Материал на тему "Жасушаның молекулалық биологиясы. Жасушаның биологиялық ақпараттық құрылымы – нуклеин қышқылдары және ақуыздар."

3-сабақ

Жасушаның молекулалық биологиясы. Жасушаның биологиялық ақпараттық құрылымы – нуклеин қышқылдары және ақуыздар.

                                                              Сабақтың мақсаттары

Білімділігі: Жасушадағы нуклеин қышқылының құрылыс ерекшеліктерін биополимер ретінде  анықтау. Ақуыздардың құрылысы мен қасиеттерін білу.

Дамытушылығы: Оқушылардың бойында қызығушылықты ояту, қосымша әдебиеттермен жұмыстану барысын дамыту.

Тәрбиелік: Оқушыларды ыждағаттылыққа тәрбиелеу.

Сабақтың типі: Құрама сабақ

Сабақтың әдісі (оқытудың): түсіндірмелі-безендірмелі, мәселелік, сыни тұрғыдан ойлау технологиялары, Кластер әдісі, сөзжұмбақ шешу, жартылай ізденіс.

Сабақты материалдық қамтамасыз ету, көрнекі құралдар:

1.        Мемлекеттік стандартты плакаттар

2.        Мультимедия, проектор, презентациялар, бейнероликтер.

3.        Әдебиеттер:

1)             Е.Ө. Қуандықов «Медициналық биология  және генетика» Алматы, 2009 ж

2)             Е.Ө. Қуандықов, С.А. Әбілаев «Медициналық биология және генетика» Алматы, 2011

Сабақтың құрылымы

1. Ұйымдастыру кезеңі

2. Өткен тақырып бойынша тірек білімінің сай келуі.

3. Жаңа материалды мазмұндау (дәріс жоспары):

1)     Ақуыздың құрылысы

2)     Ақуыдың қызметі

3)     ДНК құрылысы мен қызметі

4)     РНК құрылысы мен қызметі

4. Тақырып бойынша дағдылар мен білімін бекіту

5. Сабақтың қорытындылау кезеңі.

а) Үйге тапсырма.

б) Оқушыларды бағалау.

Сұрақ 1.Ақуыздың құрылысы

Ақуыздар –бұл жоғары молекулалы органикалық  полимерлі қосылыстар. Ақуыз құрамына көміртегі, оттегі, сутегі және азот кіреді; кейбір ақуыздардың құрамында күкірт болады.

            Ақуыздың биополимерлі молекуласының мономері аминқышқылдары. Ақуыздың түзілуіне 20 аминқышқылы қатынасады. Әрбір ақуыз молекуласының  құрамына, осы ақуызға мөлшерлік қатынастары және полипептидтік тізбектің орналасу реті сәйкес арнаулы аминқышқылдары кіреді. Аминқышқылының жалпы формуласы мынандай:

R

I

H₂N   –   C – COOH

I

H

Аминқышқылының құрамына: негіздік қасиет көрсететін амин тобы- NН₂; қышқылдық қасиеті бар карбоксил тобы- СООН кіреді. Аминқышқылдары бір- бірінен радикалдарымен R ажыратылады. Аминқышқылдары амфотерлі. Ақуыз молекуласында олар бір- бірімен пептидтік байланыс арқылы байланысып, ақуыздың бірінші реттік құрылымын түзеді.

Сурет 1.Ақуыз молекуласының әртүрлі құрылымы:

а – бірінші реттік;  б-екіші реттік; в-үшінші реттік; г-төртінші реттік (мысалы қанның гемоглобині)

Жасушада аминқышқылдарының қорын құрайтын, бос аминқышқылдары болады, олардың есебінен жаңа ақуыздардың синтезі жүзеге асады. Бұл қор үнемі жасушаға түсетін аминқышқылдарымен толығып отырады. Құрылысы жөнінен ақуыздар жәй және күрделі болып бөлінеді. Жәй ақуыздар аминқышқылынан тұрады , мысалы, альбуминдер, глобулиндер, фибриноген, миозин және т. б. Күрделі ақуыздардың құрамына аминқышқылдарынан басқа органикалық қосылыстар да кіреді, мысалы, липопротеидтермен, гликопротеидтер түзетін майлар, көмісулар және басқалар.

