1 / 36

Acizii Nucleici

Acizii Nucleici. Acizii Nucleici sunt molecule care stocheaza informatia genetica necesara cresterii si reproducerii celulare; Exista 2 tipuri de acizi nucleici: -acid dezoxiribonucleic (ADN) si acid ribonucleic (ARN) Sunt polimeri formati din lanturi lungi de monomeri numiti nucleotide

jess
Download Presentation

Acizii Nucleici

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Acizii Nucleici • Acizii Nucleici sunt molecule care stocheaza informatia genetica necesara cresterii si reproducerii celulare; • Exista 2 tipuri de acizi nucleici: -acid dezoxiribonucleic (ADN) si acid ribonucleic (ARN) • Sunt polimeri formati din lanturi lungi de monomeri numiti nucleotide • Un nucleotid este alcătuitdintr-o baza azotata, o pentoza si un grup fosfat:

  2. BAZELE AZOTATE • Bazele azotate din nucleotide sunt de 2 tipuri: - purinice: adenina (A) şi guanina (G) - pirimidinice: citozina (C), timina (T) şi Uracilul (U)

  3. Monozaharidele pentozice • Sunt doua pentoze inrudite: - ARN contine riboza - ADN contine dezoxiriboza • Monozaharidele au atomii de C numerotati cu prim pentru a-i diferentia de bazele azotate.

  4. Nucleozide si Nucleotide • Un nucleozid este format dintr-o baza azotata legata printr-o punte glicozidica la atomul C1’al ribozei sau dezoxiribozei • Nucleozidele se denumesc modificand finalul bazei azotate prin adaugarea sufixului –ozina pentrupurine si –idina pentru pirimidine • Un nucleotid este un nucleozid care formeaza un fosfoester cu grupul C5’ OH al ribozei sau dezoxiribozei • Nucleotidele se denumesc folosind numele nucleozidului urmat de 5’-monofosfat

  5. Numele Nucleozidelor si Nucleotidelor

  6. AMP, ADP si ATP • Grupurile fosfat suplimentare pot fi adaugate nucleozid 5’-monofosfatilor pentru a forma difosfati si trifosfati • ATP este sursa de energie majora pentru activitatea celulara

  7. Structura primara a acizilor nucleici • Structura primara a acizilor nucleici este data de secventa de nucleotide • Nucleotidele din acizii nucleici sunt unite prin legaturi fosfodiesterice • Gruparea 3’-OH a unui monozaharid dintr-o nucleotida formeaza o legatura esterica cu grupul fosfat la nivelul carbonului 5’al monozaharidului din nucleotidul urmator

  8. Citirea structurii primare • Un polimer de acid nucleic prezinta o grupare 5’-fosfat libera la un capat si o grupare 3’-OH libera la celalalt capat • Secventa este citita de la capatul 5’- terminal liber folosind literele utilizate in prescurtarea bazelor • Exemplul din imagine se citeste: 5’—A—C—G—T—3’

  9. Exemple de structura primara a ARN-ului • In ARN, A, C, G si U sunt legate prin punti esterice 3’-5’ intre riboza si fosfat

  10. Exemple de structura primara a ADN • In ADN, A, C, G si T sunt legate prin punti esterice 3’-5’ intre dezoxiriboza si fosfat

  11. Structurasecundara: Dublul helix de ADN • In ADN exista 2 lanturi de nucleotide care se reunesc intr-un dublu helix - catenele sunt orientate in directii opuse - bazele sunt aranjate pe baza complementaritatii formand perechi - perechile de baze sunt unite specific prin legaturi de hidrogen • Complementaritatea perechilor de baze este intre A-T si G-C - 2 legaturi de H se formeaza intre A si T - 3 legaturi de H intre G si C • Fiecare pereche consta intr-o purina si o pirimidina, pastrand cele doua lanturi la aceeasi distanta unul de celalalt.

