1. Тема: Нуклеиновые кислоты , нуклеотиды, нуклеозиды, азотистые основания

2.ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ: Сформировать знания о классификации, строении, свойствах и биологическом значении азотистых оснований , нуклеозидов, нуклеотидов, нуклеиновых кислот..

3. ЗАДАЧИ ЗАНЯТИЯ:

3.1.Определить понятия азотистое основание, нуклеозид, нуклеотид, нуклеиновая кислота.

3.2. Научиться классифицировать нуклеиновые кислоты в соответствии с их химическим составом.

3.3. Выработать практические умения проводить качественные реакции обнаружения составных частей нуклеиновых кислот и нуклеотидов: углеводов, азотистых оснований, фосфорной кислоты.

3.4. Выявить важность определений для клинических исследований.

По теме занятия студент должен

знать:

• понятия «азотистые основания» и их классификацию - пиримидиновые и пуриновые,

• состав нуклеозидов и нуклеотидов

• строение полинуклеотидной цепи, особенности строения двойной спирали ДНК.

• строение , биологическую роль, условия гидролиза макроэргических соединений

• последовательность превращений аденина и гуанина в мочевую кислоту,

строение и биологическую роль солей уратов.

уметь:

* составить название и структурные формулы азотистых оснований в

таутомерных формах, фформулы нуклеозидов и нуклеотидов.

* записать структурные формулы макроэргических соединений : ди- и трифосфа -

тов, содержащих аденин, гуанин, урацил, цитозин, тимин.

* составить последовательность нуклеотидов в составе РНК и ДНК на примере тринуклеотида и комплементарного ему участка.

.* записать последовательность реакций превращения: аденин-гипоксантин, гуанин- ксантин, гипоксантин-ксантин-мочевая кислота.

* составить структурные формулы таутомерных форм мочевой кислоты и ее солей.

4. Продолжительность занятия 2 акад. Часа

5. Контрольные вопросы по теме:

Для успешной работы на практическом занятии необходимо знать теоретический материал. Тема: Нуклеиновые кислоты , нуклеотиды, нуклеозиды, азотистые основания.

ВОПРОСЫ:

Теоретическая часть

5.1.История открытия, этапы исследования строения нуклеиновых кислот.

5.2. Какие вещества образуются в процессе последовательного гидролиза нуклеиновых кислот, условия реакций.

5.3. Классификация нуклеиновых кислот, отличия в строении и составе как следствие различных биологических функций.

5.4. Азотистые основания

5.4.1. Пиримидин. Строение пиримидина, ароматичность, распределение электронной плотности. Оротовая кислота, ее биологическое значение Азотистые снования: урацил, тимин, цитозин. (У,Т,Ц)- строение, лактим-лактамная таутомерия..

5. 4.2.. Пурин. Строение пурина, ароматичность, кислотно-основные свойства.

Азотистые снования: аденин, гуанин (А,Г). Строение, кислотно-основные свойства, лактим-лактомная таутомерия гуанина. Производные пурина – гипоксантин, ксантин, мочевая кислота, соли ураты. Их биологическое значение.

3. Какие таутомерные формы Г,Ц,Т,У присутствуют в составе ДНК и РНК в процессе выполнения ими биологических функций? Почему?

3. Лекарственные препараты – антиметаболиты азотистых оснований (меркаптопурин, фторурацил).

5.5. Нуклеозиды – состав, строение, номенклатура (производные У, Т, Ц, А, Г, гипоксантина, ксантина).

5.6. Нуклеотиды – состав, строение номенклатура.

5. 6.1. Моно, -ди, -трифосфатнуклеозиды ( АМФ, АДФ, АТФ и их аналоги, содержащие У, Т, Ц, Г). Биологическая роль нуклеотидов. Условия гидролиза химических связей в нуклеотиде.

5.6.2. Макроэргические связи в нуклеозидтрифосфатах.

7. Строение нуклеиновых кислот: Правило Чаргаффа. Первичная структура РНК и ДНК. Вторичная структура ДНК – двойная спираль, комплементарные параы. Механизм переноса электронов между комплементарными парами .Высшие структуры ДНК – образование нуклеопротеидов. Роль белков гистонов, их состав.

5.8. Химические основы генной инженерии.

Практические задания для проверки усвоения темы.

.

5.9. .Запишите структурные формулы соединений в лактимной и лактамной формах,, укажите нумерацию атомов, названия обеих форм в соответствии с принятой номенклатурой : урацил, тимин, цитозин аденин , гуанин, ксантин, мочевая кислота.

5.10 . Запишите структурные формулы нуклеозидов: тимидин, тимидинрибозид, дезоксицитидин, уридин, аденозин, дезоксиаденозин.

5.11 Запишите структурные формулы нуклеотидов: 2’ – адениловая кислота, аденозинмонофосфат, 3’ – аденозинмонофосфат.

12. Укажите все типы химических связей в соединениях АТФ, УТФ.

13. Составьте структурную формулу тринуклеотида ЦТА и комплементарные ему участки в составе второй цепи ДНК и участок РНК, полученный в процессе транскрипции..

13. Объясните механизм образования комплементарных пар (А-Т, Г-Ц) с участием водородных связей. Какую биологическую роль играют водородные связи и циклический перенос электронов в комплементарных парах?

5.15. В каком году была открыта вторичная структура ДНК? Каким ученым и в каком году была присуждена за это открытие Нобелевская премия?

Ключевые слова:

Азотистое основание (аденин, гуанин, тимин, цитозин, урацил), антикодон, гистоновый белок, N- β-гликозидная связь, гипоксантин, двойная спираль, кодон, комплементарные пары., ксантин, макроэргическая связь, макроэргическое соединение, нуклеозид. нуклеотид, нуклеиновые кислоты ( ДНК, иРНК, тРНК, рРНК), структура ДНК( первичная, вторичная), полинуклеотид, правило Чаргаффа.

Ученые, занимавшиеся исследованием строения нуклеиновых кислот: Дж. Уотсон, Ф. Крик, Э. Чаргафф, Л. Полинг, М.Уилкинс.