Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Transkript

1 Vzdělávací materiál vytvořený v projektu VK ázev školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí svobození 20 Číslo projektu: ázev projektu: Číslo a název klíčové aktivity: CZ.1.07/1.5.00/ Zlepšení podmínek pro výuku na gymnáziu III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Anotace ázev tematické oblasti: ázev učebního materiálu: Číslo učebního materiálu: Vyučovací předmět: Ročník: Autor: Biochemie ukleové kyseliny chemické složení, struktura, funkce VY_32_IVACE_Ch0210 Seminář z chemie 4. ročník čtyřletého studia, 8. ročník osmiletého studia Jana Drlíková Datum vytvoření: Datum ověření ve výuce: Druh učebního materiálu: čekávaný výstup: Metodické poznámky: pracovní list Uplatnění dosud získaných znalostí z oblasti obecné, organické chemie, biochemie a biologie na vyvozování nového učiva v probíraném tématu. racovní list studenta je doplněn vypracovanou verzí pro učitele. Ve výuce je pracovní list používán jako text, na jehož základě je procvičováno již probrané učivo, jsou vyvozovány nové poznatky a řešeny drobné problémové úlohy ze zadaného tématu.

2 VY_32_IVACE_Ch0210 ukleové kyseliny pracovní list oprvé je izoloval Friedrich Miescher v roce 1869 z jader leukocytů, obsažených v hnisu z odložených chirurgických obvazů. ukleové kyseliny jsou lineární polymery nukleotidů, ve kterých estericky vázaný zbytek kyseliny trihydrogenfosforečné (fosfát) tvoří můstky mezi molekulami monosacharidů. DA (kyselina deoxyribonukleová) RA (kyselina ribonukleová) Biologické funkce - nositelka - mra řídí syntézu polypeptidů v procesu... translace... - tra zajišťuje transport AMK... - rra je součástí ribozomů a má katalytickou - řídí svou vlastní replikaci během dělení aktivitu při vzniku peptidické vazby buňky - nositelka genetické informace v... - řídí transkripci, při níž vznikají -primerra zahajuje narůstání polynukleotidového komplementární molekuly RA řetězce DA při její replikaci - sira (22 nukleotidů) váže se na určité úseky RA, která je pak rozložena endonukleasami - mira (22-24 nukleotidů) váže se na určité úseky RA a vyřadí je z translačního procesu - snora modifikuje rra - snra odstraňuje nekódující oblasti genů a složí dohromady kódující oblasti - ribonukleoproteiny se účastní posttranskripčmích úprav jiných RA Chemické složení A) monosacharid D-2-deoxyribofuranosa D- ribofuranosa H 2 B) purinové dusíkaté báze H H C) pyrimidinové dusíkaté báze H H 2 H 2... H

3 H H... H... H Komplementarita (doplňkovost) bází je způsobena vznikem... mezi molekulami purinových a pyrimidinových bází. Vodíkové můstky spoluzodpovídají za vytváření jednotlivých typů struktur nukleových kyselin a komplementarita bází umožňuje vznik replik molekuly DA a biosyntézu RA a proteinů. adenin thymin (2 vodíkové můstky) adenin ---- uracil (2 vodíkové můstky) guanin----cytosin (3 vodíkové můstky) H 2 H H H 2 H C) fosfát ukleosid je dusíkatá báze vázaná na monosacharid -glykosidickou vazbou purinové nukleosidy - osin pyrimidinové nukleosidy -idin H 2 H H H H 2 H deoxyadenin H H riboguanosin H H H H H d-cytidin H H uridin ukleotid je fosfatovaný nukleosid, dusíkatá báze vázaná na monosacharid -glykosidickou vazbou, na niž je...vázán fosfát H 2 H H H 2 H H 5 ) -AM H H H 3 ) -CM

4 H 2 Výsek polynukleotidového řetězce - H H 2 5 ) - - H 3 ) - - Rosalid Franklinová pořídila metodou rentgenové difrakce snímky DA, na jejichž základě navrhli v roce ,...aWilkins model struktury DA jako... složené z dvou polynukleotidových řetězců, jejichž komplementární dusíkaté báze jsou vzájemně poutány... Vnější část molekuly DA je hydrofilní a záporně nabitá, na povrchu molekuly jsou dvě rýhy (žlábky), do nichž se mohou vázat molekuly bílkovin nebo antibiotik. Struktura RA všech typů jsou jednovláknové a nejběžnější prvek sekundární struktury RA je vlásenková smyčka: r-ra: vlásenka je stočena do helixální struktury, která pak tvoří kulovité molekuly m-ra: tvoří rozvinutý řetězec bez uspořádaných struktur t-ra: struktura jetelového listu Konformace DA B-DA A-DA pravotočivá pravotočivá 10 nukleotidů 11 nukleotidů na závit na závit obvyklá, ve sporách nativní forma některých bakterií Z-DA levotočivá 12 nukleotidů na závit biologický význam není znám

