Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Молекулярная биология для биоинформатиков

Содержание

Лекция 3 – Биохимия (макромолекулы)Биологические макромолекулыБелкиУглеводыЛипидыНуклеиновые кислоты
Молекулярная биология для биоинформатиковАкадемический университетЕфимова Ольга АлексеевнаВ презентации выборочно использованы слайды из курса «Биохимия» СПбГУ Лекция 3 – Биохимия (макромолекулы)Биологические макромолекулыБелкиУглеводыЛипидыНуклеиновые кислоты УглеводыСодержат углерод, водород, кислородГлавная функция – обеспечение питания клеткиОБЩАЯ ФОРМУЛА: Моносахариды (простые сахара)Олигосахариды (в т.ч.дисахариды)Полисахариды: Гомополисахариды: гликоген, крахмал, целлюлоза, хитинГетерополисахариды: гиалуроновая кислота, Моносахариды (простые сахара) Cокращенные обозначения моносахаридов ДисахаридыDisaccharides or double sugars ПолисахаридыГомополисахариды Крахмал – основной запасной полисахарид растенийгранулы крахмалаАмилоза – линейный компонент крахмала Гранулы гликогена – запасного полисахарида животных – в клетках печени ЦЕЛЛЮЛОЗА – СТРУКТУРНЫЙ ПОЛИСАХАРИДЦеллюлозаβ 1→4 О-гликозидная связь Структура целлюлозыКлеточная стенка водорослиВодородные связи в целлюлозе ХИТИНХИТОЗАН гепаринСульфоидуроновая кислота     2,6-дисульфо-N-ацетилглюкозаминГетерополисахариды Гликоконьюгатыгликопротеины – большую часть молекулы составляет белок протеогликаны – до 96% молекулы ЛипидыСодержат C, H и O, но кислорода меньше, чем в углеводахПримеры:триглицеридыфосфолипидыстероидыэйкозаноиды ТриглицеридыСостоят из жирных кислот и глицерола Насыщенные и ненасыщенные жиры Другие липидыФосфолипиды – модифицированные триглицериды с двумя жирными и фосфатной группой Другие липидыСтероиды – плоские молекулы с 4-мя углеводородными кольцами Эйкозаноиды – 20-ти Липиды в теле человекатриглицериды – в тканях и вокруг органовфосфолипиды – главный Жирорастворимые витамины - A, E и KЛипопротеины – транспорт жирных кислот и Арахидоновая кислота    ПРОСТАГЛАНДИНЫ:Широкий спектр воздействий, так как регулируют синтез Арахидоновая кислотаТРОМБОКСАНЫ- Сокращают кровотечение 	и способствуют 	образованию 	кровяного сгусткаАрахидоновая кислотаТромбоксан А2 Арахидоновая кислотаЛЕЙКОТРИЕНЫИндуцируют сокращение 	мускулатуры 	дыхательных 	путей;Гиперпродукция 	лейкотриенов 	приводит к 	астматическому 	приступуЛейкотриен А4 АДИПОЦИТЫ Функции1. Запасание липидов – энергетическое депо: 	а) накапливаются в больших количествах; 	б) Аминокислоты Аминокислоты Некоторые характеристики аминокислот D-глицеральдегид ХиральностьХиральность D- и L-аминокислотыАланин   Аланин БелкиМакромолекулы, состоящие из комбинаций 20 типов аминокислот, связанных пептидными связями 1952 – 1956Фредерик Сэнджер определил аминокислотную последовательность пептидного гормона инсулинаНобелевская премия по химии 1958 Первичная структура инсулина быкаДисульфидные мостики образованы остатками цистеинаА-цепьВ-цепь Уровни структурной организации белковПервичный – последовательность АКВторичный – альфа-спираль или бета-слойТретичный – ИЕРАРХИЯ БЕЛКОВОЙ СТРУКТУРЫ Весной 1951 г. Linus Pauling, Robert Corey, and Herman Branson в серии nn-4n-3n-2n-1Вторичная структура белка стабилизирована  водородными связямиa - спираль β – складчатый слой ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА – УКЛАДКА ВТОРИЧНЫХ СТРУКТУР ОДНОЙ ПОЛИПЕПТИДНОЙ ЦЕПИ В ГЛОБУЛУ (ПОЛНАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ПОЛИПЕПТИДНОЙ ЦЕПИ) Типы взаимодействий, стабилизирующие третичную структуруГидрофобные взаимодействия между неполярными радикаламиВодородные связи между полярными HydrophobicinteractionПримеры нековалентных взаимодействий между аминокислотными остатками в третичной структуре Фибриллярные и глобулярные белкиФибриллярные белкиПротяженные белковые цепи Примеры: кератин, эластин, коллагенФИБРИЛЛЯРНЫЕ БЕЛКИ ИМЕЮТ ТОЛЬКО ВТОРИЧНУЮ СТРУКТУРУ Глобулярные белки Компактные сферические белки, имеющие третичную и четвертичную структуруПримеры: антитела, гормоны, ферментыФибриллярные и глобулярные белки Денатурация белкаОбратимая (не сильное изменение pH, температуры) Денатурация белкаНеобратимая (сильное изменение pH, температуры) Нуклеиновые кислоты 1869 Фридрих Мишер выделил из клеоток гноя (лейкоцитов) и спермы Nucleic AcidsComposed of carbon, oxygen, hydrogen, nitrogen, and phosphorusTheir structural unit, the Азотистые основанияпуриныАденинГуанинAG ТиминЦитозинАзотистые основанияпиримидины Азотистые основанияурацил Углеводные компоненты нуклеотидовРибозаДезоксирибоза НуклеозидНуклеотид (монофосфат) Deoxyribonucleic Acid (DNA)Double-stranded helical molecule found in the nucleus of the cellReplicates Полимерная структура ДНК Вторичная структура ДНКПредпосылки:Известна химическая структура ДНКПравила Чаргаффа:- препараты ДНК из разных тканей Рентгено-структурный анализ волокон ДНК Розалинд Франклин Нобелевская премия 1962 г. Постулаты Уотсона-КрикаДНК представляет собой правозакрученную двойную спиральГидрофильный сахарофосфатный остов находится снаружи двойной Структура ДНКFigure 2.22b Ribonucleic Acid (RNA)Single-stranded molecule found in both the nucleus and the cytoplasm Полимерная структура РНК   Уридинмонофосфат Виды РНК прокариотМатричные РНК (мРНК) – короткоживущие посредники в процессе переноса информации Виды РНК ЭУКАРИОТГетероядерные РНК– предшественники мРНК (mRNA)Рибосомные РНК (rRNA) –компонент рибосом Транспортные Аденозинтрифосфат (АТФ)Source of immediately usable energy for the cellAdenine-containing RNA nucleotide with three phosphate groups
Слайды презентации

