Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- 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
Нуклеиновые кислоты
Содержание
- 1. Нуклеиновые кислоты
- 2. Нуклеиновые кислоты (НК) - полимерные соединения, мономерами
- 3. История открытия НК1868г – Ф.Мишер выделил из
- 4. Функции НК1. НК – важнейший компонент всех
- 5. Компоненты нуклеотидов:Углевод (пентоза)Азотистое основаниеОстаток фосфорной кислоты
- 6. Сахара, входящие в состав нуклеотидов: рибозадезоксирибоза
- 7. Пуриновые азотистые основания Пуриновые азотистые основания являются производными ароматического гетероциклического соединения - пурина
- 8. Пиримидиновые азотистые основания Пиримидиновые азотистые основания являются производными ароматического гетероциклического соединения - пиримидина
- 9. Минорные азотистые основания Минорные пиримидиновые основания:Минорные пуриновые основания: гипоксантинксантин
- 10. Остаток фосфорной кислоты
- 11. РибозаАденинГуанинЦитозинУрацилН3РО4ДезоксирибозаАденинГуанинЦитозинТиминН3РО4РНКДНКНуклеиновые кислоты
- 12. Слайд 12
- 13. Нуклеозиды и нуклеотидыКомбинация азотистого основания с углеводным компонентом приводит к образованию нуклеозидаФосфорные эфиры нуклеозидов называются нуклеотидами
- 14. Нуклеозид В НК пиримидиновые азотистые основания через 1-й
- 15. Образование гликозидной связи
- 16. Нуклеотид Азотистое основание, пентоза и фосфорная кислота, соединяясь друг с другом, образуют молекулу нуклеотида
- 17. Слайд 17
- 18. Образование нуклеотида
- 19. Слайд 19
- 20. Номенклатура нуклеозидов и нуклеотидов
- 21. АМФГМФЦМФТМФУМФАДФГДФЦДФТДФУДФАТФГТФЦТФТТФУТФА - азотистое гетероциклическое основание
- 22. Функции нуклеотидовОни являются активированными предшественниками ДНК и
- 23. Строение полинуклеотидной цепи - Отдельные нуклеотиды соединяются между
- 24. Правила ЧаргаффаЭрвин Чаргафф 1950 г
- 25. Вторичная структура ДНК1953 год Джэймс Уотсон и Фрэнсис Крик
- 26. Двойная спираль ДНК
- 27. Характеристики двойной спиралиВ модели двойной спирали Уотсона
- 28. Принцип комплементарности спаривания азотистых основанийА -
- 29. Характеристики двойной спирали:Двойная спираль - это 2
- 30. Конформационные характеристики ДНК (В-форма)Стабильность двойной спирали определяется
- 31. Форма молекулы ДНК При изменении внешних условий двойная
- 32. А-форма ДНКВ-форма превращается в А- форму, когда
- 33. Z-формаВ участках, содержащих чередующуюся последовательность Г и
- 34. С-формаС-форма очень сходна с В-формой, имеет 9,3
- 35. Размеры ДНКВ средней эукариотической клетке общая протяженность
- 36. Как ДНК таких размеров может уместиться в
- 37. Третичная структура ДНКУпаковка ДНК в ядре эукариотической
- 38. Уровни упаковки ДНК в ядре эукариотической клетки.
- 39. ГистоныДо 50% хроматина составляют простые белки гистоны.
- 40. Взаимодействие гистонов с ДНКГистоны взаимодействуют с ДНК
- 41. Строение нуклеосомыНуклеосома содержит ДНК длиной 160-240 пар
- 42. Строение нуклеосомыМежду коровыми частицами расположены участки ДНК
- 43. Слайд 43
- 44. Второй уровень укладки ДНК -30 нм фибрилла Второй
- 45. Третий уровень компактизации – петлистые структурыФибрилла организуется
- 46. Петлистые структурыСпецифические негистоновые белки связываются с особыми
- 47. Петлистые структурыВ некоторых местах можно видеть, что
- 48. Слайд 48
- 49. Длина всех 46 молекул, из которых состоит
- 50. Слайд 50
- 51. Слайд 51
- 52. Слайд 52
- 53. Слайд 53
- 54. Слайд 54
- 55. Слайд 55
- 56. Слайд 56
- 57. Дезоксирибозаксантингипоксантин
- 58. Скачать презентанцию
Нуклеиновые кислоты (НК) - полимерные соединения, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеиновые кислотыДНКРНКдезоксирибонуклеиновые кислоты рибонуклеиновые кислоты
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Нуклеиновые кислоты
История открытия НК
Функции НК
Компоненты НК
Нуклеозиды и нуклеотиды
Строение полинуклеотидной цепи
Уровни
организации молекулы ДНК
Слайд 2Нуклеиновые кислоты (НК) - полимерные
соединения, мономерами которых являются
нуклеотиды.
