Файл: Решение заданий по разделу Молекулярная биология.pptx

Дано: ДНК АТАГЦТГААЦГГАЦТ
Найти:
нуклеотидную последовательность участка тРНК
аминокислоту, которую будет переносить тРНК
Решение :
Так как тРНК синтезируются на ДНК, то построим тРНК по принципу

комплементарности (А-У, Г-Ц)
ДНК АТА- ГЦТ- ГАА-Ц ГГ-АЦТ
тРНК УАУ; ЦГА; ЦУУ; ГЦЦ; УГА
Третий триплет ( антикодон тРНК) ЦУУ , соответствует кодону на иРНК ГАА (по принципу комплементарности), по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота ГЛУ, которую переносить данная тРНК.
Ответ: тРНК УАУ;ЦГА;ЦУУ;ГЦЦ;УГА
аминокислота ГЛУ

*Нуклеотидная последовательность рибосомного гена:

–АГГГЦЦЦГААТТГАТГЦАЦГГАТТТТЦ–. Какую

структуру имеет РНК, кодируемая этим фрагментом? Какой вид РНК и в результате какого процесса будет синтезироваться? Какую функцию выполняет этот вид РНК? Ответ поясните.

Решение:

дан фрагмент молекулы ДНК; известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице; по принципу комплементарности определяем нуклеотидный состав р-РНК: – УЦЦЦГГГЦУУААЦУАЦГУГЦЦУААААГ–;
синтезируется молекула р-РНК в результате

транскрипции;
р-РНК выполняют структурную функцию, так как входят в состав рибосом

Вирус гриппа относится к группе РНК-содержащих

вирусов.

Фрагмент одной из нуклеиновых кислот

вируса гриппа имеет

следующий нуклеотидный состав:

-АЦААЦАЦАЦУЦЦУГГАУГЦЦЦААААГА–.

Определите аминокислотный состав фрагмента молекулы белка вируса. У РНК-содержащих вирусов вначале идёт процесс обратной транскрипции – синтез ДНК (две цепи) на матрице РНК вируса, а

далее синтезируется и-РНК по второй цепи ДНК.

Затем

синтезируется белок. Ответ поясните. Для выполнения задания

используйте таблицу генетического кода.

Решение:

1) по принципу комплементарности строим фрагмент двухцепочечной молекулы ДНК:

я цепь: ТГТ–ТГТ–ГТГ–АГГ–АЦЦ–ТАЦ–ГГГ–ТТТ–ТЦТ
я цепь: АЦА–АЦА–ЦАЦ–ТЦЦ–ТГГ–АТГ–ЦЦЦ–ААА–АГА
по 2-ой цепи ДНК по принципу комплементарности определяем нуклеотидный состав и-РНК:

– УГУУГУГУГАГГАЦЦУАЦГГГУУУУЦУ–;
по таблице генетического кода определяем аминокислотный состав фрагмента молекулы белка:

–цис–цис–вал–арг–тре–тир–гли–фен–сер–.

Шестой тип задач - определение массы белка, количества аминокислот, нуклеотидов.

1. Фрагмент молекулы ДНК содержит 1230 нуклеотидных остатков. Сколько

аминокислот будет входить в состав белка?
Дано: 1230 нуклеотидов
Найти: количество аминокислот
Решение:
Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотда, поэтому 1230:3= 410

аминокислот.
Ответ: 410 аминокислот.
2. Сколько нуклеотидов содержит ген, кодирующий белок из 210 аминокислот?
Дано: 210 аминокислот
Найти: количество нуклеотидов
Решение:
Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотда, поэтому 210х3=630 нуклеотидов
Ответ: 630 нуклеотидов

⚫

2. Сколько нуклеотидов содержит ген, кодирующий белок из 210 аминокислот?
Дано: 210 аминокислот
Найти: количество нуклеотидов
Решение:
Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотида, поэтому 210х3=630 нуклеотидов
Ответ: 630 нуклеотидов

*Определите число аминокислот , входящих в состав белка, число триплетов и число нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок, если в процессе трансляции участвовало 30 молекул тРНК.
Дано: 30 тРНК
Найти: число аминокислот, триплетов, нуклеотидов в гене
Решение:
1тРНК=1 аминокислоте, поэтому аминокислот 30
1 аминокислоте = 1 триплету, поэтому триплетов 30
1 триплет = 3 нуклеотида, поэтому 30х3=90 нуклеотидов.
Ответ: аминокислот 30, триплетов 30, 90 нуклеотидов

* Молекулярная масса полипептида составляет 40000. Определите длину кодирующего его гена, если молекулярная масса одной аминокислоты в среднем равна 100, а расстояние между соседними нуклеотидами в цепи ДНК составляет 0, 34 нм.
Дано: масса белка - 40000 масса аминокислоты - 100

расстояние между нуклеотидами 0,34нм
Найти: длину гена
Решение:

Так как белок ( полипептид) состоит из аминокислот, найдем количество аминокислот 40000:100=400

1 аминокислота=3 нуклеотида, 400х3=1200 нуклеотидов Ген состоит из нуклеотидов. Длина гена 1200х0,34=408нм Ответ: длина гена 408нм

Комбинированные задачи

* Белок состоит из 100 аминокислот. Установите, во сколько раз молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты -110, а нуклеотида - 300.
Дано:

100 аминокислот,

молекулярная масса аминокислоты -110, молекулярная масса нуклеотида - 300.
Найти : во сколько раз масса гена превышает массу белка.

