Презентация «Обмен нуклеотидов Матричные биосинтезы»
Смотреть слайды в полном размере 
Вы можете ознакомиться с презентацией онлайн, просмотреть текст и слайды к ней, а также, в случае, если она вам подходит - скачать файл для редактирования или печати. Документ содержит 74 слайда и доступен в формате ppt. Размер файла: 5.22 MB
Pic.1
Лекция 8. Обмен нуклеотидов Матричные биосинтезы Дисциплина: С. 2. Б. 5 биологическая химия, биохимия полости рта Специальность: 060201 стоматология НГМУ, кафедра медицинской химии Д. б. н. , доцент …
Pic.2
Актуальность темы Нуклеотиды и их производные выполняют многообразные функции в организме человека: участвуют в синтезе нуклеиновых кислот, нуклеотидных коферментов (NAD, NADP, FAD, FMN), участвуют в …
Pic.3
План лекции Образование фосфорибозилдифосфата (ФРДФ) – ключевой момент в синтезе нуклеотидов Синтез и катаболизм пуриновых нуклеотидов: ход процесса, регуляция, «запасные» пути синтеза. Нарушения …
Pic.4
Цель лекции Знать: Основные метаболические пути превращения пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов Химико-биологическую сущность процессов репликации, транскрипции, трансляции Использовать знания об …
Pic.5
Вспомните самостоятельно из курса химии, используя слайды 6-14 Пуриновые и пиримидиновые азотистые основания Структура пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Виды химических связей в нуклеотидах …
Pic.6
Строение нуклеиновых кислот
Pic.7
Пентозы в структуре нуклеиновых кислот Пентозы в структуре нуклеиновых кислот
Pic.8
Первичная структура НК: последовательность нуклеотидов
Pic.9
Вторичная структура ДНК: двойная спираль Правозакрученная спираль (виток = 10 н. п. ) Цепи антипараллельны: 5′→3′ и 3′→ 5′ Водородные связи между АО цепей Стэкинг-взаимодействия (гидрофобные) между …
Pic.10
Третичная структура ДНК: нуклеопротеидные комплексы (хромосомы) Гистоновые белки: белки с высоким содержанием лиз и арг 5 типов: Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4 Негистоновые белки: белки и ферменты, участвующие …
Pic.11
Pic.12
Пространственная структура РНК
Pic.13
тРНК
Pic.14
рРНК
Pic.15
Образование фосфорибозилдифосфата (ФРДФ) Продукты расщепления нуклеиновых кислот тканей и пищи используются повторно в незначительной степени. Почти все клетки способны к синтезу нуклеотидов. …
Pic.16
Синтез пуриновых нуклеотидов: основные этапы (см. схему реакций на слайде 17) Сборка пуринового гетероциклического основания осуществляется на ФРДФ при участии глицина, глутамина, аспартата, СО2 и …
Pic.17
Pic.18
Pic.19
Образование АМФ и ГМФ из ИМФ Образование АДФ, ГДФ, ГТФ В образовании АМФ из ИМФ участвует аспартат В образовании ГМФ из ИМФ участвует глутамин Схема реакций представлена на слайде 20. Нуклеозидди- и …
Pic.20
Pic.21
Ферменты синтеза АМФ И ГМФ: подписи к схеме слайда 20. В синтезе АМФ из ИМФ участвуют ферменты: 1 – аденилосукцинатсинтетаза 2 – аденилосукциназа В синтезе ГМФ из ИМФ участвуют ферменты: 3 – …
Pic.22
Регуляция синтеза пуриновых нуклеотидов Аллостерические ферменты: ФРДФ-синтетаза амидофосфорибозилтрансфераза ИМФ-дегидрогеназа Аденилосукцинатсинтетаза Отрицательные эффекторы: АМФ, ГМФ
Pic.23
Запасные пути синтеза пуриновых нуклеотидов : роль «пути спасения» В период активного роста тканей синтез пуриновых нуклеотидов из простых предшественников не способен полностью обеспечить …
Pic.24
Pic.25
Ферменты «пути спасения» в синтезе пуриновых нуклеотидов К слайду 24: 1 – гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансфераза 2 – аденинфосфорибозилтрансфераза 3 - аденозинкиназа
Pic.26
