Upload
mohammad-freeman
View
342
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
كيمياء حيوية عامة ( BCH 101 ) الأحماض النووية Nucleic Acids. الأحماض النووية. الأحماض النووية Nucleic acids هي المادة الوراثية الموجودة داخل الخلية الحية والتي تضمن لها تناقل صفاتها الوراثية عند الإنقسام أو عند التكاثر. يوجد نوعان من الأحماض النووية: - حامض نووي ديوكسي ريبوزي DNA. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
(BCH 101كيمياء حيوية عامة ) األحماض النووية
Nucleic AcidsNucleic Acids
األحماض النوويةاألحماض النووية
يوجد نوعان من األحماض النووية: DNA- حامض نووي ديوكسي ريبوزي
RNA- حامض نووي ريبوزي
النووية المادة Nucleic acidsاألحماض هيوالتي الحية الخلية داخل الموجودة الوراثية
اإلنقسام عند الوراثية صفاتها تناقل لها تضمن . التكاثر عند أو
تركيب األحماض النووية
تتكون األحماض النووية من وحدات تسمى نيوكلوتيدات
تركيب األحماض النووية
تتكون األحماض النووية من وحدات تسمى نيوكلوتيدات
قاعدة نيتروجينية
سكر خماسي
مجموعة فوسفات
النيكليوتيداتالنيكليوتيدات
القواعد النيتروجينيةالقواعد النيتروجينية
أدنين A
جوانين G
ثايمين T
سيتوزين C
DNA
باليوراسيل ( T ) يتم استبدال الثايمينRNAأما في (U)
يوجد أربعة قواعد نيتروجينيةDNAفي
N
N
N
NNH2
H
H
1
23
4
56
7
8
9
N
N
N
N
O
NH2
H
1
23
4
56
7
8
9
N
N
N
N
NH2
H
1
2
3
4
56
7
8
9
بيورين
أدنينجوانين
N
NCH
CH
O
NH2
H1
2
3
45
6
N
CHN
CH
CHC4
H
H1
2
3 5
6
بريميدين
سايتوزين
NH
NO
O
CH3
H
CH1
2
34
5
6
NH
N
CH
O
O
H
CH1
2
34
5
6
ثايمين يوراسيل
السكر الخماسيالسكر الخماسي
( DNA)ديوكسي ريبوزي
( RNA)ريبوزي
C3 C2
C1
OC4
OH
H
H
H
OH
HH
CH2OH
C3 C2
C1
OC4
OH
H
OH
H
OH
HH
CH2OH
D- رايبوز منقوص األكسجين D- رايبوز
-D Deoxyribose -D Ribose
والنيوكليوتيد النيوكليوسيد
سكر ) + • نيتروجينية قاعدة النيوكليوسيدخماسي(
خماسي ) + • سكر نيتروجينية قاعدة النيوكليوتيد) فوسفات+
•) فوسفات ) + نيوكليوسيد النيوكليوتيد
رابطة • بواسطة بالسكر النيتروجينية القاعدة ارتباط يكون: بين نيتروجينية جاليكوزيدية
رقم الكربون بالسكر 1ذرة+
النيتروجين ذرةالبريميدينات 1رقم البيورينات 9رقم في في
األحادية النيوكليوتيدات تسمية
•: األولى النيتروجينية الطريقة القاعدة من مشتق حمض يسمىتركيبه في الداخلة
األدنين: • من أدينيلك ديوكسي أو أدينيلك حمض مثالالجوانين • من جوانيليك ديوكسي أو جوانيليك حمضالسايتوزين • من سايتيديليك ديوكسي أو سايتيديليك حمضاليوراسيل • من يوريديليك حمضالثايمين • من ثايميديليك ديوكسي حمض
• : الفوسفات إلية مضاف النيوكليوسيد اسم الثانية الطريقةأدينوزين: • أدينوزين- 5مثال ديوكسي أو فوسفات- 5فوسفاتجوانوزين- 5جوانوزين • ديوكسي أو فوسفات- 5فوسفات
ارتباط النيوكلوتيداتارتباط النيوكلوتيدات
ترتبط النيوكليوتيدات في نفس السلسلة بواسطة الرابطة المسماة
بالرابطة الفوسفاتية ثنائية اإلستر
A - G - T - C
3´ 5´A G G T C G T C A T T A G
3´5´
T C C A G C A G T A A T C
الصيغة البنائية لبعض النيوكليوتيدات.
N
N
N
N
O
NH2
O
H
CH2
H H
OPO
O
O
OH
H
OH
1
23
4
56
7
8
9
1'
2'
3'
4'
5'
O
H
OHOH
H
CH2
H H
N
N
N
N
NH2
OPO
O
O
1
2 3 4
56 7
89
1'
2'3'
4'
5'
- 5أدينوزين فوسفات
- 5جوانوزين فوسفات
O
H
CH2
N
N
CH
O
NH2
CH
H H
OPO
O
O
OH
H
OH
1'
2'
3'
4'
5'
1
2
34
5
6
- 5سايتيدين فوسفات
O
H
CH2
NH
N
CH
O
O
CH
H H
OPO
O
O
OH
H
H
1'
2'
3'
4'
5'
1
2
34
5
6
- 5دي أوكسي ثايميدين فوسفات
الصيغة البنائية لبعض النيوكليوتيدات.
O
H
OHOH
H
CH2
H H
N
N
N
N
NH2
OPO
O
O
1
2 3 4
56 7
89
1'
2'3'
4'
5'PO
O
O
PO
O
O
AMP
ADP
ATP
ATP ADP AMP adenosine
-Phosphate+ 10 k Cal
-Phosphate+ 10 k Cal
-Phosphate+ 2 k Cal
ارتباط سالسل الحامض النووي الديوكسي رايبوزي
ارتباط سالسل الحامض النووي الديوكسي رايبوزي
أدنين + ثايمين )رابطتين هيدروجينيتين(
ترتبط سلسلتان من الحامض النووي بواسطة روابط
هيدروجينية
روابط هيدروجينية(3جوانين + سيتوزين )
P P P P OH3’
5’P
A G C A T
.DNA(: تركيب الحلزون المزدوج لـ 6-7شكل )
34° A
يمينيB-DNA and A-DNA
يساريZ-DNA
DNAأشكال الـ
DNAأشكال الـ
B-DNAA-DNAZ-DNA
يسارييمينييميني
من أزواج عشرةاللفة في القواعد
< زوجا عشر أحدفي القواعد من
اللفة
< زوجا عشر إثنىفي القواعد من
اللفة
عمودية القواعدالمحور على
القواعد على غيرعموديةومائلة المحور
°20بزاوية
تكرار عند يحدثG-C
DNAالخواص الفيزيائية للـ
Denaturation 1- الطبيعي التركيب تغيرالهيدروجينية الروابط فك على يعمل التسخين
إلى يؤدي مما الحلزون سلسلتي بينويزيد اللزوجة تزيد وبذلك فصلهما
. البنفسجية فوق لألشعة الضوئي االمتصاصالتغير عندها يحدث التي الحرارة درجة تعرف
اإلنصهار بدرجة Tmالطبيعي
التبريد عند أخرى مرة السلسلتان تتحد
DNAالخواص الفيزيائية للـ
الكثافة -2الحلزون في والسايتوزين الجوانين بزيادة الكثافة تزداد
) لماذا؟ ) المزدوج) لماذا؟ ) الشريط كثافة من أعلى المزدوج الحلزون كثافة
والشكل- 3 الحجموحلقى الراقية الكائنات في خيطي متفرع غير مستقيم
. البكتريا في
RNA DNA البروتينات
RNARNAالحامض النووي الريبوزيالحامض النووي الريبوزي
m-RNAm-RNA- حامض نووي ريبوزي رسول - حامض نووي ريبوزي رسول 11
t-RNAt-RNA- حامض نووي ريبوزي ناقل - حامض نووي ريبوزي ناقل 22
r-RNAr-RNA- حامض نووي ريبوزي ريبوسومي - حامض نووي ريبوزي ريبوسومي 33
Central Dogma of Molecular Genetics الجزيئية للجينات المركزي المبدأ
mRNAالرسول
•5-10%الـ • من الوراثية الشفرة إلى DNAيحمل النواة في
السيتوبالزموتسمى • أميني لحمض شفرة نيوكليوتيدات ثالث كل تمثل