  12. Perechile de baze in dublul helix de adn

  13. Stocarea ADN -ului • In celulele eucariote (animale, plante, fungi), ADN este stocat in nucleu, fiind separat de restul celulei printr-o membrana semipermeabila. • Pe parcursul replicarii celulare ADN este organizat in cromozomi. • Intre replicari, ADN este stocat intr-o minge compacta denumita cromatina inconjurata de proteine denumite histone formand nucleozomi

  14. Replicarea ADN • Mitoza- procesul de diviziune al celulei eucariote • - celula se rupe in doua celule fiice identice • - AND tb sa sufere procesul de replicare, prin urmare fiecare celula fiica are o copie • Replicarea ADN presupune mai multe etape: • - in prima etapa ADN este separat in doua lanturi - catena singura serveste drept matrita pentru sinteza noului lant cu secventa complementara - bazele sunt adaugate pe masura ce se produc doua lanturi noi de ADN care vor duplica ADN-ul original • Procesul se numeste replicare semi-conservativa deoarece un lant al fiecarui ADN fiica provine de la ADN parental, iar celalalt este nou. • Energia necasara sintezei rezulta din hidroliza gruparilor fosfat, intre baze fiind prezente legaturile fosfodiesterice.

  15. Replicarea Semi-Conservativa a ADN-ului

  16. DirectiA de Replicare • Helicaza desfasoara o parte (mai multe fragmente) a ADN parental. La nivelul fiecarei portiuni de ADN deschis, numita furculita de replicare, ADN polimeraza catalizeaza formarea puntilor esterice 5’-3’ale lantului conducator • Componenta ramasa care creste in directia 3’-5’ este sintetizata in fragmente mici numite Okazaki • Fragmentele Okazaki sunt unite de ADN ligazarezultandun singur lantdeADN 3’-5’

  17. ENZIME SI PROTEINE IMPLICATE IN REPLICAREA ADN

  18. ACIDUL RIBONUCLEIC (ARN) • ARN este mult mai abundent decat ADN • Exista cateva diferente importante intre ARN si ADN: - pentoza din ARN este riboza, in ADN dezoxiriboza - in ARN, uracilul inlocuieste timina (U formeaza pereche cu A) - ARN este monocatenar, in timp ce AND este dublu catenar - moleculele de ARN sunt mult mai mici decat cele de ADN • Exista trei tipuri majore de ARN: - ribozomal (rRNA), mesager (mRNA) si de transfer (tRNA)

  19. Tipuri de ARN

  20. ARN RIBOZOMAL SI ARN MESANGER • Ribozomii- locul sintezei proteice - contin AND ribozomal (65%) si proteine (35%) - sunt formati din doua subunitati, mare si mica • ARN mesager “transporta” codul genetic spre ribozomi - lanturi de ARN complementareADN-ului din gena proteinei ce urmeaza sa fie sintetizata

  21. ARN DE TRANSFER/transport • ARN de transfer transporta aminoacizii din citosol pe ribozomi in vederea biosintezei proteice • Fiecare aminoacid este recunoscut si transportat de un ARNt specific • ARNt are o structura tertiara ce apartine seriei L • - un capat se ataseaza aminoacidului, iar altul se ataseaza ARNm printr-o secventa de 3 baze complementare

  22. SINTEZA PROTEICA • Cele doua procese majore implicate in sinteza proteica sunt: • - formarea ARNm din ADN (transcriere) - translatia: conversia la proteine cu ajutorul ARNt la nivel ribozomal Transcrierea are loc in nucleu, in timp ce traducerea in citoplasma Informatia genetica este transcrisa pentru a forma ARNm in timpul diviziunii celulare

  23. TRANSCRIEREA • Etape ale transcrierii: - desrasucirea unui fragment de ADN - o catena de ADN este copiata incepand de la punctul de initiere ce prezinta secventa TATAAA - sinteza de mRNA folosind bazele complementare cu uracilul (U) inlocuind timina (T) - mARN nou format se deplaseaza din nucleu spre ribozomii din citoplasma

  24. ARN POLIMERAZA • In timpul transcrierii, ARN polimeraza se deplaseazade-a lungul catenei de ADN in directia 3’-5’ pentru a sintetiza mARN corespunzator • mARN este eliberat la punctul terminal

  25. PROCESAREA mARN • Genele in AND-ul celulei eucariote contin exoni care codeaza proteine si introni care nu le codeaza • Deoarece ARNm initial, numit pre-ARN, include intronii non-codanti, acesta trebuie sa fie procesat inainte de a fi citit de ARNt • In timp ce mRNA este inca in nucleu, intronii sunt indepartati din pre-ARN • Exonii care raman sunt uniti pentru a forma mARN care paraseste nucleul cu informatia necesara sintezei proteice

