АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Функции РНК

Известны двух- и одноцепочные молекулы рибонуклеиновой кислоты. Двухцепочные РНК служат для хранения и воспроизведения наследственной информации у некоторых вирусов, т.е. выполняют у них функции хромосом. Одноцепочные РНК осуществляют перенос информации о последовательности аминокислот в белках от хромосомы к месту их синтеза и участвуют в процессах синтеза.

Существует несколько видов одноцепочных РНК. Их названия обусловлены выполняемой функцией или местом нахождения в клетке. Основную часть РНК цитоплазмы (80-90%) составляет рибосомальная РНК (рРНК). Она содержится в органоидах клетки, осуществляющих синтез белков, - рибосомах. Размеры молекул рРНК относительно невелики, они содержат от 3 до 5 тысяч нуклеотидов. Другой вид РНК - информационные (иРНК), переносящие от хромосом к рибосомам информацию о последовательности аминокислот в белках, которые должны синтезироваться. Транспортные РНК (тРНК) включают 76-85 нуклеотидов и выполняют несколько функций. Они доставляют аминокислоты к месту синтеза белка, «узнают» (по принципу комплементарности) участок иРНК, соответствующий переносимой аминокислоте, осуществляет аминокислоты на рибосоме.

Суммирование и обзор знаний о функциях РНК позволяют говорить о необыкновенной многофункциональности этого полимера в живой природе. Можно дать следующий список основных известных функций РНК.

· Генетическая репликативная функция: структурная возможность копирования (репликации) линейных последовательностей нуклеотидов через комплементарные последовательности. Функция реализуется при вирусных инфекциях и аналогична главной функции ДНК в жизнедеятельности клеточных организмов - редупликации генетического материала.

· Кодирующая функция: программирование белкового синтеза линейными последовательностями нуклеотидов. Это та же функция, что и у ДНК. И в ДНК, и в РНК одни и те же триплеты нуклеотидов кодируют 20 аминокислот белков, и последовательность триплетов в цепи нуклеиновой кислоты есть программа для последовательной расстановки 20 видов аминокислот в полипептидной цепи белка.

· Структурообразующая функция: формирование уникальных трехмерных структур. Компактно свернутые молекулы малых РНК принципиально подобны трехмерным структурам глобулярных белков, а более длинные молекулы РНК могут образовывать и более крупные биологические частицы или их ядра.

· Функция узнавания: высокоспецифические пространственные взаимодействия с другими макромолекулами (в том числе белками и другими РНК) и с малыми лигандами. Эта функция, пожалуй, главная у белков. Она основана на способности полимера сворачиваться уникальным образом и формировать специфические трехмерные структуры. Функция узнавания является базой специфического катализа.

· Каталитическая функция: специфический катализ химических реакций рибозимами. Данная функция аналогична энзиматической функции белков-ферментов.

Вместе с отмирающими животными и растительными организмами пуриновые и пиримидиновые основания ДНК и РНК в больших количествах попадают в почву и принимают активное участие в образовании гумуса.

Задания для аудиторной и самостоятельной
работы

Задание 1.

Проработать учебный материал, используя вопросы для контроля знаний.

Задание 2.

Выполнить следующие задания (письменно):

1. Вспомните строение рибо- и дезоксирибонуклеотидов. Таблицы 3 и 4 перенесите в тетрадь, к названиям азотистых оснований, нуклеозидов и нуклеотидов допишите их формулы.

Таблица 3

Строение нуклеотидов РНК

Таблица 4

Строение нуклеотидов ДНК

2. Выучите формулы и названия нуклеотидов, входящих в состав РНК и ДНК. При написании формул нуклеотидов обратите внимание на положение 1М-гликозидной связи между азотистым основанием и пентозой. Обратите внимание на различия между нуклеотидами РНК иДНК.

3. Напишите фрагменты нуклеиновых кислот следующего состава:

а) -dA-dТ-dС-;

б) - U - А-С-;

в) покажите 3',5'-фосфодиэфирную связь, 5'- и 3'- концы фрагментов.

4. Представьте схематически процесс кето-енольных превращений азотистых оснований, опишите его сущность.

5.В чем заключается сущность процесса образования первичной структуры молекулы ДНК (представьте схематически).

