ДНҚ молекуласының құрылымы

Сабақтың тақырыбы:

Барлық адам баласын ойландыратын сұрақ

Геннің табиғаты қандай?

Ген деген не?

Ген - нәруыз туралы ақпараты бар ДНҚ ның белгілі бір бөлігі.

Генетикалық кодтың құпиясы.

1953 ж Уотсон мен Крик ДНҚ құрылысының моделін ұсынғаннан кейін, нәруыз туралы ақпарат ДНК да азоттық негіздер арқылы аминқышқылдар реттілігімен кодталатыны белгілі болды.

Нәруыздың құрамы 20 түрлі аминқышқылынан құралған. Ендеше, егер бір генетикалық код 2 негізбен шектелсе, барлығы 16 аминқышқылы кодталатын еді. Сондықтан генетикалық код- 3 негізден тұратыны анықталды.

Гендердің классификациясы

Жасушада орналасуы

Ядрода

Цитоплазмада

Қызметіне

Құрылымдық

Струтуралық

Реттеуші

Регуляторлық

Гендердің ДНК да орналасуы

Гендер хромосомада яғни ДНК да түзу орналасқан. Бір ген- бір нәруыз принципі сақталған. Әр ген, немесе нәруыз бір бірінен стоп кодондар арқылы бөлінеді.

Стоп кодон

Бір аРНК-ға қанша ген көшіріледі?

Жауабы: Эукариоттарда 1, прокариоттарда бірнеше

Нулкеин қышқылдарының ашылуы

1869 ж швейцариялық физик Ф. Мишер ірің клеткаларынан алынған ядро бөлшегін зерттеп, құрамына көміртегі, азот, фосфор кіретін бұрын белгісіз органикалық қосылыс түрін ашты. Ашқан қосылысын ядродан бөліп алғандықтан нуклеин (лат. “нуклеус” - ядро) деп атады.

Ф. Мишер (1844-1895)

Нуклеин қышқылдарының құрамына кіретін азоттық негіздер

пуриндік

пиримидиндік

(цитозин, урацил, тимин)

(аденин, гуанин)

1874 ж Пиккард жаңа азоттық негізді ашты. Ол - құрамында екі азот атомы бар гетероциклдік қосылыстардың ішіндегі пуриндер тобына жататын гуанин еді.

Коссель мен Асколи төрт түрлі негіздерді ашты

Нуклеин қышқылдарының құрамына кіретін пентозалар

Нуклеин қышқылдарының құрамына кіретін нуклеотидтер

Азоттық негіз + пентоза + фосфор қышқылы

Нуклеин қышқылдарының құрамына кіретін ДНҚ мен РНҚ

Дезоксирибонуклеин қышқылы - ДНҚ

ДНҚ тірі тіршілік генетикасындағы белгілерді сақтаумен, оларды ұрпақтан-ұрпаққа тасымалдаумен және олардың қызметін реттеумен айналысатын қышқыл. ДНҚ-ның басты қызметі - Рибонуклеин қышқылдары (РНҚ) мен ақуыздың құрылымы жайлы ақпараттарды ұзақ уақыт бойы сақтау. . Ол адамның, барлық басқа организмдердің клеткаларында, бактериофагтар мен вирустарда да болады. ДНҚ молекуласы ширатылған қос тізбекті спираль (лат. “спиралис” шиыршық сым) тәрізді.

Chromosomes and DNA

ДНҚ ұзын макромолекула, оның негізгі құрылыс мүшелері .

1. ДНҚ 4 нуклейдтен (аденин, гуанин, цитозин, тимин) тұрады. Олардың алдыңғы екеуі екі, ал қалғандары бір сақинадан құралған. әр нуклеотид бесбұрышты қантпен коваленттік байланыс арқылы қосылған фосфат тобымен азоттық негізден тұрады.

2. Э. Чаргафф анықтаған ДНҚ-ның барлық молекуласындағы адениннің (А) саны тиминмен (Т) бірдей, ал гуанындікі (Г) цитозинмен (Ц) тең; оны қысқаша былай белгілейді А=Т, Г=Ц

Уотсон мен Крик моделі

1953 ж ДНҚ-ның химиялық құрылымын біле отырып, оның молекулалық моделін ұсынды.

