Тема 2. 2. Матричные биосинтезы

Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы

1. Дайте характеристику нуклеиновым кислотам, их разновидностям, распределению в клетках, биологической роли.

2. Что представляют собой мономеры нуклеиновых кислот? Как они называются? Назовите (в сокращенной форме) пять различных нуклеотидов.

3. Какие вещества называют нуклеозидами? Назовите известные Вам.

4. Напишите формулу гуанозина. Пронумеруйте атомы в его циклах. Напишите формулу УМФ. Дайте полное название этого вещества.

5. Напишите формулу АТФ. Дайте полное название этого вещества.

6. Дайте полное название веществ, кратко обозначаемых как ГТФ, дЦТФ, ТМФ, дАДФ, УМФ.

7. Дайте название нуклеотидам, у которых остаток фосфорной кислоты находится в 2΄ положении; 3΄ положении.

8. Дайте определение первичной структуре нуклеиновых кислот. Как соединяются мономеры в полинуклеотидной цепи? Назовите связь.

9. Напишите формулу динуклеотида, состоящего из дГМФ и УМФ.

10. Напишите формулу нуклеотида, состоящего из адениловой кислоты и тимидиловой кислоты.

11. Дайте определение вторичной структуры РНК и ДНК. Какие связи ее формируют? Какие связи ее стабилизируют?

12. Что обозначает термин «комплементарность»? Какие компоненты в нуклеиновых кислотах комплементарны друг другу? Соедините водородными связями комплементарные части цитозина и гуанозина, и аденина и тимина.

13. Охарактеризуйте третичную структуру ДНК и РНК.

14. Строение молекулы ДНК. Сколько она содержит мономерных единиц? Каковы размеры молекулы ДНК? Как соединяются между собой две полинуклеотидные цепи в молекуле ДНК?

15. Напишите последовательность нуклеотидов в комплементарном участке второй цепи ДНК: 5΄-TGATCGATAACCAG-3΄-ОН.

16. Охарактеризуйте типы РНК и их функции в клетке.

17. Сколько нуклеотидов содержат молекулы различных видов РНК?

18. Назовите не менее пяти функций нуклеотидов и их производных в организме.

19. Что понимают под видовой специфичностью нуклеиновых кислот?

20. Изучите лабораторную работу «Кислотный гидролиз нуклеопротеинов дрожжей и определение состава нуклеиновых кислот» и подготовтесь к ее выполнению на лабораторном занятии.

Литература для самоподготовки.  Лекционный материал; (1) - С. 101-116; (2) - С. 96-113, 517-519; (3) - С. 60-63; (4) - 2т. С. 5-14, 51-73.

(семинар)

Цель занятия. Усвоить основные характеристики процесса репликации, биологическое значение процесса репарации, основные этапы транскрипции. Сформировать знания об основных этапах биосинтеза белка с целью выяснения их роли в норме и при патологии, в механизме действия отдельных антибиотиков.

Исходный уровень. Строение и биологическая роль нуклеиновых кислот (курс биоорганической химия и медицинской биологии). Строение нуклеотидов. Фазы клеточного цикла (курс гистологии), строение рибосом (курс медицинской биологии).

Повторить. 1. Комплементарность азотистых оснований, типы РНК, структуры белковой молекулы.

Содержание теоретического материала.

1. Синтез ДНК: локализация в клетке, субстраты и источники энергии для синтеза ДНК, образование «репликативных вилок», направление репликации. Понятие о точке начала репликации. 2. Особенности синтеза лидирующей и отстающей дочерних цепей (фрагментов Оказаки). Роль праймеров в процессе синтеза ДНК. 3. Обратная транскрипция как один из типов синтеза ДНК. Репарация. Апоптоз. 4. Синтез РНК. 5. Основной постулат молекулярной биологии. 6. Биологический код, его свойства. 7. Стадии трансляции. Активация аминокислот. Аминоацил-т-РНК-синтетазы,их характеристика. Роль тРНК как адаптерной молекулы в процессе трансляции. 8. Стадия инициации биосинтеза белков. Строение рибосом. 9. Стадия элонгации: энергетические затраты, белок синтезирующий фермент, роль факторов элонгации. 10. Стадия терминации. Посттрансляционные изменения белковой молекулы. 11. Структурная и функциональная организация генов. Регуляция биосинтеза белков. 12. Антибиотики - ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белков. Наследственные болезни.

Для усвоения материала темы следует обратить внимание на то, что:

1) Синтез ДНК начинается с образования репликативных вилок при помощи эндонуклеаз. Субстратами и источниками энергии для синтеза ДНК являются дезоксирибонуклеозидтрифосфаты.

2) На одной ветви репликативной вилки синтез новой цепи ДНК в направлении от 5΄-конца к 3΄-концу идет непрерывно, а на другой (которая растет в направлении противоположном движению репликативной вилки) - в виде коротких фрагментов.

3) Под действием различных эндогенных и экзогенных факторов в ДНК могут возникнуть разнообразные повреждения (образование ковалентных сшивок между азотистыми основаниями в цепях, дезаминирование азотистых оснований, отщепление пуринов и т.д.).

4) В ядре функционирует система репарации, устраняющая повреждения и, тем самым, сохраняющая постоянство генома.

5) Биологический код - это способ записи информации об аминокислотной последовательности белков с помощью последовательности нуклеотидов в ДНК или РНК.

6) В мРНК информация записана в виде линейной последовательности кодонов (триплетов) и в процессе трансляции она считывается в направлении от 5΄-конца к-3΄концу мРНК.

7) Аминокислоты не комплементарны кодонам мРНК. тРНК выполняет функцию адапторов: акцепторным концом специфически взаимодействует с аминокислотами, а антикодоном с соответствующим кодоном мРНК.

8) Подавление матричных биосинтезов может быть достигнуто либо путем структурной модификации матрицы и рибосом, либо путем инактивации ферментов.

9) Антибиотики могут использоваться как противобактериальные препараты, если они подавляют процесс трансляции и обладают специфичностью в отношении белок-синтезирующей системы прокариот.

10) Антибиотики могут применяться при лечении злокачественных новообразований, если они нарушают матричную функцию ДНК.

Дата добавления: 2014-12-27