8.I.3

Temat: Jak zbudowane jest DNA?

Cel główny: Dowiesz się czym jest DNA i na czym polega replikacja DNA

NaCoBeZU z podstawy programowejUczeń:

• przedstawia strukturę i rolę DNA
• wskazuje znaczenie struktury podwójnej helisy w procesie replikacji DNA
• podaje znaczenie procesu replikacji DNA

Genetyką zajmowało się wiele sławnych ludzi, szczególnie zasłużeniu tej dziedzinie Francis Crick i James Watsan oraz Rosalind Franklin stworzyli w 1953 roku model cząsteczki DNA, w której zawarte są nasze geny i panowie dostali za to NAGRODĘ NOBLA

Składnikami, które budują Twój organizm są: BIAŁKA, TŁUSZCZE, CUKRY, WITAMINY, SKŁADNIKI MINERALNE, WODA I KWASY NUKLEINOWE

65% - woda

18% - białka

10% - tłuszcze

4% - sole mineralne

1% - cukry

W Waszych komórkach występują dwa rodzaje kwasów nukleinowych: kwas deoksyrybonukleinowy DNA i kwas rybonukleinowy RNA

2% - kwasy nukleinowe

Wiesz już, że niektóre cechy są przekazywane potomstwu przez rodziców Kiedy to się dzieje? Kiedy dziedziczysz cechy od mamy i taty?

Dzieje się to w momencie zapłodnienia, gdy jądra komórkowe plemnika i komórki jajowej się łączą To w nich jest zawarta informacja o cechach, które odziedziczy organizm

Zapis wszystkich cech dziedzicznych organizmu nazywamy INFORMACJĄ GENETYCZNĄ Jej nośnikiem jest kwas deoksyrybonukleinowy, w skrócie DNA – skrót od angielskiej nazwy

Informacja o cechach organizmu jest w nim zapisana w postaci GENÓW

Gen to odcinek DNA, który zawiera INFORMACJĘ O BUDOWIE BIAŁKA Może to być na przykład informacja o budowie aktyny lub miozyny - białek umożliwiających skurcz mięśni - albo enzymu trawiennego żołądka

Geny stanowią jedynie 2% całości DNA - pozostałe 98% to odcinki, które nie kodują żadnych cech Część z tych odcinków reguluje odczytywanie informacji zawartej w genach

Wciąż istnieją też fragmenty DNA, których funkcje nie są znane

DNA znajduje się w każdym organizmie w JĄDRZE KOMÓRKOWYM (w mitochondriach i chloroplastach u roślin) Jądro komórkowe kieruje wszystkimi procesami zachodzącymi w komórce Niesie informację genetyczną o wszystkich cechach organizmu!!!

W JAKI SPOSÓB CECHY SĄ ZAPISANE W DNA? Jedna cząsteczka DNA zawiera bardzo wiele RÓŻNYCH GENÓW Każdy z tych genów odpowiada za wytworzenie innego BIAŁKA - dzięki poszczególnym białkom organizm ma konkretne cechy

Od białka zależy szereg cech organizmu np. : wygląd i funkcjonowanie (grupa krwi czy kształt nasion grochu)

Melaniny to barwniki nadające kolor skórze, włosom i tęczówkom W genach jest zapisana informacja dotycząca budowy enzymów odpowiedzialnych za ich wytworzenie

Jak jest zbudowany DNA? DNA jest bardzo dużą cząsteczką, POLIMEREM (biopolimerem), czyli związkiem chemicznym zbudowanym z wielu powtarzających się jednostek tzw. MONOMERÓW – TU NUKLEOTYDÓW

Podstawowymi cegiełkami DNA są – NUKLEOTYDY – jest ich miliony SZTUK DNA jest polinukleotydem

Każdy nukleotyd ma 3 składniki:

ZASADĘ AZOTOWĄ

RESZTĘ KWASU FOSFOROWEGO

Cukier –deoksyroboza-dlatego nukleotydy DNA są nazywane DEOKSYNUKLEOTYDAMI

CUKIER - DEOKSYRYBOZA

Istnieją 4 rodzaje zasad azotowych

A - ADENINA

T - TYMINA

C - CYTOZYNA

G - GUANINA

A co za tym idzie 4 rodzaje nukleotydów

TYMINOWY ADENINOWY GUANINOWY CYTOZYNOWY

Reszta kwasu fosforowego łączy ze sobą CUKRY poszczególnych nukleotydów

Można powiedzieć, że DNA jest zbudowane z szkieletu cukrowo-fosforanowego, z którego wystają zasady azotowe

Nukleotydy są ze sobą połączone SZEREGOWO i tworzą NIĆ

KOMPLEMENTARNOŚĆ ZASAD Zasady azotowe z leżących naprzeciw siebie nici tworzą zawsze ściśle określone pary To dopasowanie nazywamy KOMPLEMENTARNOŚCIĄ ZASAD

Zgodnie z nią w cząsteczce DNA: ADENINA łączy się zawsze z TYMINĄ

CYTOZYNA łączy się zawsze z GUANINĄ

W TEN SPOSÓB SEKWENCJA JEDNEJ NICI WYZNACZA SEKWENCJĘ DRUGIEJ NICI

Czyli nukleotyd adeninowy leży na przeciwko nukleotydu tyminowego

Nukleotyd cytozynowy leży na przeciwko nukleotydu guaninowego

Niektóre przedmioty są względem siebie komplementarne, czyli wzajemnie się uzupełniają lub dopełniają, jak np. samochód i benzyna, która jest potrzebna, aby autem jeździć

czy zamek i klucz niezbędny do jego otwarcia

Jedna cząsteczka DNA jednak nie składa się z jednej nici lecz z DWÓCH NICI – jak drabinka – z miliardów szczebelków, ale nukleotydy na szczęście się powtarzają! Nici są ułożone równolegle i spiralnie skręcone wokół wspólnej osi Taka postać cząsteczki DNA nosi nazwę PODWÓJNEJ HELISY

Podwójna helisa to dwie nici ułożone równolegle i spiralnie skręcone wokół wspólnej osi

DNA przypomina skręconą drabinę (para dwóch łańcuchów wzajemnie ze sobą powiązanych –swoiście –jak zamek błyskawiczny):

• Poręcze to połączone ze sobą cząsteczki cukru i reszty kwasu fosforanowego

• Szczeble to zasady azotowe obu nici

Nukleotydy w nici DNA są połączone w ściśle określonej kolejności, nazywanej SEKWENCJĄ DNA Od tej sekwencji zależą cechy organizmu

Sekwencja tej nici DNA to: TAACTGCAGGT

Po co są dwie nici, a nie jedna? Bo komórki naszego ciała co jakiś czas się dzielą, co oznacza, że z jednej komórki powstaną dwie komórki DNA jest w jądrze komórkowym i ono też musi się podzielić Zatem DNA musi być skopiowane do komórek potomnych A możliwe jest to dzięki temu, że są dwie nici! Kopiowanie DNA nazywa się

REPLIKACJĄ

Komórki muszą wytwarzać kopie DNA, inaczej komórki potomne miałyby o połowę mniejszą zawartość materiału genetycznego

1. Na początku replikacji podwójna helisa jest rozplątywana i nici DNA się rozdzielają (pękają wiązania między zasadami)

2. Do każdej nici DNA są dołączane wolne nukleotydy zgodnie z regułą KOMPLEMENTARNOŚCI

3. Powstają dwie identyczne cząsteczki DNA Każda zawiera jedną nić starą i jedną nową

4. Po replikacji chromosom (o tym na następnej lekcji) zawiera dwie cząsteczki DNA Zostaną one rozdzielone podczas podziału komórki do komórek potomnych

Podsumowanie wiadomości

Gratuluję dotrwałeś/aś do końca…

Do przygotowania filmu/prezentacji/grafonotki/quizu wykorzystałam:

• zasoby Internetu (giphy.pl, gfycat.pl)
• treści i zdjęcia oraz fragmenty tekstów pochodzące z podręczników różnych wydawnictw (Nowa Era, MAC i inne)

Dziękuję za uwagę