structura acizilor

of 8/8
Proiect cofinanţat din Fondul Social European prin Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 Axa prioritară 1 „Educaţia şi formarea profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie 1.1 „Acces la educaţie şi formare profesională iniţială de calitate” Titlul proiectului: „TEEN PERFORM - Program inovator de îmbunătăţire a rezultatelor şcolare în învăţământul liceal” Contract număr: POSDRU/153/1.1/S/136612 Beneficiar: Inspectoratul Şcolar Judeţean Suceava DISCIPLINA BIOLOGIE FISA DE LUCRU Tema: GENETICĂ MOLECULARĂ –Structura si funcţile acizilor nucleici Expert educaţie-prof Dan Gheorghe Colegiul,,Alexandru cel Bun,, Gura Humorului, jud.Suceava COMPOZIȚIA CHIMICĂ A ACIZILOR NUCLEICI Acizii nucleici = substanţe macromoleculare alcătuite din 3 tipuri de substanţe chimice: 1) baze azotate (B.A) - purinice - pirimidinice 2) pentoze – glucide 3) radical fosforic Principalele baze azotate din molecula acizilor nucleici (ADN+ARN) sunt: 1. Purinice- adenina (A) - guanina (G)2. Pirimidinice - în ARN - citozina (C)şi uracil (U) - în ADN - citozina (C) şi timină (T Pentoza din - ARN este reprezentată de riboză - ADN este reprezentată de dezoxiriboză Nucleotida este elementul structural al unui acid nucleic alcătuit din: o bază azotată (purinică/ pirimidinică), o pentoză (glucid) şi un radical fosfat. Baze azotate Pentoză Radical Purinice Pirimidinic

Post on 19-Dec-2015

252 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Proiect cofinanat din Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013Axa prioritar 1 Educaia i formarea profesional n sprijinul creterii economice i dezvoltrii societii bazate pe cunoatereDomeniul major de intervenie 1.1 Acces la educaie i formare profesional iniial de calitateTitlul proiectului: TEEN PERFORM - Program inovator de mbuntire a rezultatelor colare n nvmntul licealContract numr: POSDRU/153/1.1/S/136612Beneficiar: Inspectoratul colar Judeean Suceava

DISCIPLINA BIOLOGIEFISA DE LUCRUTema: GENETIC MOLECULAR Structura si funcile acizilor nucleiciExpert educaie-prof Dan Gheorghe Colegiul,,Alexandru cel Bun,, Gura Humorului, jud.Suceava

COMPOZIIA CHIMIC A ACIZILOR NUCLEICIAcizii nucleici = substane macromoleculare alctuite din 3 tipuri de substane chimice: 1) baze azotate (B.A) - purinice - pirimidinice2) pentoze glucide 3) radical fosforicPrincipalele baze azotate din molecula acizilor nucleici (ADN+ARN) sunt:1. Purinice- adenina (A) - guanina (G)2. Pirimidinice - n ARN - citozina (C)i uracil (U) - n ADN - citozina (C) i timin (TPentoza din - ARN este reprezentat de riboz - ADN este reprezentat de dezoxiribozNucleotida este elementul structural al unui acid nucleic alctuit din: o baz azotat (purinic/ pirimidinic), o pentoz (glucid) i un radical fosfat.Baze azotatePentozRadical

