Рибонуклеиновые кислоты Выполнила: Ученица 10 «Б» класса Никифорова Ксения г.Когалым, 2009. - презентация

1 Рибонуклеиновые кислоты Выполнила: Ученица 10 «Б» класса Никифорова Ксения г.Когалым, 2009

2 Содержание 1. Образование молекулы РНК 2. История изучения 3. Структура РНК 4. Сравнение РНК с ДНК 5. Синтез РНК 6. Функции РНК в ходе биосинтеза белка 7. Основные виды РНК 8. Список используемой литературы

3 Цели и задачи: Сформировать у учеников понимание того, что рибонуклеиновые кислоты выполняют в клетки важнейшие биологические функции. Гипотеза: РНК играют ключевую роль в декодировании генетической информации и биосинтезе белка. Методы исследования: Работа с научно-популярной литературой, информация из интернета

4 Рибонуклеи́новые кисло́ты (РНК) нуклеиновые кислоты, полимеры нуклеотидов, в состав которых входят остаток ортофосфорной кислоты, рибоза (в отличие от ДНК, содержащей дезоксирибозу) и азотистые основания аденин, цитозин, гуанин и урацил (в отличие от ДНК, содержащей вместо урацила тимин). Эти молекулы содержатся в клетках всех живых организмов, а также в некоторых вирусах. Пре-мРНК со стеблем-петлёй. Атомы азота в основаниях выделены голубым, кислорода в фосфатном остове молекулы красным

5 Азотистые основания Пуриновые основания Пиримидиновые основания АденинГуанин Цитозин Урацил

6 Образование молекулы РНК Клеточные РНК образуются в ходе процесса, называемого транскрипцией, то есть синтеза РНК на матрице ДНК, осуществляемого специальными ферментами РНК- полимеразами. Затем матричные РНК (мРНК), принимают участие в процессе, называемом трансляцией. Трансляция это синтез белка на матрице мРНК при участии рибосом. Другие РНК после транскрипции подвергаются химическим модификациям, и после образования вторичной и третичной структур выполняют функции, зависящие от типа РНК. Транскрипция РНК

7 История изучения Нуклеиновые кислоты были открыты в 1868 году швейцарским учёным Иоганном Фридрихом Мишером, который назвал эти вещества «нуклеин», поскольку они были обнаружены в ядре. Мишер Фридрих ( ) швейцарский физиолог, гистолог и биолог, учился в Базеле, Геттингене, Тюбингене и Лейпциге.

8 История изучения Позже было обнаружено, что бактериальные клетки, в которых нет ядра, тоже содержат нуклеиновые кислоты. Значение РНК в синтезе белков было предположено в 1939 году в работе Торбьёрна Оскара Касперссона, Жана Брачета и Джека Шульца. Джерард Маирбакс выделил первую матричную РНК, кодирующую гемоглобин кролика и показал, что при её введении в ооциты образуется тот же самый белок. В Советском Союзе в годах проводились работы (А. Белозёрский, А. Спирин, Э. Волкин, Ф. Астрахан) по определению состава РНК клеток, которые привели к выводу, что основную массу РНК в клетке составляет рибосомальная РНК. Спирин, Александр Сергеевич

9 История изучения Северо Очоа получил Нобелевскую премию по медицине в 1959 году за открытие механизма синтеза РНК. Очоа обнаружил у бактерий фермент, названный им полинуклеотидфосфорилазой, ответственный за синтез рибонуклеиновой кислоты (РНК). В 1955 с помощью этого фермента осуществил синтез РНК, аналогичной по своим свойствам природной, и использовал её в качестве матрицы для синтеза белка. Северо Очоа ( ) американский биохимик, член Национальной АН США (1957).

10 История изучения В 1967 Карл Вёзе предположил, что РНК обладают каталитическими свойствами Он выдвинул так называемую Гипотезу РНК-мира, в котором РНК прото-организмов служила и в качестве молекулы хранения информации (сейчас эта роль выполняется ДНК) и молекулы, которая катализировала метаболические реакции (сейчас это делают ферменты). В начале 1990-х было обнаружено, что введение чужеродных генов в геном растений приводит к подавлению выражения аналогичных генов растения. Приблизительно в это же время было показано, что РНК длиной около 22 оснований, которые сейчас называются микро-РНК.

11 Структура РНК Азотистые основания в составе РНК могут образовывать водородные связи между цитозином и гуанином, аденином и урацилом, а также между гуанином и урацилом. Однако возможны и другие взаимодействия, например, несколько аденинов могут образовывать петлю, или петля, состоящая из четырёх нуклеотидов, в которой есть пара оснований аденин гуанин. «Рабочая» форма одноцепочечной молекулы РНК, как и у белков, часто обладает третичной структурой. Основа этой структуры образуется на основе элементов вторичной структуры, образуемой с помощью водородных связей внутри одной молекулы. Различают несколько типов элементов вторичной структуры стебель-петли, петли и псевдоузлы. Многие типы РНК, например, рРНК и мяРНК в клетке функционируют в виде комплексов с белками, которые ассоцииируют с молекулами РНК после их синтеза или (у эукариот) экспорта из ядра в цитоплазму. Такие РНК-белковые комплексы называются рибонуклеопротеиновыми комплексами или рибонуклеопротеидами.