Слайд 2


Слайд 3 Лекция 3 – Биохимия (макромолекулы)
Биологические макромолекулы
Белки
Углеводы
Липиды
Нуклеиновые кислоты

Лекция 3 – Биохимия (макромолекулы)Биологические макромолекулыБелкиУглеводыЛипидыНуклеиновые кислоты

Слайд 4 Углеводы
Содержат углерод, водород, кислород

Главная функция – обеспечение питания

УглеводыСодержат углерод, водород, кислородГлавная функция – обеспечение питания клеткиОБЩАЯ ФОРМУЛА:

клетки

ОБЩАЯ ФОРМУЛА:


Слайд 5 Моносахариды (простые сахара)
Олигосахариды (в т.ч.дисахариды)
Полисахариды:
Гомополисахариды: гликоген, крахмал,

Моносахариды (простые сахара)Олигосахариды (в т.ч.дисахариды)Полисахариды: Гомополисахариды: гликоген, крахмал, целлюлоза, хитинГетерополисахариды: гиалуроновая

целлюлоза, хитин
Гетерополисахариды: гиалуроновая кислота, гепарин и др.
4. Гликоконьюгаты: гликопротеины

и протеогликаны

Углеводы


Слайд 6 Моносахариды (простые сахара)

Моносахариды (простые сахара)

Слайд 7 Cокращенные обозначения моносахаридов

Cокращенные обозначения моносахаридов

Слайд 8 Дисахариды
Disaccharides or double sugars

ДисахаридыDisaccharides or double sugars

Слайд 9 Полисахариды
Гомополисахариды

ПолисахаридыГомополисахариды       ГетерополисахаридыЛинейные  РазветвленныеЛинейные Разветвленные

