Презентация по биологии на тему нуклеиновые кислоты ДНК 9 класс

Тема. Нуклеиновые кислоты. Особенности удвоения ДНК, ее роль в хранении наследственности. Учитель: Щелчкова Татьяна Михайловна.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Наследственная информация – это указания порядка аминокислот во всех белках данного организма. Изменение одной аминокислоты в белке приводит к тому, что перестает нормально функционировать.

Известно, что в эритроцитах (красных кровяных клетках дис-ковидной формы) содержится белок гемоглобин, который доставляет кислород ко всем клеткам тела. Это сложный белок. Каждая его молекула состоит из четырех полипептидных цепей. У людей, страдающих тяжелым наследственным заболеванием - серповидноклеточной анемией, эритроциты похожи не на диски, как обычно, а на серпы. Причина изменения формы клетки - в различии первичной структуры гемоглобина у больных и здоровых людей. В чем же это различие? В двух из четырех цепей нормального гемоглобина на шестом месте стоит глута-миновая кислота. При серповидноклеточной анемии она заменена на аминокислоту валин

Строение и структура белковой молекулы зависит от порядка аминокислот, составляющий этот белок. Наследственная информация – это запись порядка аминокислот в ДНК. Участок молекулы ДНК, в котором записан порядк аминокислот одного белка, называется геном.  Генетический код - это способность записи (кодированная)20 видов аминокислот с помощью 4 типов нуклеотидов ДНК. Генетический код имеет 3 основные свойства:

1. Триплетность. Мономеры белков – имеют 20 аминокислот. Нуклеотидов в ДНК всего 4: А – Т, Г – Ц. Как удается записать , зашифровать в ДНК, состоящий всего из 4 нуклеотидов, белки состоящие из 20 аминокислот? Потому что генетический код триплетен т.е. состоит из 3 букв . Значит из 4 нуклеотидов можно создать 64 комбинации. Это означает , что все 64 триплета в ДНК кодируют только аминокислоты. Они могут кодировать только 1 аминокислоту, если не кодируют, СТОП - кодон .

2. Неперекрываемость. У человека 46 хромосом (23 в одном наборе) , а белков гораздо больше. Значит в одной хромосоме зашифровано много белков. Гены в хромосомах расположены один за другим. Отделяют их друг от друга специальные триплеты , их называют стоп – кодонами, или знаками препинания . Они не кодируют аминокислоту, а отмечают конец одного белка и начало другого. Стоп – кодоны АТТ, АТЦ, АЦТ. Стоп кадон показывает, один ген кончился и начался следующий. Поэтому говорят, что гены в хромосомах расположены один за другим и не перекрывают друг друга

3. Универсальность. т.е. одинаковые триплеты кодируют аминокислоты у всех живых организмов. (в клетках у кактуса триплет - ААА) . то и в клетках кактуса, и в клетках бактерий, и в клетках слона им будет закодирована только 1 аминокислота: фенилаланин. Такое свойство и называется универсальностью

В молекуле ДНК хранится наследственная информация- запись порядка аминокислот всех белков организма. Хромосомы состоят из ДНК, не только хранят наследственную информацию , но и переносят ее в дочерни клетки и организмы при размножении. В основе роста и регенерации лежит размножение клеток. В результате митоза из одной материнской клетки образуются две дочерни клетки, с тем же количеством хромосом.

При размножении клеток человека из одной клетки, содержащей 46 хромосом, образуется две дочерни клетки по 46 хромосом в каждой. Чтобы количество хромосом в дочерних клетках не уменьшалось, перед делением необходимо увеличить количество молекул ДНК в 2 раза. Для этого и служит процесс репликации – самоудвоение ДНК.

Репликация ДНК происходит по матричному принципу. Матрица – это основа, с которой делаются копии. ( принцип ксерокса) количество копий может быть любым. При репликации матрицей служат молекулах ДНК в клетках, готовящихся к делению. исходные молекулы ДНК зиготы являются матрицей для огромного числа копий всех клеток многоклеточного организма.

Организмы размножаются половым путем, получают свои молекулы ДНК однажды – лишь в момент оплодотворения. При слиянии яйцеклетки и сперматозоида их хромосомы - молекулы ДНК находятся в ядре зиготы.. все хромосомы находятся во всех ядрах клеток одного организма, - это результат матричного копирования.

Механизм репликации. Молекула ДНК - двойная спираль, состоящая из двух комплементарных цепей. Нуклеотиды в каждой цепи связываются между собой прочными ковалентными связями через дезоксирибозу и остатки фосфорной кислоты, поэтому разорвать эти связи очень сложно. Причем соединения сахара и фосфора происходит всегда в С5 и С3 – положении углерода дезоксирибозы. А азотистые основания присоединяются к дезоксирибозе в С1 положении углеродного атома. Между комплементарными цепями возникают водородные связи, так как их нуклеотиды обращены друг к другу азотистыми основаниями.

Соединение А =Т происходит с помощью двойной водородной связи, а Г=Ц тройная водородная связь. Эти цепи легко разрушаются, чем ковалентные - полярные связи. Так водородные связи соединяют между собой молекулы воды. При испарении водородные связи разрушаются , при небольшой энергии.

Процесс репликации начинается в небольшом участке молекулы ДНК. Специальный фермент разрушает водородные связи. Точка начала репликации. Процесс репликации очень сложный и контролируется многими ферментами. Мы изучим действие главного фермента репликация – ДНК – полимеразы

Основной фермент репликации – ДНК – полимераза. Она работает с высокой скоростью и точностью. В процессе участвуют множество других ферментов и затрачивается энергия.

Этот фермент катализирует присоединение новых нуклеотидов ДНК друг к другу. Он выстраивает их не хаотично, а в соответствии с с принципом комплементарности материнской цепи. В процессе репликации тратится много энергии, предварительно запасенная клеткой в виде АТФ- это аккумулятор энергии в живых клетках.

Модель репликации ДНК

Полуконсервативный механизм репликации. в результате репликации образуются новые молекулы ДНК, которые являются точной копией исходных «старых» молекул. В образованных молекулах одна цепь является старой, или материнской, а другая, комплементарная ей, - дочерней, вновь синтезированной. Тоесть хромосомы оказываются « наполовину старыми, а на половину новыми.

ДНК может удваиваться «косервативно» т.е. двуспиральные молекулы оказываются вновь синтезированными, а исходные находящиеся в клетке до репликации, остаются без изменения- полностью старыми или полуконсервативными.