AMINOKWASY

AMINOKWASY

Alanina (Ala)

Arginina (Arg)

Asparagina (Asn)

Cysteina (Cys)

Fenyloalanina (Phe)

Glicyna (Gly)

Glutamina (Gln)

Histydyna (His) Izoleucyna (Ile) Kwas asparginowy

(Asp)

Kwas glutaminowy (Glu)

Leucyna (Leu)

Lizyna (Lys)

Metionina (Met)

Prolina (Pro)

Seryna (Ser)

Treonina (Thr)

Tryptofan (Trp)

Tyrozyna (Tyr) Walina (Val)



Związki organiczne

Związki organiczne

, pochodne

, pochodne

węglowodorów, zawierające co najmniej

węglowodorów, zawierające co najmniej

jedną grupę aminową (-NH2) i jedną grupę

jedną grupę aminową (-NH2) i jedną grupę

karboksylową (-COOH).

karboksylową (-COOH).



Postać ogólna aminokwasów:

Postać ogólna aminokwasów:

H

H

2

2

N

N

–

–

R

R

–

–

COOH

COOH

grupa

grupa

grupa grupa

grupa grupa

aminowa

aminowa

węglo- karboksylowa

węglo- karboksylowa

wodorowa

wodorowa

Aminokwasy dzielimy ze względu na odczyn

Aminokwasy dzielimy ze względu na odczyn

na:

na:

-

obojętne

obojętne

(pI przy pH ok. 6,3),

(pI przy pH ok. 6,3),

-

zasadowe

zasadowe

(pI w zakresie zasadowym pH) i

(pI w zakresie zasadowym pH) i

-

-

kwaśne

kwaśne

(pI w zakresie kwaśnym pH).

(pI w zakresie kwaśnym pH).



Ze względu na charakter reakcji

Ze względu na charakter reakcji

katabolicznych aminokwasy

katabolicznych aminokwasy

dzieli się na:

dzieli się na:

-

cukrotwórcze

cukrotwórcze

(glikogenne),

(glikogenne),

włączające się w metabolizm cukrów

włączające się w metabolizm cukrów

-

ketogenne

ketogenne

, dostarczające

, dostarczające

produktów charakterystycznych dla

produktów charakterystycznych dla

przemiany tłuszczów.

przemiany tłuszczów.

-

Odrębną grupę stanowią aminokwasy

Odrębną grupę stanowią aminokwasy

biorące udział w gospodarce

biorące udział w gospodarce

układami zawierającymi jeden węgiel

układami zawierającymi jeden węgiel

(np. HCHO).

(np. HCHO).

Inne właściwości aminokwasów:

Inne właściwości aminokwasów:

-

są to substancje krystaliczne

są to substancje krystaliczne

-

z

z

reguły dobrze rozpuszczalne w

reguły dobrze rozpuszczalne w

wodzie

wodzie

- są amfoteryczne ( reagują z kwasami i

- są amfoteryczne ( reagują z kwasami i

zasadami)

zasadami)

-

cząsteczki aminokwasów łączą się

cząsteczki aminokwasów łączą się

wiązaniami peptydowymi w

wiązaniami peptydowymi w

makromolekuły – peptydy

makromolekuły – peptydy

-

( białka)

( białka)



Niektóre aminokwasy stanowią

Niektóre aminokwasy stanowią

produkty wyjściowe do biosyntezy

produkty wyjściowe do biosyntezy

ważnych hormonów, np. z tyrozyny

ważnych hormonów, np. z tyrozyny

powstaje tyroksyna i adrenalina.

powstaje tyroksyna i adrenalina.



Rośliny mogą syntetyzować

Rośliny mogą syntetyzować

wszystkie aminokwasy, zwierzęta są

wszystkie aminokwasy, zwierzęta są

zdolne do syntezy tylko niektórych

zdolne do syntezy tylko niektórych

(

(

aminokwasy endogenne

aminokwasy endogenne

),

),

pozostałe (

pozostałe (

aminokwasy

aminokwasy

egzogenne

egzogenne

) muszą pobierać z

) muszą pobierać z

pokarmem.

pokarmem.



Aminokwasy egzogenne

Aminokwasy egzogenne

IAA - indispensable amino acids)

IAA - indispensable amino acids)

Do aminkowasów niezbędnych dla człowieka zalicza

Do aminkowasów niezbędnych dla człowieka zalicza

się 8, z 2 dodatkowymi (histydyna i arginina) u

się 8, z 2 dodatkowymi (histydyna i arginina) u

dzieci.

dzieci.

