Длина фрагмента ДНК, последовательность аминокислот в пептиде

Длина фрагмента ДНК, последовательность аминокислот в пептиде

 

 

Определение последовательности аминокислот во фрагменте полипептида

Задача 546.   
Антикодоны тРНК поступают к рибосомам в следующей последовательности нуклеотидов УЦГ, ЦГА, ААУ, ЦЦЦ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы синтезируемого белка, используя таблицу генетического кода.
Ответ поясните. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.
Решение:
1. По принципу комплементарности определяем последовательность иРНК на основе антикодонов тРНК, но сначала ориентируем антикодоны тРНК (3’→ 5’) так, чтобы они присоединялись к иРНК антипараллельно (по условию антикодоны тРНК даны в ориентации 5’ → 3’):

тРНК: 3’ГЦУ 5’, 3’АГЦ5’, 3’УАА5’, 3’ЦЦЦ5’.

Тогда

Видео:Биосинтез белка: штрих концы, антипараллельность - 27 задачаСкачать

Биосинтез белка: штрих концы, антипараллельность - 27 задача

тРНК: 3’- ГЦУ-АГЦ-УАА-ЦЦЦ -5’                         
иРНК: 5’- ЦГА-УЦГ-АУУ-ГГГ -3’

2. Нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности (на основе найденной иРНК по принципу комплементарности строим транскрибируемую ДНК:

иРНК: 5’- ЦГА-УЦГ-АУУ-ГГГ -3’
мДНК: 3’- ГЦТ-АГЦ-ТАА-ЦЦЦ -5’.  

Затем на её основе находим смысловую ДНК. В молекулярной генетике принято смысловую ДНК писать сверху, транскрибируему — снизу):

сДНК: 5’− ЦГА-ТЦГ-АТТ-ГГГ −3’
мДНК: 3’− ГЦТ-АГЦ-ТАА-ЦЦЦ −5’.

3. Информационная РНК имеет последовательность: 5’- ЦГА-УЦГ-АУУ-ГГГ -3’.
Используя таблицу «Генетический код», построим белковую молекулу с соответствующими аминокислотами: 

Арг-Сер-Иле-Гли.
 


Задача 547.
Фрагмент молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5’ − ТАТ-ТЦЦ­ТАЦ-ГГА-ААА − 3’
3’ − АТА­АГГ-АТГ-ЦЦТ-ТТТ − 5’
Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи и обоснуйте свой ответ.
Решение:
Для удобства решения задачи разобьем матричную (транскрибируемую) цепь ДНК на триплеты: матричная цепь ДНК:

Видео:Задача по цитологии. Определение аминокислотной последовательности белка.Скачать

Задача по цитологии. Определение аминокислотной последовательности белка.

3’ − АТА­АГГ-АТГ-ЦЦТ-ТТТ − 5’.

Все виды тРНК синтезируются на ДНК-матрице. По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с фрагмента ДНК выстраиваются нуклеотиды тРНК, получим:
матричная цепь ДНК:

          3’ − АТА­АГГ-АТГ-ЦЦТ-ТТТ − 5
иРНК: 5’ — УАУ-УЦЦ-УАЦ-ГГА-ААА — 3’

Используя таблицу «Генетический код», построим белковую молекулу с соответствующими аминокислотами: 
тирозин — серин — тирозин — глицин — лизин.
 


Задача 548.
Цепочка полипептида состоит из следующих аминокислот: про-сер-мет-тре-тир. Определите структуру молекул ДНК иРНК?
Решение:
Воспользуемся генетическим кодом для построения иРНК. Можно брать из него любой триплет, соответствующий аминокислоте. Например, иРНК может быть такой: ЦЦУ-УЦУ-АУГ-АЦУ-УАУ. По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода иРНК выстраиваются нуклеотиды 1-й цепи ДНК: ГГА-АГА-ТАЦ-ТГА-АТА, также по принципу комплементарности (Г = Ц, А = Т) на основе 1-й цепи строим 2-ю цепь ДНК, получим: ЦЦТ-ТЦТ-АТГ-АЦТ-ТАТ.
Следовательно, при решении данной задачи необходимо записать:

                       про-сер-мет-тре-тир
            иРНК: ЦЦУ-УЦУ-АУГ-АЦУ-УАУ
1-яцепь ДНК: ГГА-АГА-ТАЦ-ТГА-АТА
2-яцепь ДНК: ЦЦТ-ТЦТ-АТГ-АЦТ-ТАТ

