ДНҚ құрылысы мен оның қызметі. Биология, 10 сынып, презентация.

Тілдік мақсаттар

Тірі жасушаларда кездесетін органикалық заттарға шолу

Барлық тірі организмдер ірі молекулалардың төрт тобынан тұрадф: көмірсулар, липидтер, нәруыздар және нуклеин қышқылдары

Жасушаларда кіші органикалық молекулалар бір-бірімен байланысып ірі молекулаларды құрайды

Макромолекулалар мыңдаған атомдардың ковалентті байланысуы нәтижесіндегі ірі молекулалар

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

Ірі молекулаларды заманауи зерттеу әдістері

Макромолекулалар мономерлерден құралған полимерлер болып табылады

Полимер көптеген кішкентай ұқсас бөліктерден тұратын ұзын молекула болып табылады

Осы ұқсас құрастырушы бөліктер мономерлер деп аталады

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

Конденсация реакциясы - екі молекула бір-бірімен қосылып су молекуласы бөлініп шыққанда жүретін реакция

Ферменттер синтезделу және ыдырау реакцияларын жылдамдататын макромолекулалар

Полимерлер гидролиз нәтижесінде мономерлерге ыдырайы

Полимерлердің түзілуі және ыдырауы

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

Қысқа полимер

HO

1

2

3

H

HO

H

Бос мономер

Жаңа байланыс түзіліп,

су молекуласының

бөлініп шығуы

HO

H2O

H

1

2

3

4

Ұзын полимер

(a) Полимерлер түзілетін конденсация реакциясы

HO

1

2

3

4

H

H2O

Байланыстың үзілу үшін

су молекуласы қосылады

HO

H

H

HO

1

2

3

(b) Полимерлердің ыдырауы немесе гидролизі

Полимерлердің алуантүрлілігі

Әрбір жасушада мыңдаған әртүрлі макромолекулалар болады

Макромолекулалар бір организмдегіжасушалар арасында, бір түр даралары және түрлер арасында әркелкі болып келеді

Бірнеше әртүрлі мономерлер жиынтығынан алуантүрлі полимерлер алуға болады

2

3

HO

H

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

Нуклеин қышқылдары тұқым қуалаушылық ақпаратты сақтайды және тасымалдайды

Полипептидтердегі амин қышқылдарының тізбегі туралы ақпараттар ген деп аталатын тұқым қуалаушылық бірліктерінда сақталады

ДНҚ молекуласы гендерден тұрады

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

Нуклеин қышқылдарының қызметі

Нуклеин қышқылдардың екі түрі бар:

Дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ)

Рибонуклеин қышқылы (РНҚ)

ДНҚ өзінің репликациясын (екі еселенуін) қамтамасыз ете алады

ДНҚ ақпараттық РНҚ (аРНҚ) синтезделуін қамтамасыз етеді және аРНҚ арқылы нәруыз синтезін бақылайды

Нурыздар синтезі рибосомаларда жүреді

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

аРНҚ

Ядрода аРНҚ

синтезделуі

ДНҚ

Ядро

Цитоплазма

1

аРНҚ

Ядрода аРНҚ

синтезделуі

ДНҚ

Ядро

аРНҚ

Цитоплазма

Ядро саңылауы

арқылы аРНҚ

цитоплазмаға өтуі

1

2

аРНҚ

Ядрода аРНҚ

синтезделуі

ДНҚ

Ядро

аРНҚ

Цитоплазма

Ядро саңылауы

арқылы аРНҚ

цитоплазмаға өтуі

Рибосома

Амин

қышқылдары

Полипептид

Нәруыздың

синтезделуі

1

2

3

Нуклеин қышқылдардың құрылысы

Нуклеин қышқылдары полинуклеотидтер деп аталатын полимерден тұрады

Әрбір полинуклеотид нуклеотид деп аталатын мономерлерден тұрады

Әрбір нуклеотид азоттық негізден, пентоза-қанттан және фосфор қышқылының қалдығынан тұрады

Фосфор қышқылының қалдығы болмайтын нуклеотидтің бөлігі нуклеозид деп аталады

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

5 соңы

Нуклеозид

Азотты негіз

Фосфор

қышқылының

қалдығы

Қант

(пентоза)

(b) Nucleotide

(a) Полипептид немесе нуклеин қышқылы

3 соңы

3C

3C

5C

5C

Азоттық негіздер

Пириминдиндер

Цитозин (Ц)