Гетерополисахариды
Линейные

Разветвленные

Линейные Разветвленные


Слайд 10 Крахмал – основной запасной полисахарид растений
гранулы крахмала
Амилоза –

Крахмал – основной запасной полисахарид растенийгранулы крахмалаАмилоза – линейный компонент крахмала

линейный компонент крахмала


Слайд 11 Гранулы гликогена – запасного полисахарида животных – в

Гранулы гликогена – запасного полисахарида животных – в клетках печени

клетках печени


Слайд 12 ЦЕЛЛЮЛОЗА – СТРУКТУРНЫЙ ПОЛИСАХАРИД
Целлюлоза
β 1→4 О-гликозидная связь

ЦЕЛЛЮЛОЗА – СТРУКТУРНЫЙ ПОЛИСАХАРИДЦеллюлозаβ 1→4 О-гликозидная связь

Слайд 13 Структура целлюлозы
Клеточная стенка водоросли
Водородные связи в целлюлозе

Структура целлюлозыКлеточная стенка водорослиВодородные связи в целлюлозе

Слайд 14 ХИТИН
ХИТОЗАН

ХИТИНХИТОЗАН

Слайд 15 гепарин
Сульфоидуроновая кислота 2,6-дисульфо-N-ацетилглюкозамин
Гетерополисахариды

гепаринСульфоидуроновая кислота   2,6-дисульфо-N-ацетилглюкозаминГетерополисахариды

Слайд 16 Гликоконьюгаты
гликопротеины – большую часть молекулы составляет белок

протеогликаны

Гликоконьюгатыгликопротеины – большую часть молекулы составляет белок протеогликаны – до 96%

– до 96% молекулы составляет полисахарид

гликолипиды и липополисахариды –

мембранные структуры

Слайд 17 Липиды
Содержат C, H и O, но кислорода меньше,

ЛипидыСодержат C, H и O, но кислорода меньше, чем в углеводахПримеры:триглицеридыфосфолипидыстероидыэйкозаноиды

чем в углеводах
Примеры:
триглицериды
фосфолипиды
стероиды
эйкозаноиды


Слайд 18 Триглицериды
Состоят из жирных кислот и глицерола

ТриглицеридыСостоят из жирных кислот и глицерола

Слайд 19 Насыщенные и ненасыщенные жиры

Насыщенные и ненасыщенные жиры

Слайд 20 Другие липиды
Фосфолипиды – модифицированные триглицериды с двумя жирными

Другие липидыФосфолипиды – модифицированные триглицериды с двумя жирными и фосфатной группой

и фосфатной группой


Слайд 21 Другие липиды
Стероиды – плоские молекулы с 4-мя углеводородными

Другие липидыСтероиды – плоские молекулы с 4-мя углеводородными кольцами Эйкозаноиды –

кольцами
Эйкозаноиды – 20-ти углеродные жирные кислоты, входят в

состав мембран клетки

Слайд 22 Липиды в теле человека
триглицериды – в тканях и

Липиды в теле человекатриглицериды – в тканях и вокруг органовфосфолипиды –

вокруг органов
фосфолипиды – главный компонент клеточных мембран
стероиды – холестерол,

витамин D, половые гормоны, гормоны надпочечников

Слайд 23 Жирорастворимые витамины - A, E и K

Липопротеины –

Жирорастворимые витамины - A, E и KЛипопротеины – транспорт жирных кислот

транспорт жирных кислот и холестерола по кровяному руслу

Эйкозаноиды –

простогландины, лейкотриены, тромбоксаны

Липиды в теле человека


Слайд 24 Арахидоновая кислота

ПРОСТАГЛАНДИНЫ:

Широкий спектр воздействий,

Арахидоновая кислота  ПРОСТАГЛАНДИНЫ:Широкий спектр воздействий, так как регулируют синтез сAMP

так как регулируют синтез сAMP в разных тканях, например:

Стимулируют сокращение гладкой мускулатуры матки;
Влияют на суточные ритмы;
Изменяют чувствительность тканей к гормонам (адреналину и глюкагону)
Вызывают повышение температуры, участвуют в развити реакции воспаления и боли

