Однажды один дотошный учёный решил перепроверить эксперимент Эрвина Чаргаффа. Он выделил нуклеиновую кислоту из целого ряда организмов разных групп, после чего определил содержание аденина, гуанина, тимина и цитозина в имеющемся у него генетическом материале. Результаты он занёс в таблицу.
Выберите верные выводы, к которым можно перейти на основании представленных результатов эксперимента:
1) У вируса полиомиелита учёный не обнаружил тимина, т.к. вирус полиомиелита – ДНК-вирус. 2) Содержание цитозина у туберкулезной микобактерии 39,4 %. 3) Правило Чаргаффа гласит, что количество остатков аденина равно количеству остатков тимина в ДНК, а количество цитозина – количеству гуанина. 4) Содержание гуанина у дрожжей равно 18,7 %. 5) Данные эксперименты не подтвердили эксперименты и выводы Э. Чаргаффа
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 2892.
В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 10 % от общего числа. Какова доля (в %) нуклеотидов с аденином в этой молекуле? В ответ
запишите только соответствующее число.
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 2874.
Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТАГЦЦАТ. Определите нуклеотидную последовательность второй цепи. Какое общее число водородных связей образуется между двумя цепями ДНК? Объясните полученные результаты.
1) По принципу комплементарности построим вторую цепь ДНК: АТЦГГТА 2) Водородные связи образуются между двумя цепями ДНК: между аденином (А) и тимином (Т) две водородные связи, между гуанином (Г) и цитозином (Ц) три водородные связи 3) В двухцепочечной молекуле между аденином и тимином 4 × 2 = 8 водородных связей, между цитозином и гуанином 3 × 3 = 9 водородных связей; в сумме в двухцепочечном фрагменте ДНК 8 + 9 = 17 водородных связей
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 2842.
Какое количество нуклеотидов в гене кодирует последовательность 45 аминокислот в молекуле белка? В ответе запишите только соответствующее число.
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 2762.
Установите последовательность процессов, происходящих при биосинтезе белка. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) доставка к рибосоме аминокислот с помощью тРНК 2) синтез иРНК на ДНК 3) выход молекул иРНК в цитоплазму 4) соединение иРНК с рибосомой 5) присоединение аминокислоты к растущей пептидной цепочке
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 2750.
Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще
Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение:
-А –Ц –Ц –А –Т –А – Г –Т – Ц – Ц – А – А – Г – Г – А –
Определите последовательность аминокислот в полипептиде.
Дано: Решение:
Участок молекулы ДНК, 1. Зная кодирующую цепь ДНК,
кодирующий часть полипептида: по принципу комплемента
-А–Ц–Ц–А –Т–А–Г–Т–Ц–Ц– А– А– Г–Г–А –
ДНК: -А –Ц –Ц – А – Т – А – Г – Т – Ц – Ц – А – А – Г – Г – А –
и –РНК:-У – Г – Г – У – А – У – Ц – А – Г – Г –У – У – Ц – Ц – У –
2. Используя таблицу генетического кода, определяем последовательность аминокислот в полипептиде.
УГГ – триптофан
УАУ – тирозин
ЦАГ – глутамин
ГУУ – валин
ЦЦУ – пролин
триптофан – тирозин – глутамин – валин – пролин
Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин из 51 аминокислоты?
Дано: Решение:
Белок инсулин – 51 аминокислота Одним из свойств генетического кода
количество нуклеотидов, является то, что каждая аминокислота
содержащихся в гене, в котором кодируется триплетом ДНК.
запрограммирован белок инсулин?
1.Подсчитаем количество нуклеотидов в одной цепи ДНК.
51* 3=153 нуклеотида
2.Подсчитаем, сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК)
153* 2 =306 нуклеотидов
Одна из цепей ДНК имеет молекулярную массу 34155. Определите количество мономеров
Белка, запрограммированного в этой ДНК.
Дано: Решение
Масса ДНК – 34155 Молекулярная масса одного нуклео-
количество мономеров белка? тида 345
34155 : 345 = 99 нуклеотидов
2.Подсчитаем количество мономеров белка.
99 : 3 =33 триплета в ДНК кодируют 33 аминокислоты белка
Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной его цепи
Запрограммирован белок с молекулярной массой 1500?
Дано: Решение
Масса белка – 1500 1.Подсчитаем количество
массу гена двух цепей ДНК? аминокислот в белке.
