Prikaz strukture i funkcija RNK. Prezentacija "DNA i RNA-nukleinske kiseline"

Slajd 3

struktura RNA

Molekula RNA sastoji se od jednog polipeptidnog lanca; on je kraći od lanca DNA. Postoje 4 vrste dušičnih baza u nukleotidima RNA: A, G, C, U; RNA sadrži ugljikohidrat ribozu i ostatak fosforne kiseline.

Slajd 4

Vrste RNA

• Messenger/glasnička RNA – sadrži od nekoliko 100-1000 nukleotida, otvorenog je lanca, prenosi informacije o strukturi proteina od DNA do ribosoma.
• Ribosomska RNA dio je ribosoma i obavlja strukturnu funkciju, sudjeluje u sintezi polipeptidnog lanca, čini 85% sve RNA, prokariotske stanice sadrže 3 tipa r-RNA, a eukariotske stanice sadrže 4 tipa.
• Prijenosna RNA - prenosi aminokiseline do mjesta sinteze proteina na ribosomima, svaka molekula tRNA sadrži 80 nukleotida. Njegova specifičnost određena je strukturom antikodona - to je mjesto povezivanja s određenim tripletom mRNA.
• Heterogena nuklearna RNA (hn-RNA) preteča je i-RNA u eukariota i pretvara se u i-RNA kao rezultat procesiranja. Normalna RNA je duža od i-RNA.
• Mala nuklearna RNA (snRNA) – sudjeluje u procesu pretvorbe snRNA
• RNA početnica je sićušna RNA koja se sastoji od samo 10 nukleotida i uključena je u proces replikacije DNA.

Slajd 5

rRNA je strukturni okvir ribosoma

• Na to se nanižu bjelančevine
• Sekundarna i tercijarna struktura male podjedinice 16S rRNA

Slajd 6

Prijenosne RNA

Slajd 7

Glasnička RNA

Slajd 8

Vrste RNA

Sve vrste RNA nastaju kao rezultat reakcije sinteze predloška; u većini slučajeva jedan od lanaca DNA služi kao predložak. Sinteza RNA na DNA šabloni je proces koji se naziva transkripcija, u kojem sudjeluju enzimi RNA polimeraza (transkriptaza).

Slajd 9

Funkcije RNA

1. M-RNA djeluju kao uzorci za sintezu proteina i određuju slijed aminokiselina proteina.
2. R-RNA djeluju kao strukturne komponente ribosoma.
3. T-RNA – sudjeluju u prevođenju informacija m-RNA i slijedu proteinskih aminokiselina.

Slajd 10

Najveći i najsloženiji molekularni strojevi

Slajd 11

Slajd 12

Transkripcija u prokariota (ili sinteza RNA)

Ovo je sinteza predloška ovisna o DNK, koja se može podijeliti u tri faze, te faze čine cijeli ciklus transkripcije - ovo je enzimski proces u kojem se genetske informacije sadržane u jednom lancu DNK prevode kao rezultat sinteze glasnika RNA u nukleotidnu sekvencu ove RNA.

Slajd 13

Nužni uvjeti za biosintezu RNA

1. Prisutnost DNA matrice
2. Prisutnost 4 vrste nukleotida: ATP, GTP, UTP, CTP.
3. enzim RNA polimeraza
4. Proteinski faktori
5. Anorganske komponente (magnezij, mangan)

Slajd 14

Struktura operona

• Jedinica transkripcije je transkripton/operon - to je dio DNK koji je na kraju omeđen 5. promotorom i 3. terminatorom.
• R – regulator gena
• P - promotor je dio DNA koji se čvrsto veže na enzim RNA polimerazu.
• O-operator je dio molekule DNA koji obavlja regulacijske funkcije, veže se na proteine ​​koji kontroliraju sintezu glasničke RNA u skladu s potrebama stanice.
• A, B, C su strukturni geni (cistroni)
• AUG je signalna trojka
• t – terminator je dio DNA koji signalizira kraj sinteze m-RNA
• ATG, UAG - ovo je triplet signala

Slajd 15

Prokariotski operon

Slajd 16

Operaon ne sadrži nasumične gene, već gene za enzime jednog metaboličkog puta

Opis prezentacije pojedinačne slajdove:

1 slajd

Opis slajda:

2 slajd

Opis slajda:

"NUKLEINSKE KISELINE" Tema lekcije: Cilj lekcije: Okarakterizirati strukturne značajke molekula nukleinskih kiselina kao biopolimera Otkriti mehanizam udvostručenja DNA, ulogu ovog mehanizma u prijenosu nasljednih informacija Naučiti razumjeti bit genetskog koda

3 slajd

Opis slajda:

