Тақырып: ДНҚ құрылысы және қызметі

Мақсаты: дезоксирибонулеин қышқылының құрылысы және қызметін оқу.

Оқыту мақсаты:

ДНҚ химиялық ұйымын, жасушадағы генетикалық материал ұйымын және генетикалық ақпараттардың жазылу жолдарын оқу.

Тақырыптың негізгі сұрақтары:

1. ДНҚ құрылымдық ұйымы.

2. ДНҚ құрылымдық ерекшелігін көрсету.

3. ДНҚ тізбегінің комплементарлығы.

4.Дезоксинуклеопротеидтің құрылысы.

5. ДНҚ уникальді қасиеті.

6. Жасушадағы хроматинді заттардың типтері

Ақпараттық блок:

Нуклеин қышқылының екі классы белгілі – дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) және рибонуклеин қышқылы (РНҚ). 1869 ж көптеген химиялық заттардың арасында ДНҚ жеке топ болып бөлінді. 1953 ж ағылшын ғалымы Ф.Крик және американдық ғалым Дж Уотсон ДНҚ үшқұрылымды құрылысын және құрылымын анықтады. ДНҚ екі орамды. ДНҚ фосфор қышқылының қалдығынан, дезоксирибоза қантынан, 4 азоттық негізден: пуриндік (аденин және гуанин) жәнепиримидиндік (цитозин және тимин) тұрады.

Екі тізбек бір-біріне комплементарлы орналасқан: пуриндік негіз - аденин (А) пиримидиндік - тиминмен (Т), ал гуанин (Г) цитозинмен (Ц). Сондықтан аденин саны тиминге, гуанин саны цитозинге тең: А+Г = Т+Ц. Фосфор қышқылы малекуласының қалдығы, дезоксирибоза қанты және азоттық негіздердің жиынтығы нуклеотидті құрайды. ДНҚ негізгі бөлігі ядрода ядролық ақуыздармен байланысып орналасады, жартысы митохондрияда орналасады. Рентгенқұрылымдық мәліметтер анализінің көрсетуі бойынша, ДНҚ молекула – екі тізбекті спиральден тұрады, өз білігінің (ось) айналасында сағат тілінің бағыты бойымен оңға қарай ширатылған, бұралған баспалдаққа ұқсайды. Спиральдің диаметрі 2 нм, ұзындығ – 3,4 нм, әрбір орамда 10 нуклеотидтен болады.Қос оралым оң жаққа қарай бұралған β-пішінді.

• Сонымен, құрылымды кеңістіктегі ДНҚ молекуласы 3 құрылымнан тұрады:

• Алғашқы құрылысы – полинуклеотидті тізбек.

• Екінші құрылысы – бір-біріне, екі комплементарлы және антипараллельді нуклеотидті тізбектер, сутекті байланыспен қосылады.

• Үшінші құрылысы –үш өлшемді спираль, кеңістіктегі сипаттамасы жоғарыда көрсетілгендей.

Адам клеткасының ядросындағы ДНҚ-ның жалпы ұзындығы 46 молекуладан, шамамен 190 см, бір молекуланың орташа ұзындығы 4 см тұрады.

ДНҚ өзіндік түзіліуі үшін жіпшеліріні жинақталған күйде емес, бос күйінде болуы қажет. Геннің жұмысы кезінде ДНҚ локальді бұралуы жүреді. Әрбір ген тек қана бір ақуызды,. сирек рибонуклеинқышқылының әртүрлі типтерін (тРНК, рРНК, мРНК).өңдіруге жауап береді.

ДНҚ генетикалық ақпараттардың сақталуы нуклеотидтердің белгілі бірізділігімен қамтамассыз ету процессі репликация деп аталады. Интерфаза (S) кезеңінде жасушадағы ДНҚ бөлінуінде, нуклеаза ферменті екі тізбектің нкулеотидтерін ұстап тұратын сулы байланысты ажыратады. Процесс нәтижесінде тізбектер ДНҚ соңынан екі жартыға ажырайды (екі бір тізбекті жіпшелер) және репликацияның екі вилкасын (айырмасын) түзеді. Ядроның цитоплазмасында үнемі бос нуклеотидтер болады.

ДНҚ ақуыздармен байланыса отырып дезоксинуклеопротеид. түзеді.

Бұл кешен жасушаға енетін басқа да компоненттермен бірге (РНҚ, липидтер, полисахаридтер және т.б..) хроматин деп белгіленеді. Хромосомада дезоксинуклеопротеидтің оралған әртүрлі бөліктеріне сәйкес келетін генетикалық белсенді (эухроматин) және белсенсіз (гетерохроматин) бөліктер болады.

Студенттің өзіндік жұмысы:

1. Жұмыс. Мына малекуланың бөліктерін альбомға салыңыздар және компоненттерін белгілеңіздер:

2. Жұмыс. ДНҚ бөлігінің бір тізбегін төмендегідей нуклеотидтер құрайды: 3^/..... ТАААГААТАЦГГТТАТААТГАГГА...... 5^/. Екінші тізбектің нуклеотидтерінің бірізіділігін жазыңыздар.

3. Жұмыс. Чаргафф ережесін жазыңыздар.

Бақылау түрі:

1. Бастапқы білім деңгейін бақылау.

2. Студентттердің өз бетінше жұмысының нәтижесін талдау.

3. Қорытынды білім деңгейін бақылау.

Білім берудің және оқытудың әдістері: тәжірибелік сабақ жүргізу, компьютерлік модельдермен және микропрепараттармен жұмыс