Problemy biologii molekularnej. Problemy biologii molekularnej Polipeptyd składa się z 20

Nie jest tajemnicą, że człowiek potrzebuje białka – pewnego rodzaju białka – aby utrzymać funkcje życiowe na wysokim poziomie. materiał konstrukcyjny dla tkanek ciała; Białka zawierają 20 aminokwasów, których nazwy raczej nie mają żadnego znaczenia dla przeciętnego pracownika biurowego. Każda osoba, zwłaszcza jeśli mówimy o kobietach, choć raz słyszała o kolagenie i keratynie – są to białka odpowiedzialne za wygląd paznokci, skóry i włosów.

Aminokwasy – czym są?

Aminokwasy (lub kwasy aminokarboksylowe; AMK; peptydy) to związki organiczne składające się z 16% amin – organicznych pochodnych amonu – co odróżnia je od węglowodanów i lipidów. Uczestniczą w biosyntezie białek w organizmie: w układzie pokarmowym pod wpływem enzymów wszystkie białka dostarczane z pożywieniem ulegają rozkładowi do AMC. W sumie w przyrodzie istnieje około 200 peptydów, ale w budowie organizmu ludzkiego bierze udział tylko 20 podstawowych aminokwasów, które dzielą się na wymienne i niezbędne; czasami istnieje trzeci typ - częściowo wymienny (warunkowo wymienny).

Aminokwasy nieistotne

Aminokwasy wymienne to takie, które są zarówno spożywane w pożywieniu, jak i odtwarzane bezpośrednio w organizmie człowieka z innych substancji.

• Alanina jest monomerem związków biologicznych i białek. Realizuje jeden z głównych szlaków glukogenezy, czyli przekształca się w glukozę w wątrobie i odwrotnie. Wysoce aktywny uczestnik procesów metabolicznych zachodzących w organizmie.
• Arginina jest aminokwasem, który może być syntetyzowany w organizmie osoby dorosłej, ale nie jest zdolny do syntezy w organizmie dziecka. Wspomaga produkcję hormonów wzrostu i nie tylko. Jedyny nośnik związków azotowych w organizmie. Pomaga zwiększyć masa mięśniowa i redukcja tkanki tłuszczowej.
• Asparagina jest peptydem biorącym udział w metabolizmie azotu. Podczas reakcji z enzymem asparaginazą oddziela amoniak i zamienia się w kwas asparaginowy.
• Kwas asparaginowy – bierze udział w tworzeniu immunoglobulin, dezaktywuje amoniak. Niezbędny w przypadku nieprawidłowego funkcjonowania układu nerwowego i sercowo-naczyniowego.
• Histydyna – stosowana w profilaktyce i leczeniu chorób przewodu pokarmowego; ma pozytywną dynamikę w walce z AIDS. Chroni organizm przed szkodliwym działaniem stresu.
• Glicyna jest aminokwasem neuroprzekaźnikowym. Stosowany jako łagodny środek uspokajający i przeciwdepresyjny. Wzmacnia działanie niektórych leków nootropowych.
• Glutamina – w duża objętość Aktywator procesów naprawy tkanek.
• Kwas glutaminowy – ma działanie neuroprzekaźnikowe, a także stymuluje procesy metaboliczne w ośrodkowym układzie nerwowym.
• Prolina jest jednym ze składników niemal wszystkich białek. Są szczególnie bogate w elastynę i kolagen, które odpowiadają za elastyczność skóry.
• Seryna to aminokwas występujący w neuronach mózgu, który również przyczynia się do uwalniania dużych ilości energii. Jest pochodną glicyny.
• Tyrozyna jest składnikiem tkanek zwierzęcych i roślinnych. Można go odtworzyć z fenyloalaniny pod wpływem enzymu hydroksylazy fenyloalaniny; proces odwrotny nie zachodzi.
• Cysteina jest jednym ze składników keratyny, która odpowiada za jędrność i elastyczność włosów, paznokci i skóry. Jest także przeciwutleniaczem. Można go wytwarzać z seryny.

Niezbędne są aminokwasy, których organizm nie może syntetyzować

Aminokwasy niezbędne to takie, które nie mogą być wytwarzane w organizmie człowieka i mogą być dostarczane jedynie z pożywieniem.

• Walina jest aminokwasem występującym w prawie wszystkich białkach. Zwiększa koordynację mięśni i zmniejsza wrażliwość organizmu na zmiany temperatury. Utrzymuje hormon serotoniny na wysokim poziomie.
• Izoleucyna to naturalny steryd anaboliczny, który poprzez proces utleniania nasyca energią tkankę mięśniową i mózgową.
• Leucyna to aminokwas poprawiający metabolizm. Jest to swego rodzaju „budowniczy” struktury białek.
• Te trzy AMK wchodzą w skład tak zwanego kompleksu BCAA, na który jest szczególnie zapotrzebowanie wśród sportowców. Substancje z tej grupy działają jako źródło wzrostu masy mięśniowej, redukcji masy tłuszczowej oraz utrzymania dobrego stanu zdrowia podczas szczególnie intensywnego wysiłku fizycznego.
• Lizyna jest peptydem przyspieszającym regenerację tkanek, produkcję hormonów, enzymów i przeciwciał. Odpowiada za wytrzymałość naczyń krwionośnych, występuje w białkach mięśniowych i kolagenie.
• Metionina – bierze udział w syntezie choliny, której brak może prowadzić do zwiększonego gromadzenia się tłuszczu w wątrobie.
• Treonina - nadaje elastyczność i siłę ścięgnom. Ma bardzo pozytywny wpływ na mięsień sercowy i szkliwo zębów.
• Tryptofan – wspomaga stan emocjonalny, ponieważ w organizmie przekształca się w serotoninę. Niezastąpiony przy depresji i innych zaburzeniach psychicznych.
• Fenyloalanina – poprawia wygląd skóry normalizując przebarwienia. Wspomaga dobre samopoczucie psychiczne poprawiając nastrój i wprowadzając jasność myślenia.

