодиэфирная связь
A
3’ОН
5’
5' конец цепи
3' конец цепи
Фосфодиэфирная связьН
апр
авл
ени
е р
ост
а
![Page 27: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/27.jpg)
Растущий конец – всегда 3´
для всех нуклеиновых кислот – ДНК и РНК
![Page 28: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/28.jpg)
Строение ДНК
![Page 29: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/29.jpg)
1950 Правила
Чаргаффа
Эрвин Чаргафф
![Page 30: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/31.jpg)
Правила Чаргаффа
[ А ] + [ Г ] = [ Т ] + [ Ц ] = 50%
![Page 32: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/32.jpg)
Объяснение правилам Чаргаффа дали Уотсон и Крик
ДНК – это 2 цепочки, соединенные по принципу
комплементарности
![Page 33: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/33.jpg)
Принцип комплемента
р-ности:
А Т
Г Ц
- - - - - -- - - - - -- - -
Слабые водородные
связи!
Прочнее
![Page 34: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/34.jpg)
3’
Т
ОН
5’ Ц
A
3’ОН
5’
3’
5’
Т
A
НО
Г
![Page 35: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/35.jpg)
2 нм
3.4 нм1 виток – 10 н.п.
На одну н.п. приходится 0.34 нм
![Page 36: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/37.jpg)
Принципы строения ДНК
АГГ
Т
Ц
А
А
Ц
Нерегулярность
ДвуцепочечностьЦ
Ц КомплементарностьА
Г
Т
ТГ
Антипараллельность
3'
5'
5'
3'
Т
![Page 38: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/38.jpg)
Какие черты в строении ДНК прямо указывают на
ее функцию?
(Сравните со строением белков)
![Page 39: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/39.jpg)
Строение РНК
![Page 40: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/40.jpg)
Отличия РНК от ДНК
1. Одноцепочечные молекулы
2. Сахар – рибоза вместо
дезоксирибозы
3. У вместо Т
4. Намного меньше – сравнимы по
размеру с белками.
![Page 41: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/41.jpg)
Виды РНК
1. и-РНК = м-РНК информационная, матричная
до 10 тысяч нуклеотидов
2. т- РНК транспортнаяоколо 100 нуклеотидов
3. р-РНК рибосомальная2-3 тысячи нуклеотидов
как и белки, имеют
3-мерную конформаци
ю
линейная
![Page 42: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/42.jpg)
Образование вторичной структуры РНК
ГЦЦУУ
ЦГГАА Г У А У
Ц А У А
![Page 43: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/43.jpg)
Схема образования петель в РНК
за счет комплементарных
участков
![Page 44: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/44.jpg)
«клверный лист»
Транспортная РНК
~ 100 нуклеотидов
![Page 45: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/45.jpg)
Рибосомальная РНК
16 S р-РНК
Самая большая из всех видов РНК –
2-3 тысячи нуклеотидов
![Page 46: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/46.jpg)
Функции РНКв порядке их открытия
1.Информационная: реализация информации
Все виды РНК – посредники в
передаче информации от ДНК к белку
ДНК РНК белок
Место встречи всех трех РНК – ?рибосома
1950-e
![Page 47: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/47.jpg)
Функции РНКв порядке их открытия
1. Информационная: хранение информации (у части вирусов)
Примерно 80% вирусов человека и животных использует для записи информации РНК
У них она выполняет ту же роль, что ДНК у всех остальных организмов
![Page 48: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/48.jpg)
Функции РНКв порядке их открытия
2. Каталитическая 1982
Рибозимы – РНК-ферменты
Не все РНК, а лишь некоторые:
р-РНК рибосом,
РНК некоторых вирусов
РНК в составе сплайсосомы
![Page 49: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/49.jpg)
Минимальный рибозим, способный расщеплять РНК
Томас Чек
![Page 50: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/50.jpg)
Функции РНКв порядке их открытия
3. Регуляторная 1990-е
Малые РНК регулируют работу генов в ядре и синтез белка в цитоплазме
Аналогична функции ДНК-связывающих белков
![Page 51: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/51.jpg)
ДНК – принцип комплементарности,
позволяющий матричное копирование молекулы
Белков – трехмерную структуру,
позволяющую выполнять самые разные функции (катализ, регуляцию, транспорт)
РНК сочетает свойства
![Page 52: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/52.jpg)
РНК ДНКБелок
3-D форма и разнообразные функции
Матричное копирование
![Page 53: DNA RNA Structure Ru](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051412/5494aeefb47959e57e8b49e0/html5/thumbnails/53.jpg)