Тема 3. Нуклеозиды и нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты. Структура хроматина
ЧТО НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ В ДАННОЙ ТЕМЕ?Азотистые основания. Химическое строение и номенклатура нуклеозидов и нуклеотидов. Виды ДНК и РНК, их биологическая роль и особенности строения. Уровни структурной организации нуклеиновых кислот. Минорные нуклеотиды. Роль метилирования ДНК в опухолевой прогрессии. Структура хроматина: нуклеосома, гистоны. Коровые и линкерные гистоны.
ПЕРЕЧЕНЬ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯКакой термин соответствует представленному понятию:
а) Соединение, в котором пуриновое или пиримидиновое основание связано с рибозой или дезоксирибозой —…
б) Группа органических соединений, у которых гидроксильный остаток пентозы в составе нуклеозида этерифицирован одной или несколькими фосфатными группами —…
в) Процесс, сворачивания полипептидной цепи в уникальную трехмерную пространственную структуру —…
г) Видоизмененные азотистые основания, отличающиеся по строению от аденина, гуанина, урацила и тимина – …
На представленных рисунках найдите структуру, соответствующую пурину и структуру, соответствующую пиримидину. Какой из этих гетероциклов является конденсированным и состоит из двух частей – пиримидина и имидазола? Подпишите составные части гетероциклов.
Назовите известные вам природные соединения производные пиримидина и пурина.
Известно, что чай и кофе содержат алкалоиды пуринового ряда. Проанализируйте формулы пуриновых алкалоидов. Выделите в этих формулах гетероциклическую часть.
В вашем распоряжении имеются формулы следующих веществ:
Используя представленные структурные компоненты, составьте химические формулы:
а) двух любых нуклеозидов
б) двух любых нуклеотидов
Дайте характеристику двум соединениям, формулы которых приведены ниже:
а) Название первого соединения _____________________________________
_____________________________________
название второго _____________________________________
_____________________________________
б) Общее число нуклеотидов на рисунке__
Общее число дезоксисахаров на рисунке__названия сахаров:
Общее число моль пуриновых соединений на рисунке __, из них аденина ___
б) Суммарный заряд первого соединения___
в) Число водородных связей, образуемых первым соединением в составе ДНК___
Дайте характеристику двум соединениям, формулы которых приведены ниже:
а) Название первого соединения _____________________________________
_____________________________________
название второго _____________________________________
_____________________________________
б) Число сложноэфирных связей в первом соединении__
Число моль рибозы двух соединении__
Число моль гуанина в двух соединениях __
б) Суммарный заряд первого соединения___
в) Число водородных связей, образуемых вторым соединением в составе ДНК___
4.1. Дайте название соединениям, формулы которых приведены ниже:_____________________________________
_____________________________________
Укажите, являются ли эти соединения:
□ нуклеотидом □ нуклеозидом □ азотистым основанием
Стрелками укажите на формулах N-гликозидную связь и сложноэфирную связи
Укажите на формулах атомы, которые образуют водородные связи с комплементарным азотистым основанием (обведите конкретные атомы).
Дайте характеристику двум соединениям, представленным выше, выбрав верные утверждения:
Дайте характеристику пары веществ, заполнив колонку с ответами:
Подпишите названия азотистых оснований, входящих в структуру:
Укажите, какое их них – пуриновое, а какое – пиримидиновое:
На рисунке выделите 3’,5’– фосфодиэфирную связь.
Может ли данное соединение быть фрагментом тРНК? Обоснуйте свой ответ.
Пояснение:
В арсенале современных лекарственных средств используется препарат, формула которого представлена выше. Это средство зарегистрировано под торговым наименованием Кладрибин. Какие особенности структуры вы заметили у данного препарата? Предположите биологические свойства этого вещества.
Пояснение:
В медицине используется препарат Инозин (рибоксин) как предшественник адениловых и гуаниловых нуклеотидов.
Что такое нуклеотиды? Опишите состав и биологическую роль аденозина и гуанозина в организме. Подпишите составные компоненты инозина. На основе структуры инозина объясните, почему это препарат является предшественником АТФ. Опишите предполагаемый механизм образования АТФ из инозина.
Пояснение:
Перед вами представлена формула оротовой кислоты, калиевая соль которой используется в медицине под названием «Калия оротат». Это вещество является предшественником пиримидиновых азотистых оснований.
Как вы объясните причину использования данного препарата при ишемической болезни сердца?
Пояснение:
Перед вами представлена формула основного компонента препарата «Изопринозин»
Это синтетическое комплексное производное пурина, обладающее иммуностимулирующей активностью и неспецифическим противовирусным действием.
Какие химические компоненты входят в состав данной структуры? Как вы объясните противовирусный эффект данного вещества?
Пояснение:
Аналоги нуклеозидов – это группа лекарственных средств, проявляющих активность в отношении генома вирусов, поскольку они предотвращают репликацию вируса в инфицированных клетках. Наиболее часто используется препарат Ацикловир. Как вы объясните механизм действия такого препарата основе его химической структуры? Предположите механизм действия ацикловира.
Пояснение:
Пояснение:
Пояснение:
Ниже представлены две последовательности мРНК:
5’ ЦУУЦЦУААУАГУАГАГУЦ 3’
5’ ЦУЦЦЦАААЦАГЦАГГГУА 3
а) Запишите аминокислотные последовательности, закодированные в данных фрагментах мРНК;
б) Запишите структурную формулу второй аминокислоты в структуре первого пептида.
Таблица «Генетический код»
Фрагмент смысловой цепи ДНК имеет следующую нуклеотидную последовательность: 5’АТТГЦЦЦАТАТГГТАТГА 3’
а) Запишите вторую цепь ДНК.
Запишите последовательность нуклеотидов мРНК, синтезируемой на данном фрагменте молекулы ДНК
б) Какая аминокислота закодирована третьим кодоном? Запишите ее структурную формулу и укажите ее классификацию по характеру бокового заместителя?
Фрагмент кодирующей (смысловой) цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: 5 ГЦАЦААТТГАГГЦЦЦАГТТААГТА 3 .
а) Напишите полную аминокислотную последовательность, которая закодирована в указанном фрагменте ДНК
б) Какая аминокислота закодирована четвертым кодоном в структуре м-РНК? Запишите ее структурную формулу и дайте ее классификацию по характеру бокового заместителя?
Исследователь биохимической лаборатории выделил следующий фрагмент молекулы мРНК:
5 ГЦГАУУГГГЦГААААЦЦГ 3
а) Запишите аминокислотные последовательности, закодированные в данных фрагментах мРНК;
Запишите антисмысловую (транскрибируемую) и смысловую (кодирующую) цепи ДНК.
б) Какой суммарный заряд имеет этот пептид при рН 7,2, 2,3 и 12,5
Пояснение:
Сопоставьте характеристику или название соединения с его структурной формулой (укажите для каждой структурной формулы одно правильное утверждение):
2.1. Дайте название выбранному из списка нуклеотиду:
полное химическое название_____________________________________
_____________________________________
используемое сокращение_____________________________________
_____________________________________
суммарный заряд_____________________________________
_____________________________________
2.2. Какие из указанных молекул входят в состав сложных белков липопротеинов?
_____________________________________
_____________________________________
2.3. Назовите аминокислоту из представленного списка. В состав каких белков она входит?