Aktualny czas:0:00Całkowity czas trwania:13:01

Struktura molekularna DNA - film z polskimi napisami

Transkrypcja filmu video

[Lektor] Dopiero co zamieściliśmy przeglądowy filmik o DNA i zachęcam was, by najpierw go obejrzeć. Co chciałbym zrobić w tym filmiku, to zgłębić ten temat. Przejdziemy teraz do molekularnej struktury DNA. To jest punkt wyjścia. Przypomnijmy sobie tylko, czym jest DNA. Zapiszę różne części słowa tego słowa różnymi kolorami. To oznacza "deoksy". Deoksyrybonukleinowy. Rybonukleinowy. Kwas rybonukleinowy. Kwas rybonukleinowy. Więc teraz tylko to odsunę na bok i przyjrzymy się strukturze molekularnej i tego, jak ma się ona do swojej rzeczywistej nazwy, kwasu deoksyrybonukleinowy. "DNA" jest tylko złożeniem dla kwasu nukleinowego, a mówimy "nukleinowego", ponieważ znajduje się w jądrze komórkowym (łac. nucleus). TMożna je znaleźć w jądrze komórkowym eukariontów. Stąd mamy "nukleinowy" i za sekundę przejdziemy do tego, dlaczego właściwie "kwas", al to jeszcze musi poczekać. Teraz każda cząsteczka DNA jest łańcuchem zbudowanym z tego, co nazywamy nukleotydami. Nukleotydami. Jest zbudowana z nukleo, nukleo, nukleotydów. Jak wygląda nukleotyd? Więc, to co mam tutaj, to dwie nici DNA, przybliżyłem dwie nici DNA, przybliżyłem dwie nici DNA. Moglibyście określić tą stronę dokładnie tutaj jako jedną z, zgdaduję, że możecie tak powiedzieć, z belek tej części drabiny. Tutaj mamy drugą stronę drabiny, i w końcu jej "szczebelki", i porozmawiamy o cząsteczkach, które je budują. To są poniekąd szczeble naszej drabiny. Nukleotyd, pozwólcie mi oddzielić nukleotyd. Nukleotyd może... To co otaczam, to co otaczam właśnie tutaj, jest określane, jest określane nukleotydem. To jest jeden nukleotyd i tu jest połączony z innym. Jest połączony do innego nukleotydu. Inny nukleotyd jest dokładnie tutaj. Po naszej prawej stronie mamy nukleotyd, mamy nukleotyd właśnie tutaj, i wtedy, właściwie chcę to zrobić, pozwólcie mi to zrobić całkiem inaczej. Mamy nukleotyd właśnie tutaj po prawej stronie i zaraz pod nim mamy inny. Mamy inny nukleotyd. Mamy inny nukleotyd. Mamy w tym miejscu zilustrowane cztery nukleotydy. Te dwa znajdują się po lewej stronie, a te dwa po prawej stronie drabiny. Pomyślmy teraz o różnych częściach nukleotydu. Jedna z rzeczy, które mogły przyjść wam na myśl, jest to, że mamy reszty fosforanowe. Reszta fosforanowa (V) jest właśnie tutaj. To jest reszta foaforanowa (V) w tym miejscu. Każdy z tych nukleotydów zawiera resztę fosforanową (V). To jest reszta fosforanowa (V) tutaj i to tutaj to reszt fosforanowa (V). Reszty fosforanowe są właśnie tym co sprawia, że DNA, a właściwie kwas nukleinowy kwasem. Możecie powiedzieć: chwila, chwila. Tak jak ty to narysowałeś Sal, masz tu negatywny ładunek. Coś co ma ładunek ujemny powinno przyciągać protony, powinno przyciągać protony. Jak możesz nazywać to kwasem? To właściwie wygląda bardziej na zasadowe. Powodem, dla którego DNA jest zazwyczaj rysowane z tymi negatywnymi ładunkami tutaj jest fakt, że jest on tak kwaśny, że jeżeli umieścisz go w roztworze obojętnym, od razu straci swoje atomy wodoru. Właściwie DNA, jeżeli już chcemy być tacy dokładni, cząsteczki DNA powinny mieć reszty fosforowe uprotonowane jak tutaj, ale on tak bardzo chcą się pozbyć tego wodoru, że w uproszczeniu rysujemy tak. Pozwólcie mi pozbyć się negatywnego ładunku na tym jednym. Łups. Tylko na tej reszcie fosforanowej tutaj. Jeżeli pozbędziecie się ładunku ujemnego, i jeżeli był on związany, to był związany z wodorem. To straszliwie chce złapać te elektrony. Ten tlen może złapać te elektrony i wtedy te atomy wodoru zostaną złapane przez inną cząsteczkę wody lub inny związek, żeby uwolnić proton. Dlatego mówimy, że DNA jest kwasem. Jeśli nie znajdowałby się w roztworze, miałby wszystkie atomy wodoru, ale stałby się bardzo kwaśny, zaraz po dodaniu do roztworu obojętnego, straciłby te atomy wodoru. Reszty