Inne metody klasyfikacji peptydów

Z naukowego punktu widzenia 20 niezbędnych aminokwasów dzieli się na podstawie polarności ich łańcuchów bocznych, czyli rodników. Zatem wyróżnia się cztery grupy: (ale nie posiadające ładunku), naładowane dodatnio i naładowane ujemnie.

Do niepolarnych należą: walina, alanina, leucyna, izoleucyna, metionina, glicyna, tryptofan, fenyloalanina, prolina. Z kolei do kwasów polarnych, które mają ładunek ujemny, zalicza się kwas asparaginowy i glutaminowy. Polarne, posiadające ładunek dodatni, nazywane są argininą, histydyną, lizyną. Aminokwasy, które mają polarność, ale nie mają ładunku, obejmują cysteinę, glutaminę, serynę, tyrozynę, treoninę i asparaginę.

20 aminokwasów: wzory (tabela)

Aminokwas	Skrót
Asparagina
Kwas asparaginowy
Histydyna
Glutamina
Kwas glutaminowy
Izoleucyna
Metionina
Tryptofan
Fenyloalanina

Na tej podstawie można zauważyć, że wszystkie 20 w powyższej tabeli) zawierają węgiel, wodór, azot i tlen.

Aminokwasy: udział w aktywności komórkowej

Kwasy aminokarboksylowe biorą udział w biologicznej syntezie białek. Biosynteza białek to proces modelowania łańcucha polipeptydowego („poli” – wiele) reszt aminokwasowych. Proces zachodzi na rybosomie, organelli wewnątrz komórki, która jest bezpośrednio odpowiedzialna za biosyntezę.

Informacja jest odczytywana z odcinka łańcucha DNA zgodnie z zasadą komplementarności (A-T, C-G); podczas tworzenia m-RNA (messenger RNA lub i-RNA - informacyjny RNA - identyczne pojęcia) zasada azotowa tymina jest zastępowana przez uracyl. Następnie na tej samej zasadzie powstaje cząsteczka aminokwasu transportującego do miejsca syntezy. T-RNA jest kodowany przez triplety (kodony) (przykład: UAU), a jeśli wiesz, jakie zasady azotowe reprezentują triplet, możesz dowiedzieć się, jaki aminokwas zawiera.

Grupy żywności o najwyższej zawartości AMK

Produkty mleczne i jaja zawierają: ważne substancje takie jak walina, leucyna, izoleucyna, arginina, tryptofan, metionina i fenyloalanina. Ryby i białe mięso charakteryzują się dużą zawartością waliny, leucyny, izoleucyny, histydyny, metioniny, lizyny, fenyloalaniny, tryptofanu. Rośliny strączkowe, zboża i zboża są bogate w walinę, leucynę, izoleucynę, tryptofan, metioninę, treoninę, metioninę. Orzechy i różne nasiona nasycą organizm treoniną, izoleucyną, lizyną, argininą i histydyną.

Poniżej znajduje się zawartość aminokwasów w niektórych produktach spożywczych.

Najwięcej tryptofanu i metioniny znajdziemy w serach twardych, lizynie – w mięsie króliczym, walinie, leucynie, izoleucynie, treoninie i fenyloalaninie – w soi. Tworząc dietę opartą na utrzymaniu normalnej BUN warto zwrócić uwagę na kalmary i groszek, natomiast najuboższe pod względem zawartości peptydów są ziemniaki i mleko krowie.

Brak aminokwasów w wegetarianizmie

Mitem jest twierdzenie, że aminokwasy występują wyłącznie w produktach pochodzenia zwierzęcego. Co więcej, naukowcy odkryli to białko pochodzenie roślinne jest wchłaniany przez organizm człowieka lepiej niż organizm zwierząt. Wybierając wegetarianizm jako styl życia, bardzo ważne jest jednak monitorowanie swojej diety. Głównym problemem jest to, że sto gramów mięsa i taka sama ilość fasoli zawiera różne procentowe ilości BUN. Na początku konieczne jest śledzenie zawartości aminokwasów w spożywanej żywności, później powinno to stać się automatyczne.

Ile aminokwasów należy spożywać dziennie?

W nowoczesny świat Absolutnie wszystkie produkty spożywcze zawierają składniki odżywcze niezbędne dla człowieka, więc nie ma się czym martwić: wszystkie 20 aminokwasów białkowych jest bezpiecznie dostarczanych z pożywienia, a ta ilość jest wystarczająca dla osoby prowadzącej normalny tryb życia i przynajmniej w niewielkim stopniu monitorującej swoją dietę .

Dieta sportowca musi być nasycona białkami, ponieważ bez nich budowanie masy mięśniowej jest po prostu niemożliwe. Ćwiczenia fizyczne prowadzą do kolosalnego zużycia rezerw aminokwasów, dlatego zawodowi kulturyści zmuszeni są do przyjmowania specjalnych suplementów. Przy intensywnym budowaniu odciążenia mięśni ilość białka może sięgać nawet stu gramów białka dziennie, jednak taka dieta nie nadaje się do codziennego spożycia. Każdy suplement diety implikuje instrukcje zawierające różne AMK w dawkach, z którymi należy zapoznać się przed użyciem leku.

