Нуклеїнові кислоти. Класифікація. Будова. Біологічне значення. Нуклеопротеїни презентация

Нуклеїнові кислоти. Класифікація. Будова. Біологічне значення.
Нуклеопротеїни.

Нуклеїнові кислоти це основні субстрати життя; роль в процесі синтезу білка і формування спадковості; адаптації до постійних змін умов існування.
Забезпечують збереження і переду генетичної інформації
беруть участь у її реалізації шляхом програмування процесів біосинтезу всіх білків в організмі .
Мономерами НК є нуклеотиди які входять в склад коферментів, ферментів і тим самим приймають участь в регуляції обміну речовин, а також у акумулюванні і трансформації енергії.

Пуринові та піримідинові азотисті основи

ПУРИН
Піримідинові та пуринові основи.
Лактамна та лактимна форми НК

Будова пентоз
D рибоза
2 дезокси D рибоза

Будова нуклеїнових кислот
Нуклеїнові кислоти, подібно до білків, являють собою високомолекулярні органічні сполуки, проте на відміну від білків, які утворю­ють при гідролізі α-амінокислоти, мономерними одиницями нуклеїнових кислот є нуклеотиди. Тому нуклеїнові кислоти називають ще полінуклеотидами.
Мономери нуклеїнових кислот — нуклеотиди — мають також доволі складну будову. При гідролізі нуклеотидів утворюються вуглевод, ортофосфорна кислота та гетероциклічні основи.

Будова нуклеотида та нуклеозида

Мінорні азотисті основи
5-метилцитозин
Дигідроурацил
4-діурацил
Гіпоксантин
Метильовані А і Г
Роль азотистих основ:
є специфічними сигналами, що відгірають роль у реалізації генетичної інформації, її збереження.
входять до складу т-РНК і формуюють її вищі структури.

Властивості нуклеотидів
входять до складу ДНК і РНК
універсальне джерело енергії
входять до складу коферментів НАД,ФАД, HSKoa
АМФ служить переносником метильної групи у виді S-аденозилметіонін.
Є алостеричними регуляторами ферментів
приймають участь у ролі акцепторів в окиснювальному фосфорилюванні
виконуюють роль вторинних месенджерів в реалізації гормонального ефекту (ц. АМФ, ц.ГМФ)
приймають участь в обміні речовин: УТФ- у вуглеводному обміні, ГТФ- біосинтез білка, ЦТФ- фосфоліпідів
В медицині використовують структурні аналоги нуклеотидів
5-фторурацил- як ХТП
Алопуринол- конкурентний інгібітор ксантиноксидази, при лікуванні подагри.

Будова ц. АМФ, ц.ГМФ

Збережння спадкової інформації
Передавання спадкової інформації з покоління в покоління
Реалізація генетичної інформації щляхом експресії генів. (ДНК-і РНК- БІЛОК)
Роль та властивості ДНК
Реакційна здатність ДНК при рН більше 4
Висока в'язкість і оптична активність, ДНК обертає площину поляризованого світла
Поглинає УФ, при 260 нм.
Денатурація

ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) – високомолекулярна органічна сполука,
біополімер, мономерами
якого є нуклеотиди
Склад кожного нуклеотида:
залишок фосфорної кислоти
дезоксирибоза
одна з чотирьох азотистих основ: аденін (А), гуанін (Г), цитозин (Ц), тимін (Т)

Структури ДНК
Первинна - послідовність нуклеотидів у полінуклеотидному ланцюзі. Нуклеотиди з’єднуються один з одним 3-5 фосфодиефірним зв’язком.

Вторинна структура ДНК

Джеймс Уотсон
Франсіс Крік
1953 рік. Сформульовано уявлення про структуру та створено модель ДНК (Ф. Крік, Дж. Уотсон,
М. Уілкінс, в 1962 році отримали Нобелівську премію)

Модель просторової структури ДНК (Уотсона-Кріка)
Молекула ДНК складається з двох полінуклеотидних ланцюгів, закручених вправо навколо спіральної осі в подвійну спіраль
Два ланцюги в молекулі ДНК антипаралельні: один ланцюг має напрямок 5/→3/, інший - 3/→5/

Модель просторової структури ДНК (Уотсона-Кріка)
4. Структура ДНК нагадує гвинтову драбину, бічні частини якої утворені цукрофосфатним каркасом, а східці – спареними основами

Діаметр біоспіралі 2 нм, відстань між сусідніми нуклеотидами становить 0,34 нм, повний виток подвійної спіралі (десять пар нуклеотидів) має довжину 3,4 нм.

Для молекули ДНК характерні
правила Чаргафа:
Сума пуринових основ дорівнює сумі піримідинових основ: А+Г=Т+Ц
Г+Т=А+Ц, або (Г+Т)/(А+Ц)=1
Правило еквівалентності: А=Т; Г=Ц

Будова хромосом
Ядерна ДНК з білками гістонами утворює хроматинові волокна

Третинна структура ДНК - суперспіралізація

Рибонуклеїнова кислота (РНК)
більшість молекул РНК одноланцюгові (у ретровірусів – дволанцюгові)
вміст РНК в будь-яких клітинах у 5-10 разів перевищує вміст ДНК

Існують три основні типи РНК:
1) інформаційна (іРНК)
2) рибосомальна (рРНК)
3) транспортна (тРНК)
Є два типи рРНК: один з білками утворює велику субодиницю рибосоми, інший – малу субодиницю рибосоми;
Існує до 60 видів тРНК
Всі вони відіграють важливу роль в процесі розшифрування генетичної інформації та синтезуються у ядрі під час транскрипції

Співвідношення кількості різних типів РНК у клітинах еукаріот та їхні функції:
Рибосомальна РНК (80%) – разом з рибосомними білками утворює структурний каркас рибосом
Інформаційна РНК (5%) - переносить інформацію про первинну структуру білка з ядра від ДНК у цитоплазму до рибосом
Транспортна РНК (15%) – доставляє активовану амінокислоту до рибосоми для включення її в поліпептидний ланцюг

Т - РНК
Антикодон- триплет нуклеотидів, має бути комплементарним кодону на і-РНК.
ЦЦА-ОН група, до якої приєднується АК.
Дигідроурацилова- має сайт, для впізнавання т-РНК фермента аміноацилт-РНК синтетази, при цьому фермент впізнає АК, а потім відповідну т-РНК по антикодону.
Псевдоуридинова забезпечує зв'язування т-РНК із рибосомою.
Ф-ція т-РНК полягає у ролі адаптора між АК і і-РНК.

Будова р- РНК

РНК еукаріот та прокаріот