 


Определение длины молекул ДНК

 

Задача 549.
В состав хромосом входит около 12,4 млрд. нуклеотидов. При этом на один виток спирали в одной цепи приходится 10 нуклеотидов, а длина витка составляет 3,4 нм. Определи (в метрах) длину всех молекул ДНК в ядре клетки тела человека. Запиши в поле ответа десятичную дробь, округлив её до десятых.
Решение:
Поскольку молекула ДНК двуцепочечная, то чтобы узнать число пар нуклеотидов, надо 12,4 млрд : 2 = 6,2 млрд. Так как один виток спирали состоит из 10 нуклеотидов, то получим число витков: 6,2 млрд. : 10 = 620000000. Длина одного витка равна 3,4 нм, то длина всех молекул ДНК в ядре равна: 620000000 . 3,4 = 2108000000 нм = 2,108 м.

Видео:Определение последовательности аминокислот в полипептиде после изменения матричной ДНКСкачать

Определение последовательности аминокислот в полипептиде после изменения матричной ДНК

Ответ: 2,108 м.
 


Задача 550.
Молекулярная масса белка 9500. Определите длину гена, кодирующего этот белок, если молекулярная масса аминокислоты 100 а.е.м., расстояние между двумя нуклеотидами — 0,34 нм. Приведите схему решения задачи.
Решение:
Известно, что одна аминокислота кодируется одним кодоном (триплетом), состящим из 3 нуклеотидов.
1. Находим количество аминокислот в белке:

N(Aк-т) = 9500/100 = 95.

2. Находим количество нуклеотидов мДНК:

N(н/д) = 95 . 3 = 285.

3. Рассчитаем длину гена:

S(гена) = 2854 . 0,34 = 96,9 нм.

Можно одним действием:

Видео:26 задания по теме генетический кодСкачать

26 задания по теме генетический код

S(гена) = [(9500/100) . 3]/0,34 = 96,9 нм.
 


Процентное содержание нуклеотидов в молекуле ДНК

 

Задача 551.
Общая масса всех молекул ДНК в яйцеклетке человека составляет 3х10-9 мг. Чему равна масса всех молекул ДНК в сперматозоиде и в соматической клетке перед их делением и после окончания деления? Ответ поясните. Каково процентное содержание нуклеотидов с аденином в молекуле ДНК, если нуклеотидов с цитозином 40%? Ответ поясните.
Решение:
а) Определение общей массы всех молекул ДНК в клетке
1. В яйцеклетке и в сперматозоиде гаплоидный хромосомный набор имеет вид:

1n1c, где n = 23 хромосомы; 1с = 23 хроматиды (3•10-9 мг).

2. В соматической клетке перед делением хромосомный набор имеет вид:

2n2c, где 2n = 46 хромосом (n1c . 2 = 2n2c); 2с = 46 хроматид (3•10-9 . 2 = 6•10-9 мг).


3. Перед началом мейоза хромосомный набор остается диплоидным, но хромосомы двухроматидными:

Видео:ДНК и РНКСкачать

ДНК и РНК

2n4c, где 2n = 46 хромосом;
4с (6 10-9 мг . 2 = 12 . 10-9 мг).

3. После окончания деленя соматической клетки образуются гаплоидные клетки (например, сперматозоиды), которые будут содержать гаплоидный набор хромосом, которые будут иметь одну хроматиду — n1c, где n = 23 хромосомы:

1с (6 . 10-9 мг/2 = 3 . 10-9 мг).


б) Определение процентного содержания нуклеотидов с аденином в молекуле ДНК
Согласно принципу комплементарности цитозин всегда стоит в паре с гуанином, значит их количество одинаково, т.е. Ц = Г = 40%, а вместе они составляют 80% (40% + 40% = 80%). Тогда на долю остальных нуклеотидов приходится 100% — 80% = 20%. Поскольку аденин всегда находится в паре с тимином, то А = Т = 20%, а на каждого из них приходится 20 : 2 = 10%. Значит, процент нуклеотидов с аденином составляет 10%.
Можно решить и так. Пользуясь правилом Чаргаффа, описывающим количественные соотношения между различными типами азотистых оснований в ДНК (Г + T = A + Ц), рассчитаем в этой пробе процент нуклеотидов с гуанином, получим:

(Г + T = A + Ц);
А = [100% — (Ц + Г)]/2 = [100% — (40 + 40)]/2 = 10%.