Wpływ peptydów na jakość życia zwykłego człowieka

Zapotrzebowanie na białko występuje nie tylko wśród sportowców. Przykładowo białka elastyna, keratyna i kolagen wpływają na wygląd włosów, skóry, paznokci, a także na elastyczność i ruchomość stawów. Dostarczają szereg aminokwasów, które oddziałują na organizm, utrzymując równowagę tłuszczową na optymalnym poziomie Wystarczającą ilość energia dla Życie codzienne. Przecież w procesie życia, nawet przy najbardziej pasywnym trybie życia, zużywa się energię, przynajmniej na oddychanie. Ponadto aktywność poznawcza jest również niemożliwa, gdy brakuje niektórych peptydów; utrzymaniem stanu psycho-emocjonalnego zajmuje się m.in. AMK.

Aminokwasy i sport

Dieta zawodowych sportowców to doskonale zbilansowana dieta, która pomaga utrzymać napięcie mięśniowe. Zaprojektowane specjalnie z myślą o sportowcach pracujących nad przyrostem masy mięśniowej, znacznie ułatwiają życie.

Jak już wcześniej napisano, aminokwasy są głównymi elementami budulcowymi białek niezbędnymi do wzrostu mięśni. Są także w stanie przyspieszyć metabolizm i spalić tłuszcz, co jest również ważne dla pięknej definicji mięśni. Podczas ciężkich treningów konieczne jest zwiększenie spożycia BUN, ponieważ zwiększają one tempo budowy mięśni i zmniejszają ból potreningowy.

20 aminokwasów zawartych w białkach można spożywać zarówno w ramach kompleksów aminokwasowych, jak i z pożywienia. Jeśli wybierzesz zbilansowaną dietę, musisz wziąć pod uwagę absolutnie wszystkie gramy, co jest trudne do wdrożenia, gdy dzień jest bardzo pracowity.

Co dzieje się z organizmem człowieka, gdy brakuje lub nadmiar aminokwasów

Głównymi objawami niedoboru aminokwasów są: zły stan zdrowia, brak apetytu, łamliwe paznokcie, zwiększone zmęczenie. Nawet przy braku jednego AMK pojawia się ogromna liczba nieprzyjemnych problemów. skutki uboczne, które znacząco pogarszają samopoczucie i produktywność.

Przesycenie aminokwasami może prowadzić do zaburzeń w funkcjonowaniu układu krążenia i układy nerwowe, co z kolei jest nie mniej niebezpieczne. Z kolei mogą pojawić się objawy przypominające zatrucie pokarmowe, które również nie wiąże się z niczym przyjemnym.

We wszystkim trzeba wiedzieć, kiedy się zatrzymać, więc przestrzeganie zasad zdrowy wizerunekżycie nie powinno prowadzić do nadmiaru pewnych „użytecznych” substancji w organizmie. Jak napisał klasyk: „lepsze jest wrogiem dobrego”.

W artykule przyjrzeliśmy się wzorom i nazwom wszystkich 20 aminokwasów; tabela zawartości głównych AMA w produktach znajduje się powyżej.