”codonشفرة” ثم • األمينية األحماض إلى ذلك بعد الشفرة تترجم
dالبروتيناتاألحماض • عدد أضعاف ثالثة عن النيوكليوتيدات عدد يقل ال
) لماذا؟ ) المترجم للبروتين أو للببتيد المكونة األمينيةبروتين • تصنيع mRNAلكل بعد يتحلل والذي به خاص
. قصير الجزيء هذا فعمر لذلك البروتين،
t-RNA الناقل
الـ أنواع RNAأصغرمن أحادي 90-75يتكون نيوكليوتيد
الـ% 20-10يمثل مجموع RNAمنفي ارتباطها موقع إلى السيتوبالزم من األمينية األحماض بنقل يقوم
الوراثية الشفرة تسلسل حسب الريبوزوماتمضادة شفرة على في ”anticodon“يحتوي الوراثية للشفرة مكملة
الرسول. أميني حمض لكل واحد ناقل األقل على يوجد
فإن الرسول عكس البروتين tRNA على تصنيع بعد يتحلل ال
t-RNA الناقل
األغصانStemالعقد
Loop
الشفرة المضادة
موضع إرتباط الحمض األميني
rRNAالرايبوسومي
• < حجما األنواع أكبرالـ% 65-60يمثل • محتوى RNAمن
•) الرايبوسوم ) نووية ببروتينات مرتبط يوجدفإن • الرسول عكس بعد rRNA على يتحلل ال
البروتين تصنيع
(BCH 101)كيمياء حيوية عامة أيض األحماض النووية
NUCLEIC ACID METABOLISM
RNA DNA البروتينات
RNARNAالحامض النووي الريبوزيالحامض النووي الريبوزيالـ من أنواع ثالثة الـ يوجد من أنواع ثالثة RNARNAيوجد
m-RNAm-RNA- حامض نووي ريبوزي رسول - حامض نووي ريبوزي رسول 11
t-RNAt-RNA- حامض نووي ريبوزي ناقل - حامض نووي ريبوزي ناقل 22
r-RNAr-RNA- حامض نووي ريبوزي ريبوسومي - حامض نووي ريبوزي ريبوسومي 33
الـ بين العالقة الـ DNADNAيحكم يسمى RNARNAو ما والبروتيناتبـــــــ
Central Dogma of Molecular Genetics المركزي المبدأالجزيئية للجينات
تعريفاتReplicationالتضاعف •
الـ في الوراثية DNAيحدث للمادة مطابقة نسخة إنشاء يتم وفيهيحتوي لخليتين الخلية إلنقسام < تمهيدا الكروموسوم في الموجودة
. الكروموسومات من العدد نفس على منها كل
Transcriptionالنسخ •الـ من لجزء نسخة عمل يتم النواة DNAوفيه في < غالبا الموجود
) لينتج ) المورثات من مجموعة أو جين مورث على والمحتويmRNA. للسيتوبالزم ذلك بعد ينتقل الذي
Translationالترجمة •في الموجودة الوراثية الشفرة ترجمة يتم بروتين mRNAوفيها إلى
على المحتوي الرايبوسوم طريق عن يقوم rRNAوذلك حيثيحملها التي األمينية االحماض بين الببتيدية الروابط tRNAبتكوين
الرسول يحدده الذي بالترتيب
الـ DNAتضاعف
الـ • مزدوج DNAيتواجد او واحد كشريط اما شكلين في. دائري او مستقيم شكل في واما
: التضاعف من أشكال ثالثة يوجدالمحافظ • شبه Semiconservative Replicationالتضاعفاالتجاه • ثنائي Bidirectional Replicationالتضاعفالمتواصل • شبه Semidiscontinuous replicationالتضاعف