fosforanowe są właśnie tym, co czyni DNA kwasem, ale to może być czasem mylące, ponieważ zazwyczaj kiedy widzimy to zapisane, widzimy tylko te negstywme ładunki, a to dlatego, że DNA właśnie straciło proton wodorowy. Właściwie rozrysowujecie tu połączoną podstawę, ale to właśnie stąd bierze się jego kwasowa nazwa, ponieważ na początku jest uprotonowany, i tu pojawia się jego kwasowa forma, jest uprptonowany, ale szybko traci te protony. I właśnie stąd bierze on swoją angielską nazwę. Każdy z tych nukleotydów ma grupę fosforanową. Teraz, kolejną rzeczą, na którą może zwróciliście uwagę, kolejną rzeczą, na którą może zwróciliście uwagę, Kolejną rzeczą, na którą może zwróciliście uwagę, jest ta grupa w tym miejscu. Ma formę pierścienia i strasznie przypomina cukier, a to dlatego, że to jest cukier. Ten cukier jest oparty, to cukier pięciowęglowy. To co narysowałem tutaj, ten cukier, to ryboza. Ten właśnie cukier tutaj to ryboza. Tak wygląda w formie prostego łańcucha i jak wiele sacharydów, przybiera formę cykliczną. Tak naprawdę to może ona przyjąć wiele różnych form pierścieniowych, ale tą, która jest najczęściej opisywana, jest właśnie ta. Ponumeruę atomy węgla, ponieważ numerowanie atomów węgla jest ważne, kiedy rozmawiamy o DNA. Ale gdy zaczniemy od tej karbonylowej grupy tutaj, nazwiemy to pierwszym węglem, albo węglem prim jeden. Jeden prim, dwa prim, trzy prim, cztery prim i pięć prim. To jest węgiel pięć prim. Możesz uformować formę pierścieniową rybozy, kiedy masz atom tlenu. Masz atom tlenu właśnie tutaj, przy atomie węgla cztery prim. Korzysta z jednej ze swoich wolnych par elektronowych, korzysta z jednej ze swoich wolnych par elektronowych, aby uformować wiązanie. Aby utworzyć wiązanie z węglem jeden prim. Z węglem jeden prim i ja narysowałem to w ten sposób, ponieważ to trochę się wygina. Cała cząsteczka ugina się w tę stronę, by utworzyć tę strukturę. I kiedy powstaje to wiązanie, atom węgla może puścić jedno z tych wiązań podwójnych i kiedy tak zrobi, wtedy tlen, atom tlenu może z niego skorzystać. Atom tlenu może skorzystać z tych elektronów, by chwycić proton wodorowy. By złapać proton wodorowy. I kiedy tak się stanie, mówimy o tej formie, i ta forma, dla rozjaśnienia o czym teraz mówimy, to jest węgiel jeden prim. Jeden prim, dwa prim, trzy prim, cztery prim i węgiel pięć prim. Gdzie widzimy to wiązanie, tam znajduje się węgiel jeden prim. Wcześniej był częścią grupy karbonylowej. Teraz "puszcza" jedno z tych wiązań podwójnych, żeby atom tlenu mógł stworzyć wiązanie z protonem wodorowym. Puściło to wiązanie podwójne tutaj, żeby mogło utworzyć się wiązanie podwójne z protonem wodorowym. Ten proton wodorowy jest tym protonem wodorowym w tym miejscu i to zielone wiązanie powstaje pomiędzy atomem węgla cztery prim i oraz pomiędzy atomem tlenu, który przyłącza się do atomów węgla cztery prim i jeden prim, to to. To to wiązanie tutaj. Ten tlen, to ten tlen. Zauważ, że ten atom tlenu jest związany z atomem węgla cztery prim, a teraz jest również związany z atomem węgla jeden prim. Był również połączony z wodorem. Był również związany z wodorem, więc ten wodór jest tu, ale wtedy zostało przyciągnięte przez inną mijającą cząsteczkę wody, żeby stać się jonem wodorowym i w ten sposób zginęło. To przyciąga ten proton wodorowy i dlatego może stracić proton wodorowy tutaj. Więc nie ma w tej sieci dołączania lub odłączania. Formujesz tę cykliczną formę i ta cykliczna forma tutaj jest bardzo zbliżona do tej, którą widzimy w cząsteczce DNA. A właściwie jest tym, co możemy zobaczyć w RNA, w kwasie rybonukleinowym. Więc co mamy na myśli, mówiąc o, kiedy mówimy "kwas deoksyrybonukleinowy"? Dobrze, zacznijmy od tego, że mamy rybozę taką jak ta, ale pozbywamy się jednego z atomów tlenu, a w dokładnie jednego z nich... Więc, jeżeli po prostu pozbędziemy się jednego z tych atomów tlenu i zastąpimy grupę hydroksylową samym atomem wodoru, wtedy