-

Fenyloanalina

Fenyloanalina

(phenylalanine, Phe)

(phenylalanine, Phe)



Izoleucyna

Izoleucyna

(isoleucine, Ile)

(isoleucine, Ile)



Leucyna

Leucyna

(leucine, Leu)

(leucine, Leu)



Lizyna

Lizyna

(lysine, Lys)

(lysine, Lys)



Metionina

Metionina

(methionine, Met)

(methionine, Met)



Treonina

Treonina

(threonine, Thr)

(threonine, Thr)



Tryptofan

Tryptofan

(tryptophan, Trp)

(tryptophan, Trp)



Walina

Walina

(valine, Val)

(valine, Val)

U innych ssaków, zestaw aminokwasów egzogennych

U innych ssaków, zestaw aminokwasów egzogennych

może być w części odmienny, np. dla kotów

może być w części odmienny, np. dla kotów

niezbędnynm aminokwasem jest Tauryna.

niezbędnynm aminokwasem jest Tauryna.

Charakterystyka poszczególnych aminokwasów:

Charakterystyka poszczególnych aminokwasów:

-

izoleucyna

izoleucyna

,

,

leucyna

leucyna

- aminokwasy

- aminokwasy

rozgałęzione, występujące w kukurydzy i

rozgałęzione, występujące w kukurydzy i

mleku.

mleku.

-

Są wykorzystywane jako materiał budulcowy i

Są wykorzystywane jako materiał budulcowy i

energetyczny dla pracującego mięśnia. Nie

energetyczny dla pracującego mięśnia. Nie

przechodzą przez wątrobę i dlatego

przechodzą przez wątrobę i dlatego

praktycznie natychmiast trafiają do

praktycznie natychmiast trafiają do

potrzebujących je mięśni.

potrzebujących je mięśni.



walina

walina

- aminokwas rozgałęziony,

- aminokwas rozgałęziony,

działanie jak wyżej,

działanie jak wyżej,

najobficiej występuje

najobficiej występuje

w białku siemienia

w białku siemienia

lnianego.

lnianego.



lizyna

lizyna

- buduje chrząstki,

- buduje chrząstki,

konieczna do produkcji białka,

konieczna do produkcji białka,

wraz z witaminą C tworzą

wraz z witaminą C tworzą

L-karnitynę.

L-karnitynę.



metionina

metionina

- działa ochronnie

- działa ochronnie

na komórki wątroby, ułatwia

na komórki wątroby, ułatwia

szybkie pozbycie się tkanki

szybkie pozbycie się tkanki

tłuszczowej. Najobficiej

tłuszczowej. Najobficiej

występuje w białku jaja i mleka.

występuje w białku jaja i mleka.



fenyloalanina

fenyloalanina

- niezbędna do

- niezbędna do

syntezy hormonów tyroksyny

syntezy hormonów tyroksyny

i adrenaliny. Ponieważ

i adrenaliny. Ponieważ

przekształca się w tyrozynę,

przekształca się w tyrozynę,

dlatego też ma zastosowanie

dlatego też ma zastosowanie

w leczeniu depresji.

w leczeniu depresji.



treonina

treonina

- ważny składnik

- ważny składnik

kolagenu, który jest głównym

kolagenu, który jest głównym

składnikiem podporowym

składnikiem podporowym

tkanki łącznej.

tkanki łącznej.



tryptofan

tryptofan

- prekursor serotoniny,

- prekursor serotoniny,

może uwalniać hormon wzrostu.

może uwalniać hormon wzrostu.

Pomaga kontrolować

Pomaga kontrolować

nadaktywność u dzieci,

nadaktywność u dzieci,

łagodzi stres,

łagodzi stres,

dobry dla serca.

dobry dla serca.

Pomaga w kontroli wagi

Pomaga w kontroli wagi

i umożliwia wzrost

i umożliwia wzrost

hormonów potrzebnych

hormonów potrzebnych

do produkcji witaminy B6 i niacyny

do produkcji witaminy B6 i niacyny

Aminokwasy niezbędne u dzieci:

Aminokwasy niezbędne u dzieci:

-

arginina

arginina

- może zwiększać

- może zwiększać

wydzielanie insuliny i

wydzielanie insuliny i

hormonu wzrostu.

hormonu wzrostu.

-

histydyna

histydyna

- niezbędna w

- niezbędna w

mięśniach, gdyż bierze

mięśniach, gdyż bierze

udział w syntezie

udział w syntezie

białka i

białka i

hemoglobiny.

hemoglobiny.

Aminokwasy endogenne

Aminokwasy endogenne



ang.DAA - dispensable amino acids

ang.DAA - dispensable amino acids

To aminokwasy, które organizm zwierzęcy

To aminokwasy, które organizm zwierzęcy

może syntetyzować samodzielnie

może syntetyzować samodzielnie

Aminokwasy endogenne u człowieka to:

Aminokwasy endogenne u człowieka to:



Alanina

Alanina

(alanine, Ala)

(alanine, Ala)

przyspiesza metabolizm

przyspiesza metabolizm

mięśni poprzez przenoszenie do wątroby resztek

mięśni poprzez przenoszenie do wątroby resztek

węglowych, które zużyte są do syntezy glukozy

węglowych, które zużyte są do syntezy glukozy



Asparagina

Asparagina

(asparagine, Asn)

(asparagine, Asn)

redukuje poziom

redukuje poziom

amoniaku

amoniaku



Cysteina

Cysteina

(cysteine, Cys)

(cysteine, Cys)

bierze udział w odtruwaniu

bierze udział w odtruwaniu

organizmu

organizmu



Cystyna

Cystyna

(cystine)

(cystine)

niezbędna do syntezy białek osocza,

niezbędna do syntezy białek osocza,

bierze udział w syntezie kreatyny, glukagonu, insuliny

bierze udział w syntezie kreatyny, glukagonu, insuliny

P
o
m
a
g
a

k
o
n
t
r
o
l
o
w
a
ć
n
a
d
a
k
t
y
w
n
o
ś
ć
u

d
z
i
e
c
i
,
ł
a
g
o
d
z
i
s
t
r
e
s
,
d
o
b
r
y
d
l
a

s
e
r
c
a
.

ˇ
P
o
m
a
g
a

w

k
o
n
t
r
o
l
i
w
a
g
i
i
u
m
o
ż
l
i
w
i
a

w
z
r
o
s
t
h
o
r
m
o
n
ó
w

p
o
t
r
z
e
b
n
y
c
h

d
o

p
r
o
d
u
k
c
j
i
w
i
t
a
m
i
n
y
B
6

i
n
i
a
c
y
n
y



Cytrulina

Cytrulina

(citruline)

(citruline)

stymuluje układ immunologiczny,

stymuluje układ immunologiczny,

pomaga w wytwarzaniu energii organizmu, odtruwa wątrobę z

pomaga w wytwarzaniu energii organizmu, odtruwa wątrobę z

produktów zawierających amoniak.

produktów zawierających amoniak.



Glicyna

Glicyna

(glycine, Gly)

(glycine, Gly)

opóznia zwyrodnienie mięśni poprzez

opóznia zwyrodnienie mięśni poprzez

dostarczanie dodatkowej keratyny,bardzo ważna przy budowie

dostarczanie dodatkowej keratyny,bardzo ważna przy budowie

czerwonych krwinek do organizmu, a także przy syntezie glukozy

czerwonych krwinek do organizmu, a także przy syntezie glukozy

i keratyny - dwóch ważnych substancji dla produkcji energii.

i keratyny - dwóch ważnych substancji dla produkcji energii.



Glutamina

Glutamina

(glutamine, Gln) w

(glutamine, Gln) w

spomaga pamięć,

spomaga pamięć,

koncentrację i prawidłowe funkcjonowanie aktywności

koncentrację i prawidłowe funkcjonowanie aktywności

umysłowej.

umysłowej.



Homoseryna

Homoseryna

(homoserine, Hse)

(homoserine, Hse)



Hydroksylizyna

Hydroksylizyna



Ornityna

Ornityna

(ornithine)

(ornithine)



Hydroksyprolina

Hydroksyprolina



Karnityna

Karnityna

(carnitine)

(carnitine)

pomaga w kontrolowaniu wagi i

pomaga w kontrolowaniu wagi i

przemiany tłuszczowej w organizmie, zmniejsza ryzyko

przemiany tłuszczowej w organizmie, zmniejsza ryzyko

wystąpienia schorzeń serca, do produkcji tego kwasu organizm

wystąpienia schorzeń serca, do produkcji tego kwasu organizm

potrzebuje lizyny i witamin B1 i B6 wraz z żelazem.

potrzebuje lizyny i witamin B1 i B6 wraz z żelazem.



Prolina

Prolina

(proline, Pro)

(proline, Pro)

ważny składnik w budowie tkanek.

ważny składnik w budowie tkanek.



Kwas asparaginowy

Kwas asparaginowy

(aspartic acid, Asp)

(aspartic acid, Asp)

buduje

buduje

barierę przeciwko immunologlobinom i przeciwciałom układu

barierę przeciwko immunologlobinom i przeciwciałom układu

immunologicznego, ma duże znaczenie dla przemiany

immunologicznego, ma duże znaczenie dla przemiany

węglowodanów w energię mięśniową

węglowodanów w energię mięśniową



Kwas glutaminowy

Kwas glutaminowy

(glutamic acid, Glu)

(glutamic acid, Glu)

ważny

ważny

składnik metaboliczny w układzie immunnologicznym, do

składnik metaboliczny w układzie immunnologicznym, do

produkcji energii i funkcji mózgu.

produkcji energii i funkcji mózgu.