1500: 100 = 15 аминокислот
2. Подсчитаем количество нуклеотидов в одной цепи гена.
15* 3 =45 нуклеотидов
3.Найдем молекулярную массу одной цепи гена.
45* 345 = 15525
4.Найдем молекулярную массу двух цепей.
15525 * 31050
Фрагмент молекулы ДНК содержит 2348 нуклеотидов. На долю адениновых приходится 420. Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмента ДНК.
Дано: Решение.
ДНК – 2348 нуклеотидов 1. Исходя из принципа комплементар-
А -420 ности можно определить количество Т.
Т- ? Г – ? Ц – ? А = Т , А = 420, значит и Т = 420
Массу ДНК – ? 2.Подсчитаем общее количество Г и Ц.
Длина ДНК – ? 2348 -840 = 1508
2348 * 345 = 810060
1174 * 0,34 нм = 399,16 нм
: А – 420, Т = 420, Г = 754, Ц = 754;
– 399,19 нм
Задания для самостоятельной работы
Запрограммирован белок с молекулярной массой 1800?
-А –Ц –Ц –А –Т –А – Г –Т – Ц – Ц – А – А – А – Ц – Ц –
Одна из цепей ДНК имеет молекулярную массу 41400. Определите количество мономеров белка, запрограммированного в этой ДНК.
Фрагмент молекулы ДНК содержит 3048 нуклеотидов. На долю цитозиновых приходится 460. Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмента ДНК.
А.Ю. Гаврилова Биология 10 класс . Поурочные планы. Часть 1. Волгоград. Изд. «Учитель»
Задачи по биосинтезу белка
Генетический код (и РНК)
Правила пользования таблицей
Первый нуклеотид в триплете берется из левого вертикального ряда, второй – из верхнего горизонтального ряда и третий – из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.
Задача № 1.
Фрагмент цепи иРНК имеет последовательность нуклеотидов: ЦЦЦАЦЦГЦАГУА. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
Задача № 2. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТАЦЦЦТЦАЦТТГ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
Задача № 3
Последовательность нуклеотидов фрагмента цепи ДНК ААТГЦАГГТЦАЦТЦА. Определите последовательность нуклеотидов в и-РНК, аминокислот в полипептидной цепи. Что произойдет в полипептиде, если в результате мутации во фрагменте гена выпадет второй триплет нуклеотидов? Используйте таблицу гент.кода
Задача № 4. Внимательно прочитайте предложенный текст «Нуклеиновые кислоты» и найдите в нем предложения, в которых содержатся биологические ошибки. Запишите сначала номера этих предложений, а затем сформулируйте их правильно.
1. Нуклеиновые кислоты, как и белки, являются полимерами. 2. Мономерами нуклеиновых кислот служат аминокислоты. 3. В состав нуклеиновых кислот входит четыре аминокислоты: аденин, гуанин, тимин, цитозин. 4. В клетках содержатся нуклеиновые кислоты двух видов ДНК и АТФ. 5. ДНК обеспечивает хранение и передачу наследственной информации от материнской клетке к дочерней. 6. В 1953 году было установлено, что молекула ДНК состоит из двух спирально закрученных цепей.
Фрагмент цепи иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦУАЦААГГЦУАУ. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГТГТТТГАГЦАТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
Задача № 3.
Участок одной из цепей молекулы ДНК содержит 300 нуклеотидов с Аденином, 100 нуклеотидов с тимином, 150 нуклеотидов с гуанином, и 200 с цитозином. Какое число нуклеотидов с А, Т, Г, Ц содержатся в двухцепочечной молекуле ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок , кодируемый этим участком молекулы ДНК,Ответ поясните.
Какова роль нуклеиновых кислот в биосинтезе белка?
1. Схема решения задачи включает:
1) последовательность на ДНК: ГГГТГГЦГТЦАТ;
2) антикодоны молекул тРНК: ПТ, УГГ, ЦГУ, ЦАУ;
3) последовательность аминокислот: про-тре-ала-вал.
2. Схема решения задачи включает:
1) последовательность на иРНК: АУГГГАГУГААЦ;
2) антикодоны молекул тРНК: УАЦ, ЦЦУ, ЦАЦ, УУГ;
3) аминокислотная последовательность: мет-гли-вал-асн.
последовательность нуклеотидов и-РНК УУАЦГУЦЦАГУГАГУ
При выпадении второго аминокислота арг не будет входить в состав белка и изменится структура белка
1) последовательность на ДНК: ГАТГТТЦЦГАТА;
2) антикодоны четырех молекул тРНК: ГАУ, ГУУ, ЦЦГ, АУА;
3) аминокислотная последовательность: лей-глн-гли-тир.
2. Схема решения задачи:
1) последовательность на иРНК: ЦАЦАААЦУЦГУА;
2) антикодоны молекул тРНК: ГУГ, УУУ, ГАГ, ЦАУ;
3) последовательность аминокислот: гис-лиз-лей-вап
1.согласно принципу комплементарности во второй цепи ДНК: А=100, Т=300, г=200, Ц=150, а в двух цепях ДНК: А=400, Т=600, Г-400, Ц= 300
2.информацию о белке несет одна из цепей ДНК, число нуклеотидов в одной цепи равно А+Т+Г+Ц =300+ 100+150+200= 750
3. одну аминокислоту кодирует 3 нуклеотида, значит, 750:3=250 аминокислот.
Задача 4. . Какова роль нуклеиновых кислот в биосинтезе белка?
1) в ДНК хранится информация о первичной структуре белка
2) с ДНК информация переписывается на и-РНК, которая служит матрицей для биосинтеза белка.
3) т-РНК присоединяет аминокислоты и доставляют к рибосомам
Императорский пингвин (Aptenodytes forsteri) обитает в Антарктиде и имеет среднюю массу около 30 килограммов Галапагосский пингвин (Spheniscus mendiculus) обитает в экваториальных широтах на Галапогосских островах и весит в среднем 2 килограмма Сформулируйте экологическое правило Бергмана на данном примере Какой физический принцип лежит в его основе? Какое преимущество дают обоим видам пингвинов такие размеры тела?
1) Чем ниже температура окружающей среды, тем крупнее размер пингвинов (чем выше температура среды, тем меньше размер пингвинов)
2) От значения отношения площади поверхности тела к его объёму (массе)
зависит интенсивность теплоотдачи
3) У крупных пингвинов (Императорских) значение отношения площади поверхности к объёму (массе) тела меньше
4) Такое соотношение обеспечивает им более медленную теплоотдачу (эффективное сохранение тепла)
5) У мелких пингвинов (Галапагосских) значение отношения площади поверхности к объёму (массе) тела больше
6) Такое соотношение обеспечивает им быструю теплоотдачу
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 20886.
Укажите не менее четырёх возможных последствий, к которым может привести сокращение численности продуцентов в биосфере. Ответ поясните.
1) Произойдет разрушение естественной среды обитания (экологических ниш) организмов, вследствие чего биоразнообразие может снизиться
2) Уменьшится масса органических веществ (первичной продукции), так как снизится число продуцентов, осуществляющих синтез органических веществ (в ходе фотосинтеза)
3) Снизится численность консументов и редуцентов, которые питаются органическими веществами, в результате чего цепи питания нарушатся
4) Произойдет разрушение почвы (эрозия), что может привести к гибели экосистемы
5) Концентрация углекислого газа в атмосфере возрастет, так как снизится численность фотосинтезирующих организмов, что может привести к усилению парникового эффекта
6) Снизится концентрация кислорода в атмосфере (кислород – побочный продукт фотосинтеза), что может привести к снижению численности аэробов
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 5613.
Объясните, почему каменный уголь относят к веществам биогенного происхождения и невосполнимым природным ресурсам. Какие условия способствовали его образованию?
1) Каменный уголь является веществом биогенного происхождения, поскольку образовался из отмерших организмов (древовидных папоротникообразных, расцвет которых пришелся на карбон)
2) Каменный уголь – невосполнимый природный ресурс, так как на данный исторический момент отсутствуют условия, необходимые для его образования (древовидные папоротники вымерли почти полностью)
3) Для образования залежей каменного угля необходимо отсутствие кислорода (анаэробная среда) и высокое давление
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 5585.
В чём проявляются различия экосистем пшеничного поля и естественного луга? Укажите не менее четырёх различий. Ответ поясните.