12 Разные формы нуклеиновых кислот Форма РНКФорма ДНКРедкая форма ДНК

13 Сравнение РНК с ДНК Между ДНК и РНК есть три основных отличия: 1.ДНК содержит сахар дезоксирибозу, РНК рибозу, которая содержит одну дополнительную, по сравнению с дезоксирибозой, гидроксильную группу. Эта группа увеличивает вероятность гидролиза молекулы, то есть уменьшает стабильность молекулы РНК. Дезоксирибо́за C5H10O4 углевод, альдопентоза: моносахарид, содержащий пять атомов углерода и альдегидную группу в линейной структуре. Рибоза С5Н10О5 моносахарид из группы пентоз с эмпирической формулой. Дезоксирибоза Рибоза

14 Сравнение РНК с ДНК 2.Нуклеотид, комплементарный аденину, в РНК не тимин, как в ДНК, а урацил неметилированная форма тимина. Тимин производное пиримидина, азотистое основание. Присутствует во всех живых организмах, где вместе с дезоксирибозой входит в состав нуклеозида тимидина. Урацил пиримидиновое основание, которое является компонентом рибонуклеиновых кислот (РНК) и как правило отсутствует в дезоксирибонуклеиновых кислотах (ДНК), входит в состав нуклеотида. Урацил Тимин

15 Сравнение РНК с ДНК 3.ДНК существует в форме двойной спирали, состоящей из двух отдельных молекул. Молекулы РНК, в среднем, гораздо короче и преимущественно одноцепочечные. Для одноцепочечных РНК характерны разнообразные пространственные структуры, в которых часть нуклеотидов одной и той же цепи спарены между собой. ДНКРНК

16 Сравнительная структура РНК и ДНК

17 Синтез РНК Синтез РНК в живой клетке проводится ферментом РНК-полимеразой. Матрицей синтеза РНК может выступать как ДНК, так и другая молекула РНК. Но РНК-зависимый синтез РНК, который раньше считался характерным только для вирусов, происходит и в клеточных организмах, в процессе так называемой РНК-интерференции. Процесс РНК-интерференции

18 Синтез РНК После завершения транскрипции РНК часто подвергается модификациям, которые зависят от функции, выполняемой данной молекулой. У эукариот процесс «созревания» РНК, то есть её подготовки к синтезу белка, часто включает сплайсинг: удаление не кодирующих белок последовательностей (интронов) с помощью рибонуклеопротеида сплайсосомы. Затем к 5' концу молекулы пре-мРНК эукариот добавляется особый модифицированный нуклеотид (кэп), а к 3' концу несколько аденинов, так назваемый «полиА-хвост». Сплайсинг

19 Функции РНК в ходе биосинтеза белка 1. При включении гена происходит локальное расплетение спирали ДНК. 2. Затем с гена, кодирующего белковую молекулу, синтезируется его РНК-копия. 3. После ряда превращений она становится матричной РНК, т. е. матрицей для синтеза белка. 4. мРНК переносится из ядра клетки в цитоплазму, где связывается с рибосомами, на которых и производится белок. 5. Белок синтезируется из активированных аминокислот, присоединённых к специальным транспортным РНК.

20 Основные виды РНК 1.Рибосомные РНК (рРНК) рРНК несколько молекул РНК, составляющих основу рибосомы. Основной функцией рРНК является осуществление процесса трансляции - считывания информации с мРНК при помощи адапторных молекул тРНК и катализ образования пептидных связей между присоединёнными к тРНК аминокислотами. 2.Транспортные РНК (тРНК) тРНК РНК, функцией которой является транспортировка аминокислот к месту синтеза белка. тРНК также принимают непосредственное участие в наращивании полипептидной цепи, присоединяясь к кодону мРНК и обеспечивая необходимую для образования новой пептидной связи конформацию комплекса. 3.Матричные РНК (мРНК) или информационная РНК (иРНК) мРНК (иРНК) РНК, отвечающая за перенос информации о первичной структуре белков от ДНК к местам синтеза белков. мРНК синтезируется на основе ДНК в ходе транскрипции, после чего, в свою очередь, используется в ходе трансляции как матрица для синтеза белков. 4.Некодирующие РНК Некодирующие РНК - это молекулы РНК, которые не транслируются в белки.

21 Основные виды РНК рРНКтРНК

22 Список используемой литературы: ru.wikipedia.org/wiki/РНК bannikov.narod.ru/nukleotid.html BE4605