Катаболизм пуриновых нуклеотидов Отщепление фосфата, аминогруппы, рибозы с образованием азотистых оснований гипоксантина и ксантина (см. схему реакций на слайде 27) Терминальный фермент катаболизма: …
Pic.27
Pic.28
Ферменты катаболизма пуриновых нуклеотидов К слайду 27: 1 – фосфатаза (нуклеотидаза) 2 – аденозиндезаминаза 3 – пуриннуклеозидфосфорилаза 4 – гуаназа 5 - ксантиноксидаза
Pic.29
Нарушения обмена пуриновых нуклеотидов Дефект генов ферментов гиперактивация или устойчивость ФРДФ-синтетазы к аллостерическим ингибиторам снижение активности …
Pic.30
Синтез пиримидиновых нуклеотидов Основные этапы синтеза: Формирование пиримидинового кольца (оротата) из глутамина, аспартата, СО2 Взаимодействие оротата с ФРДФ с образованием УМФ Фосфорилирование …
Pic.31
Образование оротата и УМФ глутамин + СО2 + 2 АТФ + Н2О → карбамоилфосфат + 2 АДФ + Рi (карбамоилфосфатсинтетаза II) присоединение аспартата (образование карбамоиласпартата), отщепление воды …
Pic.32
Нарушения образования оротата Мутация в гене УМФ-синтазы приводит к нарушению образования УМФ их оротата и вызывает наследственное заболевание, которое сопровождается оратацидурией Клинические …
Pic.33
Фосфорилирование УМФ и образование ЦТФ Фосфорилирование УМФ: образование УТФ УМФ + АТФ → УДФ + АДФ УДФ + АТФ → УТФ + АДФ Реакции катализируют киназы Образование ЦТФ: УТФ + глутамин + АТФ → ЦТФ + …
Pic.34
Регуляция синтеза пиримидиновых нуклеотидов Аллостерическая регуляция по механизму отрицательной обратной связи: УТФ ингибирует КФС II в составе КАД-фермента УМФ и ЦМФ ингибируют УМФ-синтазу ЦТФ …
Pic.35
Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов Отщепление остатков фосфорной кислоты и рибозы (аналогично катаболизму пуриновых нуклеотидов) Пиримидиновые основания разрушаются ферментными системами: например …
Pic.36
Образование дезоксирибонуклеотидов Образование дНДФ (А, Г, Ц, У) из НДФ Образование дТМФ из дУМФ Внутриклеточная концентрация дезоксирибонуклеотидов низкая Активность процесса их образования …
Pic.37
Pic.38
Регуляция активности рибонуклеотидредуктазного комлпекса Аллостерический фермент Отрицательные эффекторы: дНТФ дАТФ – ингибитор восстановления всех рибонуклеотидов Иммунодефициты: накопление дАТФ, …
Pic.39
Синтез тимидиловых нуклеотидов
Pic.40
Тимидилсинтазный комплекс ферментов 1- Тимидилсинтаза (включение одноуглеродного радикала в дУМФ) 2- Дигидрофолатредуктаза 3- Сериноксиметилтрансфераза (перенос оксиметильной группы с серина на …
Pic.41
Задание для самостоятельной работы Изучить информацию по теме: «Ферменты синтеза нуклеотидов – мишени действия противоопухолевых и противовирусных препаратов» (см. список литературы) Составить …
Pic.42
Заключение «Обмен нуклеотидов» Большая часть используемых в клетках нуклеотидов синтезируется de novo из простых предшественников (с участием аминокислот, производных фолиевой кислоты). Центральное …
Pic.43
Литература по теме «Обмен нуклеотидов» 1. Биохимия с упражнениями и задачами: учебник для студентов ВУЗов / ред. С. Е. Северин. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 384 с. (С. 183-191, для выполнения …
Pic.44
Матричные биосинтезы Репликация Транскрипция Трансляция
Pic.45
РЕПЛИКАЦИЯ: синтез ДНК Протекает в ядре в S-фазу клеточного цикла перед митозом Стимулы: гормоны, ростовые факторы, белки-циклины Матрица: обе нити ДНК, образуются 2 репликативные вилки Направление …
Pic.46
1 этап репликации: инициация
Pic.47
Схема инициации репликации
Pic.48
2 этап репликации: элонгация Синтез новых цепей ДНК Лидирующая цепь: 3′ - 5′ (синтез непрерывный по ходу движения репликативной вилки) Отстающая цепь: 5′ - 3′ (рост этой цепи начинается после того, …