1. Ile nukleotydów adeniny, tyminy, guaniny i cytozyny znajduje się we fragmencie cząsteczki DNA, jeżeli znajduje się w niej 450 nukleotydów z tyminą, co stanowi 30% całkowitej liczby nukleotydów w tym fragmencie DNA?
1. % innych znanych nukleotydów. A=T=30. G+C=100-(30+30)=20%.
Ilość A 450 nukleotydów. Dodajmy proporcję. 450-30%; x-20%. Ostrość G i C 300 nukleotydów skórnych
2. Masa cząsteczkowa polipeptydu wynosi 70 000. Określ długość kodującego go genu, jeśli masa cząsteczkowa jeden aminokwas wynosi średnio 100, a odległość między sąsiadującymi nukleotydami w łańcuchu DNA wynosi 0,34 nm.
Moc aminokwasów=70000:100=700
Liczba nukleotydów 3*700=2100, gęstość genów 2100*0,34=714 nm
3. Szybkość wydłużania cząsteczki RNA wynosi 50 nukleotydów na sekundę. Ile czasu należy poświęcić na syntezę RNA zawierającego informację o budowie białka, którego masa cząsteczkowa wynosi 4500, jeśli średnia masa cząsteczkowa jednego aminokwasu wynosi 100.
4500:100=45 aminokwasów; RNA ma 45*3=135 nukleotydów, prędkość 2,35 s
4. Wszystkie typy RNA są syntetyzowane na matrycy DNA. Fragment cząsteczki DNA, na którym syntetyzowany jest region pętli centralnej, ma następującą sekwencję nukleotydów: - ATAGCTGAACGGATCT-. Ustal sekwencję nukleotydową regionu cząsteczki tRNA, który jest syntetyzowany na tym fragmencie DNA, oraz aminokwas, który ten tRNA będzie przenosił podczas biosyntezy białka, jeśli trzeci triplet odpowiada antykodonowi tRNA. Wyjaśnij swoją odpowiedź.
Trzecia trójka odpowiada antykodonowi, tylko T zostaje zmienione na U. Wygląda jak trójka GAA, aminokwas podano w tabeli.
5. Ile zwojów ma odcinek podwójnej helisy DNA, który reguluje syntezę białka o masie cząsteczkowej 30 000, jeśli masa cząsteczkowa jednego aminokwasu wynosi średnio 100, a na jeden obrót przypada 10 nukleotydów Helisa DNA.
Aminokwasy w białku wynoszą 30000:100=300. Liczba nukleotydów w genie kodującym to białko wynosi 300*3=900. Spirala kończy 90 lat.
6. Odcinek cząsteczki DNA określający pierwotną strukturę białka zawiera następującą sekwencję nukleotydów: - ATG GCT CTC CAT TGG - . Określ sekwencję nukleotydową mRNA, liczbę tRNA biorących udział w biosyntezie białek oraz skład nukleotydowy antykodonów tRNA. Wyjaśnij swoje wyniki.
UAC CGA GAG GUA ACC, t-RNA 5; antikodoni AUG GCU TsUTs TsAU UGG
7. Część informacyjna i - RNA zawiera 135 nukleotydów. Określ liczbę aminokwasów wchodzących w skład kodowanego przez nie białka, liczbę cząsteczek tRNA biorących udział w biosyntezie tego białka, liczbę tripletów w odcinku genowym kodującym pierwotną strukturę tego białka (należy wziąć pod uwagę, że jeden tRNA dostarcza jeden aminokwas do rybosomu). Wyjaśnij swoje wyniki.
45 aminokwasów, trójek i tRNA.
8. Sekwencja nukleotydów w łańcuchu DNA:
- TSTTATTSATTSGAAG -. Wyjaśnij konsekwencje przypadkowego dodania nukleotydu guaninowego pomiędzy czwartym i piątym nukleotydem.
TsTA TsGT TAT TsATs GAA G struktura białka ulegnie zmianie. iRNA GAU GCA AUA GUG TSUU
9. Polipeptyd składa się z 27 aminokwasów. Określ liczbę nukleotydów w części genu kodującej pierwotną strukturę tego polipeptydu, liczbę kodonów w mRNA odpowiadających tym aminokwasom, liczbę cząsteczek tRNA biorących udział w biosyntezie tego polipeptydu. Wyjaśnij swoją odpowiedź.
81 nukleotydów, 27 kodonów iRNA, 27 tRNA
10. Wszystkie rodzaje RNA są syntetyzowane na matrycy DNA. Fragment cząsteczki DNA, na którym syntetyzowany jest region pętli centralnej t-RNA, ma następującą sekwencję nukleotydów: - TAT CGA CTT GCCTGA-. Ustal sekwencję nukleotydową regionu cząsteczki tRNA, który jest syntetyzowany na tym fragmencie DNA, oraz aminokwas, który ten tRNA będzie przenosił podczas biosyntezy białka, jeśli trzeci triplet odpowiada antykodonowi tRNA. Wyjaśnij swoją odpowiedź.
antykodon będzie CUU
11. Obydwa łańcuchy są połączone ze sobą wiązaniami wodorowymi. Określ: liczbę podwójnych i potrójnych wiązań wodorowych w tym łańcuchu DNA oraz jego długość, jeśli wiadomo, że w obu łańcuchach jest 12 nukleotydów z adeniną i 20 z guaniną.

12*2*+20*3
12. Odcinek jednego z dwóch łańcuchów cząsteczki DNA zawiera 200 nukleotydów z adeniną, 300 nukleotydów z tyminą, 250 z guaniną i 120 z cytozyną. Jaka liczba nukleotydów z A, T, G, C zawarta jest w cząsteczce DNA (w dwóch łańcuchach)? Ile aminokwasów powinno zawierać białko kodowane przez tę część cząsteczki DNA? Proszę o wyjaśnienie odpowiedzi.

T=200=A, A=300=T, C=250=G, G=120=C. Nukleotydy w dwóch lancach 870*2, w tym samym genie 870, aminokwasy 290
13. Obydwa łańcuchy są połączone ze sobą wiązaniami wodorowymi. Określ liczbę wiązań wodorowych w tym łańcuchu DNA, jeśli wiesz, że w obu łańcuchach znajdują się 42 nukleotydy z adeniną i 32 z guaniną.
jak zadanie 11
14. Fragment cząsteczki DNA ma budowę: ACC ATA GCT CAA GGA GGC TTA. Określ: strukturę drugiej nici DNA, skład nukleotydowy RNA i liczbę potrójnych wiązań wodorowych w tym odcinku cząsteczki DNA.
Liczba wodnych związków pomiędzy adeniną i tyminą 2, pomiędzy guaniną i cytozyną 3
DNA TGG TAT CGA GTT CCT CCG AAT
15. Dwa łańcuchy są połączone ze sobą wiązaniami wodorowymi. Określ liczbę nukleotydów z A, T, G, C w cząsteczce DNA, w której 42 nukleotydy są połączone ze sobą dwoma wiązaniami wodorowymi, a 48 nukleotydów trzema wiązaniami wodorowymi. Wyjaśnij swoje wyniki.

Dwa dni wodne łączą A i T, więc każdy ma po 21, a G i C mają po 24 (48:2)
16. T-RNA z antykodonami AAU, CCG, GCH, UAA, GCA brał udział w biosyntezie polipeptydu. Określ sekwencję nukleotydową odcinka każdego łańcucha cząsteczki DNA, który niesie informację o syntetyzowanym białku oraz liczbę nukleotydów zawierających A, G, T, C w dwuniciowej cząsteczce DNA. Wyjaśnij swoją odpowiedź.
Antykodonie reprezentują DNA. Lanca kodująca AAT, TsTG, GCH, TAA, GCA. Lancet zastępczy, ten, który nie jest kopiowany podczas transkrypcji, przypisuje się komplementarnie rozbieżnym nukleotydom TTA GGC CGC ATT CGT.
17. Białko składa się z 210 aminokwasów. Określ, ile razy masa cząsteczkowa regionu genu kodującego dane białko przekracza masę cząsteczkową białka, jeśli średnia masa aminokwasu wynosi 110, a nukleotydu 300. Uzasadnij swoją odpowiedź.
3*300*210:210*110
18. Fragment łańcucha DNA ma sekwencję nukleotydową: TTT AGC TGT CGG AAG. W wyniku mutacji, która nastąpiła w piątej trójce, trzeci nukleotyd został zastąpiony przez A. Określ sekwencję nukleotydów w i-RNA z pierwotnego fragmentu łańcucha DNA i zmienionego. Wyjaśnij, co stanie się z fragmentem cząsteczki białka i jego właściwościami po wystąpieniu mutacji DNA.
Kodon UUU genu AAA ulegnie zmianie, pierwotna struktura białka i jego moc.

