Аминокислоты днк и рнк

Сегодня предлагаем ознакомится со статьей на тему: аминокислоты днк и рнк с профессиональным описанием и объяснением.

Аминокислоты днк и рнк

Дезоксирибонуклеиновая кислота – полимер, состоит из нуклеотидов. Нуклеотид ДНК состоит из

  • азотистого основания (аденин, тимин, цитозин, гуанин)
  • моносахара дезоксирибозы
  • фосфорной кислоты

Нуклеотиды соединяются между собой в полинуклеотидную цепь. Две полинуклеотидные цепи соединяются друг с другом слабыми водородными связями между азотистыми основаниями по принципу комплементарности: напротив аденина всегда стоит тимин, напротив цитозина – гуанин. Получается двойная цепь ДНК, она скручивается в двойную спираль.

Функция ДНК – хранение и копирование наследственной информации (информации о первичной структуре белка). Точность копирования информации обеспечивается принципом комплементарности. Днк участвует в процессах:

  • репликации (самоудвоение, одна цепочка ДНК превращается в две копии)
  • транскрипции (переписывание информации с ДНК на иРНК).

Отличия РНК от ДНК:

  • рибоза вместо дезоксирибозы
  • нет тимина, аденину комплементарен урацил
  • одноцепочечная

[1]

  • информационная (матричная) – иРНК: транспортирует информацию о строении белка из ядра к рибосоме
  • транспортная – тРНК транспортирует аминокислоты к рибосоме
  • рибосомная – рРНК: входит в состав рибосом, осуществляет трансляцию

1. Хранителем наследственности в клетке являются молекулы ДНК, так как в них закодирована информация о
А) составе полисахаридов
Б) структуре молекул липидов
В) первичной структуре молекул белка
Г) строении аминокислот

2. Принцип комплементарности (дополнительности) лежит в основе взаимодействия
А) аминокислот и образования первичной структуры белка
Б) нуклеотидов и образования двуцепочечной молекулы ДНК
В) глюкозы и образования молекулы полисахарида клетчатки
Г) глицерина и жирных кислот и образования молекулы жира

3. Принцип комплементарности лежит в основе образования водородных связей между
А) аминокислотами и молекулами белка
Б) нуклеотидами в молекуле ДНК
В) глицерином и жирной кислотой в молекуле жира
Г) глюкозой в молекуле клетчатки

4. Рибоза входит в состав молекул
А) гемоглобина
Б) ДНК
В) РНК
Г) хлорофилла

5. Молекулы ДНК
А) переносят информацию о строении белка к рибосомам
Б) переносят информацию о строении белка в цитоплазму
В) доставляют к рибосомам аминокислоты
Г) содержат наследственную информацию о первичной структуре белка

6. Какая нуклеиновая кислота может быть в виде двухцепочечной молекулы
А) иРНК
Б) тРНК
В) рРНК
Г) ДНК

7. Молекулы ДНК в отличие от молекул белка обладают способностью
А) образовывать спираль
Б) образовывать третичную структуру
В) самоудваиваться
Г) образовывать четвертичную структуру

8. Наследственная информация о признаках организма сосредоточена в молекулах
А) тРНК
Б) ДНК
В) белков
Г) полисахаридов

9. Молекулы ДНК представляют собой материальную основу наследственности, так как в них закодирована информация о структуре молекул
А) полисахаридов
Б) белков
В) липидов
Г) аминокислот

10. Полинуклеотидные нити в молекуле ДНК удерживаются рядом за счет связей между
А) комплементарными азотистыми основаниями
Б) остатками фосфорной кислоты
В) аминокислотами
Г) углеводами

11. Потомки животных получают наследственную информацию от родителей в виде
А) последовательности аминокислот белка
Б) последовательности генов на ДНК
В) молекул информационных РНК
Г) триплетов нуклеотидов молекулы РНК

12. Рибоза в отличие от дезоксирибозы входит в состав
А) ДНК
Б) иРНК
В) белков
Г) полисахаридов

13. При расщеплении нуклеиновых кислот образуются молекулы
А) глюкозы
Б) жирных кислот и глицерина
В) аминокислот
Г) нуклеотидов

14. Для молекул ДНК характерна функция
А) самоудвоения
Б) денатурации
В) ферментативная
Г) гормональная

15. Программа о первичной структуре молекул белка зашифрована в молекулах
А) тРНК
Б) ДНК
В) липидов
Г) полисахаридов

16. Связь, возникающая между азотистыми основаниями двух комплементарных цепей ДНК
А) ионная
Б) пептидная
В) водородная
Г) ковалентная полярная

17. Молекулы РНК, в отличие от ДНК, содержат азотистое основание
А) аденин
Б) гуанин
В) урацил
Г) цитозин

18. Дезоксирибоза является составной частью
А) аминокислот
Б) белков
В) иРНК
Г) ДНК

19. К репликации способны молекулы
А) белков
Б) липидов
В) углеводов
Г) ДНК

20. К биологическим полимерам относят молекулу
А) рибозы
Б) глюкозы
В) аминокислоты
Г) ДНК

21. Соединение двух цепей в молекуле ДНК происходит за счет
А) гидрофобных взаимодействий нуклеотидов
Б) пептидных связей между азотистыми основаниями
В) взаимодействий комплементарных азотистых оснований
Г) ионных взаимодействий нуклеотидов

22. По принципу комплементарности происходит соединение
А) двух цепей в молекуле ДНК
Б) аминокислот вмолекуле белка
В) нуклеотидов в полинуклеотидной цепи
Г) тРНК с определенной аминокислотой

Что такое ДНК и РНК? Структура ДНК. Функции ДНК

Что такое ДНК и РНК? Каковы их функции и значение в нашем мире? Из чего они состоят и как работают? Об этом и не только рассказывается в статье.