1) Пшеничное поле (агроценоз) характеризуется малым количеством видов, короткими цепями питания, неразветвленными пищевыми сетями – так как преобладает монокультура (пшеница)
2) В пшеничном поле, помимо солнечной энергии, часть энергии вносится человеком с удобрениями
3) Круговорот веществ в пшеничном поле незамкнутый (несбалансированный), так как часть энергии и веществ изымаются человеком (сбор урожая), вследствие чего такая экосистема неустойчива
4) В пшеничном поле (агроценозе) наряду с естественным отбором действует искусственный отбор, который осуществляет человек
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 5557.
Появление диплоидного набора хромосом у организмов сыграло очень важную роль в эволюции органического мира. Приведите не менее трёх последствий этого глобального ароморфоза. Ответ обоснуйте.
1) Диплоидный набор хромосом обеспечил удвоение информации, что сделало организмы более жизнеспособными, так как случайные вредные рецессивные мутации с меньшей вероятностью приводят к гибели клеток и организмов
2) Рецессивные мутации сохраняются в диплоидных клетках и служат резервом наследственной изменчивости и естественного отбора
3) Диплоидность привела к появлению нового типа деления – мейоза
4) За счет диплоидности увеличилось количество комбинаций генов в мейозе в ходе полового размножения, что привело к увеличению разнообразия организмов, которые служат материалом для естественного отбора
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 5529.
Среди палеонтологических доказательств эволюции важную роль играет обнаружение и изучение ископаемых переходных форм и составление филогенетических рядов. Объясните сущность и значение этих методов и приведите по одному примеру.
1) Переходные формы позволяют установить ход эволюционного процесса, происхождение новых групп организмов, так как они имеют признаки как древней группы организмов, так и новой
2) Филогенетические ряды – последовательность ископаемых форм, позволяющих установить эволюцию отдельного вида или рода
3) Примеры переходных форм: зверозубая рептилия, археоптерикс, ихтиостега, древние кистеперые рыбы
4) Примеры филогенетических рядов: филогенетический ряд лошади, слона
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 5501.
Чем первичная сукцессия отличается от вторичной? Ответ поясните. Приведите
примеры первичной и вторичной сукцессии.
1) При первичной сукцессии экосистема возникает на безжизненном месте, где раньше не росло ничего (не было почвы)
2) При вторичной сукцессии новая экосистема появляется на месте исчезновения предшествующей экосистемы, либо путем вытеснения одной экосистемы другой: при вторичной сукцессии новая экосистема возникает на том месте, где есть почва
3) Примеры первичной сукцессии: зарастания вулканических склонов после извержения, зарастание острова магматического происхождения после извержения вулкана
4) Примеры вторичной сукцессии: зарастание гари после лесного пожара
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 5473.
Объясните, почему стоячие водоёмы часто мелеют, заболачиваются и зарастают.
1) Мертвая органика, оседающая на дно стоячего водоема, не успевает разложиться вследствие низкой концентрации кислорода для редуцентов
2) В результате на дне формируется толстый слой ила, который повышает уровень дна и служит хорошей почвой для некоторых растений
3) В результате рост растений активируется, количество неперегнивающей органики со временем становится все больше и больше – слой ила становится все толще, что в итоге ведет к заболачиванию водоема
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 5445.
Почему покрытосеменные растения вытеснили хвойные практически из всех экосистем? Ответ поясните.
1) Скорость роста и размножения цветковых растений (покрытосеменных) выше в сравнении с голосеменными (хвойными)
2) Цветковые растения освоили самые разнообразные способы распространения семян, они обеспечивают лучшую защиту семенам: семена находятся внутри плодов
3) Покрытосеменные используют различные способы опыления (водой, ветром, насекомыми), в то время как у голосеменных есть только один единственный способ опыления – ветром
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 5417.
Каким образом человек влияет на круговорот углерода в природе? Ответ поясните.
1) При сжигании ископаемого топлива человек повышает концентрацию углекислого газа в атмосфере
2) Человек вырубает леса, тем самым снижая скорость поглощения углекислого газа растениями
3) Антропогенное влияние человека приводит к нарушению баланса круговорота углерода, в результате чего могут измениться условия на нашей планете (глобальное потепление напрямую связано с концентрацией углекислого газа в атмосфере)
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса – 5389.
И транскрипция, и трансляция относятся к матричным биосинтезам. Матричным биосинтезом называется синтез
биополимеров (нуклеиновых кислот, белков) на матрице – нуклеиновой кислоте ДНК или РНК. Процессы матричного биосинтеза относятся к пластическому обмену: клетка расходует энергию АТФ.