 


Задача 552. 
В ДНК на долю нуклеотидов с гуанином приходится 19%. Определите процентное содержание нуклеоидов с аденином, цитозином и тимином, входящих в состав молекулы?
Решение:
Согласно принципу комплементарности гуанин всегда стоит в паре с цитозином, значит их количество одинаково, т.е. Г = Ц = 19%, а вместе они составляют 38% (19% + 19% = 38%). Тогда на долю остальных нуклеотидов приходится 100% — 38% = 62%. Поскольку аденин всегда находится в паре с тимином, то А = Т = 62%, а на каждого из них приходится 62 : 2 = 31%. 

Ответ: А = 31%, Т = 31%, Г = 19%, Ц = 19%.
 


Задача 553. 
Фрагмент молекулы ДНК состоит из 5000 нуклеотидов, из них адениловых нуклеотидов 14%. Определите количество гуаниловых, тимидиловых и цитидиловых нуклеотидов.
Решение:
В соответствии с принципом комплементарности количество адениловых нуклеотидов равно количеству тимидиновых, т.е. А = Т = 14%. Тогда их совместное количество: А + Т = 28%, а количество гуаниловых и цитидиловых нуклеотидов: Г + Ц =  100 — 28 = 72%, а в отдельности Г = Ц = 72:2 = 36%.

Тогда

Видео:Биосинтез белка за 3 минуты (даже меньше)Скачать

Биосинтез белка за 3 минуты (даже меньше)

А = Т = 5000 0,14 = 700;
Г = Ц = 5000 . 0,36 = 1800.

Ответ: (А = Т) = 700; (Г = Ц) = 1800.


 

🎦 Видео

Биосинтез белка: матричная (транскрибируемая) цепь ДНК. Задание 28 ЕГЭ по биологииСкачать

Биосинтез белка: матричная (транскрибируемая) цепь ДНК. Задание 28 ЕГЭ по биологии

Биосинтез белка | Решение задач по биологии | Биология ЦТ, ЦЭ, ЕГЭ (2023) | Уроки по биологииСкачать

Биосинтез белка | Решение задач по биологии | Биология ЦТ, ЦЭ, ЕГЭ (2023) | Уроки по биологии

Пептидная связь. 11 класс.Скачать

Пептидная связь. 11 класс.

Биология| Задача по молекулярной биологииСкачать

Биология| Задача по молекулярной биологии

Разбор задачи на биосинтез белка с построением полипептида определенной длины 42085.Скачать

Разбор задачи на биосинтез белка с построением полипептида определенной длины 42085.

Решение задачи на длину ДНК - ЦТ, ЕГЭ, ЗНОСкачать

Решение задачи на длину ДНК - ЦТ, ЕГЭ, ЗНО

Решение задач синтез белкаСкачать

Решение задач синтез белка

Пептидная связь. Образование пептидной связи. Запись структурной формулы пептида.Скачать

Пептидная связь. Образование пептидной связи. Запись структурной формулы пептида.

Мастер-класс "Решение генетических задач по теме "Молекулярные основы наследственности"Скачать

Мастер-класс "Решение генетических задач по теме "Молекулярные основы наследственности"

ДНК-связывающие мотивы в белках, регулирующих экспрессию геновСкачать

ДНК-связывающие мотивы в белках, регулирующих экспрессию генов

#5 Замена аминокислоты | Задачи 27 на синтез белка | Правильное оформление | ЕГЭ БиологияСкачать

#5 Замена аминокислоты | Задачи 27 на синтез белка | Правильное оформление | ЕГЭ Биология

Определение pI (изоэлектрической точки) пептидов. Биохимия.Скачать

Определение pI (изоэлектрической точки) пептидов. Биохимия.

Биохимия. Белки. Строим полипептидную цепь.Скачать

Биохимия. Белки. Строим полипептидную цепь.

Михаил Никитин. Лекция 9. Происхождение рибосомы, белкового синтеза и генетического кода.Скачать

Михаил Никитин. Лекция 9. Происхождение рибосомы, белкового синтеза и генетического кода.
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии