В 1 нуклеотиде аминокислот

Важная и проверенная информация на тему: "в 1 нуклеотиде аминокислот" от профессионалов для спортсменов и новичков.

—>Сайт учителя биологии Комягиной Т.В. —>

—> —>Форма входа —>

—>

« Ноябрь 2019 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30

—>

—> —>Архив записей —>

—> —>Статистика —>

Общая биология

  1. Какие химические элементы входят в состав клетки?
  2. Какие неорганические вещества входят в состав клетки?
  3. Каково значение воды для жизнедеятельности клетки?
  4. Какие соли входят в состав клетки?
  5. Каково значение для клетки солей азота, фосфора, калия, натрия?
  6. В чем разница между органическими и неорганическими веществами?
  7. Какие органические вещества входят в состав клетки?
  8. Что такое мономеры и полимеры?
  9. Почему белковую молекулу называют полимером?
  10. Чем характеризуется первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белка?
  11. Что такое денатурация белка?
  12. Какие функции белков вам известны?
  13. Сколько видов аминокислот входит в состав белков?
  14. Чем обусловлено многообразие белков?
  15. Каковы функции жиров в клетке и в организме?
  16. Где в клетке расщепляются жиры?
  17. Каковы последовательные этапы расщепления жиров до конечных продуктов?
  18. Почему жиры являются наиболее эффективным источником энергии в клетке?
  19. У каких организмов и в каких органеллах синтезируются углеводы?
  20. Какие запасные углеводы имеются в растительных и животных клетках?
  21. Какие функции выполняют углеводы в клетке и в организме?
  22. Где синтезируется АТФ в клетке?
  23. При каком процессе освобождается энергия?
  24. Каково строение АМФ, АДФ, АТФ?
  25. Каково значение АТФ в жизнедеятельности клетки?

Сравнительная таблица ДНК и РНК:

химическая основа хромосомного генетического материала (генов);
матрица для синтеза ДНК;
матрица для синтеза РНК;
информация о структуре белка

иРНК передает код наследственной информации о первичной структуре белка;
рРНК входит в состав рибосом;
тРНК переносит аминокислоты к рибосомам;
митохондриальная и пластидная ДНК входят в состав этих органоидов

Местонахождение в клетке

ядро, митохондрии, пластиды

ядро, цитоплазма, рибосомы, митохондрии, пластиды

двойная спираль: две комплементарные полинуклеотидные цепи

одинарная полинуклеотидная цепь

азотистое основание (аденин, гуанин, тимин, цитозин), дезоксирибоза и остаток фосфорной кислоты

азотистое основание (аденин, гуанин, урацил, цитозин), рибоза и остаток фосфорной кислоты

адениловый (А), гуаниловый (Г), тимидиловый (Т), цитидиловый (Ц)

адениловый (А), гуаниловый (Г), уридиловый (У), цитидиловый (Ц)

способна к репликации (самоудвоению), стабильна

не способна к репликации, лабильна

Таблица генетического кода (из уч. Сивоглазова В.И. Общая биология. Базовый уровень)

Теория:

Ген – участок молекулы ДНК несущий информацию о структуре одного белка.

Кодон – три рядом стоящих нуклеотида и-РНК, шифрующие определённую аминокислоту.

Генетический код, или код ДНК – сочетание трех нуклеотидов ДНК, кодирующие определённую аминокислоту.

Антикодон – три нуклеотида т-РНК, которые комплементарны одному из кодонов и-РНК, шифрующие именно ту аминокислоту, которую данная т-РНК транспортирует к рибосоме, где осуществляется сборка белка.

Транскрипция — процесс синтеза иРНК на ДНК.

Трансляция — процесс синтеза полипептидной цепи (белка) на рибосоме

Молекулярная масса одной аминокислоты в среднем 100.

Расстояние между нуклеотидами 0,34нм.

Молекулярная масса одного нуклеотида 345.

Правило Чаргаффа: количество аденина = количеству тимина, количество гуанина = количеству цитозина.

Свойства генетического кода:

1. Код триплетен.

2. Код избыточен.

3. Код однозначен.

4. Между генами имеются «знаки препинания» — старт- и стоп-кодоны.

5. Внутри гена нет «знаков препинания».

6. Код универсален.

Совокупность всех процессов биологического синтеза, протекающих в живых организмах, называют пластическим обменом или ассимилляцией

Решение задач:

Задача № 1. Пользуясь таблицей генетического кода ДНК, определите, какие аминокислоты кодируются триплетами: ЦАТ, ТТТ, ГAT.