Ақуыздың бірінші, екінші, үшінші және төртінші ретті құрлымы болады. (Сурет 1) Ақуыз молекуласы құрамына кіретін аминқышқылдарының реттілігі, оның  бірінші реттік құрылымын анықтайды. Бірінші реттік құрылымды ақуыздар сутектік байланыстың көмегімен байланысып екінші реттік құрылым түзеді.

Полипептидтік тізбек тығыз құрылымға жинақталып ақуыздың үшінші реттік құрылымын түзеді. Көптеген ақуыздардың үшінші реттік құрылымы болады.

Глобулярлық құрлысы бар ақуыздар бір жерге бірігіп, төртінші реттік құрылымды құрайды. Мысалы, гемоглобин молекуласы төрт полипептидтік тізбектен тұрады. Бір аминқышқылының алмасуы ақуыз қасиетінің өзгеруіне әкеледі Гемоглобин молекуласында 300 ге  жуық аминқышқылы болады. Ондағы глутамин қышқылының валинмен орын алмасуы, гемоглобиннің қасиетін өзгертеді. Мұндай жағдайда адамдар тұқым қуалайтын ауру жарты ай тәрізді жасушалық анемиямен зардап шегеді.

Жоғары температура, қышқыл   және басқа факторлар әсері ақуыздың төртінші, үшінші және екінші реттік құрылымын бұзады. Мұндай құбылыс денатурация деп аталады. (Сурет 2)  Ақуыз денатурациясының дәрежесі оған әсер ететін әртүрлі факторлардың түрі мен жылдамдығына байланысты, неғұрлым тез әсер етсе, соғұрлым денатурация тереңірек болады. Денатурация қайтымды және қайтымсыз болуы мүмкін. Қайтымды денатурацияда ақуыз өзінің құрылымын қалпына келтіреді. Бұл процесс ренатуруция деп аталады. Ақуыздың құрылымының қалпына келуі бірінші реттік құрылым бұзылмаған жағдай да ғана жүзеге асады. Ақуыздың жоғалтқан құрылымын қалпына келтіру қасиеті медициналық препараттарды дайындау үшін қолданылады, мысалы сары су және вакциналар. Қайтымсыз денатурацияда ақуыздың бірінші реттік құрылымындағы пептидтік байланыстардың үзілуі жүреді, мысалы пісірген кездегі жұмыртқа ақуызының ұйуы. Қайтымсыз денатурацияда ақуыз өзінің қасиетін жоғалтады, цитоплазмадағы зат алмасу тоқтайды және жасуша өледі. Ақуыздың бірінші реттік құрылымының бұзылып, полипептидтік тізбектің үзілуін деградация деп атайды.

Сурет 2. Ақуыз денатурациясы:

а-ақуыз молекуласы денатурацияға дейін, б-денатурацияланған ақуыз,
в-ақуыз молекуласының бастапқы қалпына келуі.

Әрбір тірі организмде өте көп әртүрлі ақуыздар болады. Олар түрлік ерекшеліктерімен ажыратылады, яғни жануарлардың әр түрінің өз ақуызы болады. Әртүрлі жануарлардағы бір түрлі қызмет атқаратын ақуыздардың өзі бір – бірінен өзгеше болады. Мысалы барлық омыртқалы жануарларда – балықтар, қосмекенділер, бауырмен жорғалаушылар, құстар және сүт қоректілердің қан жасушасында оттегін тасымалдау қызметін атқаратын ақуыз гемоглобин болады. Бірақ әрбір жануар түріндегі гемоглобиннің құрлымы мен қасиеті түрліше болады.

Сұрақ 2.Ақуыздың қызметі.

Ақуыз  жасуша тіршілігіне аса маңызды қызметтер атқарады.

Өршіткі қызметін атқаратын нәруыздар

Өршіткі қызметін атқаратын нәруыздар организмдегі химиялық реакцияларды жүзеге асырады. Ферменттің катализдік белсенділігі өте жоғары болады. Олар реакцияның жүруін ондаған, жүздеген мың есе тездетеді. Мысалы, қарын сөлінен бөлінетін пепсин ферменті нәруыздарды протеидтерге дейін гидролиздейді.

Тасымалдау

Нәруыздардың келесі маңызды қызметі – тасымалдау. Нәруыздардың бұл тобы әртүрлі маңызды заттарды жасуша ішінде және бүкіл организм бойынша бір жерден екінші жерге тасымалдау қызметін жүзеге асырады.Мысалы, қан нәруызы гемоглобин оттекті қосып алып, оны дененің бүкіл ұлпалары мен мүшелеріне таратады. Ал Альбумин жасушаның энергетикалық шикізаты- май қышқылын тасымалдайды.

Қозғалыс қызметін атқаратын нәруыздар

Бұлшықеттің маңызды нәруыздары – актин және миозин. Нәруыздардың бұл тобы жасуша мен организмдегі түрлі қозғалыс процестерін жүзеге асырады. Мысалы, хромосоманың, талшықтардың қозғалуы.

Нәруыздардың жабынды тіректік және құрылыстық қызметі

Бұл топқа көптеген нәруыздар жатады.Мысалға, тасбақа сауыты, құс тұмсығы, тырнақ, шаш, тері, ішек пен қантамырларлың қабырғасы осы нәруыздардан құралған. Құрылымдық нәруыздар – микрофибрилдер де осы топқа жатады.

Қорғаныштық қызмет атқаратын нәруыздар

Қорғаныштық қызмет атқаратын нәруыздарға, мысалы, денеге түскен бөгде заттарды зарарсыздандыратын антиденелер- Иммуноглобулиндер жатады. Фибриноген нәруызы қан ұюына қатысады. Бұл жарақаттанғанда қан кетуден сақтайды.

Қабылдағыш қызмет атқаратын нәруыздар

Қабылдағыш қызмет атқаратын нәруыздар әртүрлі сигналдарды қабылдап, оларды өңдеуде үлкен рөл атқарады. Мысалы, родопсин нәруызы жарық сигналдарын қабылдап алып таратады. Тілде болатын әртүрлі қабылдағыштар заттардың дәмін анықтайды.

Коректік заттармен қамтамасыз ететін нәруыздар

Организмді коректік заттармен қамтамасыз ететін нәруыздар, мысалы, сүт нәруызы – казеин жасушада аминқышқылына дейін ыдырайды. 1г нәруыз толық ыдырағанда 17,6 кДЖ энергия бөлінеді.

Ақуыз синтезінің проблемасы

Ақуызды синтездеу проблемасының теориялық және практикалық маңызы бар. Ақуыз молекуласының күрделі болуына байланысты қазіргі уақытқа дейін ақуыз синтезі толық іске аспай отыр. Ақуыз молекулалары үздіксіз қозғалыста болады. Ақуыз молекулаларын синтездеуге әрекет жасаған ғалымдардың сәтсіздіктерінің себебі де осында болуы мүмкін. Ақуыз молекулаларының үздіксіз өзгеруін анықтайтын заңдылықтарды түсіну — қазіргі ғылымның ең басты міндеттерінің бірі.

Жоғары деңгейлі организмдерде ақуыз биосинтезі таңғаларлықтай тез жүреді: 350 аминқышқылынан тұратын полипептид бар болғаны 10 секундта түзіледі! Ақуыз синтезінің құпия сырын ашу көптегек вирус ауруларын жеңуге мүмкіндік береді. Жаңа химиялық талшықтар мен пластмассалар жасауға, тамақ және химия өнеркәсібінде жаңа өндіріс процестерін ойлап табуға көмектеседі.

Алғаш рет қарапайым ақуызды заттар, гипофиздің гормондары вазопрессин мен окситоцин алынды. Одан басқа ақуыз синтездеудегі зор табыстарға инсулин мен интерферон алу жатады. Полипептидтік теория ашылғаннан бері ақуыздық қасиеттері бар полипептидтер синтезделіп, жемдік қоспа, дәрі-дәрмек ретінде қолданылып жүр.

Қазіргі замандағы маңызды міндеттердің бірі — синтездік тағам жасау проблемасы. Соның ішінде ақуыздық тағам түрлерін алу бірінші кезекте түр. Бұл салада академик A. Н. Несмеянов бастаған ғалымдар тобы жұмыс істеп, біраз жетістіктерге жетті. Мысалы, сапасы жөнінен табиғи түрінен кем соқпайтын қара уылдырық синтездеп алды.

Ғалымдар биосинтез бен жасушаларда жүретін процестердің заңдылықтарын толық меңгерген кезде жасанды жолмен ақуыздар алу мәселесі де толық шешілуі мүмкін.Каталитикалық: ақуыздар биохимиялық реакцияда катализатор қызметін атқарады, яғни ферменттер биохимиялық реакцияны тездетеді, бірақ соңғы өнім құрамына кірмейді. Әрбір фермант сәйкес реакцияға ғана катализатор бола алады. Олар бір – біріне  «кілт пен алқа» тәрізді сәйкес келеді. Ферменттердің белсенділігі температураға, реакция ортасына, коферменттің болуына байланысты. Жылы қанды жануарларда ферменттертің әсер ету температурасы 37 – 40 С.

Құрылымдық: ақуыздар биологиялық мембраналардың,  жасуша органеллаларының, шаштың, сүйектің, сіңірдің т. б. мембраналары құрамына кіреді.

Рецепторлық: ақуыздар – рецепторлар олар сыртқы орта сигналдарын қабылдап және оларды жасушаға беруге қабілетті.

Тасымалдаушылық: ақуыз гемоглобин қандағы оттегін тасымалдайды; тасымалдаушы ақуыздар биологиялық мембраналар  арқылы әртүрлі заттарды тасымалдайды.

Қорғаныштық: иммуноглобулин ақуызы антидене құрамына кіреді, бөгде ақуыздарды танып және залалсыздандырады, интерферон вирустардың дамуын тежейді, фибриноген қанның ұюын қамтамасыз етеді.

Қозғалыстық: актин және миозин ақуыздары ет талшықтарының жиырылуына қатысады.

Реттеушілік: ұйқы безі гармондары инсулин және глукагон қандағы глюкозаның деңгейін реттейді.

Энергетикалық: 1 гр. ақуыз ыдырағанда 17,6 кДж энергия бөлінеді, оны жасуша пайдаланады.

Сұрақ 3.ДНК құрылысы мен қызметі

Нуклеин қышқылдары (лат.nucleus — ядро) — құрамында фосфоры бар биополемерлер. Табиғатта өте көп тараған. Молекулалары нуклеотидтерден тұрады, бір нуклеотидтіқ 5'-фосфор арасындағы эфирлік байланысы мен келесі нуклеотидтің углевод қалдығының 3'-гидроксилі арасы эфир байланысымен нуклеин қышқылдары углеводты-фосфаттықаққасын калайды. Нуклеин қышқылдары жоғарғы полимерлі тізбектері ондаған немесе жүздеген нуклеотидтің қалдықтарынан тұрады. Олардың м. с. 105—1010. Нуклеин қышқылдары құрамына кіретін мономерлерінің (дезокси- немесе рибонуклеотидтер) түріне қарай ДНҚжәңе РНҚ деп бөлінеді.

Нуклеин қышқылдары тірі жасуша ядросының маңызды құрам бөлігі. Нуклеин қышқылдары (НҚ) рибонуклеин қышқылы (РНҚ) және дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) болып екі үлкен түрге бөлінеді. Тірі организмнің құрамына нуклеин қышқылдарының екі түрі де кіреді. Нуклеин қышқылдары жоғары молекулалы гетерополимерлі қосылыстар.

Нуклеин қышқылдарының толық емес гидролизі нәтижесінде нуклеотидтер түзіледі (25-сызбанұсқа). Олар нуклеин қышқылдары полимер тізбегінде қайталанып отыратын күрделі құрылым буындары (монометрлері). Ал нуклеотидтерді одан әрі гидролиздесе, ортофосфор қышқылын және пентоза мен азотты негізге айырылатын нуклеозидтерді түзеді.Яғни, нуклеин қышқылдарының құрамына азотты негіздер (пиримидинді, пуринді), фосфор қышқылы және моносахаридтер (рибоза мен дезоксирибоза) кіреді. Нуклеин қышқылдары құрамындағы моносахаридтердің қалдығына байланысты рибонуклеин қышқылы және дезоксирибонуклеин қышқылы болып екіге бөлінеді. ДНҚ молекулалық массалары бірнеше мыңнан ондаған миллионға жетеді.

Дезоксирибонуклеин қышқылы. Құрылысы. ДНҚ молекуласы – ең ірі биополимерлер. ДНҚ нуклеотидінің құрамына азотты негіздерден:аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т) және цитозин (Ц), көмірсу дезоксирибоза және фосфор қышқылының қалдығы кіреді   (Сурет 3.) Нуклеотидтер бір – бірінен азотты негіздер арқылы ажыратылады.

Сурет 3. Нуклеотид құрылысының сызбасы.

Екі азотты негіз цитозин мен тимин – пиримидиннің туындылары. Аденин мен гуанин пурин туындыларына жатады. ДНҚ жіпшесіне нуклеотидтердің байланысуы бір нуклеотидтің көмірсу арқылы және көрші фосфор қышқылының қалдығымен ковалентті байланысуы арқылы жүзеге асады.

Сурет 5. ДНҚ тізбегінің комплементарлығы.

1953 жылы Джеймс Уотсон мен Фрэнсис Крик ұсынған моделге сәйкес ДНҚ молекуласы екі жіпшеден тұрады. (Сурет 4.) Екі жіпшеде жалпы остің айналасында бірге оралады. Екі еселенген ДНҚ спиралында оның екі жібі антипараллель орналасады, яғни бір - біріне қарама қарсы. Олар комплементарлы (бір – біріне сәйкес келетін) азотты негіздер арасында түзілетін сутектік байланыстар көмегімен қатар ұсталады. Аденин тиминге комплементарлы, ал гуанинге цитозин. Аденин мен тиминнің арасында екі сутектік байланыс, гуанин мен цитозиннің арасында үш сутектік байланыс бар (Сурет 5.)

ДНҚ ядрода орналасады, онда ол ақуызбен бірге хромосоманың ұзыншақ құрылымын түзеді. Хромосомалар ядроның бөлінуі кезінде микроскоп арқылы анық көрінеді.

ДНҚ митохондрия мен пластидтерде (хлоропластар мен лейкопластарда) болады, оның молекулалары сақиналы құрылым түзеді.

Ф.Криктің ұсынған молекулярлық биологияның негізгі ережелеріне сәйкес, генетикалық ақпараттың тасымалдануы жүзеге асады:

1)  Бір ДНҚ молекуласынан екіншісіне репликация жолымен;

2)  ДНҚ- дан  а-РНҚ арқылы (м РНҚ) ақуызға

Нуклеин қышқылдарының макромолекуласының өздігінен қалыптасу процесі      (репликация) генетикалық ақпараттың дәл көшірілуін және оның ұрпақтан – ұрпаққа

берілуін қамтамасыз етеді (Сурет 6.)

Сурет 6. Жасушадағы генетикалық материалдың репликациясы, траскрипциясы және трансляциясы сызбасы.

1-ДНҚ; 2-ДНҚ полимераза;3- РНҚ полимераза; 4-рРНҚ; 5-аРНҚ; 6-тРНҚ; 7-рибосома; 8-ақуыз тізбегі; 9-белсенділікті арттыратын фермент; 10-аминқышқылдары.

ДНҚ молекуласының құрылымдық негізіндегі комплементарлық принципі жасушаның тіршілік циклінде бөлінер алдындағы интерфазаның синтетикалық кезеңінде жаңа молекулалардың қалай түзілетіндігін түсінуге көмектеседі.