6. В чем заключается сущность процесса образования вторичной структуры молекулы ДНК (представьте схематически).

7. Формирование вторичной структуры ДНК происходит за счет:

а) водородных связей

б) ионных связей

в) сложноэфирных связей

г) гидрофобных взаимодействий

д) ковалентных связей

8. Выберите различия в строении ДНК и РНК:

а) всоставе азотистых оснований

б) в составе нуклеотидов

в) в типе связи между нуклеотидами

г) в первичной структуре

д) во вторичной структуре

9. Рестриктаза:

а) бактериальный фермент

б) гидролаза

в) «узнает» определенную нуклеотидную последовательность в ДНК

г) расщепляет 3',5'-фосфодиэфирную связь в одной цепи ДНК

д) используется в исследованиях ДНК in vitro

10. Методом молекулярной гибридизации можно установить, что ДНК:

а) всех органов и тканей одного организма идентична

б) тканей разных особей одного вида практиче­ски идентична

в) тканей организмов разных видов различна

г) гомологичных тканей организмов разных ви­дов идентична

д) комплементарна РНК, выделенной из той же ядерной фракции

11. Кем из ученых была доказана двуспиральная структура молекулы ДНК?

а) Мишер

б) Уотсон и Крик

в) Эйвери

г) Мак-Клайн

12. Мономеры, из которых состоят нуклеиновые кислоты, называются:

а) кодоны

б) нуклеотиды

в) триплеты

г) нуклеозиды

13. В РНК вместо тимина содержится одно из следующих оснований. Какое?

а) цитозин

б) гуанин

в) урацил

г) аденин

14. В состав нуклеотида входит сахар, содержащий

а) пять атомов углерода

б) шесть атомов углерода

в) четыре атома углерода

г) три атома углерода

15. Нуклеозид – это соединение …

а) сахара с фосфорной кислотой

б) основания с фосфорной кислотой

в) сахара с основанием

г) основания, сахара и фосфорной кислоты

16. Основания двух противоположных цепей двойной спирали связаны между собой …

а) водородными связями

б) гидрофобными связями

в) диэфирными связями

г) ковалентными связями

17. Процесс восстановления поврежденного участка ДНК называется …

а) рекомбинацией

б) репарацией

в) репликацией

г) трансформацией

18. Какими связями связаны между собой мономерные остатки?

а) водородными

б) фосфодиэфирными

в) гидрофобными

г) ковалентными

19. Секвенирование – это …

а) определение нуклеотидной последовательности ДНК

б) определение количества нуклеотидов в цепи

в) определение последовательности аминокислот

г) определение последовательности белка

20. Какая из трех форм двойной спирали ДНК является левозакрученной?

а) А-форма

б) Z-форма

в) В-форма

г) D-форма

Задание 3

Вопросы для внеаудиторной индивидуальной работы студентов (работа оформляется в виде реферата):

1. Видовая специфичность молекул ДНК.

2. Разнообразие и специфичность способов изучения молекул ДНК и РНК.

3. Биотехнологическая роль нуклеиновых кислот.

4. Компартментализация нуклеиновых кислот.

Вопросы для самоподготовки и контроля знаний
студентов

1. Носителями каких видов нуклеиновых кислот являются все живые организмы?

2. Химический состав нуклеиновых кислот.

3. От каких факторов зависит химический состав нуклеиновых кислот?

4. Химический состав пуриновых оснований.

5. Химический состав пиримидиновых оснований.

6. Какое отличие в строении ДНК и РНК.

7. Какое отличие функций ДНК и РНК.

8. Основная функция ДНК.

9. Какие соединения называются нуклеотидами?

10. Химическое строение нуклеозидов.

11. Назовите типы РНК и их функции.

12. Какие уровни структурной организации имеют нуклеиновые кислоты?

13. Чем определяется первичная структура нуклеиновых кислот?

14. Вторичная структура нуклеиновых кислот.

15. В чем заключается сущность правила Чаргаффа?

16. В чем заключается сущность правила комплементарности?

17. Что обуславливает комплементарность оснований фрагментов ДНК?

18. Чем обеспечивается стабильность биспиральной структуры ДНК.