Нуклеиновые кислоты
ДНК
РНК
дезоксирибонуклеиновые
кислоты
рибонуклеиновые кислоты
Слайд 3История открытия НК
1868г – Ф.Мишер выделил из ядер лейкоцитов человека
соединения нового типа, которые он назвал нуклеинами (от лат. nucleus
- ядро).1889г – Ф.Мишер определил, что нуклеин обладает кислотными свойствами
1928 г – Ф.Гриффитс открыл явление генетической трансформации свойство патогенности можно передавать используя ДНК)
40-50-е гг ХХ в – получены доказательства того, что именно ДНК, а не белки, является носителем генетической информации
- 1950г- определен нуклеотидный состав ДНК из разных объектов ( Чаргафф)
1953 г – Р.Франклин и М.Вилкинс (ДНК –это спираль с шагом 3,4нм, на основе рентгеноструктурного анализа)
1953г- Д.Уотсон и Ф.Крик – двойная спираль ДНК
Слайд 4Функции НК
1. НК – важнейший компонент всех живых организмов, всех
живых клеток
2. Хранение и передача генетической информации
3. С участием
НК происходит биосинтез белков4. Мономерные звенья НК – нуклеотиды – играют самостоятельную важную роль в метаболизме (коферменты, аккумуляторы энергии, регуляторы обмена веществ, переносчики веществ)
Слайд 7Пуриновые азотистые основания
Пуриновые азотистые основания являются производными ароматического гетероциклического соединения
- пурина
Слайд 8Пиримидиновые азотистые основания
Пиримидиновые азотистые основания являются производными ароматического гетероциклического соединения
- пиримидина
Слайд 9Минорные азотистые основания
Минорные пиримидиновые основания:
Минорные пуриновые основания:
гипоксантин
ксантин
Слайд 11Рибоза
Аденин
Гуанин
Цитозин
Урацил
Н3РО4
Дезоксирибоза
Аденин
Гуанин
Цитозин
Тимин
Н3РО4
РНК
ДНК
Нуклеиновые кислоты
Слайд 13Нуклеозиды и нуклеотиды
Комбинация азотистого основания с углеводным компонентом приводит к
образованию нуклеозида
Фосфорные эфиры нуклеозидов называются нуклеотидами
Слайд 14Нуклеозид
В НК пиримидиновые азотистые основания через 1-й атом, а пуриновые
– через 9-й образуют N – гликозидную связь с пентозой
рибозой или дезоксирибозой.
Слайд 16Нуклеотид
Азотистое основание, пентоза и фосфорная кислота, соединяясь друг с другом,
образуют молекулу нуклеотида
Слайд 22Функции нуклеотидов
Они являются активированными предшественниками ДНК и РНК.
Нуклеотиды являются переносчиками
молекул. Например, глюкоза при синтезе гликогена переносится с помошью УТФ;
холин при синтезе лецитинов переносится с помощью ЦТФ.Производные нуклеотидов – активированные промежуточные продукты многих биосинтетических реакций. Например, УДФ-глюкоза и ЦДФ-диацилглицеролы - предшественники гликогена и фосфоацилглицеролов (фосфоглицеридов) соответственно.
АТФ – универсальная энергетическая валюта в биологических системах
Адениннуклеотиды – компоненты трех основных коферментов – НАД+, ФАД и кофермент А.
Нуклеотиды – регуляторы метаболизма ( ц АМФ- универсальный посредник действия некоторых классов гормонов)
Слайд 23Строение полинуклеотидной цепи
- Отдельные нуклеотиды соединяются между собой в полимерную
цепь за счет образования 3’, 5’ - фосфодиэфирной связи. Межнуклеотидная
связь осуществляется за счет фосфатной группы, а также 3'- и 5'-гидроксильных групп пентоз нуклеотидов.- Полинуклеотидная цепь имеет определенное направление: 5’ → 3’. На одном ее конце остается свободной 5’-Р-группа (начало цепи), на другом - 3’-ОН-группа (конец цепи)
Слайд 24Правила Чаргаффа
Эрвин Чаргафф
1950 г –правила Чаргаффа
Пур
= Пир или Пур / Пир = 1.
А =
Т или А/Т = 1.Г = Ц или Г/Ц = 1.
Г + Т = А + Ц или Г + Т / А + Ц = 1.