Что такое ДНК и РНК

Биологические науки, изучающие принципы хранения, реализации и передачи генетической информации, структуру и функции нерегулярных биополимеров относятся к молекулярной биологии.

Биополимеры, высокомолекулярные органические соединения, которые образовались из остатков нуклеотидов, являются нуклеиновыми кислотами. Они хранят информацию о живом организме, определяют его развитие, рост, наследственность. Эти кислоты участвуют в биосинтезе белка.

Различают два вида нуклеиновых кислот, содержащихся в природе:

  • ДНК — дезоксирибонуклеиновая;
  • РНК — рибонуклеиновая.

О том, что такое ДНК, миру было поведано в 1868 году, когда ее открыли в клеточных ядрах лейкоцитов и сперматозоидов лосося. Позже они были обнаружены во всех животных и растительных клетках, а также в бактериях, вирусах и грибах. В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик в результате рентгено-структурного анализа выстроили модель, состоящую из двух полимерных цепей, которые закручены спиралью одна вокруг другой. В 1962 году эти ученые были удостоены Нобелевской премии за свое открытие.

Дезоксирибонуклеиновая кислота

Что такое ДНК? Это нуклеиновая кислота, которая содержит генотип индивида и передает информацию по наследству, самовоспроизводясь. Поскольку эти молекулы являются очень большими, имеется огромное количество возможных последовательностей из нуклеотидов. Поэтому число различных молекул является фактически бесконечным.

Кроме РНК-содержащих вирусов, дезоксирибонуклеиновая кислота содержится во всех организмах. Функции ДНК заключаются в переносе шаблона химических соединений и аминокислот, использующихся для строения белка. Направляя их производство, ДНК обеспечивает последовательность необходимых аминокислот.

Читайте так же:  Рейтинг жиросжигателей для женщин 2019

Структура ДНК

Это самые крупные биологические молекулы. Их размер составляет от одной четверти у бактерий до сорока миллиметров в ДНК человека, что гораздо больше максимального размера белка. Они состоят из четырех мономеров, структурных компонентов нуклеиновых кислот — нуклеотидов, в которые входит азотистое основание, остаток фосфорной кислоты и дезоксирибоза.

Азотистые основания имеют двойное кольцо из углерода и азота— пурины, и одно кольцо — пиримидины.

Пуринами являются аденин и гуанин, а пиримидинами — тимин и цитозин. Они обозначаются заглавными латинскими буквами: A, G, T, C; а в русской литературе — на кириллице: А, Г, Т, Ц. При помощи химической водородной связи они соединяются друг с другом, в результате чего появляются нуклеиновые кислоты.

Во Вселенной именно спираль является наиболее распространенной формой. Так и структура ДНК молекулы тоже имеет ее. Полинуклеотидная цепочка закручена наподобие винтовой лестницы.

Цепи в молекуле направлены противоположно друг от друга. Получается, если в одной цепи от 3′-конца к 5′, то в другой цепи ориентация будет наоборот от 5′-конца к 3′.

Принцип комплементарности

Две нити соединяются в молекулу азотистыми основаниями таким образом, что аденин имеет связь с тимином, а гуанин — только с цитозином. Последовательно расположенные нуклеотиды в одной цепи определяют другую. Это соответствие, лежащее в основе появления новых молекул в результате репликации или удвоения, стало называться комплементарностью.

Получается, что число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а гуаниловые равны количеству цитидиловых. Это соответствие стало называться «правилом Чаргаффа».

Репликация

Процесс самовоспроизведения, протекающий под контролем ферментов, является основным свойством ДНК.

Все начинается с раскручивания спирали благодаря ферменту ДНК-полимеразы. После разрыва водородных связей, в одной и в другой нитях синтезируется дочерняя цепь, материалом для которой выступают свободные нуклеотиды, имеющиеся в ядре.

Каждая цепь ДНК является матрицей для новой цепи. В результате из одной получаются две абсолютно идентичные материнской молекулы. При этом одна нить синтезируется сплошной, а другая сначала фрагментарно, лишь затем соединяясь.

Молекула несет в себе всю важную информацию о нуклеотидах, определяет расположение аминокислот в белках. ДНК человека и всех других организмов хранит сведения о его свойствах, передавая их потомкам.

Частью ее является ген — группа нуклеотидов, которая кодирует информацию о белке. Совокупность генов клетки образует ее генотип или геном.

Гены расположены на определенном участке ДНК. Они состоят из определенного числа нуклеотидов, которые расположены в последовательной комбинации. Имеется в виду то, что ген не может поменять свое место в молекуле, и он имеет совершенно конкретное число нуклеотидов. Их последовательность уникальна. Например, для получения адреналина используется один порядок, а для инсулина — другой.

Кроме генов, в ДНК располагаются некодирующие последовательности. Они регулируют работу генов, помогают хромосомам и отмечают начало и конец гена. Но сегодня остается неизвестной роль большинства из них.

Рибонуклеиновая кислота

Эта молекула во многом схожа с дезоксирибонуклеиновой кислотой. Однако она не такая большая, как ДНК. И РНК также состоит из полимерных нуклеотидов четырех типов. Три из них сходны с ДНК, но вместо тимина в нее входит урацил (U или У). Кроме этого, РНК состоит из углевода — рибозы. Главным отличием служит то, что спираль этой молекулы является одинарной, в отличие от двойной в ДНК.

Функции РНК

В основе функций рибонуклеиновой кислоты лежат три различных вида РНК.