Njezino Veličanstvo - DNK Švicarski liječnik F. Miescher 1871. godine izolirao je nuklein iz bijelih krvnih zrnaca pacijenata. Ova riječ je izvedena iz latinskog "nux" - jezgra oraha, a završetak "-in" implicirao je da sadrži dušik, poput proteina. Gvanin, prvi izolirao 1858. A. Strecker iz peruanskog guana - ptičjeg izmeta, vrijednog dušičnog gnojiva. Kossel je izolirao timin i adenin iz stanica timusa. Grci su ovu žlijezdu nazivali "adenom", što je značilo "gusta", "tvrda". Timus se još naziva i timusna žlijezda. Po tome je timin i dobio ime. Četvrti spoj izoliran je iz stanica timusa. Budući da je grčka riječ za stanicu "citos", naziva se "citozin". Godine 1910. Kossel je za svoja otkrića dobio Nobelovu nagradu za medicinu.

4 slajd

Opis slajda:

Ribozu je prvi sintetički dobio njemački kemičar E. Fischer, koji je za proučavanje šećera dobio Nobelovu nagradu za kemiju 1902. F. Leuven je 1909. uspio izolirati ribozu proučavajući nuklein. Trebalo mu je još dvadeset godina da izolira deoksiribozu! C. M. McCarthy i K. McLeod dokazali su da je "kiselina tipa deoksiriboze" odgovorna za transformaciju u stanici i o tome pisali u članku objavljenom 4. veljače 1944. Ovaj dan se može smatrati rođendanom deoksiribonukleinske kiseline (DNK) u riječi biološkog smisla. Postalo je jasno da je gen DNK! Godine 1953. Watson i Crick predložili su model dvolančane spirale DNK. Godine 1962. Watson, Crick i Wilkins dobili su Nobelovu nagradu za medicinu za svoje otkriće. R. Franklin je, nažalost, do tada već umro od raka. Da se to nije dogodilo, tada bi po prvi put u povijesti Nobelove nagrade morale biti dodijeljene četvorici... Njezino Veličanstvo - DNK J. Watson

5 slajd

Opis slajda:

BIOPOLIMERNA STRUKTURA DNK fosfodiesterski most između nukleotida baze vodikova veza polinukleotid Nukleotid – fosforni ester nukleozida. Nukleozid sadrži dvije komponente: monosaharid (riboza ili deoksiriboza) i dušičnu bazu. 3" kraj 5" kraj 3" kraj 5" kraj okosnica šećernog fosfata

6 slajd

Opis slajda:

BIOPOLIMERNA STRUKTURA RNA vodikove veze šećer-fosfatna okosnica t-RNA baze Monomeri – RNA ribonukleotidi – tvore polimerni lanac tvoreći fosfodiesterske mostove između ostataka šećera.

7 slajd

Opis slajda:

DNA RNA Sva DNA, bez obzira na podrijetlo, sadrži isti broj purinskih i pirimidinskih baza. Posljedično, u svakoj DNK postoji jedan pirimidinski nukleotid za svaki purinski nukleotid. A=T i G=C A+C=G+T RNK sadrži uracil – U umjesto timina.

8 slajd

Opis slajda:

Samostalni rad Usporedi DNA i RNA Znakovi usporedbe: Položaj u stanici Građa makromolekule Monomeri Sastav nukleotida Funkcije

Slajd 9

Opis slajda:

DNK obavlja sljedeće funkcije: pohranjivanje nasljednih informacija događa se uz pomoć histona. Molekula DNA se presavija, pri čemu prvo nastaje nukleosom, a zatim heterokromatin, koji čini kromosome; prijenos nasljednog materijala događa se replikacijom DNA; implementacija nasljednih informacija u procesu sinteze proteina

10 slajd

Opis slajda:

Multifunkcionalnost RNA Genetska replikativna funkcija. Funkcija se ostvaruje tijekom virusnih infekcija, reduplikacije genetskog materijala. Funkcija kodiranja. U RNK isti tripleti nukleotida kodiraju 20 aminokiselina proteina, a slijed tripleta u lancu nukleinske kiseline je program za sekvencijalni raspored 20 vrsta aminokiselina u polipeptidnom lancu proteina. Funkcija formiranja strukture. Kompaktno složene male molekule RNA slične su trodimenzionalnim strukturama globularnih proteina, dok duže molekule RNA tvore velike čestice ili njihove jezgre. Funkcija prepoznavanja. Funkcija prepoznavanja temelj je specifične katalize. Katalitička funkcija (ribozimi). RNA je sposobna obavljati funkcije oba polimera temeljno važna za život - DNA i proteina.

11 slajd

Opis slajda:

REPLIKACIJA DNA Kontinuitet genetskog materijala osiguravaju komplementarnost, polukonzervativnost (sadrži dio majčine spirale nepromijenjen), antiparalelnost (3'-5'), diskontinuitet, t.j. proces replikacije. Arthur Kornberg (1959.) otkrio je enzim DNA polimerazu.