Решение:

Так как ген - это участок ДНК, состоящий из нуклеотидов, то определим их количество: одну аминокислоту кодируют 3 нуклеотида , то 100х3=300 нуклеотидов.
Молекулярная масса белка 100х110=11000,
Молекулярная масса гена 300х300=90000
Молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка: 90000: 11000 =8 раз
Ответ : в 8 раз

⚫

Какую длину имеет участок молекулы ДНК, в котором закодирована первичная структура инсулина, если молекула инсулина содержит 51 аминокислоту, а один нуклеотид занимает 0,34 нм в цепи ДНК? Какое число молекул тРНК необходимо для переноса этого количества аминокислот к месту синтеза? (Следует учитывать, что одна тРНК доставляет к рибосоме одну аминокислоту.) Ответ поясните.
Дано: 51 аминокислота, 1 нуклеотид 0,34 нм

Найти: длину ДНК, число тРНК
1)для кодирования одной аминокислоты необходимо 3 нуклеотида, 51 х 3 = 153 нуклеотида;
2) участок ДНК имеет длину 0,34 х 153 = 52 нм
3) одна тРНК переносит одну аминокислоту, поэтому тРНК 51 молекула
Ответ: длина ДНК 52 нм , число тРНК - 51

Энергетический обмен

1. Подготовительный (в пищеварительном канале, лизосомах)

крахмал глюкоза ( Е )
2. Бескислородный « гликолиз» ( в цитоплазме) глюкоза 2 ПВК + 2АТФ
3 . Кислородный «дыхание» ( в митохондриях) ПВК СО2 +Н 2О + 36 АТФ

1 глюкоза = 38 АТФ

В процессе гликолиза образовалось 42 молекулы пировиноградной кислоты. Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется при полном окислении?
Дано: 42 ПВК
Найти: кол-во глюкозы, кол-во АТФ при полном окислении.
Решение:
1) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х молекул пировиноградной кислоты (ПВК), следовательно, гликолизу подверглось: 42 : 2 = 21 молекула глюкозы;
2) при полном окислении одной молекулы

глюкозы (бескислородный 2АТФ и кислородный этапы 36 АТФ) образуется 38 молекул АТФ;
3) при окислении 21 молекулы образуется: 21 х 38 = 798

молекул АТФ.
Ответ: 21 молекула глюкозы, 798 молекул АТФ

Деление клетки

митоз мейоз

Интерфаза	2n2c - 2n4c	6 . 10 -9 мг 12 . 10 -9 мг
Профаза	2n4c	12 . 10 -9 мг
Метафаза	2n4c	12 . 10 -9 мг
Анафаза	2n2c	6 . 10 -9 мг
Телофаза	2n2c	6 . 10 -9 мг

Интерфаза	2n2c - 2n4c	6 . 10 -9 мг 12 . 10 -9 мг
Профаза 1	2n4c	12 . 10 -9 мг
Метафаза 1	2n4c	12 . 10 -9 мг
Анафаза 1	n2c	6 . 10 -9 мг
Телофаза 1	n2c	6 . 10 -9 мг
Профаза 2	n2c	6 . 10 -9 мг
Метафаза 2	n2c	6 . 10 -9 мг
Анафаза 2	n c	3 . 10 -9 мг
Телофаза 2	n c	3 . 10 -9 мг

Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6 . 10 -9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в ядре при овогенезе перед началом деления, в конце телофазы мейоза I и мейоза II. Объясните полученные результаты.
Дано: 46 хромосом = масса 6 . 10 -9 мг
Найти: массу ДНК: перед началом деления, в конце телофазы мейоза I

и мейоза II.
Решение:
1)перед началом деления в процессе репликации число ДНК удваивается и масса ДНК равна 2 • 6 . 10 -9 = 12 . 10 -9 мг;
2) первое деление мейоза редукционное, число хромосом становится в 2 раза меньше, но каждая хромосома состоит из двух молекул ДНК (сестринских хроматид), поэтому в телофазе мейоза I масса ДНК равна 12 . 10 -9 : 2 = 6 . 10-9 мг;
3)после мейоза II каждое ядро в клетке содержит однохроматидные хромосомы гаплоидного набора, поэтому в телофазе мейоза II масса ДНК равна 6 . 10-9 : 2 = 3. 10-9 мг.
Ответ: масса ДНК перед началом деления 12 . 10 -9 мг, в конце телофазы мейоза I - 6 . 10-9 мг, в конце телофазы мейоза II - 3. 10-9 мг