Олар ұсынған құрылымды ДНҚ молекуласы 2 жіпшеден немесе тізбектен тұрады. Бұл жердегі жіпшелердің орнында осы тізбектердің қант-фосфатты тұлғасы тұрады да ал баспалдақтың рөлін негіздер атқарады. әрбір баспалдақ 2 негізден тұрса олардың екі, ал екіншісі бір сақинадан тұрады

Аденин мен тиминнің, гуанин мен цитозиннің бір-бірімен байланысы химияның заңдылығына еш қайшы келмейтінін анықтады.

Notes: Н

Азоттық негіздердің химиялық құрылыстарының ерекшеліктері

Бір тізбектің аденині (А) екі сутектік байланыс нәтижесінде екінші тізбектің тек тиминімен (Т), ал гуанин (Г) үш байланыс арқылы тек цитозинмен (Ц) ғана біріге алады.

Бір бірімен сәйкес келетін тізбектерді комплементарлы (сәйкес, толықтырушы) деп атайды.

ДНҚ тізбегінің құрылысы

Аденин, Тимин, Гуанин, Цитозин

ДНҚ тізбегінің схемасы (Уотсон мен Крик)

ДНҚ ның спиралінің диаметрі 2 нм (20 ангстрем) . Бір бірімен параллель жатқан көрші жұп негіздердің ара қашықтығы 0, 34 нм (3. 4 ангстрем) спиральдің бір айналымына жұптасқан азоттық негіздер кіреді, яғни спиральдің бір айналымы ұзын ДНҚ молекулсының бойындағы 3, 4 нм (34 ангстрем) бөлікті алып жатыр.

ДНҚ молекуласы - үш құрылымды.

ДНҚ-ның бірінші реттік құрылымына - оның молекуласындағы нуклеотид қалдықтарының белгілі тәртіппен кезектесіп қайталануы жатады.

ДНҚ-ның екінші реттік құрылымы - оның шиыршықты, яғни көптеген дезоксирибонуклеотид тізбектерінің оралым түрінде болуы. Әр тізбектің орамы 10 қос нуклеотидтен тұрады, бір орамның ұзындығы 3, 4 нм болады. Нуклеотидтердің ара қашықтығы 0, 34 нм-ге тең. Олардың диаметрі - 2 (1, 7) нм А-Т (Т-А) Г-Ц (Ц-) Г

ДНҚ-ның үшінші реттік құрылымында оралым кеңістікте бүктеліп орналасады.

Уотсон -Крик моделі

Ретсіздік

Қосшиыршықты

Комплементарлы

Антипараллельді

Бірінші реттік құрылымы (ДНҚ)

АМФ

ГМФ

ТМФ

ЦМФ

Ақуыз молекуласы сияқты, ДНҚ молекуласы да биологиялық полимер. ДНҚ-ның молекулалық салмағы 10 млн. болады, кейбір жағдайда (ақуыздың биосинтезіне байланысты) 50-100 млн-ға дейін жетеді. ДНҚ полимерлері мен мономерлерінің рөлін комплементтік негізіне сәйкес бірінене кейін бірі орналасатын нуклеотидтер атқарады.

РНҚ ның құрылымы

Рибонуклеин қышқылдары ДНҚ тәрізді нуклеотидтерден тұратын күрделі молекула, РНҚ ның көлемі кішілеу, молекулалық массасы аздау және бір тізбектен тұрады.

Рибонуклеин қышқылдарының негізгі үш түрі бар:

Ақпараттық (информациялық, матрициалық) (м) и-РНҚ

Тасымалдаушы (транспорттық) т-РНҚ

Рибосомалық р-РНҚ

Ақпараттық (информациялық, матрициалық) (м) и-РНҚ

ДНҚ дағы хабар толықтырушы (комплементарлық) принципке сай (м) и-РНҚ ға көшіріледі. Бұл процесс транскрипция деп аталады. и-РНҚ ға көшірілген хабар белок заводы и-РНҚ- ға рибосомаға жеткізіледі. и-РНҚ да жазылған белок құрылымы туралы хабардың арқасында аминқышқылдарынан белок синтезделеді. Бұл процессті трансляция (хабарлау, аудару) деп атайды.