В ДНК различных источников
соотношение нуклеотидов:
либо (А+Т)>(Г+Ц) – АТ-тип ДНК,
либо (Г+Ц)>(А+Т)- ГЦ-тип ДНК
Нуклеотидный состав ДНК специфичен для каждого вида. Установлено, что у большинства животных преобладает АТ-тип ДНК.
У бактерий наблюдается разброс нуклеотидного состава от сильно выраженного ГЦ-типа до АТ-типа.
В геноме высших эукариот ДНК содержится на 3-4 порядка больше, чем у бактерий.
Слайд 27Характеристики двойной спирали
В модели двойной спирали Уотсона и Крика две
полинуклеотидные цепи обвивают друг друга, образуя правую спираль (хеликс)
цепи антипараллельны
углеводно-фосфатные
группы располагаются снаружи, пуриновые и пиримидиновые основания – внутри.
Слайд 28Принцип комплементарности спаривания азотистых оснований
А - Т
Ц - Г
Азотистые основания, принадлежащие
двум цепочкам, избирательно соединяются водородными связями, образуя специфические пары: А-Т Г-Ц
А и Т соединяются двумя водородными связями в положении 1:3 и 6:4,
Г и Ц, тремя водородными связями в 1:3, 2:2 и 6-4.
Эти азотистые основания называются комплементарными.
Комплементарность – дополнительность цепей ДНК друг другу.
Слайд 29Характеристики двойной спирали:
Двойная спираль - это 2 полинуклеотидные цепи, обвивающие
друг друга.
Эти полинуклеотидные цепи ДНК - антипараллельны.
Азотистые основания располагаются внутри
спирали, а остатки сахара и фосфорной кислоты снаружи.
4. Азотистые основания соединяются друг с другом по принципу комплементарности
5. Последовательность нуклеотидов одной цепи автоматически определяет последовательность нуклеотидов комплементарной цепи.
6. Диаметр спирали 2 нм.
7. На один виток спирали приходится 10 пар оснований.
8. Шаг спирали ( длина одного витка) = 3,4 нм
9. Расстояние между плоскостями оснований =0,34нм.
10.Между стопками азотистых оснований возникают стэкинг-взаимодействия.
Слайд 30Конформационные характеристики ДНК (В-форма)
Стабильность двойной спирали определяется взаимодействием расположенных друг
над другом азотистых оснований.
Диаметр – 2,0 нм
Длина витка спирали
– 3,4 нмНа один виток спирали – 10 нуклеотидов
Межнуклеотидное расстояние – 0,34 нм
Влажность ДНК в форме В выше 75%.
Слайд 31Форма молекулы ДНК
При изменении внешних условий двойная спираль может принимать
конформации, отличные от уотсон-криковской В-формы. Так существует:
А-форма,
С-форма,
Z-форма.
Слайд 32А-форма ДНК
В-форма превращается в А- форму, когда влажность препарата ДНК
становится менее 75%.
В А-форме пары оснований наклонены к оси
спирали под углом около 20 градусов, в результате чего шаг спирали уменьшается с 3,4 до 2,8 нм. В А-форме насчитывается 11 пар оснований на виток, что приводит к укорачиванию цепи приблизительно на 25%.
Предполагают, что в А-форме ДНК функционирует в процессе транскрипции.
Слайд 33Z-форма
В участках, содержащих чередующуюся последовательность Г и Ц, ДНК приобретает
Z-форму.
Это левая спираль, на один виток которой приходится 12
пар оснований. Сахарофосфатный остов имеет форму не спирали, а зигзагообразный вид (Z).
Слайд 34С-форма
С-форма очень сходна с В-формой,
имеет 9,3 пар оснований на
виток,
основания наклонены под углом 5 градусов.
Полагают, что форму, близкую
к С имеет ДНК в составе надмолекулярных структур хроматина и у ряда вирусов.
Слайд 35Размеры ДНК
В средней эукариотической клетке общая протяженность геномной ДНК составляет
около 2 м, диаметр ее ядра всего ~10-20 мкм.
У E.coli в
клетке диаметром несколько микрометров находится молекула ДНК длиной около 1 мм.
Слайд 36Как ДНК таких размеров может уместиться в микроскопически маленьких ядрах
клеток?
Третичная структура ДНК эукариотических клеток - комплекс ДНК с белками.
ДНК эукариот почти вся находится в хромосомах ядер, лишь небольшое количество ее содержится в митохондриях, а у растений и в пластидах.Суммарный материал хромосом – хроматин – содержит:
ДНК;
гистоны;
негистоновые белки;
небольшое количество РНК.