Prostaglandin E1 (PGE1)

Простагландин Е1

Простагландин F1α


Слайд 25 Арахидоновая кислота
ТРОМБОКСАНЫ

- Сокращают кровотечение и способствуют образованию кровяного

Арахидоновая кислотаТРОМБОКСАНЫ- Сокращают кровотечение 	и способствуют 	образованию 	кровяного сгусткаАрахидоновая кислотаТромбоксан А2

сгустка
Арахидоновая кислота
Тромбоксан А2


Слайд 26 Арахидоновая кислота
ЛЕЙКОТРИЕНЫ

Индуцируют сокращение мускулатуры дыхательных путей;
Гиперпродукция лейкотриенов приводит

Арахидоновая кислотаЛЕЙКОТРИЕНЫИндуцируют сокращение 	мускулатуры 	дыхательных 	путей;Гиперпродукция 	лейкотриенов 	приводит к 	астматическому 	приступуЛейкотриен А4

к астматическому приступу



Лейкотриен А4


Слайд 27 АДИПОЦИТЫ

АДИПОЦИТЫ

Слайд 29 Функции
1. Запасание липидов – энергетическое депо:
а) накапливаются

Функции1. Запасание липидов – энергетическое депо: 	а) накапливаются в больших количествах;

в больших количествах;
б) на ед. веса запасается в

2 раза больше энергии, чем в углеводах
в) негидратированы (при запасании углеводов – 2г воды на 1 г гикогена)

2. Теплоизоляция



3. Выделение дополнительного тепла

Слайд 30 Аминокислоты

Аминокислоты

Слайд 31 Аминокислоты

Аминокислоты

Слайд 32 Некоторые характеристики аминокислот

Некоторые характеристики аминокислот

Слайд 33 D-глицеральдегид

D-глицеральдегид    L-глицеральдегид  D-глицеральдегид    L-глицеральдегид

L-глицеральдегид
D-глицеральдегид

L-глицеральдегид

Слайд 34 Хиральность
Хиральность

ХиральностьХиральность

Слайд 36 D- и L-аминокислоты
Аланин
Аланин

D- и L-аминокислотыАланин  Аланин

Слайд 37 Белки
Макромолекулы, состоящие из комбинаций 20 типов аминокислот, связанных

БелкиМакромолекулы, состоящие из комбинаций 20 типов аминокислот, связанных пептидными связями

пептидными связями


Слайд 38 1952 – 1956
Фредерик Сэнджер определил аминокислотную последовательность пептидного

1952 – 1956Фредерик Сэнджер определил аминокислотную последовательность пептидного гормона инсулинаНобелевская премия по химии 1958

гормона инсулина
Нобелевская премия по химии 1958


Слайд 39 Первичная структура инсулина быка
Дисульфидные мостики образованы остатками цистеина
А-цепь
В-цепь

Первичная структура инсулина быкаДисульфидные мостики образованы остатками цистеинаА-цепьВ-цепь

Слайд 40 Уровни структурной организации белков
Первичный – последовательность АК
Вторичный –

Уровни структурной организации белковПервичный – последовательность АКВторичный – альфа-спираль или бета-слойТретичный

альфа-спираль или бета-слой
Третичный – скручивание вторичной структуры в глобулу
Четвертичный

– соединение несколький полипептидных цепей в особую пространственную структуру

Слайд 41 ИЕРАРХИЯ БЕЛКОВОЙ СТРУКТУРЫ

ИЕРАРХИЯ БЕЛКОВОЙ СТРУКТУРЫ

Слайд 42 Весной 1951 г. Linus Pauling, Robert Corey, and

Весной 1951 г. Linus Pauling, Robert Corey, and Herman Branson в

Herman Branson в серии из 8 статей, опубликованных в


Proceedings of the National Academy of Sciences USA , предложили модель структуры
α-спирали и β-слоя.