Kwas gamma – aminomasłowy

Kwas gamma – aminomasłowy

(gamma-

(gamma-

aminobutyric acid)

aminobutyric acid)

jest ważny dla uzyskania opanowania,

jest ważny dla uzyskania opanowania,

ponieważ hamuje komórki nerwowe przed wyładowaniem,

ponieważ hamuje komórki nerwowe przed wyładowaniem,

pomaga wstrzymać niepokój i nadaktywność.

pomaga wstrzymać niepokój i nadaktywność.



Seryna

Seryna

(serine, Ser)

(serine, Ser)

wspomaga pamięć, funkcjonowanie

wspomaga pamięć, funkcjonowanie

systemu nerwowego, bardzo ważna przy produkcji energii w

systemu nerwowego, bardzo ważna przy produkcji energii w

komórce.

komórce.



Tauryna w

Tauryna w

ażna dla mięśni i w zaburzeniach serca, pomaga

ażna dla mięśni i w zaburzeniach serca, pomaga

w trawieniu tłuszczów (znajduje się w żółci), a także przy

w trawieniu tłuszczów (znajduje się w żółci), a także przy

hipoglikemii i nadciśnieniu, jest związana z epilepsją i

hipoglikemii i nadciśnieniu, jest związana z epilepsją i

niepokojem.

niepokojem.

Zastosowanie aminokwasów:

Zastosowanie aminokwasów:



Naturalne aminokwasy są stosowane w lecznictwie

Naturalne aminokwasy są stosowane w lecznictwie

w przypadkach nieprawidłowej gospodarki

w przypadkach nieprawidłowej gospodarki

białkowej, np. złego przyswajania białka lub dużej

białkowej, np. złego przyswajania białka lub dużej

jego utraty spowodowanej przewlekłymi

jego utraty spowodowanej przewlekłymi

chorobami, marskością wątroby lub operacjami

chorobami, marskością wątroby lub operacjami

chirurgicznymi.

chirurgicznymi.



Aminokwasy naturalne są również wykorzystywane

Aminokwasy naturalne są również wykorzystywane

jako surowce w syntezie leków.

jako surowce w syntezie leków.



Wśród aminokwasów aromatycznych duże

Wśród aminokwasów aromatycznych duże

znaczenie ma kwas antranilowy o-H2NC6H4COOH

znaczenie ma kwas antranilowy o-H2NC6H4COOH

stosowany w przemyśle barwników oraz do syntezy

stosowany w przemyśle barwników oraz do syntezy

indyga oraz kwas p-aminobenzoesowy (PAB)

indyga oraz kwas p-aminobenzoesowy (PAB)

występujący w drożdżach, który zalicza się do

występujący w drożdżach, który zalicza się do

witamin grupy B i jest wykorzystywany w żywieniu,

witamin grupy B i jest wykorzystywany w żywieniu,

do badań mikrobiologicznych i biochemicznych.

do badań mikrobiologicznych i biochemicznych.

KWASY

KWASY

NUKLEINO

NUKLEINO

WE

WE

Budowa kwasów nukleinowych

Budowa kwasów nukleinowych

Kwasy nukleinowe odkrył w

Kwasy nukleinowe odkrył w

roku 1869 Miescher. Znalazł

roku 1869 Miescher. Znalazł

je on w komórkach ropnych,

je on w komórkach ropnych,

w spermie ryb i w innym

w spermie ryb i w innym

materiale biologicznym.

materiale biologicznym.

W organizmach żywych

W organizmach żywych

występują dwa rodzaje kwasów

występują dwa rodzaje kwasów

nukleinowych:

nukleinowych:



Kwas dezoksyrybonukleinowy – DNA

Kwas dezoksyrybonukleinowy – DNA



Kwas rybonukleinowy - RNA

Kwas rybonukleinowy - RNA

Ogólny

Ogólny

schemat

schemat

budowy

budowy

kwasów

kwasów

nukleinowych

nukleinowych

Podstawowym

Podstawowym

monomerem

monomerem

łańcucha

łańcucha

kwasów

kwasów

nukleinowych

nukleinowych

jest nukleotyd:

jest nukleotyd:

Nukleotydy zbudowane są z:

Nukleotydy zbudowane są z:



Zasad azotowych - purynowych i

Zasad azotowych - purynowych i

pirymidynowych

pirymidynowych



Składniki cukrowe (ryboza, 2 –

Składniki cukrowe (ryboza, 2 –

dezoksyryboza)

dezoksyryboza)



Reszta kwasu fosforowego

Reszta kwasu fosforowego

Zasady azotowe:

Zasady azotowe:



