Хромосома құрамындағы ДНК молекуласының құрылымы. ДНК молекуласының репликация механизмі

Презентация қосу

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі
Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті
Химия және география кафедрасы

Тақырыбы: Хромосома құрамындағы ДНК
молекуласының құрылымы. ДНК молекуласының
репликация механизмі.

Орындаған: Мәдениет.Н.
Скакова А.А.
Тексерген: Садыкова Р.А.
Днқ –
Дезоксирибонуклеин
қышқылы

ДНҚ – биологиялық полимер.
Бұл өзара айқасқан
екіспиральді оралымды
тізбектен тұрады.
ДНК
Дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ)
тірі организмдердегі генетикалық ақпара
ттың ұрпақтан-ұрпаққа берілуін,
сақталуын, дамуы мен қызметін
қамтамасыз етуіне жауапты нуклеи
қышқылының екі түрінің бірі. ДНҚ-
ның жасушадағы басты қызметі - ұзақ
мерзімге РНҚ мен ақуызға қажетті
ақпаратты сақтау. ДНҚ-ның ерекшелiгi.
Бiр организмнiң барлық жасушарындағы
ДНҚ молекуласының құрамы, құрылымы
бiрдей болады да, жасына, ортадағы
жағдайына тәуелдi емес. ДНҚ
молекуласының нуклеотидтiк құрамы,
құрылымы, тiзбегiндегi нуклеотидтердiң
реттелiп орналасуы организмнiң ерекше
қасиетiн анықтайды. ДНҚ молекуласының
полинуклеотид тiзбегiндегi
нуклеотидтердiң ретi – ұрпақтан-ұрпаққа
берiлетiн генетикалық мәлiмет.
Полинуклеотид
тiзбегiндегi
нуклеотидтердi
ң реттелiп
орналасуы ДНҚ
молекуласының
бiрiншi реттiк
құрылымы деп
аталады. ДНҚ
молекуласының
екiншi реттiк
құрылымын
1953 ж. Уотсон
мен Крик
анықтады. ДНҚ
құрылымының
анықталуы ХХ
ғасырдағы
биологияның ең
маңызды
Джеймс Уотсон жаңалығы деп
саналады. Френсис Крик
ДНҚ құрамы.
ДНҚ- полимер.
Мономеры-нуклеотидтер.
Нуклеотид - күрделі химиялық зат,
ол 3 құрамдас бөліктен тұрады:

Нуклеотидтің
құрылымы

Азоттынегіз (1 – 4 ):
- Аденин; Фосфор
- Гуанин; Көмірсу : қышқылының
- Цитозин - Дезоксирибоза қалдығы
- Тимин
ДНҚ-ның құрылысы
ДНК - биополимер, оның мономері нуклеотидтер. Нуклеотидтердің 4 т үpi
болады: Аденин, Гуанин, Тимин, Цитозин. Әр нуклеотид үш компоненттен
тұрады:
1. фосфор қышқылының қалдығы
2. моносахарид (дезоксирибоза C5H 10O4
3. азоттық негіздер, пуриндік (А-Г), пиримидиндік (Ц-Т).
ДНҚ -ның құрылым ерекшелігі:
1. ДНҚ екі полинуклеотидті тізбектен тұрады, оның моделін 1953 ж
американ биофизигі Дж. Уотсон мен ағылшын биофизигі және генетигі Ф.
Крик ұсынған.
2. Екі тізбек 6ip-6ipiнe антипараллелді, 6ip тізбектің 5 1 ұшы екінші
тізбектің З1 ұшымен байланысады.
3. ДНҚ -ның рентген құрылысын талдау барысында оның 2 спиральдан
тұратыны, өз осьінің маңында оңға қарай оралып спираль түзетіні
анықталды. Спиральдің диаметрі 2 нм, әр қадамы 3,4 нм, әр б ұрылымына
10 жуп нуклеотид кіреді.
Бip тізбектің бойында орналасқан нуклеотидтер 6ip-6ipiмен
коваленттік (фосфо-диэфирлік) байланыспен байланысады, ол 6ip
нуклеотидтің дезоксирибозасы мен екінші нуклеотидтің фосфор
қышқылының қалдығы арасындағы қосылыс. Бip тізбек бойына кез-
келген нуклеотидтер орналаса береді және ол ДНҚ -ның әртүрлілігін
қамтамасыз етеді. Азоттық негіздер дезоксирибозамен байланысып,
тізбектің бүйір жағында орналасады. ДНҚ -ның екі тізбегі 6ip-6ipiмен
азоттық негіздер Аденин мен Тимин немесе Тимин мен Аденин екі,
Цитозин мен Гуанин немесе Гуанин мен Цитозин үш сутек көпіршесімен
байланысады. Нуклеотидтердің қос тізбекте бip-бipiнe қата ң т үрде с әйкес
келуін (толықтыруын) комплементарлық деп атайды.
Сонымен, ДНҚ екі спиралді тізбектен тұрады, егер бip тізбекте
орналасқан азоттық негіздер белгілі болса, екінші тізбектегі азотты қ
негіздерді комплементарлық принциппен анықтауға болады. ДНҚ -ның
өзін-өзі екі еселеуі осы құрылысына негізделген
ДНҚ құрлысы:
2 нм
1 айналым –
10 а. н.

3.4 нм

Бір азотты
негіз 0.34 нм
бөлікті алып
жатыр.
3.
2. фосфат Азоттынегіз

1. сахар
Фосфат
Азотты
5’

1’

3’
H
Нуклеотид

’

’
3’
ДНҚ-ның биологиялык функциясы:
1. Генетикалық информацияны сақтау
2. Ө зін-өзі eкi еселеуі
3. Ұ рпақтан-ұрпаққа генетикалық материалды беру.

Ә р түрге жататын ағзалардың ДНҚ молекуласы тұрақтылығымен
және түрлік ерекшеліктерімен ажыратылады. Жоғарыда айтылғандай ДН Қ
6ip-6ipiнe комплементарлы eкi тізбектен тұрады. Сонды қтан, онда ғы А
саны Т, Г саны Ц тең және А +Г ара қатынасы 1- ге тең, оны
Чаргафф ережесі деп атайды
Т+Ц
(1949 ж). Ал, А +Т ара катынасы 1- ге тең емес, ce6e6i
Г+Ц
кейбір түрлерде А + Т жұптары көбірек болса Ц + Г азыра қ болады,
кейбіреуінде кepicінше. Мысалы; кейбір бактерияларда А + Т =0,42, ал
Г+Ц
адамда А + Т =1,53 болады.
Г+Ц
Совет биохимии А.Н.Белозерскидің аны қтауы бойынша азотты қ
негіздер жұбының ара қатынасы түрлік белгіні анықтайды.
Чаргафф ережесі

[ А ]+[ Г ]= [ Т ]+[ Ц ] = 50%
Бірін –
бірітолықтыру
принципі.
-- -- --
А Т
Г-- -- Ц
-- --
-
5’
5’ 3’
Ц О

Г
Н

A
Т

3’ Т
ОН
5’ A

3’
ОН
Алғ
Ал ғаш
ашққы
ы ДН
ДНҚҚ-- ны
ныңң құ
құрылысы
рылысы

ДНҚ
ДН Қ-ны ң екі
-ның екі еселенуі.
еселенуі. Жасуша
Жасуша
өлінер
ббө лінер алдында
алдында ДНҚ
ДН Қ екі
екі
еселенеді, ғни
еселенеді, яяғ ни жа ңаа жасушада
жаң жасушадағ ғы
ы
генетикалық
генетикалы қ аақ қпарат
парат «ескімен»
«ескімен»
бірдей болады.
бірдей болады. Қ Қосос тізбектегі
тізбектегі
негіздер бірдей
негіздер бірдей бол ғанды
болғ андық қтан,
тан, кез-
кез-
келген
келген жжұұпп өзіні
ө ң
зінің қарсы
қ арсы
жағ
жа ғыны
ының ңқ қалыптасуына
алыптасуына аақ қпарат
парат
береді.
береді.
ДНҚ

Пурин
Пиримидин
ДНҚ молекуласының
құрылымының өте ерекше
маңызды қасиетi.
Репликация - ДНҚ-ның екi еселену
процессi - көбiнесе жасушаның бөлiну
алдында жүрiп, жасушаның бірқатар
ұрпақтарында хромосомалар санының
тұрақтылығын қамтамасыз етедi.
Репликация - көптеген ферментердiң
қатысуымен жүзеге асырылатын күрделi
процесс. Репликацияның негiзгi ферменттерi:
1. Геликаза - ДНҚ тiзбектерiн ажыратады
2. SSB-белоктар - ДНҚ-ның ажыраған
тiзбектерiн тұрақтандырады
3. ДНҚ-полимераза - тiзбектi синтездейдi
4. топоизомераза – “репликативтiк айырдың”
алдындағы ДНҚ-ның аса жоғары
ширатылған жерлерiн босатады
5.РНҚ-праймаза - ДНҚ-полимеразаға
керектi РНҚ-бастауыштарды (праймерлердi)
синтездейдi
6. лигаза - ДНҚ фрагменттерiн жалғап
қосады
Репликация, транскрипция және трансляция - прокариоттар мен
эукариоттардың барлық жасушаларында жүретiн ақпарат
ағымының негiзгi жолдары. Бұл процесстердiң негiзгi
принциптерiн Ф.Крик ашып “молекулалық биологияның орталық
догмасы” ретiнде келесi түрде ұсынған (1958 ж.).

