Gymnázium, Brno, Elgartova 3

Transkript

1 Gymnázium, Brno, Elgartova 3 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: GE Vyšší kvalita výuky Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Autor: Mgr. Hana Křivánková Téma: Vybrané kapitoly z anorganické a organické chemie Název: Nukleové kyseliny Datum: Cílová skupina: ročník gymnázia Vzdělávací obor: Chemie Anotace: Tato prezentace slouží k vysvětlení pojmu nukleové kyseliny.

2 Nukleové kyseliny Definice: NK jsou makromolekulární látky, jejichž obrovské molekuly vznikají kondenzací tzv. nukleotidů. Historická poznámka Koncem 19. století byly NK izolovány z jaderné hmoty buněk. Ve 30. letech 20. století bylo poznáno jejich složení a od té doby se postupně objasnila jejich struktura a funkce v živém organismu. Poprvé byly popsány v roce 1869 Friedrichem Miescherem, první důkaz o roli DNA v přenosu genetické informace přinesl v roce 1943 Averyho-MacLeodův-McCartyho experiment.

3 Nukleotidy Mají velký biologický význam, každá molekula nukleotidu má tyto složky: a) dusíkaté organické báze (zásada) b) pentosa (ribosa n. deoxyribosa) c)h 3 PO 4 (zbytek) báze cukr Stavební kameny DNA báze + cukr = NUKLEOSID cukr G báze G P cukr báze fosfát nukleotid báze + cukr + fosfát = NUKLEOSID

4 H 3 PO 4 : Trojsytná, středně silná, kyslíkatá kyselina (estericky se váže na 1 z atomů pentosy); dodává NK kyselý charakter Pentosy: v NA se vyskytují 2: D-ribosa (aldosa) 2-deoxy-D-ribosa (aldosa) Dusíkaté organické báze: RNA: A, G, C, U A, G = purinové báze DNA: A, G, C, T C, U, T = pyrimidinové báze

5 Obecná struktura H 3 PO 4 H 3 PO 4 pentósa N báze (A) pentósa N báze (G) H 3 PO 4 H 3 PO 4 pentósa N báze (C) pentósa N báze (U, T) H 3 PO 4

6 Struktura DNA Roku 1953 Watson a Crick molekula DNA je dvouvláknová, to znamená, že je tvořena polynukleotidovými řetězci, které spirálně obtáčejí společnou osu Báze nukleotidů obou polynukleotidových řetězců jsou obráceny dovnitř šroubovnice Báze prvního polynukleotidového řetězce se poutá vodíkovými vazbami s bázemi druhého řetězce podle pravidla o párování bází 2 polynukleové řetězce (A=T; G=C) Párování bází vede k tomu, že oba polynukleotidové řetězce dvoušroubovicové DNA jsou navzájem komplementární (obě vlákna se vzájemně doplňují)

7 Replikace DNA Je proces tvorby kopií molekuly DNA, čímž se genetická informace přenáší z jedné molekuly DNA do jiné molekuly stejného typu (tzv. Replika). Celý proces je semikonzervativní, tzn. každá nově vzniklá molekula DNA má jeden řetězec z původní molekuly a jeden nový, syntetizovaný. Obr.1

8 Struktura RNA Utváření molekul RNA je méně známé, struktura patrně také spirálovitá Molekula RNA je jednovláknová Místo T U D-ribósa Tři funkční typy RNA: Ribosomální RNA (r RNA) je nezbytnou složkou v nichž se syntetizují bílkoviny Přenosová (transferová) RNA (t RNA), v z. cytoplazmě, přenáší AK do ribosómů Mediátorová RNA (m RNA), do m RNA v z. cytoplazmě se přepisuje genetická informace, která je zakódovaná v DNA v sekvenci (pořadí) nukleotidů. Na podkladě m RNA pak probíhá syntéza bílkovin.

9 Biologický význam NA Do struktury DNA je zakódovaná genetická informace, DNA je hmotným základem dědičnosti Pomocí RNA se dědičný základ realizuje: DNA m RNA bílkoviny

10 Transkripce (přepis) genetická informace z DNA do m RNA Translace (překlad) je to postupná syntéza peptidických řetězců v ribosomech (určení pořadí nukleotidů je základní genetická informace) DNA transkripce RNA translace protein replikace zpětná transkripce replikace Funkce stavební Funkce katalycká DNA RNA

11 Struktura DNA Obr.2

12 Opakování: Z čeho je tvořen nukleotid? - H 3 PO 4, pentóza, N-organická báze 3 funkční typy RNA - m-rna, t-rna, r-rna Kterou N- organickou bázi neobsahuje DNA: - U Kolik vodíkových můstků je mezi A a T? - 2 (A = T)

13 Citace obrázků: Obr.1:MADPRIME. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr.2:UNITED STATES GOVERMENT. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW:

14 Program: OpenOffice Internetové zdroje: Přispěvatelé Wikipedie, Nukleová kyselina [online], Použitá literatura: PEČ, Pavel a Danuše PEČOVÁ. Chemie do kapsy. 1. PACÁK, Josef. Stručné základy organické chemie. GAŽO, Ján. Všeobecná a anorganická chémia. 3. vyd. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu.