NUKLEOVÉ KYSELINY (NK)

Co to jsou NUKLEOVÉ KYSELINY? neexistoval by bez nich život na Zemi všechny živé organismy obsahují nukleové kyseliny a bílkoviny

Co to jsou NUKLEOVÉ KYSELINY? makromolekulární látky tvořené polynukleotidovým řetězcem (či řetězci) - biopolymery ve své struktuře uchovávají genetickou informaci

Stavba NK DUSÍKATÁ BÁZE MONOSACHARID DUSÍKATÁ BÁZE ZBYTEK H3PO4 NUKLEOSID DUSÍKATÁ BÁZE ZBYTEK H3PO4 MONOSACHARID NUKLEOTID

Základní stavební jednotkou NK je: NUKLEOTID DUSÍKATÁ BÁZE A, G, C, T (DNA) A, G, C, U (RNA) MONOSACHARID 2-deoxy-D-ribosa (DNA) D-ribosa (RNA) ZBYTEK H3PO4 FOSFÁT NUKLEOSID

Stavba NK MONOSACHARID OH H ribóza 2-deoxy-ribóza typ NK RNA DNA

Stavba NK ZBYTEK H3PO4 fosfát

Stavba NK Deriváty pyrimidinu Dusíkaté báze CYTOSIN THYMIN URACYL Dusíkaté báze

Stavba NK Deriváty purinu DUSÍKATÉ BÁZE Deriváty purinu ADENIN GUANIN

polynukleotidový řetězec DNA nebo RNA???

AMP = adenosinmonofosfát příklady ribonukleotidů AMP = adenosinmonofosfát ADP = adenosindifosfát makroergická vazba ATP = adenosintrifosfát makroergická vazba makroergické sloučeniny

příklady ribonukleotidů GTP = guanosintrifosfát makroergické sloučeniny příklady deoxyribonukleotidů dGTP = deoxyguanosintrifosfát

příklady deoxyribonukleotidů dATP = deoxyadenosintrifosfát makroergická sloučenina

Uspořádání řetězce NK - shrnutí: mezi fosfátem jednoho nukleotidu (C3) a hydroxylem (C5) vznikne esterová vazba jednotlivé nukleotidy se spojují do polynukleotidových řetězců konec 5´celý H2PO4- konec 3´celá –OH skupina

Úrovně struktury NK Primární struktura Sekundární struktura = pořadí nukleotidů (dusíkatých bází) v řetězci př. AGGCAATTGCGTA…. Sekundární struktura zachycuje tvar a počet řetězců NK u DNA – dvoušroubovice = dva polynukleotidové řetězce se propletou kolem společné osy u RNA – jednošroubovice Terciární struktura zkoumá uspořádání řetězce v prostoru

sekundární struktura DNA a RNA

sekundární struktura DNA – komplementarita bází = tvorba vodíkových můstků mezi A – T a C – G Adenin = Thymin Guanin ≡ Cytosin pevnější spojení

Sekundární struktura DNA = dvoušroubovice = dihelix pravotočivá

DNA x RNA monosacharid D-ribosa 2-deoxy-D-ribosa dusíkaté báze OH dusíkaté báze A; T; G; C A; U; G; C struktura jednošroubovice dvoušroubovice

Typy RNA MEDIÁTOROVÁ (informační) RNA (mRNA) přenos informace z jádra do cytoplasmy – na ribosom obsahuje přepis informace z molekuly DNA o primární struktuře proteinu [9] TRANSFEROVÁ (přenosová) RNA (tRNA) přenos aminokyselin na místa syntézy – vznik proteinů RIBOSOMÁLNÍ RNA (rRNA) tvoří ribosomy – organely na kterých dochází k proteosyntéze

tRNA mRNA rRNA

REPLIKACE DNA

REPLIKACE DNA zdvojení genetické informace před dělením buněk DNA se rozplétá a ke každému vláknu se vytvoří dceřiné komplementární vlákno výsledkem jsou 2 identické dvoušroubovice

průběh replikace DNA rozplétání dvoušroubovice DNA k oběma uvolněným vláknům se na základě principu komplementarity doplňují volné nukleotidy A=T G ≡ C

průběh replikace DNA DNA polymerasa, DNA ligasa, DNA primasa topoisomerasy, helikasa vedoucí a opožďující se vlákno (Okazakiho fragmenty)

PROTEOSYNTÉZA transkripce translace

cesta genetické informace translace replikace transkripce replikace

Proteosyntéza = tvorba proteinů za podílu: DNA, všech typů RNA, AMK, jádra a ribosomů = exprese genů (úsek DNA se specifickou fcí) jaký protein vznikne je dáno sekvencí nukleotidů v mRNA (vzniká na základě DNA = transkripce) proteiny – stavební, řídící, katalytická fce… 2 fáze: transkripce a translace