Задача №2. Используя таблицу генетического кода, нарисуйте участок ДНК, в котором закодирована информация о следующей последовательности аминокислот в белке: — аланин — аргинин — валин -глицин — лизин.

Задача № 4 Используя таблицу генетического кода, нарисуйте участок молекулы ДНК, в котором закодирована информация о следующей последовательности аминокислот в белке: — фенилаланин — лейцин — валин — изолейцин — серии — фенилаланин — валин — ; определите массу и длину полученного участка ДНК.

Задача №5. В одной молекуле ДНК Т составляет 16% от общего количества нуклеотидов. Определите количество (в %) Каждого из остальных видов нуклеотидов.

Задача № 6. 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.

Задача № 7. Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин из 51 аминокислоты?

Задача № 8. Известны молекулярные массы четырех белков: а) 3000; б) 4600; в) 78 000; г) 3500. Определите длины соответствующих генов.

Задача № 9. Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной его цепи запрограммирован белок с молекулярной массой 1500?

Задача № 10. Полипептид состоит из следующих аминокислот: валин -аланин — глицин — лизин — триптофан — валин — серии. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту полипептидную цепь, его массу и длину.

Задача № 11. Фрагмент молекулы ДНК содержит 2348 нуклеотидов. На долю адениновых приходится 420. Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмента ДНК.

Задача № 12. Полипептид состоит из следующих аминокислот: аланин -глицин — лейцин — пролин — серии — цистеин. Какие т-РНК (с какими антикодонами) участвуют в синтезе белка? Найдите массу и длину РНК.

Жизнь и смерть в 21 веке. Болезни будущего.avi
Можете представить себе, что из четырех детей только один доживает до взрослого возраста? Сейчас это кажется невероятным. А ведь еще век назад это было обыденностью даже в развитых странах. Вирусы и бактерии были настоящей проблемой.

Глава 3. Теория Чарлза Дарвина о происхождении видов путем етественного отбора

Глава 6.Биологические последствия адаптации. Макроэволюция

Презентация Главные направления эволюции

Раздел 5. Взаимоотношения организма и среды. Основы экологии.

Читайте так же:  Жиросжигатели для мужчин спортивное

Генетический код (иРНК)

Длина фрагмента молекулы ДНК бактерии равняется 20,4 нм. Сколько аминокислот будет в белке, кодируемом данным фрагментом?

1) Длина одного нуклеотида 0,34 нм. Определим число нуклеотидов в кодирующей цепи гена:20,4 нм : 0,34 нм = 60.2) Исходя из триплетности кода, определяем количество аминокислот в белке:60 : 3 = 20.

Сколько нуклеотидов в участке гена кодируют фрагмент белка из 25 аминокислотных остатков? В ответ запишите только соответствующее число.

Пояснение.Каждую аминокислоту кодирует три нуклеотида (триплет), значит, 25 аминокислот кодирует 75 нуклеотидов.

Определите число молекул ДНК в анафазе второго деления мейоза при образовании гамет у зелёной лягушки, если число хромосом в диплоидной клетке равно 26. В ответ запишите только число.

Пояснение.Анафаза мейоза II — 2n2c или 26 однохроматидных хромосом (по 13 у каждого полюса) = 26 молекул ДНК.

В ядрах клеток слизистой оболочки кишечника позвоночного животного 20 хромосом. Какое число хромосом будет иметь ядро зиготы этого животного? В ответ запишите только соответствующее число.

Клетки слизистой оболочки — соматические, имеют диплоидный набор хромосом, в гамете — гаплоидный, уменьшенный в 2 раза, а в зиготе он вновь диплоидный, т. е. равен 20.

5.Определите число хро­мо­сом в конце те­ло­фа­зы митоза в клет­ках эндосперма се­ме­ни лука (в клет­ках эндосперма три­п­ло­ид­ный набор хромосом), если клет­ки корешков лука со­дер­жат 16 хромосом. В ответ запишите только соответствующее число хромосом.

Пояснение.Клетки ко­реш­ка лука диплоидны, в них 16 хромосом, га­п­ло­ид­ный набор равен 8, а три­п­ло­ид­ный — 24. Телофаза митоза — рассматривается как заключительная стадия митоза; об­ра­зу­ют­ся клет­ки с таким же на­бо­ром хро­мо­сом, что и ис­ход­ная, в дан­ном слу­чае клетки эндосперма — три­п­ло­ид­ные (16/2 + 16 = 24) — набор хро­мо­сом 24.

