Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/ Autor materiálu:RNDr. Pavlína Kochová Datum vytvoření:prosinec 2013 Vzdělávací oblast:člověk a příroda Vyučovací předmět:chemie Ročník:septima, 3. Téma:dynamická biochemie – metabolismus nukleových kyselin Druh materiálu:prezentace + pracovní list Klíčová slova:replikace, komplementární báze, iniciace, elongace, terminace, RNA, DNA, Anotace:prezentace s výkladem a aktivitou pro procvičení ev. zpětnou vazbu VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/ Typ interakce Dum se skládá z výkladu formou prezentace a následnou aktivitou formou pracovního listu Druh výukového zdroje Prezentace je učena pro vysvětlení replikace a transkripce NK Popisuje jednotlivé děje a objasňuje jejich význam. Pracovní list lze použít pro procvičování učiva v hodině nebo jako domácí úkol, nebo pro zpětnou vazbu VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/ Typická délka využití Dum je zamýšlen na jednu vyučovací jednotku. Dle schopností žáků je aktivitu možno realizovat v hodině nebo formou domácího úkolu. Zařazení materiálu dle ŠVP Student charakterizuje syntézu a odbourávání NK VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž

Metabolismus nukleových kyselin RNDr. Pavlína Kochová Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/ VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/ VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Obr.1 Charakteristika nukleových kyselin - NK Nesou genetickou (biologickou) informaci Jsou tvořeny polynukleotidovými řetězci Každý nukleotid nese jednu z dusíkatých bází – adenin (A), guanin (G), thymin (T), cytosin (C), uracil (U) Informace je zakódována v pořadí dusíkatých bází Přenos informace z buňky na buňku, respektive z generace na generaci se děje při dělení buněk při procesu vytváření nových vláken NK při procesu REPLIKACE DNA při mitóze nebo meióze.

Replikace - fáze Je podobná u všech organismů a lze ji rozčlenit do 3 fází: 1.Iniciace 2.Elongace 3.Terminace VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/

Iniciace Dvouvláknová struktura mateřské DNA se rozplete přerušením vodíkových vazeb mezi komplementárními bázemi VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/ PURINOVÁ BÁZEPYRIMIDINOVÁ BÁZE komplementární adeninthymin (RNA – uracil) guanincytosin

Iniciace Proces začíná na REPLIKAČNÍM POČÁTKU prostřednictvím PRIMERU tvořeném krátkou molekulou RNA 3´hydroxyl primeru provede nukleofilní atak na fosfát 1. deoxyribonukleotidu budoucí DNA Na 3´hydroxyl tohoto 1. nukleotidu se váží další a proces se opakuje Vzniká tzv. replikační vidlice obr. 1obr. 1 VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/

Elongace Proces postupného navazování nukleotidů probíhá za působení DNA polymerázy ve směru 5'—3', tedy od pátého uhlíku deoxyribózy. Tento enzym umí připojit nové nukleotidy pouze na 3' hydroxyl deoxyribózy. druhé vlákno DNA je antiparalelní, musí však být kopírováno rovněž v 5'—>3' směru (jinak to buňky neumí) DNA polymeráza replikuje tento řetězec po malých částech, tzv. Okazakiho fragmentech o délce asi 100–200 nukleotidů Na začátku každého fragmentu se musí pokaždé vytvořit nový RNA primer, ten je později vystřihnut a fragmenty jsou pospojovány DNA ligázou do souvislého vlákna, jež je od vedoucího řetězce k nerozeznání. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/ RV

Terminace Replikace končí přepsáním celé DNA. Z jedné dvoušroubovice DNA vznikly dvě nové, z nichž každá obsahuje jednu větev dceřinou a druhou větev matečné DNA DNA polymerázy nejsou schopné replikovat koncové části chromozomů (po odstranění primeru na 5´konci dceřiného vlákna), tzv. telomery, a tak je replikovaná DNA nepatrně kratší, než původní. Po určitém počtu buněčných dělení by to začalo vadit v praxi to však nepředstavuje problém, protože během meiózy se velikost telomer obnovuje pomocí enzymů telomeráz. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/

Syntéza RNA - transkripce Je prvním stupněm exprese genů Jde o převedení informace z místa uložení DNA na místo jejího využití Probíhá rovněž na bázi komplementarity Vznikají jednovláknové struktury RNA přepisem specifických DNA sekvencí Tyto RNA (m-RNA, t-RNA, r-RNA) nesou návod na proteosyntézu VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/

Syntéza RNA - průběh Probíhá v buněčném jádře Při procesu působí enzym RNA polymerasa Probíhá stejně jako replikace ve směru 5´- 3´ VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/

Syntéza RNA - fáze Probíhá ve čtyřech fázích: 1.Navázání na promotor a aktivace RNA polymerázy 2.Iniciace - rozvine se dvoušroubovice DNA, začne se vytvářet RNA. RNA polymeráza vystupuje z oblasti promotoru. 3.Elongace - prodlužování řetězce 4.Terminace - ukončení transkripce a uvolnění RNA molekuly; následuje několik posttranskripčních úprav. VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/ obr. 2

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/ VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Obr. 1 – replikační vidlice ZPĚT RV ZPĚT

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/ VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Obr. 2 – transkripce ZPĚT

VODRÁŽKA, Zdeněk. Biochemie pro studenty středních škol a všechny, které láká tajemství živé přírody. 1. vyd. Praha: Scientia, 1998, 161 s. ISBN Replikační vidlice Transkripce Transkripce.pnghttp:// Transkripce.png VY_32_INOVACE_3.3.Ch3.19/Žž Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je RNDr. Pavlína Koch ová CZ.1.07/1.5.00/