The Structure of Proteins: Two
Hydrogen-Bonded Helical Configurations
of the Polypeptide Chain


Слайд 43 n
n-4
n-3
n-2
n-1
Вторичная структура белка стабилизирована водородными связями
a - спираль

nn-4n-3n-2n-1Вторичная структура белка стабилизирована водородными связямиa - спираль

Слайд 44 β – складчатый слой

β – складчатый слой

Слайд 45 ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА –

УКЛАДКА ВТОРИЧНЫХ СТРУКТУР ОДНОЙ ПОЛИПЕПТИДНОЙ

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА – УКЛАДКА ВТОРИЧНЫХ СТРУКТУР ОДНОЙ ПОЛИПЕПТИДНОЙ ЦЕПИ В ГЛОБУЛУ (ПОЛНАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ПОЛИПЕПТИДНОЙ ЦЕПИ)

ЦЕПИ В ГЛОБУЛУ


(ПОЛНАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ПОЛИПЕПТИДНОЙ ЦЕПИ)


Слайд 46 Типы взаимодействий, стабилизирующие третичную структуру
Гидрофобные взаимодействия между неполярными

Типы взаимодействий, стабилизирующие третичную структуруГидрофобные взаимодействия между неполярными радикаламиВодородные связи между

радикалами

Водородные связи между полярными радикалами

Электростатические взаимодействия между противоположно заряженными

радикалами


Слайд 47 Hydrophobic
interaction
Примеры нековалентных взаимодействий между аминокислотными остатками в третичной

HydrophobicinteractionПримеры нековалентных взаимодействий между аминокислотными остатками в третичной структуре

структуре


Слайд 48 Фибриллярные и глобулярные белки
Фибриллярные белки
Протяженные белковые цепи
Примеры:

Фибриллярные и глобулярные белкиФибриллярные белкиПротяженные белковые цепи Примеры: кератин, эластин, коллагенФИБРИЛЛЯРНЫЕ БЕЛКИ ИМЕЮТ ТОЛЬКО ВТОРИЧНУЮ СТРУКТУРУ

кератин, эластин, коллаген
ФИБРИЛЛЯРНЫЕ БЕЛКИ ИМЕЮТ ТОЛЬКО ВТОРИЧНУЮ СТРУКТУРУ


Слайд 49 Глобулярные белки
Компактные сферические белки, имеющие третичную и

Глобулярные белки Компактные сферические белки, имеющие третичную и четвертичную структуруПримеры: антитела, гормоны, ферментыФибриллярные и глобулярные белки

четвертичную структуру
Примеры: антитела, гормоны, ферменты
Фибриллярные и глобулярные белки


Слайд 50 Денатурация белка
Обратимая (не сильное изменение pH, температуры)

Денатурация белкаОбратимая (не сильное изменение pH, температуры)

Слайд 51 Денатурация белка
Необратимая (сильное изменение pH, температуры)

Денатурация белкаНеобратимая (сильное изменение pH, температуры)

Слайд 52 Нуклеиновые кислоты
1869 Фридрих Мишер выделил из клеоток

Нуклеиновые кислоты 1869 Фридрих Мишер выделил из клеоток гноя (лейкоцитов) и

гноя (лейкоцитов) и спермы лосося вещество, названное им нуклеином
Friedrich

Miescher (1844-1895)

Слайд 53 Nucleic Acids
Composed of carbon, oxygen, hydrogen, nitrogen, and

Nucleic AcidsComposed of carbon, oxygen, hydrogen, nitrogen, and phosphorusTheir structural unit,

phosphorus
Their structural unit, the nucleotide, is composed of N-containing

base, a pentose sugar, and a phosphate group
Five nitrogen bases contribute to nucleotide structure – adenine (A), guanine (G), cytosine (C), thymine (T), and uracil (U)
Two major classes – DNA and RNA

Слайд 54 Азотистые основания

пурины
Аденин
Гуанин


A
G

Азотистые основанияпуриныАденинГуанинAG

Слайд 55
Тимин
Цитозин


Азотистые основания

пиримидины

ТиминЦитозинАзотистые основанияпиримидины

Слайд 56

Азотистые основания

урацил

Азотистые основанияурацил

Слайд 57 Углеводные компоненты нуклеотидов
Рибоза
Дезоксирибоза

Углеводные компоненты нуклеотидовРибозаДезоксирибоза

Слайд 58 Нуклеозид
Нуклеотид (монофосфат)