Transkripce = přepis sekvence nukleotidů z DNA (genetický kód) do mRNA (primární struktura proteinů) v jádře, hotová mRNA odchází do cytoplasmy díky RNA-polymeráze na jednom vlákně DNA = matrice růst ve směru 5´konec → 3´konec v potřebné části dvoušroubovice dojde k rozpletení vláken DNA a jejich dočasného oddálení přepis do struktury mRNA na základě komplementarity bází: A-U, G-C Zdůvodnit proč je tvorba proteinů, tak důležitá Opět na tabuli vytvořit m-RNA, aby žáci pochopili, sami si zakreslí do sešitů

průběh transkripce

průběh transkripce iniciace iniciace elongace terminace

3´AACTGCGATGCCCTTAGC5´ 5´UUGACGCUACGGGAAUCG3´ Doplňte příslušnou sekvenci mRNA k úseku DNA: 3´AACTGCGATGCCCTTAGC5´ 5´UUGACGCUACGGGAAUCG3´

průběh transkripce – sestřih hnRNA u eukaryot geny úseky exonů (obsahují informaci o pořadí AMK) a intronů (nekódují) při transkripce vzniká hnRNA = úseky exonů i intronů – poté nutný sestřih = vystřihnutí intronů – vzniká mRNA DNA hnRNA mRNA

5´UUG ACG CUA CGG GAA UCG 3´ mRNA obsahuje pouze kódovací sekvence exonů přesun z jádra do cytoplasmy – spoj s ribosomem pořadí nukleotidů – info o vznikajícím proteinu – ve formě kodonu = triplet (3 nukleotidy) – k němu přináší tRNA komplementární trojici nukleotidů = antikodon kodon 5´UUG ACG CUA CGG GAA UCG 3´

Translace = překlad sekvence nukleotidů z mRNA do pořadí AMK v polypeptidickém řetězci v cytoplasmě na ribosómech AMK transportovány na místo syntézy pomocí tRNA (pro každou AMK její tRNA – typ AMK určen antikodonem tRNA) antikodon tRNA nasedá dle komplementarity na kodon mRNA Zdůvodnit proč je tvorba proteinů, tak důležitá Opět na tabuli vytvořit m-RNA, aby žáci pochopili, sami si zakreslí do sešitů

tRNA struktura jetelového listu antikodon info o typu AMK – dle genetického kódu

ARGININ

Průběh translace Aminokyseliny přinesené t-RNA se mezi sebou spojí peptidovou vazbou a vzniká protein. tRNA antikodon mRNA kodon rRNA Na trojici nukleotidů mRNA (kodon) se naváže na základě komplementarity tRNA (antikodon), která nese daný druh AMK

Popište obrázek:

Průběh proteosyntézy TRANSKRIPCE (= přepis genetického kódu o primární struktuře bílkovin z DNA v jádře na mRNA mRNA přechází z jádra do cytoplazmy buňky, kde se váže s několika ribosomy (rRNA) a překládá jim to, co přepsala z DNA TRANSLACE (= překlad pořadí nukleotidů mRNA do pořadí aminokyselin tRNA) Aminokyseliny přinesené t-RNA se mezi sebou spojí peptidovou vazbou a vzniká protein.

Opakování − vyluštěte křížovku: 1. T H Y M I N 2. U R A C L 3. P E 4. K 5. S 6. F O V Á Dusíkatá organická báze označovaná jako T. Dusíkatá organická báze označovaná jako U. Kodon jinak. Zdvojení genetické informace. Překlad pořadí nukleotidů mRNA do pořadí aminokyselin tRNA. Přenosová RNA.

SPOJTE SOUVISEJÍCÍ POJMY: mRNA KODON REPLIKACE KOMPLEMENTARITA DNA TRANSKRIPCE tRNA TRANSLACE MUTACE PŘEKLAD PŘENOSOVÁ RNA ZMĚNA GEN. INF. INFORMAČNÍ RNA ZDVOJENÍ GEN. I. TRIPLET PÁROVÁNÍ BÁZÍ DVOUŠROUBOVICE PŘEPIS

Odhalte chyby v textu: Nukleotid se skládá z báze, disacharidu a fosfátu. Adenin patří mezi pyrimidinové báze. DNA se skládá z bází: A, U, C, G. V RNA se vyskytuje 2-deoxy-β-D-ribosa. Uracil je komplementární s guaninem. Sekundární struktura NK je zajištěna kovovou vazbou. Transkripci zajišťuje ribosomová RNA. Translace je zdvojení genetické informace. monosacharidu purinové T D-ribosa adeninem vodíkovou mediátorová Replikace