12 slajd

Opis slajda:

REPLIKACIJA DNA Sudjelovanje enzima: ligaza povezuje kratke, novosintetizirane dijelove fragmenata Okazaki polimeraza pričvršćuje nukleotide u 5 3 smjeru helikaza odmotava dvostruku spiralu, kidanje vodikovih veza primaza je neophodna za sintezu enzima Okazaki kao klica (primer) Replikon - područje između dviju točaka u kojima počinje sinteza lanaca "kćeri". Okazaki fragmenti su novo sintetizirane regije na drugom lancu predloška DNK.

Slajd 13

Opis slajda:

Znanstvenici su predložili različite mjerne jedinice koje predstavljaju količinu podataka povezanih s genetskom strukturom osobe. Toliko je informacija zabilježeno u DNK da ako ih prebacite u knjige i složite te knjige jednu na drugu, njihova visina će biti 70 metara. Znanstvenici su izračunali da ako pokušate rukom napisati ili isprintati nečiju gensku kartu, a onaj koji piše to radi brzinom od 60 riječi u minuti i radi 8 sati dnevno, za to će mu trebati 50 godina. Osim toga, podaci pohranjeni u DNK mogu ispuniti otprilike 200 telefonskih imenika od po 500 stranica.

Slajd 14

Opis slajda:

GENETIČKI KOD Kod je triplet Kod je degeneriran – svaka aminokiselina je šifrirana s više od jednog kodona Kod je nedvosmislen. Svaki kodon kodira samo jednu aminokiselinu. Između gena postoje "interpunkcijski znakovi", unutar gena ih nema. Kod je univerzalan. Genetski kod je isti za sve koji žive na Zemlji

15 slajd

Pitanja za kontrolu

• Što su ugljikohidrati?
• Na koje se skupine dijele ugljikohidrati?
• Koja svojstva imaju ugljikohidrati?
• Koje funkcije obavljaju ugljikohidrati?
• Što su lipidi?
• Na koje se skupine dijele lipidi?
• Koje funkcije obavljaju lipidi?
• Koja svojstva imaju lipidi?

DNK i RNK -

nukleinske

kiseline

Jedinstvenost funkcija proteina

Postoje li druge tvari koje obavljaju iste funkcije?

REGULATORI

ENZIMI

Ostali hormoni, c-AMP, ioni

RNA – ribozimi

PROTEINI

GRAĐEVINA

MATERIJAL

ZAŠTITA

Ugljikohidrati, lipidi

Matrice?

POKRET

PRIJEVOZ

tRNA

Proteini izvode sve funkcije, osim jednog -

INFORMACIJSKI

nesposoban za samoreprodukcija

Ovu funkciju obavlja DNK

njegova glavna i jedina funkcija

• DNK - najveći molekula u stanici. Mnogo je veći od proteina i RNK
• Svaki kromosom = jedna molekula DNA
• 23 ljudska kromosoma = 23 molekule DNA

• Najduži od njih su ≈ 8 cm
• DNK je molekula-tekst. Napisan je slijed njegovih nukleotida cjelokupni nasljedni program tijela

1 DNA molekula

drugi gen

kromosom

kromosoma u jezgri

ćelija

Otkrivena struktura DNK

Datum rođenja

molekularna biologija

Francis Creek

James Watson

Francis Harry Compton Crick

James Dewey Watson

Nobelova nagrada 1962

Rendgenski strukturni portret DNK - poznata fotografija 51

Rosalind Franklin

1920 - 1958

Molekule DNA i RNA mogu se vidjeti elektronskim mikroskopom

DNK bakterijski plazmidi

DNK reovirusa

skeniranje električnih mikroskop

DNA izolirana

iz jednog ljudskog kromosoma

http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/L/Laemmli.gif

DNK i RNK – neregularan polimeri

monomer – nukleotid

sastoji se od 3 dijela

3. dušična baza

2. fosfat

1. šećer

Isti dio

Riboza

deoksi riboza

Fosfat

Dušična baza

Sljedeći nukleotid u lancu

Nukleotid

Dušična baza – jedna od 4

fosfat

Šećer (riboza/dezoksiriboza)

Adenin, A

Guanin, G

Purini

Pirimidini

Citozin, C

Adenin, A

Guanin, G

Purini

Pirimidini

Uklonio je metilnu skupinu

Citozin, C

Uracil, U

1950 Chargaffova pravila

Erwin Chargaff

Chargaffova pravila

[ A ] + [ G ] = [ T ] + [ C ] = 50%

Chargaffova pravila objasnili su Watson i Crick

DNK su 2 lanca povezana prema principu komplementarnost

Načelo komplementarnosti:

• - - - - -

• - - - - -

Izdržljiviji

Slabe vodikove veze!