Chociaż zadania C5 i C6 obejmują najwięcej
trudne do zrozumienia obszary biologii
wiedzy, prawie wszystkie z nich są dość skompilowane
konkretnie. Można na nie odpowiadać częściej
po prostu jednoznacznie, to znaczy tak samo
wymyślone przez samych autorów.
To całkowicie wyklucza jakiekolwiek
subiektywistyczne interpretacje przy ocenie wiedzy
przez ekspertów recenzujących.

Zanim zaczniesz rozwiązywać problemy,
niezbędny:
mieć bardzo jasny pomysł
o matrycach biologicznych: zasady
kopiowanie i tworzenie cząsteczek DNA w komórce,
różne typy RNA i białek;
Aby to zrobić, musisz mieć dobre zrozumienie
struktura dużych cząsteczek aperiodycznych
kwasy nukleinowe i białka (nieregularne
biopolimery komórkowe);
Warto wiedzieć, jaki jest kod genetyczny i jaki jest jego kod genetyczny
jego właściwości.

Tabela kodu genetycznego (mRNA).

Notatka! Kiedy mówimy o kodzie genetycznym, tak naprawdę mamy na myśli sekwencję nukleotydów (tripletów) cząsteczki D

Notatka!
Kiedy mówimy o kodzie genetycznym, mamy na myśli
naprawdę mamy na myśli
sekwencja nukleotydów
(trojaczki) cząsteczka DNA.
Tabela dekodowania genetycznego
kod przedstawiony w
zadanie egzaminacyjne C5 dla
rozwiązywanie problemów, opracowane dla
trojaczki (kodony)
mRNA, a nie trojaczki DNA!

Materiał teoretyczny w tej sekcji jest bardzo obszerny, ale podkreślmy najważniejsze:

DNA znajduje się w jądrze i składa się z dwóch
w nim łańcuchy uzupełniające
Informacja o
sekwencja aminokwasów w białku;
Podczas transkrypcji na jednym z obwodów
Syntetyzuje się DNA i wchodzi RNA
do cytoplazmy i służy jako matryca
synteza białek;
Jednostka strukturalna kwasu nukleinowego
kwasy (NA) to nukleotyd, ich
Istnieje pięć typów - adenyl (A),
tymidyl (T), guanyl (G),
cytydyl (C), urydyl (U)
Każdy typ NC zawiera tylko cztery
rodzaj nukleotydu w DNA - A, T, G, C; w RNA –
A, U, G, C;

Jeden aminokwas jest kodowany przez trzy
sąsiadujące nukleotydy
-TRIPLET (kodon);
Do którego transportowany jest jeden aminokwas
miejsce syntezy jednego t-RNA, na górze
w którym znajduje się antykodon;
Nukleotydy łączą się zgodnie z zasadą
komplementarność: przeciwieństwo A
Znajduje się T i naprzeciwko G-C.
Jest to minimum wymaganych informacji
rozwiązywać problemy.

Nauczmy się decydować!
Biorąc pod uwagę odcinek prawej nici DNA:
AGAGTGCGTTTTCAG
Korzystając z tabeli kodów genetycznych, skonstruujemy
fragment białka zaszyfrowany w tym miejscu
DNA
DNA
I-RNA
białko
AGAGTGCGTTTTCAG
UUTTSATsGTSAAAGUTS
suszarka do włosów
szary
argument
Liz
wał

Problem 1

nukleotydy:
GTTATGGAAAGAAA.
Określ sekwencję nukleotydów
mRNA, antykodony odpowiedniego tRNA i
sekwencja aminokwasów we fragmencie

kod.
Elementy odpowiedzi:
1. Sekwencja nukleotydów na i-RNA:
TSAAUATZUUTZUU
2. Antykodony cząsteczek t-RNA: GUU, AUG, GAA, GAA
3. Sekwencja aminokwasów w cząsteczce
wiewiórka:
gln-tir-lay-ley

10.

Problem 2
W procesie translacji uczestniczyło 30 cząsteczek tRNA. Określ liczbę aminokwasów zawartych w
skład syntetyzowanego białka, a także jego liczba
tryplety i nukleotydy w genie, który koduje
to białko.

1. jeden tRNA transportuje jeden aminokwas,
dlatego 30 tRNA odpowiada 30
aminokwasy, a białko składa się z 30 aminokwasów;
2. jeden aminokwas kodowany jest przez trójkę nukleotydów,
Oznacza to, że 30 aminokwasów koduje 30 trójek;
3. liczba nukleotydów w genie kodującym białko
z 30 aminokwasów - 30 x 3 = 90.

11.

