Nukleinsavak énGÉN….öGÉN.

Az előadások a következő témára: "Nukleinsavak énGÉN….öGÉN."— Előadás másolata:

1 Nukleinsavak énGÉN….öGÉN

2 Általános Jellemzés Az élő szervezet minden biológiai tulajdonságának átörökítéséért felelős makromolekulák! Alkotórészeik: foszforsavat, ötszénatomos cukrot (pentóz), és nitrogéntartalmú szerves bázist tartalmaz. Építőegységeik a NUKLEOTIDOK A foszfát csoport nélküli nukleotidot nukleozidnak nevezzük.

3 A nukleotidok felépítése:
PENTÓZ: ribóz (RNS) vagy dezoxi-ribóz (DNS). A pentóz 1'-szénatomjához kapcsolódó nitrogéntartalmú szerves bázis: - PURINVÁZAS bázisok: adenin, guanin - PIRIMIDINVÁZAS bázisok: citozin, uracil, timin A pentóz 5'-szénatomján lévő hidroxilcsoportját észteresítve foszforsav.                                              

4 Nitrogéntartalmú szerves bázisok
Purinváz Adenin Guanin Pirimidinváz Timin Citozin Uracil A DNS-ben timin, az RNS-ben Uracil található

5 DNS timin adenin uracil RNS citozin guanin

6 Biológiai jelentőségük
A szervezet energiahordozói: ATP, ADP! Koenzimek alkotórészei: NAD, NADP, KoA! A nukleinsavak alkotórészei!

7 Nukleinsavak felépítése
A nukleinsavak nukleotidokból épülnek fel. A polinukleotidlánc kialakulása: a pentóz 5' szénatomjával észterkötésben lévő foszfátcsoport a másik nukleotid pentózának 3' szénatomján lévő hidroxilcsoporttal kondenzációs reakcióban (vízkilépés) hoz létre észterkötést.

8 Szerves bázis 1.C-atomnál pentóz 5.C atomnál foszforsav Foszforsav+ 3.C.atom között

9 Nukleinsavak egyedisége
A cukor-foszfát-lánc egységei monoton ismétlődnek, ezek tehát nem specifikusak! A molekula egyediségét a nukleotidok bázisai, azok szekvenciája (sorrendje) szabja meg! Pl. A-T (adenin csak timinnel!) G-C ( guanin csak citozin!/ T-A C-G

10 Biológiai jelentősége igen fontos.
DNS jelentősége Biológiai jelentősége igen fontos. A biológiai információ átadódását egyik generációtól az azt követő generációnak az örökítőanyag teszi lehetővé. A prokarióták és eukarióták genetikai információját hordozó anyag (genom) a DNS, vírusokban a genom lehet DNS vagy RNS.

11 A fehérjék szerkezetére vonatkozó információ hárombetűs genetikai kód formájában tárolódik és adódik át. Az információáramlás iránya kevés kivételtől eltekintve: DNS → RNS → fehérje.

12 DNS felfedezése James Dewey Watson (1928. április 6 - ) amerikai molekuláris biológus. Neve legjobban arról ismert, hogy meghatározta a DNS kettős-spirál szerkezetét Francis Crick és Maurice Wilkins segítségével. Ezért mind hárman orvosi Nobel-díjjal lettek kitüntve 1962-ben: "a nukleinsavak szerkezetei felépítését érintő felfedezésükért és ezek információ szállító szerepéért az élő anyagban".

13 Néhány egyszerű szervezet (például vírusok) örökítőanyaga RNS.
RNS jelentősége A ribonukleinsav (RNS) a DNS-hez (dezoxiribonukleinsav) hasonló makromolekula, amely sok ismétlődő egységből épül fel. Egységei a ribonukleotidok. A szerves bázisok az RNS-ben adenin (A), citozin (C), guanin (G) és uracil (U) lehetnek. Minden szervezet RNS-molekulák segítségével szintetizál fehérjéket. (mRNS, tRNS, rRNS) Néhány egyszerű szervezet (például vírusok) örökítőanyaga RNS.

14

15 A bázisok mennyiségére vonatkozó összefüggések
RNS DNS PENTÓZ ribóz dezoxiribóz BÁZISOK adenin, citozin, guanin uracil timin KONFORMÁCIÓ egyszálú - kettős szálú - a cukor-foszfát-lánc lefutási iránya ellentétes Helyenként az egymást követő szakaszok hidrogénkötésekkel kapcsolódnak a bázisok révén úgy, hogy ezáltal a polinukleotidlánc hurokszerűen visszakanyarodik. - A két lánc végig a bázisok közötti hidrogénkötések révén kapcsolódik össze (a két lánc bázissorrendje nem azonos, hanem a bázispárosodás szabályai szerint egymást kiegészítő, komplementer! - Kettős spirál alakul ki! A bázisok mennyiségére vonatkozó összefüggések - purinbázisok = pirimidinbázisok adenin = timin guanin = citozin A komplementaritás miatt! Funkció - messenger-RNS (m-RNS) a fehérje aminosavsorrendjére vonatkozó információ szállítása (hírvivő RNS) - transfer RNS (t-RNS) az aktivált aminosav szállítása a riboszómára, a fehérjeszintézis helyére (szállító RNS) - riboszómális rRNS - Az anyagcsere szabályozása (az RNS-eken, mint végrehajtókon keresztül). - Átörökítés

16

17 Nomenklatúra A DNS/RNS molekulában a nukleotidok egymással szemben párokat alkotnak, melyeket bázispároknak nevezzük. A: Adenin G: Guanin C: Citozin T: Timin U: Uracil RNS-ben, T Timin DNS-ben

18 AMP ATP ADP

19 Egészítsd ki a szöveget!
A dezoxiribonukleinsav szerkezetét (1.)___ amerikai és (2.)___ angol tudósok 1953-ban fedezték fel. A DNS nukleotidokból épül fel. Egy DNS nukleotidot egy molekula (3.)___, egy molekula foszforsav és négyféle (4.)___ (adenin, guanin, citozin, timin) valamelyike építi fel. A nukleotidok két (5.)___ láncot alkotnak. A DNS kettős spirális láncú,benne kettő___ molekula 5' és 3' szénatomja között foszforsavmaradék (7.)___ kötéssel létesít kapcsolatot. Egy láncon belül a bázisok sorrendje tetszőleges lehet, a spirális szerkezet bármilyen bázissorrend esetén kialakul. De az egyik lánc bázissorrendje egyértelműen meghatározza a másik lánc bázissorrendjét, mivel a két lánc a (11.)___ megfelelően a (4.)___-okon keresztül kapcsolódik egymáshoz.

20 Szövegkiegészítés Watson Crick dezoxiribóz szerves bázis polinukleotid pentóz észter báziskomplementaritás (bázispárosodás) purin illetve pirimidin

21 Négyféle asszociáció A) DNS B) RNS C) mindkettő D) egyik sem Tartalmaz foszfátészterkötést. Ribonukleotidok kondenzációs terméke. Molekulájában a adenin/timin anyagmennyiség-arány egy. Teljes elhidrolizálásával hatféle vegyület keletkezhet. Kénatomot is tartalmaz. Molekulájában a timin és a citozin két hidrogénkötéssel kapcsolódik össze.

22 Négyféle asszociáció C B A D