Тимин (T, ДНҚ-да)

Урацил (У, РНҚ-да)

Пуриндер

Аденин (A)

Гуанин (Г)

Қанттар

Дезоксирибоза (ДНҚ-да)

Рибоза (РНҰ-да)

(c) Нуклеозид компоненттері: қанттар

5' соңы

5'C

3'C

5'C

3'C

3' соңы

(a) Полинуклеотид, немесе нуклеин қышқылы

(b) Нуклеотид

Нуклеозид

Азоттық негіз

3'C

5'C

Фосфор

қышқылының

қалдығы

Қант

(пентоза)

(c) Нуклеозид компоненттері: азоттық негіздер

Пуриндер

Гуанин (Г)

Аденин (A)

Цитозин (Ц)

Тимин (T, ДНҚ-да)

Урацил (У, РНҚ-да)

Азоттық негіздер

Пиримидиндер

Fig. 5-27c-2

Рибоза (РНҚ-да)

Дезоксирибоза (ДНҚ-да)

Қанттар

(c) Нуклеозид компоненттері: қанттар

Нуклеотид мономерлері

Нуклеозид = азоттық негіз + қант

Азоттық негіздердің екі тобы бар:

Пириминдиндер (цитозин, тимин және урацил) алты-бұрышты бір сақинасы болады

Пуриндер (аденин және гуанин) алты-бұрышты сақинасы бес бұрышты сақинамен біріккен

ДНҚ-дағы қант – дезоксирибоза; ал РНҚ-да – рибоза

Нуклеотид = нуклеозид + фосфор қышқылының қалдығы

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

Нуклеотид полимерлері

Нуклеотидтер бір-бірімен байланысып полинуклеотидтер түзеді

Нуклеотидтер бір-бірімен фосфодиэфирлі байланыс арқылы байланысады, бір нуклеотидтің 5΄-көміртегі атомының фосфатты тобы келесі нуклеотид дезоксирибозасының 3΄-ОН тобымен байланысады.

Полинуклеотидті тізбектің бір соңында 3΄-ОН-тобы (3΄-соңы) орналасса, басқа соңында - 5΄-фосфатты тобы орналасады.

ДНҚ және ақпараттық РНҚ азоттық негіздер тізбегі бірдей

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

ДНҚ қос спираль тізбек

Дж. Уотсон мен Ф.Крик (1953) сәйкес табиғи ДНҚ қос спираль түзетін екі полимерлі тізбектен тұрады

Екі полинуклеотидті тізбектер антипараллельді болып келеді, яғни қарама-қарсы бағытта жүреді. Бір тізбек 5  3, ал екінші 3  5 бағытта. Нуклеотидтер жұп-жұбымен спираль осьіне перпендикуляр бағытта орналасады. Қос тізбекті ДНҚ-ның ұзындығы әдетте комплементарлы нуклеотидтер жұптарының (н.ж.) санымен өлшенеді.

ДНҚ молекуласында бірнеше гендер болады.

ДНҚ азоттық негіздер жұптасады және өзара сутектік байланыспен бірігеді: аденин (А) барлық уақытта тиминмен (Т), ал гуанин (Г) барлық уақытта цитозинмен (Ц) жұп құрады

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

ДНҚ молекуласының қостізбегі құрылымының сызбанұсқасы.

А-аденин, Т-тимин, G-гуанин, C-цитозин

ДНҚ молекуласы оралма тәрізді оң жаққа айналады, ал азотты негіздер оралма осіне перпендикуляр орналасады. Мұндай маңызды мәліметтерді 1952 жылы Франклин және Уилкинс рентген құрылымдық талдау барысында алды. Олар ДНҚ молекуласы бір-бірінен 0,34 нм қашықтықта молекула бойында орналасқан, қайталанып отыратын элементтерден тұратындығын көрсетті.

Розалинда Франклин

Морис

Уилкинс

ДНҚ молекуласының рентгенограммасы

- атақты 51-сурет

ДНҚ құрылысының молекулалық моделін алғаш рет 1953 жылы Джеймс Уотсон мен Фрэнсис Крик құрастырған.

Дж. Уотсон және Ф. Крик

3' соңы

3' соңы

3' соңы

3' соңы

5' соңы

5' соңы

5' соңы

5' соңы

Азоттық жұп

(өзара сутектік байланыспен

байланысқан

Ескі тізбек

Жаңа тізбек

Жаңа тізбекке

құруға қатысушы

нуклеотид