Тема: Нуклеиновые кислоты На прошлом уроке мы изучили строение и функции белков, и уже знаем, что белки входят в состав клеточных мембран всех живых клеток, выполняют большое число важных функций, без которых невозможна жизнь. Кроме того, мы также знаем, что каждый организм синтезирует свои собственные белки. Синтезирование белков в клетке происходит непрерывно, т.к. организму постоянно нужен «строительный материал» для клеток, ферменты и гормоны. В живом организме существует инструкция, в которой точно записано, какие именно белки должны синтезироваться в данном организме. Такая инструкция хранится в ядре каждой клеточки. Эта инструкция закодирована и представляет собой молекулу Дезоксирибонуклеиновой кислоты или ДНК. Рибонуклеиновая кислота (РНК) также участвует в хранение и транспортировке информации. Структуру ДНК и РНК Джеймс Уотсон и Френсис Крик открыли в 1953г. А геном человека был полностью расшифрован только спустя 48 лет в 2001г. Почему ДНК и РНК так называются? ДНК сложная молекула, состоящая из мономеров. Вы уже знакомы с понятием «мономер». Нуклеиновые кислоты: дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК). Мономерами ДНК и РНК являются нуклеотиды. ДНК состоит из двух цепочек нуклеотидов, РНК из одной цепочки. (нарисовать схематично) Что такое нуклеотид? Нуклеотид это повторяющийся фрагмент молекулы ДНК или молекулы РНК. Нуклеотид можно сравнить с бусиной. Нанизанные одна за другой бусины соединяются в целые бусы или в цепочку. Но нуклеотид не простая бусина. Нуклеотид в свою очередь тоже имеет определенную структуру. Нуклеотид состоит из: 1-го азотистого основания, 1-го моносахарида и 1-го остатка фосфорной кислоты. (зарисовать строение нуклеотида со слайда №3) Остаток фосфорной кислоты во всех нуклеотидах одинаков. Моносахариды бывают двух видов: рибоза и дезоксирибоза. Азотистых оснований бывает 5 видов: аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил. Нуклеотиды ДНК и РНК похожи, но имеют два отличия. Таблица 1. Состав ДНК и РНК № 1. 2. 3. Остаток фосфорной кислоты Моносахарид Азотистое основание Дезоксирибонуклеиновая кислота Остаток фосфорной кислоты Дезоксирибоза Аденин или Гуанин или Цитозин или Тимин В зависимости от азотистого основания гуаниловый, тимидиловый, уридиловый. Рибонуклеиновая кислота Остаток фосфорной кислоты Рибоза Аденин или Гуанин или Цитозин или Урацил нуклеотиды называются: адениловый, Как из нуклеотидов строится молекула? Нуклеотиды соединяются между собой при помощи остатков фосфорной кислоты. Нуклеотиды располагаются друг за другом в определенном порядке. Этот порядок нуклеотидов кодирует в себе информацию о строении определенных видов белков. Ген – участок молекулы ДНК, в котором зашифрована информация о первичной структуре одной определенной белковой молекулы. Так образуется одна цепочка молекулы ДНК. Но, как известно ДНК состоит из двух спирально закрученных цепочек. Вторую цепочку можно собрать зная последовательность нуклеотидов в первой цепочке. Существует закономерность: напротив аденилового нуклеотида одной цепочки всегда распололагается тимидиловый нуклеотид другой цепочки. А на против гуанилового – цитидиловый. Так происходит потому, что аденин и тимин, цитозин и гуанин взаимно дополняют друг друга. Это свойство называется комплиментарность. Комплиментарный (от лат. комплиментум - дополнение) Комплиментарные нуклеотиды: аденин и тимин (А = Т), гуанин и цитозин (Ц ≡ Г) Комплиментарность очень важное явление, которое нужно четко понимать, иначе невозможно будет изучить последующие темы. ДНК состоит из нуклеотидов, а белок из аминокислот. Т.е. информация в ДНК записана на одном «иностранном языке», а структура белка – это другой «иностранный язык». Но мы знаем что ДНК содержит информацию о последовательности аминокислот в белках. Как же перевести язык ДНК на язык аминокислот? Оказывается все очень просто. Три расположенные друг за другом нуклеотида означают одну определенную аминокислоту. Эти три нуклеотида называются триплет. Триплет – три расположенных рядом нуклеотида, кодирующие одну определенную аминокислоту. Таким образом, «знаменитый» генетический код - это ни что иное как триплеты. Существует таблица генетического кода, где указаны все аминокислоты (20) и триплеты которые кодируют каждую из них. В учебнике А.А. Каменского стр. 71. Самое интересное состоит в том, что аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами и в клетках человека и в клетках всех остальных живых организмов. Как устроена РНК? Итак, молекулу ДНК мы полностью изучили. Существует только один единственный вид молекул ДНК – двойная спираль. Рибонуклеиновая кислота, или РНК, состоит всего из одной цепочки нуклеотидов. Эта цепочка не такая огромная, как ДНК и бывает разной формы Рибонуклеиновая кислота (РНК) состоит из нуклеотидов, соединенных в цепочку. Отличия РНК от ДНК: - одинарная небольшого размера цепочка - вместо дезоксирибозы – рибоза - вместо тимина – урацил. Виды РНК: -информационная РНК (и-РНК) – копия одного гена, переписывает информацию с ДНК и переносит к месту синтеза белка (к рибосомам) -транспортная РНК (т-РНК) – транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка -рибосомная РНК (р-РНК) – из р РНК состоят рибосомы, которые синтезируют белок