ДНҚ репликация ДНҚ транскрипция РНҚ трансляция белок

Кейiнірек, тұқым қуалау ақпаратының басқа да (қосымша)
жолдармен берiлетiні ашылған. Соған байланысты, қазіргi кезде
бұл схема өзгерiп, мынадай түрде көрсетiледi.

ДНҚ репликация ДНҚ

а-РНҚ трансляция белок
ДНҚ
ДН Қ-ны
-ныңң екі еселенуініңң жолын
екі еселенуіні жолын 1953
1953 жж М.Н.Мейсельсон
М.Н.Мейсельсон мен мен Ф.Сталь
Ф.Сталь
ддәәлелдеді.
лелдеді. Ал Алғғашашққыда
ыда олар олар 33 ттүүрлі болжам ұұсынды:
рлі болжам сынды:
1. Саққтала
1. Са тала екі
екі еселену.
еселену. Жа Жаңңаа тізбекте
тізбекте молекула
молекула пайда болу үүшін
пайда болу шін
алдыңғ
алды ңғы ДНҚ
ы ДН Қ-ны
-ныңң ққос оралымыныңң ққалпы
ос оралымыны алпы (матрица)
(матрица) негіз
негіз болады.
болады.
Жаңңаа жасушаны
Жа жасушаныңң біреуі біреуі ббұұрын
рынғғы ы ДНДНҚ Қ-ны
-ныңң молекуласын
молекуласын алса,
алса, алал
екіншісі
екіншісі жаңңадан
жа адан синтезделген
синтезделген молекуласын
молекуласын алады.
алады.
2. Жартылай
Жартылай са саққтала
тала екі
екі еселену.
еселену. Азотты
Азотты негіздер арасындағғы
негіздер арасында ы әәлсіз
лсіз
сутектік байланыстары үүзілген
сутектік байланыстары зілген со соңң негіздер
негіздер ыдырап,
ыдырап, ДН ДНҚ Қ-ны
-ныңң
молекуласыныңң ққос
молекуласыны ос тізбегі ашылғған
тізбегі ашыл ан сырма
сырма сия сияққты
ты екі жаққ
екі жа ққаа кетеді.
кетеді.
ББөөлінген
лінген әәрбір
рбір тізбек болашаққта
тізбек болаша та пайда
пайда болатын тізбекте ққалып
болатын тізбекте алып
ққызметін
ызметін ат атққарады.
арады. «Жа «Жаңңа»а» ж жәәне
не «ескі»
«ескі» тізбектер
тізбектер сутектік
сутектік
байланыстар
байланыстар ар арққылы
ылы ққосылады.
осылады. Я Яғғни
ни жажаңңаа жасушада
жасушада «жа«жаңңа»
а» жжәәне
не
«ескі» тізбектерден ттұұратын
«ескі» тізбектерден ратын ДН ДНҚ Қ молекулалары
молекулалары ттүүзіледізіледі
3. Бытыраңқ
3. Бытыра ңқы ы екі
екі еселену.
еселену. ДНДНҚ Қ ққыс
ысққаа ббөөлшектерге
лшектерге ыдырап, жаңңадан
ыдырап, жа адан
пайда болатын ққос
пайда болатын тізбектіңң негізін
ос тізбекті негізін ққалайды.
алайды. ОданОдан кейін ДНҚ
кейін ДН Қ белгісіз
белгісіз
жолмен
жолмен екіекі еселенеді.
еселенеді.
Қорытынды: Ж. Уотсон мен Ф.Крик ашқан ДНҚ молекуласы құрлымының
дұрыстығы эксперимент жүзінде толық дәлелденіп молекулалаы қ биология мен
генетиканың дамуына ықпалын тигізеді. Осындай әр түрлі қызмет атқаратын
ферменттердің үйлесімді жұмыс жасауы тұқымдық белгіні ң ДНҚ арқылы
ұрпақтарға дұрыс берілуін қамтамасыз етеді. Міне, геннің еселенуі немесе
репликация дегеніміз осы.
Қорытынды:
- ДНҚ –биологиялық полимер
- Ядродағы хромосомаларда орналас қан
- Тұқым қуалау ақпаратын сақтайды
және көбею кезінде оны еншілес
жасушаларға тасымалдайды
НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА
РАХМЕТ

Ұқсас жұмыстар

Хромосома құрамындағы ДНҚ- ның молекуларлық құрылысы. ДНҚ репликасиясының молекулярлық механизімі

Клетка циклындағы ДНҚ репликациясының орны мен құбылыстары

Генетикалық ақпараттың берілуінің молекулалық негіздері. ДНК – репликациясы

ДНҚ биосинтезі

ДНҚ репликациясы

Хромосомалардың құрылымы

РНҚ нуклеотидінің құрамы

ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИН ҚЫШҚЫЛЫ

ДНҚ бөлімі

ДНҚ бірізділіктері

Пәндер