Презентация по биологии на тему "Строение и классификация нуклеиновых кислот" (10 класс)троение клетки. Ткани" (5 класс) ФГОС

Биологические полимеры – нуклеиновые кислоты

Открытие НК
Открыты во второй половине 19 века швейцарским биохимиком Ф. Мишером

Впервые обнаружены в ядре («нуклеус» - ядро)

Строение НК
Нуклеотид - химическое соединение остатков трех веществ: азотистого основания, углевода, фосфорной кислоты.

Модель ДНК
1853 г. – создание модели ДНК

Строение НК
Углевод –
дезоксирибоза
Азотистое
Основание
(А, Г, Ц, Т)
Остаток
ФК
ДНК
РНК
Углевод –
рибоза
Азотистое
основание
(А, Г, Ц, У)
Остаток
ФК

6
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
МОНОМЕРЫ - НУКЛЕОТИДЫ
ДНК –
дезоксирибонуклеиновая
кислота
РНК
рибонуклеиновая
кислота
Состав нуклеотида в ДНК
Состав нуклеотида в РНК
Азотистые
основания:
Аденин (А)
Гуанин (Г)
Цитозин (Ц)
Урацил (У):

Рибоза
Остаток
фосфорной
кислоты
Азотистые
основания:
Аденин (А)
Гуанин (Г)
Цитозин (Ц)
Тимин (Т)

Дезокси-
рибоза
Остаток
фосфорной
кислоты
Информационная
(матричная)
РНК (и-РНК)
Транспортная
РНК (т-РНК)
Рибосомная РНК (р-РНК)

7
СТРУКТУРЫ ДНК И РНК
ДНК

Пурины – это ароматическое гетероциклическое и органическое соединения, которые содержат азот. Они имеют химическую формулу C5N4H4.
Пиримидин – это гетероциклическое ароматическое соединение. Он имеет химическую формулу C4H4N2

Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы (фосфодиэфирные связи).
1 mm = 1000000 nm
(1 нм = 10 Å).

Ангстрем (Å, швед. Ångström) — единица измерения расстояний, равная 10⁻¹⁰м (1 Å = 0,1 нм = 100 пм; 10000 Å = 1 мкм). Часто используется в физике и других естественных науках, поскольку 10⁻¹⁰ м — это приблизительный диаметр орбиты электрона в невозбуждённом атоме водорода. Ангстрем не рекомендуется использовать в системе СИ. Вместо него предпочтительнее употреблять нанометр (1 нм = 10 Å).

Наименование атомов углерода в нуклеотидах (исходя из нумерации
атомов углерода в молекуле сахара
пентозы) дает начало двум концам — 5' и 3'
Синтез нуклеиновых кислот возможен  только в направлении от 5' к 3', так как ДНК- и РНК-полимеразы присоединяют новые остатки нуклеотидов только к 3′-гидроксильной группе (-OH) с помощью фосфодиэфирной связи.Запись последовательностей нуклеотидов ДНК и РНК осуществляется в направлении от 5' к 3'.

У цепей молекулы ДНК, а также у всех видов РНК, есть два конца – 3` и 5`.
При этом у двухцепочечной ДНК ориентация двух цепей относительно друг друга в составе молекулы различная:
у одной цепи ДНК 3`-конец расположен слева, а 5`-конец – справа, а у другой – наоборот.
Такое расположение называется антипараллельным.

Одна полинуклеотидная цепь в составе ДНК называется кодирующей, или смысловой, с неё не считывается информация, т.е. она не транскрибируемая,
Другая цепь ДНК — матричная — является матрицей (образцом), на основании которого и синтезируется РНК (или иРНК, или тРНК, или рРНК), т.е. именно с матричной цепи ДНК считывается информация, и она является транскрибируемой.

Транпортная РНК – это небольшая нуклеиновая кислота, цепь которой состоит примерно из 80 нуклеотидов (первичная структура). В клетках тРНК свернута в виде клеверного листа (вторичная структура). При этом ее 3` и 5`-концы оказываются рядом.

тРНК присоединяется к иРНК антипараллельно, т.е. иРНК расположена в ориентации от 5`-конца к 3`-концу (только так, потому что считывание информации с иРНК при биосинтезе белка всегда начинается с 5`-конца), а тРНК ориентирована наоборот, в направлении от 3`-конца к 5`-концу. Т.е. кодон и антикодон – антипараллельны!

как размещать (ориентировать) молекулы тРНК и иРНК, чтобы определить атикодон и кодон?
антипараллельно:
иРНК - от 5`-конца к 3`-концу;
тРНК - от 3`-конца к 5`-концу.
.

В молекулярной биологии антикодон пишут и в ориентации 3`-5`, и в ориентации 5’-3’
Кодон записывают только в ориентации 5’-3’ – именно так всегда ориентированы кодоны в таблице генетического кода.

если тРНК и ее антикодон записаны наоборот, в направлении 5`-3`,
сначала переворачиваем антикодон в направлении 3`-5`,
и уже по нему определяем кодон.
При этом в ответах записываем и антикодон, и кодон в одном направлении 5`-3`,
тРНК - 5`АУА 3
тРНК - 3`АУА 5`

иРНК - 5`УАУ 3

23
ДНК
В СОСТАВЕ ХРОМОСОМ
Длина 1 нук­лео­ти­да — 0,34 нм
Длина одной ами­но­кис­ло­ты — 0,3 нм

Леонард Хейфлик

Комплиментарность
Комплиментарность - пространственная взаимодополняемость молекул или их частей, приводящая к образованию водородных связей.
Комплиментарные структуры подходят друг к другу как «ключ с замком»


(А+Т)+(Г+Ц)=100%

Генетический 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
Поэтому наследственную информацию, которую содержат ДНК называют генетической.

Одна аминокислота закодирована тремя нуклеотидами (один кодон).
АЦТ
АГЦ
ГАТ
Триплет, кодон
ген
АК1
АК2
АК3
белок

Имеется 64 кодона:
61 кодон кодирует 20 аминокислот, три кодона являются знаками препинания: кодоны-терминаторы УАА, УАГ, УГА (в РНК).

А
Т
Ц
Г
43

Выводы
Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК
ДНК – полимер. Мономер – нуклеотид.
Молекулы ДНК обладают видовой специфичностью.
Молекула ДНК – двойная спираль, поддерживается водородными связями.
Цепи ДНК строятся по принципу комплиментарности.
Содержание ДНК в клетке постояннно.
Функция ДНК – хранение и пердача наследственной информации.

Домашнее задание
§ 9