НуклеозидНуклеотид (монофосфат)

Слайд 60 Deoxyribonucleic Acid (DNA)
Double-stranded helical molecule found in the

Deoxyribonucleic Acid (DNA)Double-stranded helical molecule found in the nucleus of the

nucleus of the cell
Replicates itself before the cell divides,

ensuring genetic continuity
Provides instructions for protein synthesis

Слайд 61 Полимерная структура ДНК

Полимерная структура ДНК

Слайд 62 Вторичная структура ДНК
Предпосылки:
Известна химическая структура ДНК
Правила Чаргаффа:
- препараты

Вторичная структура ДНКПредпосылки:Известна химическая структура ДНКПравила Чаргаффа:- препараты ДНК из разных

ДНК из разных тканей одного вида имеют одинаковый нуклеотидный

состав;
- нуклеотидный состав ДНК у разных видов различен и не меняется ни с возрастом, ни с изменениями условий среды;
- в любой ДНК соотношение пуриновых нуклеотидов к пиримидиновым близко к единице:
A+G = T+C

Слайд 63 Рентгено-структурный анализ волокон ДНК

Рентгено-структурный анализ волокон ДНК

Слайд 64 Розалинд Франклин

Розалинд Франклин

Слайд 66 Нобелевская премия 1962 г.

Нобелевская премия 1962 г.

Слайд 67 Постулаты Уотсона-Крика
ДНК представляет собой правозакрученную двойную спираль
Гидрофильный сахарофосфатный

Постулаты Уотсона-КрикаДНК представляет собой правозакрученную двойную спиральГидрофильный сахарофосфатный остов находится снаружи

остов находится снаружи двойной спирали, контактируя с водным окружением
Фуранозное

кольцо дезоксирибозы находится в С-2’-эндо-конформации
Пуриновые и пиримидиновые основания обеих цепей расположены стопкой внутри двойной спирали близко друг к другу и почти перпендикулярно оси спирали
На поверхности спирали можно выделить большую и малую бороздки
Каждое основание одной цепи образует пару с основанием другой путем образования водородных связей; А-Т – 2 связи, G-C – 3 связи. Образование других пар дестабилизирует двойную спираль
Цепи ДНК в двойной спирали антипараллельны


Слайд 69 Структура ДНК
Figure 2.22b

Структура ДНКFigure 2.22b

Слайд 70 Ribonucleic Acid (RNA)
Single-stranded molecule found in both the

Ribonucleic Acid (RNA)Single-stranded molecule found in both the nucleus and the

nucleus and the cytoplasm of a cell
Uses the nitrogenous

base uracil instead of thymine
Three varieties of RNA: messenger RNA, transfer RNA, and ribosomal RNA

Слайд 71 Полимерная структура РНК




Уридинмонофосфат

Полимерная структура РНК  Уридинмонофосфат

Слайд 72 Виды РНК прокариот
Матричные РНК (мРНК) – короткоживущие посредники

Виды РНК прокариотМатричные РНК (мРНК) – короткоживущие посредники в процессе переноса

в процессе переноса информации от ДНК к белку
Рибосомные РНК

(рРНК) – компонент рибосом и рибонуклеопротеиновых частиц
Транспортные РНК (тРНК) – доставка аминокислот к рибосомам

Слайд 73 Виды РНК ЭУКАРИОТ

Гетероядерные РНК– предшественники мРНК (mRNA)
Рибосомные РНК

Виды РНК ЭУКАРИОТГетероядерные РНК– предшественники мРНК (mRNA)Рибосомные РНК (rRNA) –компонент рибосом

(rRNA) –компонент рибосом
Транспортные (tRNA) – переносят АК к

месту синтеза пептидной цепи
Малые ядерные (snRNA) – компоненты сплайсосомы и др.функции
Малые ядрышковые РНК (snoRNA) – процессинг рРНК и тРНК
МикроРНК (miRNA) – регуляторная роль
Малые интерферирующие РНК (siRNA),регуляторная роль

  • Имя файла: molekulyarnaya-biologiya-dlya-bioinformatikov.pptx
  • Количество просмотров: 154
  • Количество скачиваний: 0
- Предыдущая Информация (2)