Матричный синтез можно представить как создание копии исходной информации на несколько другом или новом
“генетическом языке”. Скоро вы все поймете – мы научимся достраивать по одной цепи ДНК другую, переводить РНК в ДНК
и наоборот, синтезировать белок с иРНК на рибосоме. В данной статье вас ждут подробные примеры решения задач, генетический словарик пригодится – перерисуйте его себе 🙂
Возьмем 3 абстрактных нуклеотида ДНК (триплет) – АТЦ. На иРНК этим нуклеотидам будут соответствовать – УАГ (кодон иРНК).
тРНК, комплементарная иРНК, будет иметь запись – АУЦ (антикодон тРНК). Три нуклеотида в зависимости от своего расположения
будут называться по-разному: триплет, кодон и антикодон. Обратите на это особое внимание.
Репликация ДНК – удвоение, дупликация (лат. replicatio — возобновление, лат. duplicatio – удвоение)
Процесс синтеза дочерней молекулы ДНК по матрице родительской ДНК. Нуклеотиды достраивает фермент ДНК-полимераза по
принципу комплементарности. Переводя действия данного фермента на наш язык, он следует следующему правилу: А (аденин) переводит в Т (тимин), Г (гуанин) – в Ц (цитозин).
Удвоение ДНК происходит в синтетическом периоде интерфазы. При этом общее число хромосом не меняется, однако каждая из них
содержит к началу деления две молекулы ДНК: это необходимо для равномерного распределения генетического материала между
дочерними клетками.
Транскрипция (лат. transcriptio — переписывание)
Транскрипция представляет собой синтез информационной РНК (иРНК) по матрице ДНК. Несомненно, транскрипция происходит
в соответствии с принципом комплементарности азотистых оснований: А – У, Т – А, Г – Ц, Ц – Г (загляните в “генетический словарик”
выше).
До начала непосредственно транскрипции происходит подготовительный этап: фермент РНК-полимераза узнает особый участок молекулы ДНК – промотор и связывается с ним. После связывания с промотором происходит раскручивание молекулы ДНК, состоящей из двух
цепей: транскрибируемой и смысловой. В процессе транскрипции принимает участие только транскрибируемая цепь ДНК.
Транскрипция осуществляется в несколько этапов:
Образуется несколько начальных кодонов иРНК.
Нити ДНК последовательно расплетаются, освобождая место для передвигающейся РНК-полимеразы. Молекула иРНК
быстро растет.
Достигая особого участка цепи ДНК – терминатора, РНК-полимераза получает сигнал к прекращению синтеза иРНК. Транскрипция завершается. Синтезированная иРНК направляется из ядра в цитоплазму.
Трансляция (от лат. translatio — перенос, перемещение)
Куда же отправляется новосинтезированная иРНК в процессе транскрипции? На следующую ступень – в процесс трансляции.
Он заключается в синтезе белка на рибосоме по матрице иРНК. Последовательность кодонов иРНК переводится в последовательность
аминокислот.
Перед процессом трансляции происходит подготовительный этап, на котором аминокислоты присоединяются к соответствующим молекулам тРНК. Трансляцию можно разделить на несколько стадий:
Информационная РНК (иРНК, синоним – мРНК (матричная РНК)) присоединяется к рибосоме, состоящей из двух субъединиц.
Замечу, что вне процесса трансляции субъединицы рибосом находятся в разобранном состоянии.
Первый кодон иРНК, старт-кодон, АУГ оказывается в центре рибосомы, после чего тРНК приносит аминокислоту,
соответствующую кодону АУГ – метионин.
Рибосома делает шаг, и иРНК продвигается на один кодон: такое в фазу элонгации происходит десятки тысяч раз.
Молекулы тРНК приносят новые аминокислоты, соответствующие кодонам иРНК. Аминокислоты соединяются друг с другом: между ними образуются пептидные связи, молекула белка растет.
Доставка нужных аминокислот осуществляется благодаря точному соответствию 3 нуклеотидов (кодона) иРНК 3 нуклеотидам (антикодону) тРНК. Язык перевода между иРНК и тРНК выглядит как: А (аденин) – У (урацил), Г (гуанин) – Ц (цитозин).