Информационная передает генетическую информацию от ДНК в цитоплазму ядра. Ее еще называют матричной. Это незамкнутая цепь, синтезирующаяся в ядре при помощи фермента РНК-полимеразы. Несмотря на то что в молекуле ее процентное содержание чрезвычайно низкое ( от трех до пяти процентов клетки), на ней лежит важнейшая функция — являться матрицей для синтеза белков, информируя об их структуре с молекул ДНК. Один белок кодируется одной специфичной ДНК, поэтому их числовое значение равное.

Рибосомная в основном состоит из цитоплазматических гранул — рибосом. Р-РНК синтезируются в ядре. На их долю приходится примерно восемьдесят процентов всей клетки. Этот вид обладает сложной структурой, образовывая петли на комплементарных частях, что ведет к молекулярной самоорганизации в сложное тело. Среди них имеются три типа у прокариот, и четыре — у эукариот.

Транспортная действует в роли «адаптера», выстраивая в соответствующем порядке аминокислоты полипептидной цепи. В среднем, она состоит из восьмидесяти нуклеотидов. В клетке их содержится, как правило, почти пятнадцать процентов. Она предназначена переносить аминокислоты туда, где белок синтезируется. В клетке насчитывается от двадцати до шестидесяти типов транспортной РНК. У них всех — сходная организация в пространстве. Они приобретают структуру, которую называют клеверным листом.

Значение РНК и ДНК

Когда было открыто, что такое ДНК, ее роль не была такой очевидной. Даже сегодня, несмотря на то, что раскрыто намного больше информации, остаются без ответов некоторые вопросы. А какие-то, возможно, еще даже не сформулированы.

Общеизвестное биологическое значение ДНК и РНК заключаются в том, что ДНК передает наследственную информацию, а РНК участвует в синтезе белка и кодирует белковую структуру.

Однако существуют версии, что эта молекула связана с нашей духовной жизнью. Что такое ДНК человека в этом смысле? Она содержит всю информацию о нем, его жизнедеятельности и наследственности. Метафизики считают, что опыт прошлых жизней, восстановительные функции ДНК и даже энергия Высшего «Я» — Творца, Бога содержится в ней.

По их мнению, цепочки содержат коды, касающиеся всех аспектов жизни, включая и духовную часть. Но некоторая информация, например, о восстановлении своего тела, расположена в структуре кристалла многомерного пространства, находящегося вокруг ДНК. Она представляет собой двенадцатигранник и является памятью всей жизненной силы.

Ввиду того, что человек не обременяет себя духовными знаниями, обмен информации в ДНК с кристаллической оболочкой происходит очень медленно. У среднестатистического человека он составляет всего пятнадцать процентов.

Предполагается, что это было сделано специально для сокращения жизни человека и падения на уровень дуальности. Таким образом, у человека растет кармический долг, а на планете поддерживается необходимый для некоторых сущностей уровень вибрации.

ИСЧЕЗНУВШИЙ МИР

Извечный вопрос: что было раньше — курица или яйцо?

Читайте так же:  Аминокислоты состав строение свойства

Этой иносказательной формулой определяется самый неясный пока процесс происхождения жизни: воссоединение в единое целое синтезированного из аминокислот белка и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), носителей наследственного кода и организаторов сборки из аминокислот определенного сорта белков. Без ДНК и РНК производство белков в живой клетке невозможно.

Тут вот ведь что получается: РНК действует в двух лицах — как транспортер активизированных предварительно аминокислот и как матрица, которая диктует порядок сборки белка из аминокислот. (Впрочем, как недавно установлено, в рибосомах несет она еще одну функцию — структурную.)

РНК-транспортер доставляет аминокислоту прямо к РНК- матрице. Аминокислота на ее поверхности может удержаться не где попало, а только на строго определенном месте. Для каждой из двадцати аминокислот на поверхности синтезирующей белок РНК приготовлена своя якорная стоянка. Никакая другая аминокислота ее занять не может.

Каждые полсекунды аминокислота ложится к аминокислоте, всегда на свое место. Десятки и сотни, даже тысячи аминокислот выстраиваются в ряд на поверхности РНК. Аминокислоты соединяются друг с другом в длинную цепь, и готовая молекула белка соскакивает с нуклеиновой матрицы.

Порядок построения аминокислот, а иначе говоря, формула будущего белка, зависит от химической структуры той РНК, на поверхности которой они выстраиваются. Эту структуру, эту матрицу как бы штампует по своему образу и подобию другая нуклеиновая кислота — ДНК.

РНК, химический шифр которой руководит синтезом белка, сама слепок, копия с ДНК. А ДНК — это оригинал. Это первоисточник генетической информации. В ДНК и скрыта наша наследственность. В ней не только план изготовления белков, но и вся последующая программа построения организма в целом.

Теперь, надеюсь, понятно, почему сейчас без нуклеиновых кислот невозможна жизнь. Но невозможна она и без белка.

Так что же раньше родилось: работники-сборщики и плановый отдел производства или готовый уже объект их труда — живой белок?

Возможно ли, чтобы он сам служил матрицей для синтеза себе подобных белков? И лишь позднее эту роль передал ДНК и РНК, которые действуют несравненно более точно, чем было нужно на первых этапах возникновения жизни?

Теперь ДНК и РНК никакими белковыми матрицами незаменимы, потому что организмы стали более сложными, чем в первых опытах природы по их созданию. А может быть, белок и нуклеиновые кислоты с самого начала объединились еще в предклетках и в дальнейшем работали слаженно, рука об руку?

Правильное расположение аминокислот в молекуле синтезируемого белка обеспечивается тем, что каждая из 20 аминокислот присоединяется
. что существует два типа нуклеиновых

Известны два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиноваяДНК и рибонуклеиноваяРНК.
Сведения о том, какие аминокислоты и в каком порядке должны соединяться в молекулы белка, закодированы в ядрах клеток.

