Биосинтез белка. Решение типовых задачЗадача 1Одна 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?
РешениеНеобходимо 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.
Задача 2Молекула 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.
РешениеПоскольку 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 нмДлина 10 нуклеотидов – 3,4 нмХ=0,34 нмДлина участка ДНК составляет 600х0,34=204 нм.
Ответ: длина участка ДНК составляет 204 нм.
Задача 3.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?
РешениеСогласно 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) приходится100 % – 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.
Решение
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.