PurinicePirimidinice

ADNA, GC, TdezoxiribozAcid fosforic

ARNA, GC, UribozAcid fosforic

Schema unei nucleotide

PO4

B.A. 3 Pentoz

5Lanul polinucleotidic se realizeazprin legturile fosfodiesterice careunesc carbonul 5 al unei pentozecu carbonul 3 al pentozei urmtoare.Structuraprimarisecundara ADNADN se prezintca o macromolecularalcatuit din doualanuripolinucleotidice. La ADN distingemdoustructuri:1. structuraprimareste o structuramonocatenarirezult in urmapolimerizariinucleotidelor. Doua nucleotide alturate se leagprinintermediulunui radical fosfatlegturilesuntfosfodiesterice (5'-3' si, respectiv, 3'-5'), rezultand o catena/lannucleotidic.2. structurasecundaresteformat din doucatenepolinucleotidicersucite in spiraluna in jurulceleilalte, formand un dublu helix ce face un turcomplet de 360 grade la fiecare 10 perechi de nucleotide. Dublul helix prezint o rsucirespredrapta, fiinduorasimetric.Celedoucatene ale ADN-ului, sunt: - antiparalele(legturilefosfatsuntntre 5'-3' i, respectiv, 3'-5') au directiediferit de inaintare. - complementare(o bazpurinic se leag de unapirimidinici invers) - legate prinpunti de hidrogende naturaelectrostaticdubleintreadeninasitiminai triple intreguaninicitozin.ADN structurasecundarStructurabicatenara a ADN-uluiprezinto mare stabilitatefizic,eaesteasiguratastfel: pevertical de punilefosfodiestericeintracatenareiarpeorizontal de punilede hidrogenintercatenare.Proprietile ADN: denaturarea - prininclzireauneisolutii din ADN (90 grade) legturile de hidrogendintreceledoucatenecomplementare se rup, rezultand ADN monocatenar, denaturat. Dacsoluiaesteracitbruscceledouacatenenu se maireunesc, rezultand ADN monocatenar. renaturarea - reprezintcapacitateacatenelorcomplementare de a reface dublul helix. Procesul are locprintr-o rciretreptat, care permiterefacereapuntilor de hidrogenireasociereacatenelor,rezultand ADN bicatenar. Amestecandcatene de AND diferite se pot forma hibrizimoleculari, procentul de renaturarefiind cu atatmai mare cu ctspeciilesuntmaiinrudite genetic. replicarea-estefunciaautocatalitic a materialului genetic i are loc in timpulfazei de sintezaa cicluluicelular, candcelula se pregatete de diviziune. Se realizeazdupmodelulsemiconservativi se incheie cu dublareacantitii de ADN. Cromozomiidevinastfelbicromatidici, fiindformati din doua macromolecule de ADN.

ReplicareaADNStructuraitipuri de ARNARN (acid ribonucleic) este o substantmacromolecularavand ostructurprimar,monocatenar, in locultiminei se aflauracilul, iar in loculdezoxiribozei se aflriboza.ARN cu ctestemai lung cu atatstabilitateascade;ARN se produce printranscripie de pe o catena de ADNavand la bazacomplementaritateabazelorazotate;ARN polimerazaesteenzimaceintervinentranscripie .

ARN-viral :-constituiematerialul genetic al ribovirusurilor;-estemonocatenar,mairarbicatenar;-marimeaimasasuntdependente de cantitatea de informaiegeneticpe care o posed.Tipuri de ARN:

ARN - celular

2.ARN-de transport (ARNt):-transportaminoacizii la loculsintezeiproteice,are forma de trifoi. fiindalcatuit din 4 brate ,treibuclesi cu poriunibicatenare; -are 2 polifuncionali ,unul de care se prindeaminoaciduli al doilea de tip anticodon ,care varecunoaste un codon din ARNm; -recunoasterea codon anticodon are locperibozomi.-reprezint 10-15%3.ARN-ribozomal (ARNr):-localizat in ribozomiasociat cu proteinele (80-85%);-estesintetizatprintranscripie de peADN;-ribozomul are 2 subunitatiinegale (una mare iunamic) care pot citiinformaia de peARNm;-aici se recunoasteinceputulmoleculei de ARNm(primul codon)

1.ARN-mesager (ARNm):-se afl in celuleleprocarioteieucariote,estemonocatenar;-arerol in transcripie,procesinitiat de enzima ARN-polimeraza;-lungimeaARNmdifer infuncie de genacopiat, la sfarsitulsintezeiproteiceestedistrusenzimatic.-reprezint 5% din total ARN

Funciaautocataliticsiheterocatalitic

Materialul genetic ndeplinetedoufunciiimportante: - autocatalitic: reprezentat de replicaia AND-ului - heterocatalitic: reprezentat de biosintezproteic. Conform dogmeicentrale a geneticiiinformaiagenetic se reproduce prinreplicaieiestedecodificatprintranslaieitranscripie.