Решение задач второго типа. Определение количества аминокислот в белке, нуклеотидов и триплетов в ДНК и РНК.

Справочная информация:

Аминокислоты, необходимые для синтеза белка, доставляются в рибосомы с помощью т-РНК. Каждая молекула т-РНК переносит только одну аминокислоту.

Информация о первичной структуре молекулы белка зашифрована в молекуле ДНК.

Каждая аминокислота зашифрована последовательностью из трех нуклеотидов. Эта последовательность называется триплетом или кодоном.

Пример 1. В про­цес­се транс­ля­ции участ­во­ва­ло 30 мо­ле­кул т-РНК. Опре­де­ли­те число ами­но­кис­лот, вхо­дя­щих в со­став син­те­зи­ру­е­мо­го белка, а также число три­пле­тов и нук­лео­ти­дов в гене, ко­то­рый ко­ди­ру­ет этот белок.

Элементы ответа:

1) Одна т-РНК транс­пор­ти­ру­ет одну ами­но­кис­ло­ту. Так как в син­те­зе белка участ­во­ва­ло 30 т-РНК, белок со­сто­ит из 30 ами­но­кис­лот.

2) Одну ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три­плет нук­лео­ти­дов, зна­чит, 30 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 30 три­пле­тов.

3) Три­плет со­сто­ит из 3 нук­лео­ти­дов, зна­чит ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов в гене, ко­ди­ру­ю­щем белок из 30 ами­но­кис­лот, равно 30х3=90.

Пример 2. В био­син­те­зе по­ли­пеп­ти­да участ­ву­ют мо­ле­ку­лы т-РНК с ан­ти­ко­до­на­ми УГА, АУГ, АГУ, ГГЦ, ААУ. Опре­де­ли­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка каж­дой цепи мо­ле­ку­лы ДНК, ко­то­рый несет ин­фор­ма­цию о син­те­зи­ру­е­мом по­ли­пеп­ти­де, и число нук­лео­ти­дов, со­дер­жа­щих аде­нин (А), гу­а­нин (Г), тимин (Т), ци­то­зин (Ц) в двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­ле ДНК. Ответ по­яс­ни­те.

Элементы ответа:

1) и-РНК: АЦУ – УАЦ – УЦА – ЦЦГ – УУА (по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти).

2) ДНК: 1-ая цепь: ТГА – АТГ – АГТ – ГГЦ – ААТ

2-ая цепь: АЦТ – ТАЦ –ТЦА –ЦЦГ — ТТА

3) ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов: А — 9 (30%), Т — 9 (30%),

так как А=Т; Г — 6 (20%), Ц — 6 (20%), так как Г=Ц.

Пример 3.и-РНК со­сто­ит из 156 нук­лео­ти­дов. Опре­де­ли­те число ами­но­кис­лот, вхо­дя­щих в ко­ди­ру­е­мый ею белок, число мо­ле­кул т-РНК, участ­ву­ю­щих в про­цес­се био­син­те­за этого белка, и ко­ли­че­ство три­пле­тов в гене, ко­ди­ру­ю­щем пер­вич­ную струк­ту­ру белка. Объ­яс­ни­те по­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты.

Элементы ответа:

1. Белок со­дер­жит 52 ами­но­кис­ло­ты, т. к. одну ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет один три­плет (156:3).

2. т-РНК транс­пор­ти­ру­ет к месту син­те­за белка одну ами­но­кис­ло­ту, сле­до­ва­тель­но, всего в син­те­зе участ­ву­ют 52 т-РНК.

3. В гене пер­вич­ную струк­ту­ру белка ко­ди­ру­ют 52 три­пле­та, так как каж­дая ами­но­кис­ло­та ко­ди­ру­ет­ся одним три­пле­том.

Пример 4. Ген со­дер­жит 1500 нук­лео­ти­дов. В одной из цепей со­дер­жит­ся 150 нук­лео­ти­дов А, 200 нук­лео­ти­дов Т, 250 нук­лео­ти­дов Г и 150 нук­лео­ти­дов Ц. Сколь­ко нук­лео­ти­дов каж­до­го вида будет в цепи ДНК, ко­ди­ру­ю­щей белок? Сколь­ко ами­но­кис­лот будет за­ко­ди­ро­ва­но дан­ным фраг­мен­том ДНК?

Видео (кликните для воспроизведения).

Элементы ответа:

1) В ко­ди­ру­ю­щей цепи ДНК в со­от­вет­ствии с пра­ви­лом ком­пле­мен­тар­но­сти нук­лео­ти­дов будет со­дер­жать­ся: нук­лео­ти­да Т — 150, нук­лео­ти­да А — 200, нук­лео­ти­да Ц — 250, нук­лео­ти­да Г — 150. Таким об­ра­зом, всего А и Т по 350 нук­лео­ти­дов, Г и Ц по 400 нук­лео­ти­дов.

2) Белок ко­ди­ру­ет­ся одной из цепей ДНК.

3) По­сколь­ку в каж­дой из цепей 1500/2=750 нук­лео­ти­дов, в ней 750/3=250 три­пле­тов. Сле­до­ва­тель­но, этот уча­сток ДНК ко­ди­ру­ет 250 ами­но­кис­лот.

Пример 5. Фрагмент молекулы и-РНК состоит из 87 нуклеотидов. Определите число нуклеотидов двойной цепи ДНК, число триплетов матричной цепи ДНК и число нуклеотидов в антикодонах всех т-РНК, которые участвуют в синтезе белка. Ответ поясните.