Replication
Parentmolecule
Daughtermolecules
طريق عن وصفها تموستال ميسلسون
Meselson & Stahlوتوضح بسيطة طريقة هى
الحامض مضاعفة كيفية DNAالنووى
الشريطان ينفصل وفيهاالروابط فك طريق عن
كل ويقوم الهيدروجينيةمكمل شريط ببناء شريط
له.الشبه بالطريقة سميت
نظرا للتضاعف محافظةعلى جزئيا الحفاظ يتم ألنه
المزدوج األبوى الحلزونالحامض تضاعف أثناء
DNAالنووى
المحافظ شبه Semiconservative Replicationالتضاعف
االتجاه ثنائي Bidirectional Replicationالتضاعف
التضاعف شوكة
التضاعف أصل
الـ شريطي انفصال يشبه DNAيتم ما ليتكون المنتصف منآخر شريط بتكوين شريط كل ويقوم البالونة أو الفقاعة
. له مكملفينفصل لألطراف تصل حتى اإلتجاهين في الفقاعة تتسع
الـ من شريطين على يحتوي منهما كل . DNAالزوجين
البكتيري الكروموسوم حالة فيثنائي التضاعف يتم الحلقييشبه شكل ويتكون اإلتجاه
ثيتا الالتيني الحرف
ori
ter
Bidirectional Replication Produces a Theta Intermediate
Replication Forks
Semidiscontinuous replicationالتضاعف شبه المتواصل
الشريط القائد
الشريط المتخلف أو المتأخر
قطع أوكازاكي
: بشكلين ويتم الشريط طرفي أحد من التضاعف يتممن - اإلتجاة بهذه 3إلى 5في الشريط ويسمى سريع بشكل التضاعف ويتم
القائد بالشريط Leading strandالحالةبقطع- سميت قطع أو أجزاء هيئة على ويكون األخر الشريط في تضاعف
أو المتخلف أو المتأخر بالشريط الحالة هذه في الشريط ويسمى أوكازاكيLagging strandالمتلكئ
Continuous
Discontinuous
البوليميريز إنزيم أنواعللـ) المضاعف (DNAاالنزيم
يحتاج وجميعها اإلنزيم من أنواع ثالثة يوجدمن قطعة عن عبارة باديء RNA:إلى
•DNA polymerase I إضافة بتحفيز يقومللـ النامية للسلسلة يقوم DNAنيوكليوتيد كما
منه التالف وترميم بإصالح•DNA polymerase II الوظيفة معروف غير
الـ من التالف وترميم بإصالح يقوم أنه ويعتقدDNA
•DNA polymerase III الـ قطع تجميع وظيفتهDNA الجديدة المكونة
U C A G
U
C
A
G
GACU
GACU
GACU
GACU
UUUUUCUUAUUG
CUUCUCCUACUG
AUUAUCAUAAUG
GUUGUCGUAGUG
phe
leu
leu
ile
met (start)
val
UCUUCCUCAUCG
CCUCCCCCACCG
ACUACCACAACG
GCUGCCGCAGCG
ser
pro
thr
ala
UAUUACUAAUAG
CAUCACCAACAG
AAUAAC
AAGAAA
GAUGACGAAGAG
tyr
stopstop
his
gln
asn
lys
asp
glu
UGUUGCUGAUGG
CGUCGCCGACGG
AGUAGCAGAAGG
GGUGGCGGAGGG
cys
stoptrp
arg
ser
arg
gly
Firs
t B
ase
Third
Base
Second Base
الوراثية • الشفرة ترجمة على تدريب
Figure 10.8B
Startcodon
RNA
Transcribed strand
StopcodonTranslation
Transcription
DNA
Polypeptide