Zasady

Zasady

purynowe

purynowe

zawierające

zawierające

dwupierścienio

dwupierścienio

wą purynę

wą purynę



Zasady

Zasady

pirymidynowe

pirymidynowe

zawierające

zawierające

jednopierścienio

jednopierścienio

wą pirymidynę

wą pirymidynę

Zasady azotowe występujące w

Zasady azotowe występujące w

DNA i RNA

DNA i RNA

Składnik cukrowy nukleotydu:

Składnik cukrowy nukleotydu:

W kwasach nukleinowych

W kwasach nukleinowych

wyróżniamy struktury:

wyróżniamy struktury:



Pierwszorzędową – determinuje kolejność

Pierwszorzędową – determinuje kolejność

ułożenia zasad azotowych w łańcuchu

ułożenia zasad azotowych w łańcuchu



Drugorzędową – określa kształt

Drugorzędową – określa kształt

przestrzenny makrocząsteczki

przestrzenny makrocząsteczki



Trzeciorzędowa – występuje w przypadku

Trzeciorzędowa – występuje w przypadku

fałdowania się dwuniciowych odcinków

fałdowania się dwuniciowych odcinków

cząsteczki; może tworzyć struktury

cząsteczki; może tworzyć struktury

Struktura pierwszorzędowa DNA

Struktura pierwszorzędowa DNA

Struktura pierwszorzędowa RNA

Struktura pierwszorzędowa RNA

Struktura drugorzędowa DNA

Struktura drugorzędowa DNA

Struktura drugorzędowa DNA

Struktura drugorzędowa DNA

Struktura drugorzędowa RNA

Struktura drugorzędowa RNA

Struktura

Struktura

drugorzędowa RNA jest

drugorzędowa RNA jest

mniej poznana niż

mniej poznana niż

struktura DNA. RNA

struktura DNA. RNA

zbudowany jest z

zbudowany jest z

pojedynczej nici

pojedynczej nici

polinukleotydowej.

polinukleotydowej.

Niektóre jej odcinki

Niektóre jej odcinki

mogą być jednak

mogą być jednak

komplementarne.

komplementarne.

Powstają wtedy

Powstają wtedy

charakterystyczne

charakterystyczne

pętle.

pętle.

Struktura trzeciorzędowa

Struktura trzeciorzędowa

Odgrywają ważną

Odgrywają ważną

rolę w procesie

rolę w procesie

regulacji ekspresji

regulacji ekspresji

informacji

informacji

genetycznej. Np.:

genetycznej. Np.:

struktura "szpilki do

struktura "szpilki do

włosów" odgrywa

włosów" odgrywa

rolę w terminacji

rolę w terminacji

transkrypcji.

transkrypcji.

DNA

DNA

d

d

eoxyribo

eoxyribo

n

n

ucleic

ucleic

a

a

cid

cid

Zbudowany jest z czterech

Zbudowany jest z czterech

rodzajów nukleozydów:

rodzajów nukleozydów:



dezoksyadenozyny (dAMP)

dezoksyadenozyny (dAMP)



dezoksyguanozyny (dGMP)

dezoksyguanozyny (dGMP)



dezoksycytydyny (dCMP)

dezoksycytydyny (dCMP)



dezoksytymidyny (dTMP).

dezoksytymidyny (dTMP).

Budowa DNA

Budowa DNA



Złożona jest z dwóch przeciwbieżnych i

Złożona jest z dwóch przeciwbieżnych i

komplementarnych do siebie łańcuchów

komplementarnych do siebie łańcuchów

kwasu dezoksyrybonukleinowego

kwasu dezoksyrybonukleinowego



Ma kształt helisy

Ma kształt helisy



Zasady purynowe i pirymidynowe znajdują

Zasady purynowe i pirymidynowe znajdują

się wewnątrz, a fosforany i reszty

się wewnątrz, a fosforany i reszty

dezoksyrybozy – na zewnątrz helisy

dezoksyrybozy – na zewnątrz helisy



Dwa łańcuchy DNA łączą się ze sobą

Dwa łańcuchy DNA łączą się ze sobą

wiązaniami wodorowymi pomiędzy

wiązaniami wodorowymi pomiędzy

zasadami azotowymi, tworząc

zasadami azotowymi, tworząc

komplementarne pary

komplementarne pary

Na powierzchni

Na powierzchni

helisy można

helisy można

wyróżnić dwa

wyróżnić dwa

zagłębienia,

zagłębienia,

zwane małą i

zwane małą i

dużą bruzdą.

dużą bruzdą.