FunciaautocataliticConstnprocesul de replicare a materialului genetic fideldupmoledulsemiconservativ. Conform acestui model, are locrupereapunilor de hidrogen, rezultnd ADN monocatenar. Ulterior, fiecarecatenservetedreptmatripentrusintezuneicatenenoi, surori, atrgndnucleotidele din citoplasm, care se vorlegacomplementar de catenelevechi, matria. Astfel, vorrezultadou molecule de ADN, fiecareavnd o catenvecheiunanou. La eucariote, replicareancepesimultann mai multeregiunisituatede-alungulmoleculuide ADN, numiteorigini de replicare, pecnd la virusurisauprocarioteexist o singur origine de replicare. nacestproces, intervin mai multeenzime: helicaza, polimerazele, ligazaStudiulcelular a relevant existenauneianumite constante adinamiciicantitii de ADN ncelule. Astfel, ninterfaz- prima fazacicluluicelular - existtreiperioade: Perioada G1 - primulgolsintetic, cantitatea de ADN rmneconstant, cromozomii au o singurmolecul de ADN cudoucatene - 2C Perioada S - de sintez: se replic ADN-ulirezultcromozomiicudoumolecule de ADN i 4 cromatide(catene) - 4C Perioada G2 - al doileagolsinteticunde se prezervcantitatedubl de ADN (4C)

FunciaheterocataliticConstnfaptulcmaterialulgenetic are capacitatea de a determinasinteza de proteine ,cu o anumitsecven de aminoacizi. Calitatiilefiinelor vii se ntemeiaznultimaanalizpedouentiti : peaceeape care biochimitii o numescproteinipeaceeape care geneticienii o numescgen(ADN).Prima este unitatea de execuiechimic, care conferstructurcorpurilor vii iarce-a de a doua este unitateaereditar care dirijeaz, negalmsur, reproducereauneifunciiivariaiaei. Una comand, cealaltrealizeaz.CODUL GENETIC Informaiagenetic se gseten ADN codificatbiochimic, unitiile de codificarepurtndnumele de codoni. Totalitateacodonilorformeazcodulgenetic, care reprezintcorespundentanucleotidelordin ADN sau ARNm isecvenaaminoacizilornmoleculproteic, aceastcorespondenapoartnumele de colinearitate.Codonul este alctuitdin 3 moleculealturate, decicodonulgeneticreprezint 64 de codoni, adiccele 4 tipuri de baze azotate luatecte 3( 4 la a 3 a =64 ). Dincei 64 de codoni, doar 61 au informaiegenetic, restulsuntcodoni STOP ce marcheazsfritulunuimesajgenetic (UAA, UGA, UAG).Codul genetic prezinturmtoarelecaracteristici :1. Este degenerat, adic mai mulicodonicodificasintezaceluiaiaminoacid. Deoarecenumrul de codonicuinformaieeste de 61, iarnumrulde aminoaciziesenialieste de 20. de exeplu, aminoacidulfenilalanin este codificatde UUU I UUC ; 2. Este frvirgul, adicntredoicodonivecini nu existsemne de punctuaie, citireainformaieigeneticefcndu-se nmodcontinuu. 3. Este nesuprapus, adicceidoicodonivecini nu au nucleotidecomune ; 4. Esteuniversal, adic de la cele mai simple organisme pn la cele mai complexe, aceiaicodonicodificasintezaceluiaiaminoacid ; 5. Este ambiguu, adic un codon determinincluderea mai multortipuri de aminoacizinproteine. CODUL GENETICAplicaii1. Comparaireplicaia cu transcripia.2. Completai tabelul comparativ pentru ceidoiacizinucleici (ADN i ARN).

CaracteristiciA.D.N.A.R.N.

Radical fosfat

Zahr

Baze purinice

Baze pirimidinice

Localizare

Structur

Sinteza

Rol

3. Completai caracteristicile tipurilor de ARN celular n urmtorul tabel:

Tipul de ARNProporieLocalizareStructurRol

ARN m

ARN r

ARN t

4. Rezolvai urmtoareaproblem.O molecul de ADN conine 782 de nucleotide, iar 182 dintreeleconinbazazotatpurinicceparticip la formarea de legturiduble.Stabiliiurmtoarele: nr. de nucleotide care conin guanine, din molecule de ADN; nr. delegturidublei triple din ADN. nr. decodoni din molecula de ARN mesager.