  26. INDEPARTAREA INTRONILOR DIN mRNA

  27. REGLAREA TRANSCRIERII • Cand celula are nevoie de o anumita proteina este sintetizat un mARN specific • Sinteza este reglata la nivelul transcriptiei prin: - control feedback, produsul final marind sau incetinind sinteza mARN-ului - inductie enzimatica, cand un nivel crescut de reactant induce procesul de transcriere oferind enzimele necesare pentru reactant Reglarea transcrierii la eucariote este complexa si nu vom insista aici

  28. RegLAREAtranscriptiei la procariote • La procariote, transcriptia proteinelor este reglata de un operon care este o secventa de AND precedand secventa genica • Operonul lactozei consta dintr-un situs de control si genele care produc mARN pentru enzimele lactozei

  29. Operonullactozeisirepresorul • Cand nu este lactoza in celula, gena reglatorie produce un represor proteic care previne sinteza enzimelor lactozei • - represorul opreste sinteza ARNm

  30. Operonullactozeisiinductorul • Cand lactoza este prezenta in celula, o parte se combina cu represorul indepartand represorul din situsul de control • Fara represor, ARN polimeraza catalizeaza sinteza enzimelor din genele operonului • Nivelul de lactoza din celula induce sinteza enzimelor necesare metabolizarii sale RNA Polymerase

  31. Codul genetic • Codul genetic se gaseste in secventa de nucleotide a mARN care estetranscris din ADN • Un codon este un triplet de baze din mARN care codeaza un anumeaminoacid • Fiecaredintrecei 20 aa are nevoiepentru a construi o proteina de celputin 2 codoni • In plus, existacodoni care semnaleazainceputulsisfarsitulunuilantpolipeptidic • Secventa de aadintr-o proteinapoate fi determinataprincitireatripletelor din secventa de ADN care estecomplementaracodonilor din mARNsau direct din secventamARN-ului • A fostdeterminataintreagasecventa de ADN a catorvaorganismeincluzandomuldesi • - numaistructuraprimarapoate fi stabilitapeaceastacale • - farastructuratertiarasaufunctieproteica

  32. Codonii MARN SI AMINOACIZII AsociatI

  33. CITIREA CODULUI GENETIC • Presupunem ca vrem sa determinam aminoacizii codati de urmatoarea secventa de mARN 5’—CCU —AGC—GGA—CUU—3’ • Conform codului genetic, aminoacizii pentru acesti codoni sunt: CCU = Prolina AGC = Serina GGA = Glicina CUU = Leucina • Secventa de mARN codeaza urmatoarul peptid: • Pro—Ser—Gly—Leu

  34. Traducereasiactivarea tarn • Dupa transcrierea ADN la mARN, codonii trebuie sa fie tradusi in secventa de aminoacizi a proteinei • Primul pas in traducere consta in activarea tRNA • Fiecarea tRNA are un triplet numit anticodon complementar codonului din mRNA • O sintetaza foloseste hidroliza ATP pentru a atasa un aminoacid tARN-ului specific

  35. Initiereasitranslocatia • Initierea se produce cand un mARN se ataseaza unui ribozom Pe mRNA, codonul start (AUG) se leaga tRNA cu metionina • Al doilea codon se ataseaza tRNA cu urmatorul aminoacid • Intre cei doi aminoacizi adjacenti se formeaza o legatura peptidica • Primul tRNA se detaseaza din ribozom , iar ribozomul se orienteaza spre codonul adjacent, proces denumit translocatie • Al treilea codon poate acum sa se ataseze in locul in care al doilea codon a fost inaintea translocarii

  36. Terminarea • Dupa sinteza intregului lant polipeptidic ribozomul ajunge la codonul stop: UGA, UAA, or UAG • Nu exista tRNA cu anticodon pentru codonii stop • Astfel, sinteza proteinelor se termina • Polipeptidul este eliberat din ribozom si proteina poate • sa-si formeze structura 3-D (unele proteine incep infasurarea in timp ce sunt sintetizate, iar altele nu incep acest proces pana cand nu sunt eliberate din ribozom

More Related