Wyróżniamy trzy formy DNA

Wyróżniamy trzy formy DNA

Postać DNA w organizmie:

Postać DNA w organizmie:

DNA rzadko występuje

DNA rzadko występuje

w postaci liniowych

w postaci liniowych

odcinków o wolnych

odcinków o wolnych

końcach. DNA

końcach. DNA

występuje w postaci

występuje w postaci

kolistej lub jest

kolistej lub jest

zorganizowany w

zorganizowany w

postaci domen w

postaci domen w

kształcie pętli, których

kształcie pętli, których

podstawy są

podstawy są

unieruchomione przez

unieruchomione przez

białka wchodzące w

białka wchodzące w

skład chromosomu.

skład chromosomu.

Koliste cząsteczki DNA, wykazujące

Koliste cząsteczki DNA, wykazujące

przestrzenne skręcenie wokół siebie zostały

przestrzenne skręcenie wokół siebie zostały

nazwane formami superhelikalnymi.

nazwane formami superhelikalnymi.

RNA

RNA

r

r

ibo

ibo

n

n

ucleic

ucleic

a

a

cid

cid

Zbudowany jest z czterech

Zbudowany jest z czterech

rodzajów nukleozydów:

rodzajów nukleozydów:



adenozyny (AMP)

adenozyny (AMP)



guanozyny (GMP)

guanozyny (GMP)



cytydyny (CMP)

cytydyny (CMP)



uracylu (UMP)

uracylu (UMP)

Budowa RNA

Budowa RNA



Występują w formie jedno- i

Występują w formie jedno- i

dwuniciowej

dwuniciowej



Zazwyczaj RNA występuje w postaci

Zazwyczaj RNA występuje w postaci

jednoniciowego, silnie pofałdowanego

jednoniciowego, silnie pofałdowanego

polinukleotydu zawierającego odcinki

polinukleotydu zawierającego odcinki

dwuniciowe i tworzącego

dwuniciowe i tworzącego

skomplikowane struktury przestrzenne

skomplikowane struktury przestrzenne

Możemy wyróżnić kilka

Możemy wyróżnić kilka

rodzajów RNA

rodzajów RNA



mRNA – informacyjny RNA

mRNA – informacyjny RNA



tRNA – transportujący RNA

tRNA – transportujący RNA



rRNA – rybosomalny RNA

rRNA – rybosomalny RNA

mRNA

mRNA



Jest pojedynczą cząsteczką RNA, która

Jest pojedynczą cząsteczką RNA, która

jest nośnikiem informacji genetycznej,

jest nośnikiem informacji genetycznej,

zawartej w postaci sekwencji zasad

zawartej w postaci sekwencji zasad

azotowych w cząsteczce

azotowych w cząsteczce



Na jej podstawie polimeryzowane są

Na jej podstawie polimeryzowane są

aminokwasy wg określonej kolejności -

aminokwasy wg określonej kolejności -

dzięki temu procesowi powstaje produkt

dzięki temu procesowi powstaje produkt

końcowy ekspresji informacji genetycznej

końcowy ekspresji informacji genetycznej

- białko

- białko

tRNA

tRNA



Służy do odczytywania kodu genetycznego i

Służy do odczytywania kodu genetycznego i

transportu odpowiednich aminokwasów do -

transportu odpowiednich aminokwasów do -

rybosomu, w trakcie procesu translacji

rybosomu, w trakcie procesu translacji



Cząsteczki tRNA posiadają cztery

Cząsteczki tRNA posiadają cztery

dwuniciowe obszary pozwalające wytworzyć

dwuniciowe obszary pozwalające wytworzyć

drugorzędową strukturę podobną do liścia

drugorzędową strukturę podobną do liścia

koniczyny

koniczyny



W cząsteczce tRNA można wyróżnić 4

W cząsteczce tRNA można wyróżnić 4

główne ramiona. Ramię akceptorowe składa

główne ramiona. Ramię akceptorowe składa

się z szypuły utworzonej ze sparowanych

się z szypuły utworzonej ze sparowanych

zasad, które kończy się sekwencją CCA.

zasad, które kończy się sekwencją CCA.

Pozostałe ramiona posiadają szypuły ze

Pozostałe ramiona posiadają szypuły ze

sparowanych zasad i na końcu pętle

sparowanych zasad i na końcu pętle

zawierające zasady niesparowane.

zawierające zasady niesparowane.