Pic.49
3 этап репликации: терминация Исключение праймеров Завершение формирования отстающей цепи ДНК Эндонуклеаза (РНКаза) удаляет РНК-праймер ДНК-полимераза β заполняет «брешь» ДНК-лигаза объединяет …
Pic.50
Схема репликативной вилки
Pic.51
Репарация ошибок и повреждений ДНК Причина повреждений ДНК: действие факторов окружающей и внутренней среды Повреждение ДНК происходит с частотой от нескольких сотен до 1000 случаев в каждой клетке, …
Pic.52
Схема работы системы репарации ДНК
Pic.53
Роль системы репарации Репарация необходима для сохранения генома и возможна благодаря существованию 2-х цепей ДНК Снижение активности ферментов репарации приводит к накоплению мутаций Полагают, что …
Pic.54
ТРАНСКРИПЦИЯ: синтез РНК Протекает в ядре вне зависимости от фаз клеточного цикла Матрица: нить ДНК 3′ - 5′ Субстраты и источники энергии: АТФ, ГТФ, ЦТФ, УТФ Направление синтеза: 5′ - 3′ по принципу …
Pic.55
1 этап транскрипции: инициация Промотор – последовательность ДНК (ТАТА), с которой связывается РНК-полимераза Сайт терминации – участок завершения синтеза РНК Транскриптон – участок ДНК ограниченный …
Pic.56
2 этап транскрипции: элонгация и терминация Элонгация: рост нити пре-РНК Факторы элонгации (E, H, F) повышают активность РНК-полимеразы и облегчают расхождение цепей. Один ген может одновременно …
Pic.57
Схема транскрипции
Pic.58
Посттранскрипционные модификации пре-РНК «Созревание» пре-мРНК «Кэпирование» на стадии элонгации Образование поли(А)- «хвоста» после транскрипции Сплайсинг – удаление интронов (некодирующих …
Pic.59
Схема «созревания» пре-мРНК
Pic.60
«Созревание» пре-тРНК
Pic.61
«Созревание» пре-рРНК
Pic.62
ТРАНСЛЯЦИЯ: синтез белка
Pic.63
Свойства биологического кода Триплетность Наличие терминирующих кодонов (UAA, UAG, UGA) Специфичность Вырожденность Универсальность Однонаправленность Колинеарность
Pic.64
Активация аминокислот
Pic.65
1 этап трансляции: инициация
Pic.66
2 этап трансляции: элонгация (рост пептидной цепи) Стадии элонгации: Связывание аа-тРНК в А-центре при участии фактора элонгации EF1 и с затратой энергии ГТФ Образование пептидной связи между АК …
Pic.67
3 этап трансляции: терминация
Pic.68
Посттрансляционные модификации белков – образование функционально активных белков Частичный протеолиз Фолдинг – формирование пространственной структуры (II, III) при участии белков-шаперонов …
Pic.69
Регуляция матричных биосинтезов Экспрессия генов — процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт — РНК или …
Pic.70
Адаптивная регуляция обеспечивает изменение скорости экспрессии генов в ответ на меняющиеся условия среды (индуцибельная экспрессия). Осуществляется при участии: регуляторных белков, …
Pic.71
Примеры ингибиторов матричных биосинтезов Токсин белой поганки аманитин ингибирует РНК-полимеразу II (синтез мРНК) Энтеротоксин возбудителя дифтерии ингибирует трансляцию, модифицируя фактор …
Pic.72
Задание для самостоятельной работы Изучить информацию по теме: «Лекарственные препараты - ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белка» (см. список литературы) Составить таблицу (препарат – механизм …
Pic.73
Заключение «Матричные биосинтезы» Процессы репликации, транскрипции, трансляции (матричные биосинтезы) лежат в основе «производства» белков и ферментов, функционирование которых является основой …
Pic.74
Литература по теме «Матричные биосинтезы» Биологическая химия: учебник для студ. мед. вузов / Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин. - 3-е изд. , перераб. и доп. - М. : Медицина, 2004. - 704 с. (глава 3, 13 …
Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!