19. Типы двойной спирали ДНК.

20. Особенности вторичной структуры РНК.

21. Какую особенность имеет третичная структура нуклеиновых кислот?

22. Чем обусловлена третичная структура нуклеиновых кислот?

23. Перечислите и раскройте сущность методов выделения нуклеиновых кислот.

24. Перечислите и охарактеризуйте методы изучения ДНК и РНК.

25. В чем заключается биологическая роль нуклеиновых кислот?

Литература

1. Артамонов В. И. Биотехнология – агропромышленному комплексу. –М.: Наука, 1989. – 160 с.

2. Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии: Пер. с англ.: В 2 ч. – М.: Мир, 1989. – Ч.1 – 692 с.; Ч.2 – 590 с.

3. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – М.: Медицина, 1998. – 704 с.

4. Біотехнологія: Підручнік / В.Г. Герасименко, М.О. Герасименко, М.І. Цвіліховський та ін.; за заг. Ред. В.Г. Герасименка. – К.: Фірма “ІНКОС”, 2006. – 647 с.

5. Биотехнология:Учебн. пособие для вузов. В 8 кн. /Под ред. Н.С.Егорова, В.Д.Самуилова. —М.: Высш. шк., 1987:

Кн. 1. Проблемы и перспективы / Н.С. Егоров, А.В. Олексин, В.Д. Самуилов. —М.: Высш. шк., 1987. – 159 с.

Кн. 3. Клеточная инженерия / Р.Г. Бутенко, М.В. Гусев, А.Ф. Киркин и др. – М.: Высш. шк., 1987. – 127 с.

6. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами / Под ред. проф. Е.С. Северина, проф. А.Я. Николаева. – М., 2001. – 448 с.

7. Генно-инженерные вакцины – взгляд в будущее / Биотехнология. – М.: Наука. – 1984.

8. Герасименко В.Г. Біотехнологічний словник. – К.: Вища школа, 1991. – 167 с.

9. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. – М.: Мир, 2002.

10. Грандберг И.И. Органическая химия: Учебник. – М., 2001. – 672 с.

11. Девис Р., Ботстайн Д, Рот Дж. Методы генетической инженерии. Генетика бактерий. – М.: Мир, 1984. – 176 с.

12. Елинов Н.П. Основы биотехнологии. – Санкт-Петербург: Наука, 1995. – 600 с.

13. Клонирование ДНК. Методы: Пер. с англ. / Под ред. Д. Гловера. —М.: Мир, 1988. – 538 с.

14. Коротяев А.И., Лищенко Н.Н.Молекулярная биология и медицина. – М.: Медицина, 1987. – 288 с.

15. Маниатис Т., Фрич З., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. – М.: Мир, 1984. – 48 с.

16. Муровцев Г.С., Бутенко Р.Г., Тихоненко Т.И., Прокофьев М.И. Основы сельскохозяйственной биотехнологии. – М., 1990.

17. Нейфах А.А.Клеточные и генетические основы биотехнологии. – М.: Знание, 1987.

18. Ніколайчук В.І., Горбатенко І.Ю. Генетична інженерія. – Ужгород, 1999. – 101.с.

19. Сассон Альбер Биотехнология: свершения и надежды. – М.: Мир, 1987. – 441 с.

20. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. Т1, Т2. – М.: Мир, 1998.

содержание

введение. 3

информационный материал.. 4

1. Методы выделения нуклеиновых кислот. 4

2. Химический состав нуклеиновых кислот. 5

3. Структура нуклеиновых кислот. 8

4. Методы изучения ДНК и РНК.. 20

5. Биологическая роль нуклеиновых кислот. 22

Задания для аудиторной и самостоятельной работы.. 25

Вопросы для самоподготовки и контроля знаний студентов 28

Литература.. 29

Подписано к печати “_____” _________________2008 г.

Формат 60х90 1/16. Бумага офсетная. Условн. печ. л. 2,0.
Заказ №______ Тираж _____ экз.

Отпечатано в ЮФ “КАТУ” НАУ

95492, г. Симферополь, пгт. Аграрное, учебный корпус

(исполнитель Васецкая М.С.)

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 1421 | Нарушение авторских прав