Problem 3
Fragment nici DNA ma sekwencję
nukleotydy:
GTTGTATGGAAGT.
Definiować
podsekwencja
nukleotydy
NA
i-RNA,
antykodony
odpowiedni
tRNA
I
podsekwencja
aminokwasy
V
fragment
cząsteczki białka przy użyciu arkusza genetyki
kod.
Elementy odpowiedzi:
1. sekwencja nukleotydów na i-RNA:
TSATSAUATZUUTSA;
1. antykodony cząsteczek tRNA: GUG, UAU, GGA, AGU,
2. sekwencja aminokwasów w cząsteczce
wiewiórka:
gis-ile-pro-ser

12.

Problem 4
Pod wpływem kwasu azotawego cytozyna
zamienia się w guaninę. Jak zmieni się struktura
białko wirusa mozaiki tytoniu, jeśli wirus RNA
UTSGGGUUCTSAUUATSU,
kodowanie
jego
białko,
narażony na działanie kwasu azotawego? Na
użyj tabeli genetycznej, aby rozwiązać problem
kod.
Elementy odpowiedzi:
1. oryginalna sekwencja aminokwasów
ser-gli-ser-ile-tre
2. zmieniony RNA: UGGGGGUUGGAUUAGU
3. nowa sekwencja aminokwasów
tri-gli-tri-ile-ser;

13.

Problem 5
Polipeptyd składa się z 20 aminokwasów. Definiować
liczba nukleotydów w regionie genu, który
koduje pierwotną strukturę tego polipeptydu,
odpowiadająca im liczba kodonów na mRNA
aminokwasów i liczbę zaangażowanych cząsteczek tRNA
w biosyntezie tego polipeptydu.
Schemat rozwiązania problemu obejmuje:
1) kod genetyczny DNA jest trójkowy, stąd sekcja genu DNA
kodujący polipeptyd składający się z 20 aminokwasów, zawiera 20 x 3 =
60 nukleotydów;
2) część informacyjna mRNA zawiera 20 kodonów;
3) do biosyntezy tego polipeptydu będziesz potrzebować 20 cząsteczek
tRNA.

14.

Problem 6
Wszystkie typy RNA są syntetyzowane na matrycy DNA. Fragment cząsteczki
DNA, na którym syntetyzowany jest region pętli centralnej tRNA,
ma następującą sekwencję nukleotydów:
TTSAGTCGTTTCGAATG.
określić sekwencję nukleotydową regionu tRNA,
który jest syntetyzowany na tym fragmencie i aminokwasie,
które ten t-RNA będzie przenosił podczas biosyntezy białek,
jeśli trzeci triplet odpowiada antykodonowi tRNA. Odpowiedź
wyjaśnić. Aby rozwiązać problem, skorzystaj z tabeli genetycznej
kod.
Elementy odpowiedzi:
1. Sekwencja nukleotydowa regionu mRNA
AGUTSGTSGAAGTSUATS;
2. Sekwencja nukleotydowa antykodonu GAA (trzeci
triplet) odpowiada kodonowi na mRNA TSUU;
3. Odpowiada aminokwasowi GLU, który zostanie przeniesiony
tego tRNA.

15.

Problem 7
Fragment cząsteczki DNA ma następującą strukturę
TSTAGGATTGTATCAT.
Określ sekwencję nukleotydów
odpowiedni region m-RNA, sekwencja
aminokwasy w polipeptydzie syntetyzowanym przez mRNA.
Jak zmieni się sekwencja aminokwasów w
polipeptyd, jeśli w wyniku mutacji
z kodującego go regionu DNA, wypadnie 5, 12, 15
nukleotydy? Skorzystaj z tabeli, aby rozwiązać problem
kod genetyczny.
Elementy odpowiedzi:
1. m-RNA: GAUZZUGATSAUAGUA;
2. Polipeptyd przed mutacją:
Asp-pro-asp-ile-val;
3. Polipeptyd po mutacji: asp-leu-tre-cis.

16.

Problem 8
Masa cząsteczkowa polipeptydu wynosi 55 000.
Określ długość genu kodującego ten znak if
średnia masa cząsteczkowa jednego aminokwasu
wynosi 100, a odległość pomiędzy sąsiednimi nukleotydami
w łańcuchu DNA wynosi 0,34 nm.
Elementy odpowiedzi:
1. Liczba aminokwasów w polipeptydzie wynosi -55000/100=550;
2. Liczba nukleotydów regionu kodującego DNA
(gen) – 550*3=1650;
3. długość regionu kodującego DNA (genu) –
1650*0,34=561nm

17.

Problem 9
Ile nukleotydów zawiera adenina (A), tymina
(T), guanina (G) i cytozyna (C) we fragmencie
Cząsteczki DNA, jeśli znajdzie się w nich 180
nukleotydów cytozyny(C), co stanowi 20%.
całkowita liczba nukleotydów w tym fragmencie
DNA?
Elementy odpowiedzi:
1. Adenina (A) jest komplementarna do tyminy (T), a guanina (G) tak
cytozyna(C), zatem liczba komplementarnych
nukleotydy są takie same;
2. Cytozyna (C) zawiera 20%, co oznacza guaninę (G)
także 20%, adenina (A) i tymina (T) 100% - (20% + 20%) = 60%: 2 = 30%;
3. Cytozyna (C) zawiera 180 nukleotydów, co oznacza
guanina (G) to także 180, adenina (A) i tymina (T) -
180/20*30=270 nukleotydów

18.

Problem 10
Białko składa się z 200 aminokwasów. Zainstaluj w
ile razy masa cząsteczkowa regionu genu,
kodowanie tego białka przekracza
masa cząsteczkowa białka, jeśli jest średnia
Masa cząsteczkowa aminokwasu wynosi 110, a nukleotydu 300.
Elementy odpowiedzi:
1. Kod genetyczny to triplet, zatem białko,
składający się z 200 aminokwasów, koduje 600
nukleotydy.
2.Masa cząsteczkowa białka 200*110=22 000;
masa cząsteczkowa genu wynosi 300*600=180 000.
3. Odcinek DNA jest cięższy od kodowanego przez niego białka,
około 8,1 razy (180 000:22 000)

Ćwiczenie 1.