Элементы ответа:

1) двойная цепь ДНК содержит 87 х 2 = 174 нуклеотида, так как молекула ДНК состоит из двух цепей;

Читайте так же:  Аргинин глютамин как принимать

2) матричная цепь ДНК содержит 87: 3 = 29 триплетов, так как триплет содержит три нуклеотида;

3) в антикодонах всех т-РНК содержится 87 нуклеотидов.

Пример 6.Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок из 520 аминокислот? Какую он имеет длину (расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0,34 нм)? Какое время понадобиться для синтеза этого белка, если скорость передвижения рибосомы по и-РНК составляет 6 триплетов в секунду?

Элементы ответа:

1) одну аминокислоту кодирует тройка нуклеотидов — число нуклеотидов в двух цепях: 520 х 3 х 2 = 3120;

2) длина гена: 1560 х 0,34 = 530,4 нм (определяется по одной цепи, так как цепи располагаются параллельно);

3) время синтеза: 1560 : 6 = 260 с (4,3 мин.).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9210 —

| 7355 — или читать все.

185.189.13.12 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Нуклеиновые кислоты. Первичная и вторичная структуры ДНК и РНК. Значение ДНК и РНК в организме.

Нуклеиновые кислоты (от лат. nucleus — ядро) — важнейшие органические вещества, с которыми связаны все основные процессы существования живой материи. Открыты Ф. Мишером в 1868 г. в ядрах клеток гноя. В дальнейшем выявлены во всех клетках человека, животных и растений, в микробах и вирусах. Нуклеиновые кислоты — простетические группы нуклеопротеидов. Конечные продукты гидролиза их — пуриновые и пиримидиновые основания, пентозы и фосфорная кислота. По химическому составу различают дезоксирибонуклеиновую (ДНК, в составе дезоксирибоза) и рибонуклеиновую (РНК, в составе рибоза) кислоты. Различаются между собой азотистыми основаниями, структурой молекул, клеточной локализацией и функциями.

Соединения, молекула которых образована пуриновым или пиримидиновым основанием и пентозой (рибозой или дезоксирибозой), называют нуклеозидами. Название нуклеозида определяется содержащимся в нем азотистым основанием. Так, нуклеозид, имеющий в составе молекулы аденин, называют аденозином, гуанин — гуанозином, тимин — тимидином, цитозин — цитидином, урацил — уридином. В зависимости от входящих в состав молекул углеводов различают рибонуклеозиды и дезоксирибонуклеозиды.

Нуклеотиды — фосфорные эфиры нуклеозидов. В молекулу нуклеотида входят пуриновое или пиримидиновое основание, пентоза (рибоза или дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты, который связывается пятым или третьим атомом углерода пентозы. Многие свободные нуклеотиды осуществляют функции коферментов (НАД, НАДФ, ФАД и др.) или являются макроэргическими соединениями (АТФ, АДФ, и др.).

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). ДНК – химическая основа генов, в которых сконцентрирована наследственная информация организма. Локализирована в основном в ядрах клеток, преимущественно в хромосомах. При гидролизе ДНК образуются нуклеотиды: дезоксиадениловая (А), дезоксигуаниловая (Г), дезоксицитидиловая (Ц) и тимидиловая (T) кислоты. Иногда в составе нуклеотидов выявляются в небольших количествах другие производные пуринов и пиримидинов — минорные основания: 5-метилцитозин (ткани тимуса), 5-оксиметилцитозин (бактериофаги) и т. д.

Ф. Крик и Д. Уотсон в 1953 г. установили, что молекула ДНК представляет собой двойную спираль полинуклеотидных цепей, закрученных вокруг одной оси. Эта спираль напоминает винтовую лестницу, у которой перила образованы остатками дизоксирибозы, соединенными между собой фосфорноэфирными связями по типу 3-5, а ступени — азотистыми основаниями. Аденин = тимину, гуанин = цитозину.

Рибонуклеиновые кислоты. Молекула РНК представляет собой односпиральную линейную спираль, состоящую из остатков рибонуклеотидов. В отличие от ДНК, имеющей жесткую структуру молекулы. Около 90% РНК сосредоточено в цитоплазме и 10% — в ядре клеток. Эти соотношения между ядерной и цитоплазматической РНК в различных клетках неодинаковы.

Различают рибосомальную, транспортную и информационную рибонуклеиновые кислоты.

Рибосомальная РНК (рРНК) составляет основу рибосом (50-65% общей массы) и 75-85% всей РНК клетки. Почти вся рРНК находится в виде магниевой соли. После удаления ионов магния рибосома диссоциирует на две субъединицы — большую и малую. Каждая субъединица имеет одну молекулу РНК и неспиральных участков.

Транспортную РНК (тРНК), РНК-переносчик, акцепторная или адапторная РНК. Она составляет около 15% всей РНК клетки. Молекулы тРНК обычно находятся в свободном состоянии. Все тРНК имеют форму кленового или клеверного листа. На одном конце молекулы размещается тринуклеотидный остаток, который связывается с соответствующей аминокислотой, образуя аминоацил-тРНК. B таком виде аминокислотный остаток переносится к концу пептидной цепочки на поверхность рибосомы, где и включается в молекулу синтезируемого белка.

Информационная РНК (иРНК, или мРНК) – РНК-посредник, матричная РНК, трансляционная РНК. Составляет от 1 до 5% всей клеточной РНК. Быстро синтезируется (синтез одной молекулы происходит за 20-30 с) и распадается (одна молекула распадается в течение 3-5 мин). Имеет строение цепи, близкое по структуре к ДНК. иРНК копирует информацию с молекулы ДНК чередованием нуклеотидных остатков и участвует в контроле синтеза молекулы соответствующего белка. Синтез каждого белка клетки кодируется своей иРНК или ее определенным участком.