Principi strukture DNA

Nepravilnost

5 "

3 "

Dvolančani

Komplementarnost

Antiparalelizam

3 "

5 "

Koje značajke u strukturi DNA izravno ukazuju na njezinu funkciju?

(Usporedi sa strukturom proteina)

Razlike između RNA i DNA

• Jednolančani molekule
• Šećer - riboza umjesto deoksiriboze
• U umjesto T
• Mnogo manje– po veličini se može usporediti s vjevericama.

Vrste RNA

• mRNA= messenger RNA, predložak

do 10 tisuća nukleotida

• t-RNA prijevoz

oko 100 nukleotida

• rRNA ribosomski

2-3 tisuće nukleotida

linearni

poput proteina, imaju

3-dimenzionalna konformacija

Stvaranje sekundarne strukture RNA

Shema stvaranja petlje u RNA

zbog komplementarnih regija

Prijenosna RNA

~100 nukleotida

"list djeteline"

Ribosomska RNA

Najveća od svih vrsta RNA -

2-3 tisuće nukleotida

16 S rRNA

Funkcije RNA redoslijedom kojim su otvarani

• Informacijski: implementacija informacija

Sve vrste RNA su posrednici u prijenosu informacija s DNA na protein

Mjesto susreta sve tri RNA je ?

ribosom

Funkcije RNA redoslijedom kojim su otvarani

• Informativno: pohranjivanje informacija (za neke viruse)

• Otprilike 80% ljudskih i životinjskih virusa koristi RNA za bilježenje informacija
• U njima ona ima istu ulogu kao DNK u svim drugim organizmima.

Funkcije RNA redoslijedom kojim su otvarani

• Katalitički 1982

Ribozimi – RNA enzimi

Ne sve RNA, već samo neke:

rRNA ribosomi,

RNA nekih virusa

RNA u spliceosomu

Adresa slike http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Minimal_hammerhead_ribozyme_structure.png

Thomas Check

Minimalni ribozim sposoban cijepati RNA

Funkcije RNA redoslijedom kojim su otvarani

• Regulatorni 1990-ih

Male RNA reguliraju funkciju gena u jezgri i sintezu proteina u citoplazmi

Slično funkciji proteina koji vežu DNA

RNA kombinira svojstva

• DNK– princip komplementarnosti, koji omogućuje matrično kopiranje molekule

• Belkov– trodimenzionalna struktura koja vam omogućuje da izvedete najviše različite funkcije(kataliza, regulacija, transport)

Kopiranje matrice

3-D oblik i različite funkcije

Protein

Ovo nije kraj

ali tek početak

“Nukleinske kiseline” - 1892 - kemičar Lilienfeld izolirao je timonukleinsku kiselinu iz timusa 1953. godine. Biološka uloga nukleinskih kiselina. Duljina molekula DNA (američki biolog G. Taylor). Dušična baza. James Watson i Francis Crick dešifrirali su strukturu DNK. Struktura nukleotida. Usporedne karakteristike.

“DNK i RNK” - James Watson i Francis Crick otkrili su istinu 1953. Fosfat. Kako riješiti problem prijenosa nasljednih informacija? Nukleotidi se sastoje od: Kako živi sustavi bilježe informacije o svojoj strukturi. Monomeri nukleinskih kiselina su. DNK Saharid. Nukleotidi susjednih paralelnih lanaca povezani su vodikovim vezama po NAČELU KOMPLEMENTARNOSTI.

“Struktura DNA i RNA” - Struktura DNA. Rosalind Franklin. Ribosomska RNA. DNK. Shema stvaranja petlje u RNA. Zavojnica. Kraj lanca. Objašnjenje Chargaffovih pravila. Fosfat. Prijenosna RNA. DNA i RNA molekule. Adenozin trifosfat. Ostaci fosforne kiseline. Biološke molekule. Ribonukleinska kiselina. Nukleinske kiseline.

“Vrste nukleinskih kiselina” - Opća struktura. Hidroliza. DNK polimerna molekula. Struktura DNK. Početak i kraj lanaca. Fizikalno-kemijska svojstva nukleinskih kiselina i njihovih otopina. Dvije molekule DNA. Struktura RNA. DNK polimerni lanac. Kemijska svojstva RNA. strukture DNA. Struktura RNA. Kemijska svojstva DNA. Klasifikacija. Spiralni oblik.

“Kemija “nukleinskih kiselina”” - Ključne riječi. Formiranje superheliksa DNA. Nukleinske kiseline. Vrste RNA. Struktura kromatina. Razumijevanje međusobne povezanosti i međuovisnosti tvari. DNK je dvostruki lanac. Pitanja za samokontrolu. Spiralni korak. Nukleotid. Riješiti problem. Struktura i funkcije. Pregledajte podatke analize DNK.