Określ zestaw chromosomów w komórkach zarodka i komórkach dorosłej rośliny paproci. W wyniku jakiego rodzaju podziału i z jakich komórek powstaje ten zestaw chromosomów?

1) Chromosom znajdujący się w komórkach zarodka jest haploidalny (n).

2) Zestaw chromosomów w komórkach dorosłej rośliny jest diploidalny (2n).

3) Prothallus jest utworzony z haploidalnego zarodnika, który dzieli się przez MITOZĘ; Dorosła roślina powstaje z diploidalnej zygoty, która dzieli się na drodze MITOZY.

Zadanie 2.

Określ zestaw chromosomów w komórkach dorosłej rośliny i zarodników lnu z kukułką. W wyniku jakiego rodzaju podziału i z jakich komórek powstaje ten zestaw chromosomów?

1) Chromosom w komórkach dorosłej rośliny jest haploidalny (n).

2) Chromosom zawarty w zarodnikach jest haploidalny (n).

3) Dorosła roślina z haploidalnego zarodnika, który dzieli się przez MITOSIS, tworząc przedzarodek (protonema), a następnie dorosłą roślinę.

4) W wyniku MEIOZY z komórek macierzystych zarodników w sporangiach powstaje zarodnik.

Zadanie 3.

Jaki zestaw chromosomów jest charakterystyczny dla gamet i zarodników mchu lnianego kukułkowego? Wyjaśnij, z jakich komórek i w wyniku jakiego podziału powstają.

Zadanie 4.

Określ zestaw chromosomalny komórek ośmiojądrowego worka zarodkowego i komórek tkanki powłokowej rośliny kwitnącej. W wyniku jakiego rodzaju podziału i z jakich komórek powstaje ten zestaw chromosomów?

1) Zestaw chromosomów komórek ośmiojądrowego worka zarodkowego rośliny kwitnącej jest haploidalny (n).

2) Zestaw chromosomów komórek tkanki powłokowej rośliny kwitnącej jest diploidalny (2n).

3) Komórki ośmiojądrowego worka zarodkowego utworzone są z haploidalnej megaspory, która dzieli się TRZYkrotnie W MITOZIE.

Komórki tkanki powłokowej powstają z tkanki edukacyjnej; jej komórki są diploidalne (2n) i dzielą się na zasadzie MITOZY.

Zadanie 5.

Określ zestaw chromosomów komórek głównej tkanki i plemników rośliny kwitnącej. W rezultacie jakiego rodzaju podziału i z jakich komórek powstaje ten zestaw chromosomów?

1) Zestaw chromosomów komórek głównej tkanki jest diploidalny (2n).

2) Zestaw chromosomów plemnika jest haploidalny (n).

3) Komórki tkanki głównej powstają z tkanki edukacyjnej, której komórki diploidalne dzielą się przez mitozę.

Plemniki powstają z haploidalnej komórki generatywnej, która dzieli się na drodze MITOZY.

Zadanie 6.

Jaki zestaw chromosomów znajduje się w plemnikach i w głównej komórce tkanki liścia ogórka? Wyjaśnij, z jakich komórek początkowych i w wyniku jakiego podziału powstają plemniki i komórki tkanki głównej.

Zadanie 7.

Polipeptyd składa się z 20 aminokwasów. Określ liczbę nukleotydów w sekcji genu kodującej pierwotną strukturę tego polipeptydu, liczbę kodonów na mRNA odpowiadających tym aminokwasom oraz liczbę cząsteczek tRNA zaangażowanych w biosyntezę polipeptydu. Wyjaśnij swoją odpowiedź.

1) Kod genetyczny jest tripletowy, zatem odcinek genu DNA kodujący 20 aminokwasów zawiera 20x3 = 60 nukleotydów.

2) Cząsteczka mRNA zawiera 20 kodonów - tripletów.

3) Do biosyntezy tego polipeptydu potrzebnych jest 20 cząsteczek tRNA.

Zadanie 8.

Fragment łańcucha DNA zawiera 15 nukleotydów. Określ liczbę nukleotydów w cząsteczce mRNA, liczbę typów cząsteczek tRNA biorących udział w syntezie białek oraz liczbę reszt aminokwasowych w cząsteczce białka.

Zadanie 9.

Wiadomo, że zsyntetyzowano cząsteczkę białka składającą się z 8 aminokwasów. Określ, ile rodzajów tRNA uczestniczyło w syntezie, liczbę nukleotydów w mRNA, liczbę nukleotydów w podwójnej nici DNA.

Zadanie 10.

Całkowita masa wszystkich cząsteczek DNA w 46 chromosomach jednej ludzkiej komórki somatycznej wynosi około 6x10 - 9 mg. Określ masę wszystkich cząsteczek DNA w plemniku i komórce somatycznej przed rozpoczęciem podziału mitotycznego i po jego zakończeniu. Wyjaśnij swoją odpowiedź.

1) Przed rozpoczęciem podziału w pierwotnej komórce ilość DNA podwaja się i jego masa wynosi 2x6x10 - 9 = 12x10 - 9 mg.

2) Po zakończeniu podziału w komórce somatycznej ilość DNA pozostaje taka sama jak w komórce pierwotnej – 6x10 - 9 mg.