Репликация (редупликация) бұл ДНҚ-ның өздігінен екі еселену процесі  (Сурет 7.),  жасушаның тіршілік циклінің белгілі кезеңінде жүзеге асады және синтетикалық деп аталады. Ол ДНҚ құрылымының тұрақты болуын сақтайды және ферменттердің қатысуы арқылы іске асады. Процесс ферменттердің сутектік байланысының үзілуінен және екі комплементарлы тізбектің бөлінуінен басталады. Әрбір тізбек матрица есебінде қолданылады. Молекула синтезінде сондай-ақ ферменттерде қатысады. Әрбір жас молекула өзіне міндетті түрде бір аналық және бір жаңа спираль  қосады. Репликацияның мұндай әдісі жартылай консервативті деп аталады. Ол аналық ДНҚ молекуласында жазылған ақпараттың жас молекулаға дәл берілуін қамтамасыз етеді. Егер әртүрлі факторлардың әсерінен репликация процесінде ДНҚ молекуласында нуклеотидтердің саны мен реттілігінде өзгеріс жүрсе, онда мутация болады. ДНҚ молекуласының өзгерісті түзету және бастапқы құрылымын қайта қалпына келтіру қабілеті репарация деп аталады.

Қызметі ДНҚ – лар әртүрлі. Тұқым қуалаушылық ақпаратын сақтайтын ДНҚ оның молекуласын түзетін, нуклеотидтердің реттілігі түрінде ақпаратты сақтайды.

Генетикалық ақпаратты тасымалдау: жас жасушаға ақпарат беру мүмкіндігі хромосомалардың хроматидттерге бөлшектенуі ДНҚ молекуласының кезекті редупликациясымен бірге жүзеге асады. Онда ақуыз молекуласындағы амин қышқылдарының реттіліктері туралы генетикалық ақпаратты кодталған. Бір полипептидтік тізбектегі ақпарат тасымалдайтын, ДНҚ-нің бөлігі ген деп аталады.

Құрылымдық: ДНҚ хромосомада құрылымдық компонент есебінде қатысады.

Сұрақ 4. РНК құрылысы мен қызметі

Рибонуклеин қышқылы. Жасушадағы ақпаратты тасымалдау және тарату рибонукеин қышқылының қатысымен жүзеге асады. РНҚ бірнеше түрге  бөлінеді: рибосомды, тасымалдау және ақпараттық. РНҚ нуклеотиді азотты негіздер (аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) және урацил (У)), көмірсу – рибоза және фосфор қышқылының қалдығынан тұрады. РНҚ молекуласы бір тізбектен құралады. Олар ядрошықта, цитоплазмада, рибосомада, митохондрияда және пластидтерде орналасады.

Рибосомдық РНҚ (р РНҚ) жасушадағы барлық РНҚ-ның 85% құрайды. Ол ядрошықта синтезделеді, ақуызбен қосылысы эукариот, прокариот рибосомалары, митохондрия және пластидтер құрамына кіреді. Рибосома бетінде ақуыз синтезі жүреді.

Ақпараттық РНҚ (аРНҚ) жасушадағы барлық РНҚ-ның шамамен 5% құрайды. Ол транскрипция процесінде ДНҚ молекуласының белгілі бөлігінде – генде синтезделеді. Құрылысы жағынан аРНҚ белгілі ақуыздың синтезі туралы ақпараты бар ДНҚ молекуласының бөлігімен комплементарлы. аРНҚ ДНҚ молекуласының белгілі бір молекуласының көшірмесі болып табылады. а РНҚ ДНҚ млоекуласында көшірілген тұқым қуалау ақпаратын р РНҚ – ға береді де өзі ыдырап кетеді. Сондықтан а РНҚ ақуыз молекуласының синтезі үшін матрица болып есептеледі. (Сурет 8.)

Тасымалдаушылық РНҚ (тРНҚ) барлық РНҚ- ның шамамен 10% құрайды, ол ядрошықта синтезделеді, нуклеотидтердің қысқа тізбегінен тұрады және цитоплазмада орналасады. Тасымалдау РНҚ  арнаулы аминқышқылдарын қосып алады және оларды ақуыз синтезі жүретін орынға әкеледі, яғни рибосомаға. Оның пішіні үш жапырақша тәрізді. Бір шетінде арнаулы аминқышқылын  кодтайтын нуклеотид триплет орналасады. Екінші шетінде аминқышқылы қосылатын нуклеотид триплеті орналасады. (Сурет 9). Әрбір аминқышқылының өзінің тРНҚ-сы болады. Табиғатта РНҚ-ның тағы бір түрі вирустық РНҚ болады. Ол вирустарда тұқым қуалау ақпаратын сақтау және беру қызметін атқарады.

Аденозинтрифосфор қышқылы (АТФ) - бұл азоттық негіз адениннен, қант рибозадан және фосфор қышқылының үш  қалдығынан тұратын нуклеотид. Фосфор қышқылы молекуласының  арасындағы байланыс энергияға бай. Оны макроэргиялық деп атайды. АТФ молекуласында жасушада жүретін биохимиялық процестерге қажетті энергияның үлкен мөлшері жинақталады. АТФ синтезі митохондрияда жүреді. АТФ молекуласы тұрақсыз және өзінен бір немесе екі молекула фосфатты бөлуге қабілетті, сол кезде жасушаның барлық тіршілік қызметін қамтамасыз ететін энергияның үлкен мөлшері бөлінеді. АТФ молекуласынан бір молекула фосфат бөлінгенде 40 кДж энергия бөлінеді.

АТФ            АДФ + Ф + 40кДж;

АДФ            АМФ + Ф + 40 кДж;

Аденозинмонофосфор қышқылы (АМФ) барлық РНҚ құрамына кіреді. АМФ өзіне екі молекула фосфор қышқылын қосып алып АТФ –ке айналады және биологиялық процестерге қажетті энергия көзі болады.

ДНҚ мен РНҚ құрамының айырмашылығы — нуклеин қышқылын толық гидролиздеу арқылы анықталды. Оларды гидролиздегенде, әр түрлі заттардың қоспасы түзіледі. Нуклеин қышқылдары құрамында көмірсудың гидроксил тобы мен фосфор қышқылының арасында күрделі эфирлік байланыс түзіледі, ал азотты негіз көмірсудың жанынан жалғасады. Полинуклеотидтің құрылысын сызбанұсқамен былай өрнектеуге болады:ақуыздар сияқты нуклеин қышқылдары әр түрлі болады. Олардың организмдегі функциясы да әр алуан. Нуклеин қышқылдарының да ақуыздар сияқты әр түрлі құрылымдары болады.

Нуклеин қышқылының бірінші құрылымында мононуклеотидтер белгілі тәртіппен орналасады.

Нуклеин қышқылының екінші құрылымы макромолекулалардың кеңістікте қос шиыршық болып орналасуын көрсетеді. Бұл кезде молекулалар арасында және молекула ішінде сутектік байланыс арқылы әрекеттесу болады.

ДНҚ-ның қос оралмалы сызбанұсқасында таспамен көрсетілгендері фосфор қышқылымен көмірсулардың полиэфирінің макромолекуласы. Бұларды қосып жатқан түзулер пиримидин және пурин туындылары, олар комплементарлы жұптар.

Нуклеин қышқылының үшіншілік щрылымы — ДНҚ мен РНҚ-ның кеңістікте шумақталып орналасуы.

Нуклеин қышқылдарының маңызы

Нуклеин қышқылдары биологиялық тұрғыдан маңызды рөл атқарады. Олар тірі организмдердегі генетикалық ақпаратты сақтайтын және тасымалдайтын жасушаның (жасушаның) маңызды кұрам бөліктері болып табылады. Нуклеин қышқылдары ақуыз биосинтезіне қатысады және тірі организмдерде тұқым қуалаушылықты сақтап, оның бір ұрпақтан екінші ұрпаққа берілуін қамтамасыз етеді. ДНҚ жасуша ядросының хромосомасында (99%), рибосомаларда және хлоропластарда, ал РНҚ ядрошықтарда, рибосомаларда, митохондрияда, пластидтер мен дитоплазмада кездеседі.

Олар жасушаның қай бөлігінде шоғырланса, соған байланысты қызмет атқарады. ДНҚ организмдегі тұқым қуалаушылық ақпаратты сақтайтын гендердің құрылыс материалы болып табылады. Ал РНҚ үш түрлі болғандықтан: рибосомдық (р-РНҚ); тасымалдаушы (т-РНҚ) және ақпараттық (а-РНҚ) әр түрлі қызметтер атқарады. ДНҚ мен РНҚ қызметтері 1940 жылдардан бастап анықталып, түрлі биологиялық тәжірибелер арқылы дәлелденген. Осы зерттеулер нәтижесінде молекулалық генетика ғылымы жедел дами бастады.

Өзін – өзі тексеруге арналған сұрақтар:

1. ДНК құрылысының ерекшеліктерін атаңыз?

2. РНК молекуласының ерекшеліктері қандай?

3. Жасушадағы РНҚ түрлерін  және ақуыз синтезіндегі рөлін ата.

4. ДНК қызметі қандай?

5. Цитологияда нуклейн қышқылдары жасуша басшысы, ал ақуыздар оның жұмысшысы деген ұғым бар сіздің көзқарасыңыз.

6. Нуклеин қышқылдары биологиялық тұрғыдан қандай рөл атқарады?

Интерактивті тақтадан тапсырмалар көрсетіледі

Тапсырма 1. Жасушаның қызметі мен құрылымының ұқсастықтарын көрсет

Жасуша құрылымы	жауап	Қызметтері
Жасуша қабығы		осмостық қысымның реттелуі
Цитоплазма		Фотосинтез
Ядро		Көмірсулар мен майлар синтезі
Митохондрия		Жасуша бөлінуіне қатысу
Гольджи кешені		Жасушаның  асқорыту мүшесі
Ядрошық		Жасушаның қоршаған ортамен қатынасын қамтамасыз ету
Хромосома		Жасуша формасын сақтап тұру
Гранулалықэндоплазмалық тор		Генетикалық ақпаратты сақтағыш
Агранулалық эндоплазмалық тор		Ақуыз синтезі
Вакуольдер		генетикалық ақпараттың жүзеге асуы
Лизосомалар		Демалудың соңғы сатысы
Пластидтер		АТФ синтезі
Центриольдар		Жасушаға активті  зат тасмалдауды қамтамасыз ету
		органикалық заттардың қаптамасын  дайындау
		Ағзадан ыдыраған заттарды  шығару
		Физиологиялық және химиялық заттардың  ағатын орыны

Кластер

Құрылымдық

Каталитикалық

 тақырыбы «Ақуыз»  

Альбумин Глобулин Гистон Фибриноген

Тапсырма №3. Сөзжұмбақты шешіңіз «Тірі  материяны  ұйымдастыру  деңгейі»

№1

1.      Тірі  материяның  ұйымдастыру  деңгейің, жер шарының  барлық экожүйемен байланысты құрылымы

2.      Қоршаған орта мен ағзалардың қарым-қатынасын оқытатын деңгей

3.      Белгілі бір кеңістікте  мекендейтін, жалпы бірдей генофоны бар,бір түр дараларының жиынтығы,

4.      Тірі ағзалардың маңызды стуктуралық және функционалдық бірлігі

5.      Тірішіліктің  барлық құрылымынан тұратын, тіршіліктің  ұйымдастыруының  бастапқы деңгейі

6.      Бір жасушалы және көп жасушалы ағзалармен берілген ағза біртұтастығын оқытатын деңгей

7.      Тірі ағзалардың әсерінен дамыған жердің сыртқы  қабаты

8.      Бір-бірімен зат,энергия,ақпарат алмасу  арқылы байланысқан  және тіршілік ету ортасы бір  тірі ағзалар жиынтығы

9.      Тірі жүйе құрамына  кіретін,  құрылымы органикалық және биорганикалық молекулалардан тұратын деңгей