otrzymamy deoksyrybozę i możecie ją zobaczyć tutaj. Ten pięciokątny pierścień, masz cztery atomy węgla tutaj, tak właśnie wygląda. Atomy wodoru są związane z atomami węgla, jak widzieliśmy wiele razy wcześniej. Atomy węgla znajdują się tam, gdzie krzyżują się te linie, czyli na tych rogach, oraz tam gdzie linie się kończą, tak ja ku. Ale jak widzisz, brakuje temu... Ta cząsteczka, jeżeli porównać te dwie ze sobą, jeżeli porównamy właśnie te dwie cząsteczki, widzimy, że ta ma grupę OH, a ta w domyśle ma... Ta ma grupę OH oraz H. Ta w domyśle ma tylko dwa atomy wodoru tutaj. Brakuje mu atomu tlenu. To jest deoksyryboza. Deoksyryboza. Deoksyryboza nie ma tego atomu tlenu. Nie ma atomu tlenu przy węglu 2'. Więc to, jeżeli pozbędziesz się tlenu, jest deoksyryboza. Zakreślę to w kółko. Ta cząsteczka tutaj, Ta cząsteczka tutaj to właśnie jest deoksyryboza. Deoksy- Jest ona oparta na deoksyrybozie, zanim przyłączyła się do innych składników. Możesz nazywać to deoksyrybozą. To właśnie stąd wzięła się część "deoksy" i teraz ostatnia część tego, ostatnim elementem są te struktury. Nazywamy je zasadami azotowymi . Azotowymi. Azotowymi. Zasady azotowe. Mogliście zauważyć, że mamy różne rodzaje zasad azotowych. To jest zasada azotowa. Ta tutaj, to też zasada azotowa. W tym miejscy znajduje się inna zasada azotowa. Zauważ, ta ma tylko jeden pierścień, ta też, ale ta ma dwa pierścienie. Ta tutaj ma dwa pierścienie i róznie nazywamy różne zasady azotowe. Te z dwoma pierścieniami zaliczamy do puryn. Zasady azotowe, jeżeli mają dwa pierścienie, jeżeli mają dwa pierścienie, nazywamy je purynami. To jest generalne określenie. Zapamiętajmy, puryny. Jeżeli mają jeden pierścień. Zresztą, zapiszę to w ten sposób. Jeden pierścień. Jeden pierścień, czyli pirymidyny. Pirymidyny. Pirymidyny. Nazywamy je pirymidynami. Te konkretnie, te dwie po prawej, te dwie puryny, ta wyżej tutaj to adenina, mówiliśmy o tym, jak się łączą w przeglądowym video o DNA. Ta tutaj to adenina, zasada azotowa. A ta tutaj to guanina. To jest guanina. A w tym miejscu, w tym miejscu, ten pojedynczy pierścień zasady azotowej czyni ją pirymidyną, dokładniej tyminą. Ta tutaj to tymina. To jest tymina, i ostatnia, ale nie mniej ważna kiedy omawiamy DNA, ponieważ kiedy przejdziemy do RNA będziemy również mówić o uracylu. Ale kiedy omawiamy DNA, ta tu to jest cytozyna. Cytozyna. Możecie zobaczyć, w jaki sposób jest to zbudowane. Ta tymina jest przyciągana do adeniny. Wiąże się z adeniną, a cytozyna z guaniną. W jaki sposób się wiążą? Więc, sposób, w jaki te zasady azotowe formują szczebelki drabiny, jak chcą się ze sobą łączyć, zależy od naszego starego przyjaciela: wiązania wodorowego To wszystko wynika z faktu, że azot jest dość elektroujemny. Kiedy azot wiąże się z wodorem uzyskacie częściowy ładunek ujemny przy atomie azotu. Zapiszę to na zielono. Otrzymacie częściowy ładunek ujemny przy atomie azotu i częściowy ładunek dodatni przy atomie wodoru. I wtedy tlen, o którym zawsze mówiliśmy, jako o atomie elektroujemnym, więc uzyskuje częściowy ładunek ujemny. Częściowy ładunek ujemny przy tym atomie tlenu będzie przyciągany przez częściowy ładunek dodatni tego atomu wodoru, tak powstaje wiązanie wodorowe. To właśnie dzieje się pomiędzy tym atomem wodoru, który... Jego elektrony są przeciągane w stronę tego atomu azotu, a ten atom azotu też ma przesunięte elektrony. To tworzy wiązanie wodorowe. A tu na dole macie atom wodoru, który ma częściowy ładunek dodatni, ponieważ elektron y są przesunięte w kierunku atomu azotu. I tutaj macie ten atom tlenu, który ma częściowy ładunek ujemny, dlatego będą do siebie przyciągane. Tak formuje się wiązanie wodorowe. To samo dzieje się pomiędzy tym atomem azotu, a tym atomem wodoru, to samo pomiędzy tym atom tlenu i tym wodoru. Właśnie dlatego cytozyna i guanina tworzą parę, dlatego tymina i adenina tworzą parę i omawialiśmy to już w przeglądowym filmiku o DNA.