3) Komórki płciowe mają 23 chromosomy, tj. ilość DNA jest dwukrotnie mniejsza niż w przypadku somatycznym i wynosi 6x10 - 9:2 = 3x10 - 9 mg.

Zadanie 11.

Jaki zestaw chromosomów jest charakterystyczny dla komórek zarodkowych i bielma nasion i liści jęczmienia. Wyjaśnij wynik w każdym przypadku.

1) W komórkach zarodka nasiennego zbiór wynosi 2n, ponieważ zarodek rozwija się z zygoty.

2) W komórkach bielma nasion zestaw chromosomów wynosi 3n, ponieważ bielmo powstaje w wyniku połączenia jąder centralnej komórki zalążka (2n) i jednego plemnika (n).

3) Komórki liści jęczmienia mają zestaw chromosomów 2n, jak wszystkie komórki somatyczne.

Zadanie 12.

Fragment cząsteczki mRNA zawiera 12 nukleotydów. Określ, ile trojaczków znajduje się w nici matrycowej DNA. Ustal, jaki procent cząsteczki DNA stanowią nukleotydy cytozyny i guaniny, jeśli wiadomo, że tymina wynosi 31%.

1) triplety DNA – 4 (12:3).

2) Tymina jest uzupełnieniem Adeniny – 31%.

3) Cytozyna i Guanina stanowią po 19% (100 – 62 =38:2=19).

Zadanie 13.

W cząsteczce DNA znajduje się 110 nukleotydów z tyminą, co stanowi 10% ich całkowitej liczby. Określ, ile nukleotydów z adeniną (A), guaniną (G), cytozyną (C) znajduje się w cząsteczce DNA i wyjaśnij uzyskany wynik.

Zadanie 14.

Cząsteczka mRNA zawiera 24 nukleotydy. Określ całkowitą liczbę nukleotydów we fragmencie dwuniciowej cząsteczki DNA, liczbę tripletów w matrycowej nici DNA i liczbę nukleotydów w antykodonach wszystkich tRNA.

1) Podwójna nić DNA zawiera 48 nukleotydów (24x2=48).

2) Na nici matrycowej DNA znajduje się 8 trójek (48:2=24 24:3=8).

3) Antykodon tRNA zawiera 24 nukleotydy (8x3=24).

Zadanie 15.

W procesie translacji zaangażowane są 42 cząsteczki tRNA. Określ liczbę aminokwasów tworzących syntetyzowane białko oraz liczbę trójek i nukleotydów w genie kodującym to białko.

1) Jedno tRNA zawiera jeden aminokwas. 42 tRNA - 42 aminokwasy. Zsyntetyzowane białko składa się z 42 aminokwasów.

2) Jeden aminokwas jest kodowany przez jedną trójkę nukleotydów. 42 aminokwasy kodują 42 trójki.

3) Każdy triplet zawiera trzy nukleotydy. Gen kodujący białko o długości 42 aminokwasów zawiera 42x3=126 nukleotydów.

Zadanie 16.

Odcinek jednego z dwóch łańcuchów cząsteczki DNA zawiera 300 nukleotydów z adeniną (A). 100 nukleotydów z tyminą (T), 150 nukleotydów z guaniną (G) i 200 nukleotydów z cytozyną (C). Jaka liczba nukleotydów z A, T, G i C znajduje się w dwuniciowej cząsteczce DNA? Ile aminokwasów powinno zawierać białko kodowane przez tę część cząsteczki DNA? Wyjaśnij swoją odpowiedź.

1) Zgodnie z zasadą komplementarności druga nić DNA zawiera nukleotydy: A - 100, T - 300, G - 200, C -150.

2) Dwa łańcuchy DNA zawierają nukleotydy: A - 400, T - 400, G - 350, C - 350.

3) Informacja o budowie białka przenoszona jest przez jeden z dwóch łańcuchów, liczba nukleotydów w jednym łańcuchu DNA = 300 + 100 + 150 + 200 = 750, jeden aminokwas kodowany jest przez trójkę nukleotydów, zatem białko musi zawierać 750:3 = 250 aminokwasów.

Zadanie 17.

Cząsteczka mRNA zawiera 42 nukleotydy. Określ całkowitą liczbę nukleotydów we fragmencie dwuniciowej cząsteczki DNA, liczbę tripletów na matrycowej nici DNA oraz liczbę nukleotydów w antykodonach wszystkich cząsteczek tRNA.

1) Dwuniciowy łańcuch DNA zawiera 84 nukleotydy.

2) W nici matrycowej DNA znajduje się 14 trójek (42:3).

3) Antykodony tRNA zawierają 42 nukleotydy.

Zadanie 18.

W syntezie białek bierze udział 11 typów tRNA. Określ, ile nukleotydów zawiera nić matrycowa cząsteczki DNA. Ustal, jaki procent cząsteczki DNA składa się z nukleotydów tyminy, cytozyny i guaniny, jeśli adenina zawiera 18%.

1) Łańcuch DNA zawiera 33 nukleotydy.

2) Tymina jest uzupełnieniem Adeniny i stanowi 18%.

3) Cytozyna i Guanina stanowią po 32% (100 - 36 = 64:2 =32).

Zadanie 19.

Fragment cząsteczki białka składa się z 30 różnych aminokwasów. Określ, ile rodzajów tRNA brało udział w syntezie fragmentu cząsteczki białka. Ile nukleotydów zawiera mRNA i jeden łańcuch cząsteczki DNA biorący udział w biosyntezie?

Biosynteza obejmuje: 1) 30 cząsteczek tRNA.

2) 90 nukleotydów w mRNA.

3) 90 nukleotydów w jednej nici DNA.