Первичная структура нуклеиновых кислот– это последовательное расположение нуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК или РНК. Между нуклеотидами имеется 3,5-фосфодиэфирная связь. Вторичная структура нуклеиновых кислот – ДНК представляет собой двойную спираль состоящий из двух антипараллельных цепочек, закрученных вокруг одной и той же оси. Цепочки соединяются водородными связями которые образуются между азотистыми основаниями. Цепочки имеют противоположную полярность. Спираль ДНК закручивается вправо, общий виток 3,4нм, расстояние между цепочками 2нм. Основой структурной организации ДНК составляет принцип комплементарности – аденин соединяется с тимином, цитозин с гуанином, в РНК – А=У, Г=Ц.

ДНК— является носителем наследственной информации, сохраняет её и передает в следующее поколение.
РНК — участвует в биосинтезе белка, кодирует первичную структуру белка:
рРНК –входит в состав рибосом

тРНК –кодирует и переносит аминокислоты к месту синтеза белка (на рибосомы)

иРНК –передача информации о первичной структуре белка, участвует в синтезе белка в клетке.

Нуклеиновые кислоты. Сравнительная характеристика ДНК и РНК. АТФ

Разделы: Химия

Учебные цели:

  • углубление и обобщение знаний о строении и значении нуклеиновых кислот.
  • формирование знаний об энергетическом веществе клетки – АТФ

Знать: Нуклеиновые кислоты. ДНК – химический состав, строение, удвоение ДНК, биологическая роль. РНК, АТФ – структура, синтез, биологиче­ские функции.

[3]

Уметь: составлять схемы цепочек ДНК и РНК по принципу комплементарности.

Читайте так же:  Сколько хранится креатин после вскрытия

Задачи урока:

  • Образовательные: ввести понятие нуклеиновых кислот, раскрыть особенности их состава и строения, функций, познакомить с азотистыми основаниями и пространственной организацией ДНК и РНК, основными видами РНК, определить черты сходства и различия между РНК и ДНК, сформировать понятие об энергетическом веществе клетки – АТФ, изучить строение и функции этого вещества.
  • Развивающие: развивать умения сравнивать, оценивать, составлять общую характеристику нуклеиновых кислот, развитие воображения, логическое мышление, внимание и память.
  • Воспитывающие: воспитывать дух соревнования, коллективизма, точность и быстроту ответов; осуществлять эстетическое воспитание, воспитание правильного поведения на уроке, профориентация.

Вид занятий: комбинированный урок – 80 минут.

Методы и методические приемы: рассказ с элементами беседы, демонстрация.

Оборудование: рисунки учебника, таблицы, модель ДНК, доска.

Оснащение занятий:

  • тестовые задания;
  • карточки для индивидуального опроса.

Ход занятия

I .Организационная часть:

  • проверка присутствующих;
  • проверка аудитории и группы к занятию;
  • запись в журнале.

II. Контроль уровня знаний:

III. Сообщение темы.

IV. Изложение нового материала.

План изложения материала:

  • История изучения нуклеиновых кислот.
  • Строение и функции.
  • Состав, нуклеотиды.
  • Принцип комплементарности.
  • Структура ДНК.
  • Функции.
  • Репликация ДНК.
  • РНК – состав, строение, виды, функции.
  • АТФ – строение и функции.

Какое вещество является носителем наследственной информации? Какие особенности его строения обеспечивают многообразие наследственной информации и ее передачу?

В апреле 1953 года великий датский физик Нильс Бор получил письмо от американского ученого Макса Дельбрюка, где он писал:»Потрясающие вещи происходят в биологии. Мне кажется, что Джеймс Уотсон сделал открытие, сравнимое с тем, что сделал Резерфорд в 1911 году (открытие атомного ядра)».

Джеймс Дьюи Уотсон родился в США в 1928 году. Еще студентом Чикагского университета он занялся самой актуальной тогда проблемой в биологии – ролью генов в наследственности. В 1951 году, приехав на стажировку в Англию, в Кембридж, он знакомится с Френсисом Криком.

Френсис Крик почти на 12 лет старше Уотсона. Он родился в 1916 году и по окончании Лондонского колледжа работал в Кембриджском университете.

В конце 19 века известно, что в ядре находятся хромосомы и они состоят из ДНК и белка. Знали, что ДНК передает наследственную информацию, но главное оставалось тайной. Как же работает такая сложная система? Решить эту задачу можно было, только узнав устройство загадочной ДНК.

Уотсон и Крик должны были придумать такую модель ДНК, которая соответствовала бы рентгеновской фотографии. Моррису Уилкинсу удалось “сфотографировать” молекулу ДНК с помощью рентгеновских лучей После 2-х лет кропотливой работы ученые предложили изящную и простую модель ДНК Потом еще 10 лет после этого открытия ученые разных стран проверяли догадки Уотсона и Крика и, наконец, вердикт был вынесен: “Все верно, ДНК устроена именно так!” Уотсон, Крик и Моррис Уилкинс получили за это открытие в 1953 году Нобелевскую премию.

Актуализация знаний: Что такое полимер?

Что такое мономер?

Мономерами ДНК являются нуклеотиды, которые состоят из:

  • Азотистого основания
  • Сахара дезоксирибозы
  • Остатка фосфорной кислоты

Зарисовать схему нуклеотида на доске.

В молекуле ДНК обнаружены различные азотистые основания:

  • Аденин (А), обозначим это азотистое основание
  • Тимин (Т), обозначим это азотистое основание
  • Гуанин (Г), обозначим это азотистое основание
  • Цитозин (Ц), обозначим это азотистое основание

Вывод, что нуклеотидов – 4, и они отличаются только азотистыми основаниями.