5 rokaryontní DA je cyklická a stočená v tzv. superhelix, podobně eukaryontní DA je mnohonásobně navinutá a složená do tzv. nadšroubovicového vinutí. terciární struktura se podobá písmenu L

6 ukleové kyseliny pracovní list vyplněná verze oprvé je izoloval Friedrich Miescher v roce 1869 z jader leukocytů, obsažených v hnisu z odložených chirurgických obvazů. ukleové kyseliny jsou lineární polymery nukleotidů, ve kterých estericky vázaný zbytek kyseliny trihydrogenfosforečné (fosfát) tvoří můstky mezi molekulami monosacharidů. DA (kyselina deoxyribonukleová) RA (kyselina ribonukleová) Biologické funkce - nositelka genetické informace ve všech - mra řídí syntézu polypeptidů v procesu translace buněčných formách života a v DA-virech - tra zajišťuje transport AMK - řídí svou vlastní replikaci během dělení - rra je součástí ribozomů a má katalytickou aktivitu buňky při vzniku peptidické vazby - řídí transkripci, při níž vznikají - nositelka genetické informace v RA-virech komplementární molekuly RA -primerra zahajuje narůstání polynukleotidového řetězce DA při její replikaci - sira (22 nukleotidů) váže se na určité úseky RA, která je pak rozložena endonukleasami - mira (22-24 nukleotidů) váže se na určité úseky RA a vyřadí je z translačního procesu - snora modifikuje rra - snra odstraňuje nekódující oblasti genů a složí dohromady kódující oblasti - ribonukleoproteiny se účastní posttranskripčmích úprav jiných RA Chemické složení A) monosacharid D-2-deoxyribofuranosa D- ribofuranosa H H H H H adenin H 2 H H B) purinové dusíkaté báze guanin H H H C) pyrimidinové dusíkaté báze H 2 cytosin H 2 H

7 thymin uracil H H H H Komplementarita (doplňkovost) bází je způsobena vznikem vodíkových můstků mezi molekulami purinových a pyrimidinových bází. Vodíkové můstky spoluzodpovídají za vytváření jednotlivých typů struktur nukleových kyselin a komplementarita bází umožňuje vznik replik molekuly DA a biosyntézu RA a proteinů. adenin thymin (2 vodíkové můstky) adenin ---- uracil (2 vodíkové můstky) guanin----cytosin (3 vodíkové můstky) H 2 H H H 2 H C) fosfát ukleosid je dusíkatá báze vázaná na monosacharid -glykosidickou vazbou purinové nukleosidy - osin pyrimidinové nukleosidy -idin H 2 H H H H 2 H deoxyadenin H H riboguanosin H H H H H d-cytidin H H uridin ukleotid je fosfatovaný nukleosid, dusíkatá báze vázaná na monosacharid -glykosidickou vazbou, na niž je estericky vázán fosfát H 2 H H H 2 H H 5 ) -AM H H H 3 ) -CM

8 Výsek polynukleotidového řetězce H 2 - H H 2 5 ) - - H 3 ) - - Rosalid Franklinová pořídila metodou rentgenové difrakce snímky DA, na jejichž základě navrhli v roce 1953 Watson, Crick awilkins model struktury DA jako pravotočivé dvoušroubovice složené z dvou polynukleotidových řetězců, jejichž komplementární dusíkaté báze jsou vzájemně poutány vodíkovými můstky. Vnější část molekuly DA je hydrofilní a záporně nabitá, na povrchu molekuly jsou dvě rýhy (žlábky), do nichž se mohou vázat molekuly bílkovin nebo antibiotik. Struktura RA všech typů jsou jednovláknové a nejběžnější prvek sekundární struktury RA je vlásenková smyčka: r-ra: vlásenka je stočena do helixální struktury, která pak tvoří kulovité molekuly m-ra: tvoří rozvinutý řetězec bez uspořádaných struktur t-ra: struktura jetelového listu Konformace DA B-DA A-DA pravotočivá pravotočivá nukleotidů nukleotidů na závit na závit obvyklá, ve sporách nativní některých forma bakterií Z-DA levotočivá 12 nukleotidů na závit biologický význam není znám

9 rokaryontní DA je cyklická a stočená v tzv. superhelix, podobně eukaryontní DA je mnohonásobně navinutá a složená do tzv. nadšroubovicového vinutí. terciární struktura se podobá písmenu L Zdroje: archiv autorky

10