Pętla ramienia

Pętla ramienia

antykodonowego posiada

antykodonowego posiada

sekwencję antykodonową,

sekwencję antykodonową,

decydującą o

decydującą o

specyficzności cząsteczki

specyficzności cząsteczki

tRNA w procesie

tRNA w procesie

translacji. Sekwencja

translacji. Sekwencja

antykodonowa rozpoznaje

antykodonowa rozpoznaje

komplementarny tryplet

komplementarny tryplet

nukleotydów tworzących

nukleotydów tworzących

kodon, na cząsteczce

kodon, na cząsteczce

mRNA - w taki sposób

mRNA - w taki sposób

następuje odczyt

następuje odczyt

informacji genetycznej.

informacji genetycznej.

rRNA

rRNA



Grupa kwasów rybonukleinowych

Grupa kwasów rybonukleinowych

wchodzących w skład rybosomu, a więc

wchodzących w skład rybosomu, a więc

kompleksu enzymatycznego

kompleksu enzymatycznego

odpowiedzialnego za syntezę polipeptydu

odpowiedzialnego za syntezę polipeptydu

– translację

– translację



Przyjmuje złożoną strukturę

Przyjmuje złożoną strukturę

drugorzędową łącząc się z polipeptydami

drugorzędową łącząc się z polipeptydami

wchodzącymi w skład poszczególnych

wchodzącymi w skład poszczególnych

podjednostek rybosomu

podjednostek rybosomu

Kwas nukleinowy a

Kwas nukleinowy a

dziedziczność na poziomie

dziedziczność na poziomie

cząsteczkowym

cząsteczkowym



Podwójny heliks DNA jest zbiorem zakodowanych

Podwójny heliks DNA jest zbiorem zakodowanych

informacji genetycznych organizmu. Informacja ta jest

informacji genetycznych organizmu. Informacja ta jest

"przechowywana" w sekwencji zasad w łańcuchu

"przechowywana" w sekwencji zasad w łańcuchu

polinukleotydowym, przy czym wiadomości są

polinukleotydowym, przy czym wiadomości są

"zapisywane" w języku, który ma tylko cztery litery:

"zapisywane" w języku, który ma tylko cztery litery:

A, G,

A, G,

T, C.

T, C.



DNA musi zatem zarówno przechowywać informację, jak i

DNA musi zatem zarówno przechowywać informację, jak i

ją wykorzystywać. Funkcje te może spełniać dzięki swoim

ją wykorzystywać. Funkcje te może spełniać dzięki swoim

dwóm właściwościom:

dwóm właściwościom:



cząsteczki DNA mogą się

cząsteczki DNA mogą się

powielać (replikacja)

powielać (replikacja)

,

,

tzn. mogą powodować syntezę innych cząsteczek

tzn. mogą powodować syntezę innych cząsteczek

DNA identycznych z cząsteczkami wyjściowymi

DNA identycznych z cząsteczkami wyjściowymi



cząsteczki DNA mogą dokładnie i w sposób

cząsteczki DNA mogą dokładnie i w sposób

specyficzny kierować syntezą białek

specyficzny kierować syntezą białek

charakterystycznych dla określonego organizmu

charakterystycznych dla określonego organizmu

Powielanie DNA - replikacja

Powielanie DNA - replikacja

Dwa łańcuchy

Dwa łańcuchy

tworzące cząsteczkę

tworzące cząsteczkę

rozkręcają się, po

rozkręcają się, po

czym każdy z nich

czym każdy z nich

dobudowuje sobie

dobudowuje sobie

łańcuch

łańcuch

komplementarny,

komplementarny,

tzn. taki sam, z

tzn. taki sam, z

jakim poprzednio

jakim poprzednio

był połączony.

był połączony.

BIOSYNTEZA BIAŁKA

Jest to proces doprowadzający do wytworzenia w pełni
funkcjonalnych cząsteczek białek. Proces ten ma miejsce stale
w każdej żywej komórce. Informacja o strukturze danego
białka jest zapisana w materiale genetycznym

Na biosyntezę składają się:

1. transkrypcja

2. translacja

- zachodzi na terenie jądra
komórkowego i polega na przepisaniu
informacji genetycznej z DNA na RNA
- zachodzi zgodnie z zasadą
komplementarności.
- substratem do syntezy RNA są
trifosfonukleotydy, odłączenie dwóch
grup fosforanowych dostarcza energii
potrzebnej do wytworzenia wiązań
pomiędzy nukleotydami.
- syntezę RNA katalizuje polimeraza
RNA
- powstały RNA nosi nazwę mRNA,
który wywędrowuje z jądra do
cytoplazmy, gdzie bierze udział w
translacji.