Цепочка ДНК состоит из чередующихся нуклеотидов, связанных ковалентной связью: сахар одного нуклеотида и остаток фосфорной кислоты – другого нуклеотида. В клетке обнаружено не просто ДНК, состоящее из одной нити, а более сложное образование. В этом образовании две нити нуклеотидов связанные азотистыми основаниями (водородными связями) по принципу комплементарности.

Можно предположить, что получающаяся цепочка ДНК сворачивается в спираль из-за разного количества водородных связей между азотистыми основаниями разных цепочек и таким образом принимает самую выгодную форму. Такая структура достаточно прочная, разрушить ее трудно. И, тем не менее, это происходит в клетке регулярно.

В качестве вывода составляется опорный конспект:

  • НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
  • ПОЛИМЕРЫ
  • ДНК – двойная спираль
  • Крик, Уотсон – 1953,
  • Нобелевская премия
  • комплементарность
  • Хранение наследственной информации
  • Воспроизведение наследственной информации
  • Передача наследственной информации

Рибонуклеиновая кислота (РНК), также линейный полимер, но гораздо более короткий. Основания РНК комплементарны основаниям ДНК, но в молекуле РНК однооснование – тимин (Т) – заменено на урацил (У) и вместо дезоксирибозы использована просто рибоза, имеющая на один атом кислорода больше. Кроме того, РНК – одноцепочечная структура.

Природа создала три основных вида молекул РНК.

Молекулы, считывающие информацию с ДНК, называются информационными РНК (и-РНК). Такая молекула быстро соединяется с рибосомой, непродолжительное время работает как матрица (поэтому называется еще и матричной, или м-РНК), «износившись», разваливается, и на ее место встает новая молекула и-РНК. Этот процесс идет непрерывно на протяжении всей жизни клетки.

Молекулы РНК другого типа имеют гораздо меньшие размеры и разделены на 20 разновидностей в соответствии с количеством разных аминокислот, входящих в белки. Каждая молекула этого типа с помощью определенного фермента соединяется с одной из 20 аминокислот и доставляет ее к рибосоме, уже соединенной с и-РНК. Это – транспортная РНК (т-РНК).

Наконец, в рибосомах есть своя, рибосомная, РНК (р-РНК), не несущая генетической информации, но входящая в состав рибосомсом.

Учащиеся самостоятельно составляют опорный конспект по РНК

РНК – одиночная цепочка

А, У, Ц, Г – нуклеотиды

Ученые выяснили, что каждая молекула тела использует особое излучение, самые сложные вибрации издает молекула ДНК. Внутренняя “музыка” сложна и разнообразна и, что самое удивительное, в ней четко прослеживаются определенные ритмы. Преобразованные компьютером в графическую картинку, они являют собой завораживающее зрелище. Можно следить за ними часами, месяцами, годами – все время “оркестр” будет исполнять вариации на знакомую тему. Играет он не для собственного удовольствия, а на благо организма: ритм, заданный ДНК и “подхваченный” белками и другими молекулами, лежит в основе всех биологических связей, составляет нечто вроде каркаса жизни; нарушение ритма влечет за собой старение и болезнь. У молодых этот ритм более энергичный, поэтому они любят слушать рок или джаз, с возрастом белковые молекулы теряют свой ритм, поэтому более взрослые люди любят слушать классику. Классическая музыка совпадает с ритмом ДНК (академик Российской академии В.Н. Шабалин изучал это явление).

Читайте так же:  Как выбрать л карнитин для похудения

Можно дать совет: Начинай утро с хорошей мелодии и проживешь дольше!

Аденозинтрифосфорная кислота. Универсальный биологический аккумулятор энергии. Высококалорийное клеточное «топливо». Содержит 2 макроэргические связи. Макроэргическими называются соединения, в химических связях которых запасена энергия в форме, доступной для использования в биологических процессах.

АТФ (нуклеотид) состоит:

  • АТФ + Н2О —► АДФ + Ф + Е (40 к Дж/ моль)
  • АДФ + Н2О —► АМФ + Ф + Е (40 к Дж/ моль)

Энергетическая эффективность двух макроэргических связей составляет 80 к Дж/моль. АТФ образуется в митохондриях клеток животных и хлоропластах растений Энергия АТФ используется на движение, биосинтез, деление и др. Средняя продолжительность жизни 1 молекулы АТФ менее 1 мин, т.к. она расщепляется и восстанавливается 2400 раз в сутки.

V. Обобщение и систематизация.

  • Объясните, что такое нуклеиновые кислоты?
  • Какие виды НК вы знаете?
  • Являются ли НК полимерами?
  • Каков состав нуклеотида ДНК?
  • Каков состав нуклеотида РНК?
  • В чем сходство и различие между нуклеидами РНК и ДНК?
  • АТФ – постоянный источник энергии для клетки. Его роль можно сравнить с ролью аккумулятора. Объясните, в чем заключается это сходство.
  • Какое строение имеет АТФ?

VI. Закрепление нового материала:

Одна из цепей фрагмента молекулы ДНК имеет следующее строение: Г- Г-Г-А -Т-А-А-Ц-А-Г-А-Т

а) Укажите строение противоположной цепи

б) Укажите последовательность нуклеотидов в молекуле и – РНК, по­строенной на этом участке цепи ДНК.

Задание: составить синквейн.