В основе этого также лежит принцип комплементарности.
Движение рибосомы вдоль молекулы иРНК называется транслокация. Нередко в клетке множество рибосом садятся на одну молекулу
иРНК одновременно – образующаяся при этом структура называется полирибосома (полисома). В результате происходит одновременный синтез множества одинаковых белков.
Синтез белка – полипептидной цепи из аминокислот – в определенный момент завершатся. Сигналом к этому служит попадание
в центр рибосомы одного из так называемых стоп-кодонов: УАГ, УГА, УАА. Они относятся к нонсенс-кодонам (бессмысленным), которые не кодируют ни одну аминокислоту. Их функция – завершить синтез белка.
Существует специальная таблица для перевода кодонов иРНК в аминокислоты. Пользоваться ей очень просто, если вы запомните, что
кодон состоит из 3 нуклеотидов. Первый нуклеотид берется из левого вертикального столбика, второй – из верхнего горизонтального,
третий – из правого вертикального столбика. На пересечении всех линий, идущих от них, и находится нужная вам аминокислота 🙂
Давайте потренируемся: кодону ЦАЦ соответствует аминокислота Гис, кодону ЦАА – Глн. Попробуйте самостоятельно найти
аминокислоты, которые кодируют кодоны ГЦУ, ААА, УАА.
Кодону ГЦУ соответствует аминокислота – Ала, ААА – Лиз. Напротив кодона УАА в таблице вы должны были обнаружить прочерк:
это один из трех нонсенс-кодонов, завершающих синтез белка.
Примеры решения задачи №1
Без практики теория мертва, так что скорее решим задачи! В первых двух задачах будем пользоваться таблицей генетического кода (по иРНК),
приведенной вверху.
“Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГА-ТГГ-ТЦЦ-ГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов
во второй цепочке ДНК, последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны
соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода”
По принципу комплементарности мы нашли вторую цепочку ДНК: ГЦТ-АЦЦ-АГГ-ЦТГ. Мы использовали следующие правила при нахождении второй нити
ДНК: А-Т, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.
Вернемся к первой цепочке, и именно от нее пойдем к иРНК: ГЦУ-АЦЦ-АГГ-ЦУГ. Мы использовали следующие правила при переводе ДНК в иРНК:
А-У, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.
Зная последовательность нуклеотидов иРНК, легко найдем тРНК: ЦГА, УГГ, УЦЦ, ГАЦ. Мы использовали следующие правила перевода иРНК в тРНК:
А-У, У-А, Г-Ц, Ц-Г. Обратите внимание, что антикодоны тРНК мы разделяем запятыми, в отличие кодонов иРНК. Это связано с тем, что
тРНК представляют собой отдельные молекулы (в виде клеверного листа), а не линейную структуру (как ДНК, иРНК).
Пример решения задачи №2
“Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет
следующую последовательность нуклеотидов: ТАГ-ЦАА-АЦГ-ГЦТ-АЦЦ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется
на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону
тРНК”
Обратите свое пристальное внимание на слова “Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой
синтезируется участок центральной петли тРНК “. Эта фраза кардинально меняет ход решения задачи: мы получаем право напрямую и сразу
синтезировать с ДНК фрагмент тРНК – другой подход здесь будет считаться ошибкой.
Итак, синтезируем напрямую с ДНК фрагмент молекулы тРНК: АУЦ-ГУУ-УГЦ-ЦГА-УГГ. Это не отдельные молекулы тРНК (как было
в предыдущей задаче), поэтому не следует разделять их запятой – мы записываем их линейно через тире.
Третий триплет ДНК – АЦГ соответствует антикодону тРНК – УГЦ. Однако мы пользуемся таблицей генетического кода по иРНК,
так что переведем антикодон тРНК – УГЦ в кодон иРНК – АЦГ. Теперь очевидно, что аминокислота кодируемая АЦГ – Тре.
Пример решения задачи №3
Длина фрагмента молекулы ДНК составляет 150 нуклеотидов. Найдите число триплетов ДНК, кодонов иРНК, антикодонов тРНК и
аминокислот, соответствующих данному фрагменту. Известно, что аденин составляет 20% в данном фрагменте (двухцепочечной
молекуле ДНК), найдите содержание в процентах остальных нуклеотидов.
Один триплет ДНК состоит из 3 нуклеотидов, следовательно, 150 нуклеотидов составляют 50 триплетов ДНК (150 / 3). Каждый триплет ДНК
соответствует одному кодону иРНК, который в свою очередь соответствует одному антикодону тРНК – так что их тоже по 50.
По правилу Чаргаффа: количество аденина = количеству тимина, цитозина = гуанина. Аденина 20%, значит и тимина также 20%.
100% – (20%+20%) = 60% – столько приходится на оставшиеся цитозин и гуанин. Поскольку их процент содержания равен, то
на каждый приходится по 30%.
Теперь мы украсили теорию практикой. Что может быть лучше при изучении новой темы? 🙂
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Биосинтез белка. Решение типовых задач
Одна из цепочек молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГЦТАЦГГЦТТГЦ. Какие т-РНК, т. е. с какими антикодонами, принимают участие в синтезе белка, закодированного комплементарной цепочкой ДНК?
Необходимо построить комплементарную цепочку ДНК, поскольку она является, по условию задачи. кодирующей. Комплементарная цепочка ДНК: ЦГА–ТГЦ–ЦГА–АЦГ. Далее построим цепочку и-РНК, комплементарную данной цепи ДНК:
ЦГА– ТГЦ– ЦГА–АЦГ (ДНК)
ГЦУ– АЦГ– ГЦУ–УГЦ (и-РНК).
Антикодоны т-РНК являются комплементарными кодонам и-РНК, следовательно они будут следующие: ЦГА–УГЦ–ЦГА–АЦГ.
Ответ: антикодоны т-РНК: ЦГА–УГЦ–ЦГА–АЦГ.
Молекула белка состоит из 200 аминокислотных остатков. Какую длину (в нм) имеет определяющий его ген, если виток спирали ДНК составляет 3,4 нм, а каждый виток содержит 10 пар нуклеотидов.
Поскольку белок состоит из 200 аминокислот, то участок ДНК включает 200 триплетов, или 200 х 3=600 нуклеотидов.
Определение длины одного нуклеотида:
Длина одного нуклеотида – Х нм
Длина 10 нуклеотидов – 3,4 нм
Длина участка ДНК составляет 600х0,34=204 нм.
Ответ: длина участка ДНК составляет 204 нм.
В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых нуклеотидов, которые составляют 22 % от общего количества нуклеотидов этой ДНК. Определить: а) сколько содержится других нуклеотидов по отдельности в этой молекуле ДНК?; б) Какова длина ДНК?
Согласно принципу комплементарности (А+Т) + (Г+Ц)= 100%.
1) Определяем количество цитидилового нуклеотида: Г= Ц=880, или 22 %.
2) На долю двух других видов нуклеотидов (Т+А) приходится
100 % – 44 %= 56 %.
3) Определяем долю А + Т: Х=56 % х 880/22%= 2240; (А= Т=2240:2=1120).
4) Определяем общее количество нуклеотидов: 880+880+1120+1120=4000.
5) Для определения длины ДНК надо вычислить количество нуклеотидов в одной цепи ДНК: 4000: 2= 2000.
6) Вычисляем длину одной цепи ДНК: 2000 х 0.34 нм = 680 нм
Ответ: длина молекулы ДНК – 680 нм.
Задача 4. Одна из цепей молекулы ДНК имеет следующий порядок нуклеотидов: 5-ЦЦГЦТАТАЦГТЦ-3,. Определите последовательность аминокислот в соответствующем полипептиде, если известно, что и-РНК синтезируется на цепи ДНК, комплементарной данной цепи ДНК.
В условии задачи сказано, что и-РНК синтезируется на комплементарной данной цепи ДНК. Поэтому необходимо построить комплементарную цепь ДНК: 3,-ГГЦГАТАТГЦАГ-5,. Далее нужно определить последовательность нуклеотидов и-РНК: 5,- ЦЦГЦУАУАЦГУЦ-3,. Триплет, или кодон (три рядом расположенных нуклеотида и-РНК) кодирует определенную аминокислоту. Соответствующие триплетам аминокислоты находим по таблице генетического кода. Триплет ЦЦГ соответствует пролину (про), ЦУА – лейцину (лей); УАЦ – тирозину (тир), ГУЦ – валину (вал).
Ответ: последовательность аминокислот в полипептиде будет следующей: про–лей–тир–вал.