Слайд 37Третичная структура ДНК
Упаковка ДНК в ядре эукариотической клетки осуществляется в
несколько этапов (уровни третичной структуры):
1. Нуклеосомный: нить ДНК укладывается в
нуклеосомы, при этом ее длина уменьшается в шесть-семь раз.2. Образование фибрилл: нуклеосомная нить складывается в так называемую 30 нм фибриллу (соленоид), что обеспечивает дополнительную компактизацию в 40 раз.
3. Образование петель: фибрилла организуется в большие (50 и более тысяч пар нуклеотидов) петли, концы которых закрепляются на белковом скелете ядра (его часто называют ядерным матриксом). На этом этапе линейные размеры ДНК сокращаются в 700 раз
Слайд 39Гистоны
До 50% хроматина составляют простые белки гистоны.
5 основных классов
гистонов: Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4.
Классификация гистонов основана на
содержании в них лиз и арг. Молекула гистона состоит из одной полипептидной цепи, которая в своей средней части спирализована и скручена в глобулу диаметром около 2,5 нм; от глобулы отходят 2 неспирализованых конца молекулы.
Первичная структура гистонов имеет ряд особенностей. Так, в гистонах Н2А, Н2В, Н3, Н4 и N-концевой области большинство аминокислотных остатков положительно заряжено, а С-концевая лишена заряда
Слайд 40Взаимодействие гистонов с ДНК
Гистоны взаимодействуют с ДНК в основном через
ионные связи (солевые мостики), образующиеся между отрицательно заряженными лизиновыми и
аргининовыми остатками гистонов.
Слайд 41Строение нуклеосомы
Нуклеосома содержит ДНК длиной 160-240 пар нуклеотидов, одну молекулу
гистона Н1 и гистоновый октамер. Последний состоит из 8 молекул
– по 2 молекулы из гистонов Н2А, Н2В, Н3 и Н4.Из нуклеосом можно выделить нуклеосомное ядро или нуклеосомный кор. Эта дискретная частица содержит гистоновый октамер и участок ДНК длиной 145-150 нуклеотидных пар.
Слайд 42Строение нуклеосомы
Между коровыми частицами расположены участки ДНК – линкеры, их
длина варьирует в зависимости от типа клеток. В результате этого
варьирует и длина фрагмента ДНК, входящего в состав нуклеосом.Межкоровые (линкерные) участки ДНК или свободны, или связаны с гистоном Н1 и негистоновыми белками.
Гистон Н1 способствует компактной упаковке хроматина.
Слайд 44Второй уровень укладки ДНК -30 нм фибрилла
Второй уровень организации хромосом
– это образование из нуклеосомной нити более толстых фибрилл (20-35
нм.). Предполагают, что фибриллы представляют по форме соленоиды, образующиеся в результате скручивания нуклеосомной нити.Шаг соленоида равен 11 нм, на один виток приходится около 6-10 нуклеосом.
Соленоидная упаковка считается наиболее вероятной, однако существуют и другие модели организации хроматина, например супербидная. Согласно последней фибрилла хроматина диаметром 20-30 нм представляет собой цепь гранул, или супербидов, каждая из которых состоит из 8 нуклеосом.
В сумме 1-й и 2-й уровни обеспечивают уменьшение линейных размером ДНК в 40-50 раз.
Слайд 45Третий уровень компактизации – петлистые структуры
Фибрилла организуется в большие (50
и более тысяч пар нуклеотидов) петли, концы которых закрепляются на белковом
скелете ядра (его часто называют ядерным матриксом). На этом этапе линейные размеры ДНК сокращаются в 700 раз.
Слайд 46Петлистые структуры
Специфические негистоновые белки связываются с особыми участками ДНК, которая
в местах связывания образует большие петли, или домены. Таким образом,
следующие более высокие уровни компактизации ДНК связаны не с ее дополнительной спирализацией, а с образованием поперечной петлистой структуры.На хромосому в среднем приходится более 2000 таких петельных доменов ДНК. В своих основаниях петли ДНК связаны негистоновыми белками
Слайд 47Петлистые структуры
В некоторых местах можно видеть, что отдельные сгустки конденсированного
хроматина выявляют особую структуру. Это розетковидные образования, состоящие из многих
петель 30-нанометровых фибрилл, соединяющихся в общем плотном центре.Средний размер таких плотных розеток достигает 100 - 150 нм. Подобные розетки фибрилл хроматина - хромомеры - можно видеть в ядрах самых разнообразных объектов: животных, растений, простейших.
Слайд 49Длина всех 46 молекул, из которых состоит ДНК
в одной
клетке тела человека, равна почти 2 м. Тело взрослого человека
состоит примерно из 5·1013 клеток,тогда общая длина молекул ДНК во всем организме достигает
1011 км, что в тысячи раз превышает расстояние от Земли до Солнца.