ДНК
хранит, передает
длинная, спиралеобразная, закрученная
1953 год Нобелевская премия
полимер

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ (ДНК И РНК)

Читайте также:

  1. IY. Ароматические аминокислоты
  2. Аминокислоты
  3. Ацилирование эфирами хлоругольной кислоты
  4. Высшие жирные кислоты (ВЖК)
  5. Гидрокси-, или оксикислоты
  6. Действие ИИ на нуклеиновые кислоты
  7. Кислоты
  8. КИСЛОТЫ
  9. Кислоты и их соли.
  10. НЕНАСЫЩЕННЫЕ ДВУХОСНОВНЫЕ KAPБОHOBЫE КИСЛОТЫ
  11. НЕНАСЫЩЕННЫЕ КИСЛОТЫ
  12. НЕНАСЫЩЕННЫЕ ОДНООСНОВНЫЕ KAPБОHOBЫE КИСЛОТЫ

Углеводы(Сахариды).

[2]

Это общее название обширного класса природных органических соединений. Это название происходит от двух слов : уголь и вода, поскольку они являются сложныи соединением углерода и воды. Наиболее известны такие виды углеводов, как : глюкоза, фруктоза, сахароза, рибозо- т дизоксирибозо- , крахмал. Глюкоза, хитин. В животной клетке содержание углеводов примерно 1-2 процента, а в растительной 85-90 % . Главным источников углеводов из пищи являются хлеб,картофель, макароны, крупы и сладости.

1.Энергетическая. являются 1 из основных источников энергии в организме. При их расщеплении выделяется энергия, которая нужна для жизнедеятельности.

2. Запасающая функция. При избытке углеводов в организме они накапливаются в клетках в виде запасающих веществ(крахмал, гликоген), при необходимости используются организмом как источникэнергии. При интенсивном росте, при длительном голодании ,При какой-либо мышечной работе. (Короче потом все идет в «запасы», чтоб потом в случае стресса организм знал,откуда получить вещества)

3. Структурная функция. Участвуют в построении различных клеточных структур. Например, клеточных стенок растении.

Построение ДНК либо РНК

Липиды (ЖИРЫ, масла, стероиды –желочные кислоты,половые гормоны и т.д., терпены)

Они являются одним из основных источников энергии, дают энергии больше ,чем в 2 раза углеводов. Это основной источник … Они используются как запасающее вещество, в качестве источника воды,(у человека есть матаболическая вода),выполняют защитную функцию, т.е. служат ,например, для теплоизоляции организма

Нуклеиновые кислоты присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации. В одной клетке живого организма нуклеиновых кислот содержится чуть больше 1ой тысячи. Они концентрируются в ядрах клеток, от чего и получили свое название «нуклеус» -ядро. Существует двае ДНК-дизоксирибонуклеиновая кислота и РНК –рибонуклеиновая кислота . ДНК находится преимущественно в хромосомах клеточного ядра , а так же в митохондриях и хлоропластах.

РНК входит в состав рибосом, митохондрий и цитоплазме клетки. Нуклеиновые кислоты являются полимерами , состоящими из повторяющихся блоков мономеров, которые у нуклеиновых кислот называются нуклеотиды. Количество нуклеотидов в молекуле бывает самым разнообразным (от 80-ти) (у некоторых видов РНК) до нескольких десятков тысяч у ДНК. Различия в названии объясняются разным составом. Молекула ДНК содержит сахар дизоксирибозу , а молекула РНК- рибозу. Кроме того, каждый нуклеотид состоит, помимо сахара, ещё из фосфатной группы и азотистого основания.

Фосф. Группа+сахар+ азотистое основание.

Нуклеотиды , входящие в состав ДНК, содержат фосфорную кислоту, сахар дизоксирибозу, и 1 из 4х азотистых оснований- аденин, гуанин, цитазин или тимин.

Фосф.группа + дезоксир.+ аденин(гуанин….)

Фосф.группа+ рибоза+ аденин (гуанин), цитозин, уроцил.

В подавляющем большинстве случаев молекула ДНК состоит из 2х спирально закрученных цепей, ориент азотистыми основания друг к другу.

Азотистые осн-я 1 из цепей соединены с азотистыми основаниями ругой цепи водородными связями, согласно принципу комплементарности : аденин соед только с тимином (урацилом), а гуанин только с цитазином.

Гуанин — получается по 40

Тимин-соответсвенно тоже 10.

РНК бывает нескольких типов : информационные –иРНК –матриничные мРНК. Они содержат инф-ю о последовательности аминокислот в белке.

2 тип РНК- рибосомальные рРНК. Они служат основой для рибосом,функция которых сборка белка из отельных аминокислот на основе иРНК.

3 тип- транспортные тРНК. Они доставляют аминокислоту к месту сборки белков в активный уентр рибосом.

ТРИ основных отличия между ДНК И РНК:

1)РНК содержит сахар рибозу, а ДНК такой сахар,как дизоксирибозу

2) Нуклеотин, комплемениарный аденину в ДНК –тимин, а в РНК-урацил.

3) ДНК существует в виде двойной спирали, состоящей из 2х отдельных молекул . Молекулы РНК гораздо короче и одноцепочечные.

| следующая лекция ==>
ЛЕКЦИЯ №3. Уровни организации живого | СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ ДНК

Дата добавления: 2014-01-06 ; Просмотров: 278 ; Нарушение авторских прав? ;

Видео (кликните для воспроизведения).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источники


  1. Голощапов, Б. Р. История физической культуры и спорта / Б.Р. Голощапов. — М.: Академия, 2011. — 320 c.

  2. Иванова, В. Заболевания щитовидной железы и диабет / В. Иванова. — М.: Газетный мир «Слог», 2012. — 487 c.

  3. Кузен, Жак-Паскаль Диетические завтраки. Советы известных диетологов / Жак-Паскаль Кузен. — М.: Столица-Принт, 2007. — 256 c.
Аминокислоты днк и рнк
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here