1.ETAP TRANSKRYPCJI

(PRZEPISANIA)

Transkrypcja

Transkrypcja



DNA służy jako matryca, na której

DNA służy jako matryca, na której

powstaje cząsteczka

powstaje cząsteczka

mRNA

mRNA

Zapoczątkowanie procesu transkrypcji polega na związaniu się
polimerazy
RNA z odcinkiem pasma matrycowego DNA - promotorem.
Wyszukanie
miejsc inicjacji transkrypcji polega na tym, że polimeraza
przeszukuje
sekwencje nukleotydowi DNA. Jeśli natknie się na promotor,
związuje się z
tym rejonem i rozsuwa nici DNA. (1)
Następuje elongacja transkrypcji, czyli rozpoczęcie wstawiania
odpowiednich nukleotydów i łączenia ich ze sobą.
Substratami są trifosforany rybonukleozydów.
Polimeraza RNA przedłuża się wzdłuż heliksu DNA
i wydłuża łańcuch mRNA, zgodnie z zasadą
komplementarności.(2)
Powstający kompleks DNA-RNA ulega rozpadowi,
DNA powraca do swojej dwuniciowej struktury, a
łańcuch powstającego mRNA oddziela się.
Etap elongacji kończy się, gdy polimeraza RNA
dotrze do sekwencji stanowiącej sygnał terminacji
transkrypcji. Polimeraza zatrzymuje się,
a kompleks enzym-DNA-RNA rozpada się. (3)

1

2

3

Transkrypcja

Transkrypcja



Zsyntetyzowany na matrycy DNA mRNA w

Zsyntetyzowany na matrycy DNA mRNA w

cytoplazmie łączy się w swoiste kompleksy z

cytoplazmie łączy się w swoiste kompleksy z

rybosomami. Kompleksy te noszą nazwę polisomów.

rybosomami. Kompleksy te noszą nazwę polisomów.

Kod informacyjny kwasu

Kod informacyjny kwasu

rybonukleinowego

rybonukleinowego

Translacja

Translacja

W rybosomie każda

W rybosomie każda

grupa zasad mRNA

grupa zasad mRNA

łączy się z

łączy się z

odpowiednim

odpowiednim

przenośnikowym

przenośnikowym

RNA (tRNA)

RNA (tRNA)

związanym z

związanym z

aminokwasem.

aminokwasem.

2. ETAP TRANSLACJI

(ODCZYTANIA, PRZETŁUMACZENIA)

-

zachodzi w rybosomach.

- biorą w nim udział cząsteczki tRNA.
- aminokwas łącząc się z cząsteczką tRNA
ulega uaktywnieniu
tRNA + aminokwas - aminoacylo tRNA
- cząsteczki mRNA umiejscawiają się między
dwiema podjednostkami rybosomu.
- cząsteczki tRNA dostają się do rybosomu i
jeśli mają antykodon komplementarny do
kodonu w mRNA to zostawiają tam
transportowany aminokwas.
- między aminokwasami powstają wiązania
peptydowe, rybosom przesuwa się wzdłuż
nici mRNA, a łańcuch peptydowy wydłuża
się.
- translacja zaczyna się kodonem
startowym- metionina (AUG), a kończy
kodonem nonsensownym (UAA, UAG, ULG).
- translacja wymaga: udziału rybosomów,
mRNA, dostatecznej ilości aminokwasów,
energii, tRNA.

Tworzenie łańcucha

Tworzenie łańcucha

peptydowego wymaga

peptydowego wymaga

udziału dwóch białek:

udziału dwóch białek:

transferazy peptydowej

transferazy peptydowej

,

,

biorącej udział w tworzeniu

biorącej udział w tworzeniu

wiązania peptydowego, i

wiązania peptydowego, i

czynnika

czynnika

przemieszczającego

przemieszczającego

(translokazy), który

(translokazy), który

cząsteczkę mRNA przesuwa o

cząsteczkę mRNA przesuwa o

jeden kodon. Kodon to trzy

jeden kodon. Kodon to trzy

sąsiadujące ze sobą zasady

sąsiadujące ze sobą zasady

zwane "trypletem" a tryplet

zwane "trypletem" a tryplet

powstaje w wyniku różnych

powstaje w wyniku różnych

kombinacji czterech zasad

kombinacji czterech zasad

(adeniny, guaniny, cytozyny i

(adeniny, guaniny, cytozyny i

uracylu).

uracylu).

Translację dzieli się

na trzy zasadnicze fazy:

1.INICJACJA

Polega na
połączeniu
podjednostek
rybosomowych i
dołączeniu do nich
mRNA.

Rozpoczyna się, gdy
w wolne miejsce w
rybosomie wsunie
się tRNA. Warunkiem
dalszych wydarzeń
jest zasada
komplementarności
kodonu z
antykodonem.

2. ELONGACJA

Odbywa się, gdy w miejsce obok miejsca gdzie
wsunął się tRNA nasunie się trójka nonsensowna.
Uwalnia się łańcuch polipeptydowi, tRNA oddziela
się od mRNA, a rybosom dysocjuje na podjednostki.
W ten sposób translacja ulega zakończeniu.

3.TERMINACJA

Bibliografia

Bibliografia

:

:



http://www.dami.pl

http://www.dami.pl



http://zguw.ibb.waw.pl

http://zguw.ibb.waw.pl