6)В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 20% от общего числа. Сколько нуклеотидов в % с тиминомв этой молекуле. В ответ запишите только соответствующее число.

По правилу комплементарности количество гуанина равно количеству цитозина, значит, 20%, на тимин и аденин остается 60%, их так же равное количество, значит, по 30%.

7)В двух цепях молекулы ДНК насчитывается 3000 нуклеотидов. Информация о структуре белка кодируется на одной из цепей. Подсчитайте сколько закодировано аминокислот на одной цепи ДНК. В ответ за­пи­ши­те только со­от­вет­ству­ю­щее количеству аминокислот число.

В одной цепи будет 1500 нуклеотидов. Каждую аминокислоту кодирует три нуклеотида (триплет), значит, 1500 нуклеотидов кодирует 500 аминокислот.Ответ: 500.

В соматической клетке спорофита цветкового растения 24 хромосомы. Сколько хромосом в микроспоре этого растения? В ответе запишите только число.

Пояснение.В соматической клетке спорофита цветкового растения — диплоидный набор хромосом (24), а в микроспоре — гаплоидный. Значит, 24 : 2 = 12.

Если в мейоз вступили два сперматогония, то сколько полноценных гамет образуется в результате деления? В ответе запишите только цифру.

В результате деления одной сперматогонии образуются четыре сперматиды, каждая из которых обладает гаплоидным набором хромосом. В ходе сложного процесса спермиогенезасперматиды дифференцируются в зрелые сперматозоиды. А из двух сперматогоний образуется восемь сперматозоидов.

Кариотип шимпанзе составляет 48 хромосом. На сколько хромосом меньше содержится в яйцеклетках человека, чем в яйцеклетках шимпанзе? В ответе запишите только цифру.

В кариотипе шимпанзе 48 хромосом — диплоидный набор; в яйцеклетке, значит, 24 — гаплоидный набор.. В кариотипе человека 46 хромосом — диплоидный набор; в яйцеклетке, значит, 23 — гаплоидный набор. Разница: 24 − 23 = 1.

Сколько молекул ДНК содержится в биваленте, образованном двумя гомологичными хромосомами? В ответе запишите только цифру.

Бивалент — в генетике пара гомологичных хромосом, связывающихся друг с другом во время мейоза посредством специального комплекса после удвоения хромосом. В ходе мейоза (профаза первого деления) происходит процесс формирования бивалентов. Каждая из входящих в бивалент хромосом у большинства организмов уже удвоена и состоит из двух хроматид. Значит, в паре гомологичных хромосом их 4.

Бивалент — это удвоенная пара гомологичных хромосом. В одной хромосоме набор ДНК — 2с (двойной), в биваленте он удвоен, то есть 4с.

Сколько молекул ДНК будет содержать пара гомологичных хромосом в конце интерфазы? В ответе запишите только число.

Пояснение.

Репликация — процесс удвоения молекулы ДНК, т. е. построение комлементарной дочерней цепи на матрице материнской цепи ДНК, таким образом, после репликации молекул ДНК становится в два раза больше.

К концу интерфазы каждая хромосома из пары гомологичных будет состоять из двух одинаковых копий исходной материнской хромосомы — сестринских хроматид, соединенных в области центромеры. Набор хромосом 2n4c. Где n — это хромосома; c — хроматида (двухцепочечная ДНК)

Сколько полинуклеотидных цепочек будет содержать одна хромосома в конце интерфазы? В ответе запишите только число.

Репликация — процесс удвоения молекулы ДНК, т. е. построение комлементарной дочерней цепи на матрице материнской цепи ДНК, таким образом, после репликации молекул ДНК становится в два раза больше.

К концу интерфазы каждая хромосома из пары гомологичных будет состоять из двух одинаковых копий исходной материнской хромосомы — сестринских хроматид, соединенных в области центромеры. Набор хромосом 2n4c. Где n — это хромосома; c — хроматида (двухцепочечная ДНК).

При этом каждая молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, значит, одна хромосома будет состоять из 4 полинуклеотидных цепей.

Задание 27 № 10843

Антикодоны тРНК по­сту­па­ют к ри­бо­со­мам в сле­ду­ю­щей последовательности нук­лео­ти­дов УЦГ, ЦГА, ААУ, ЦЦЦ. Опре­де­ли­те последовательность нук­лео­ти­дов на иРНК, по­сле­до­ва­тель­ность нуклеотидов на ДНК, ко­ди­ру­ю­щих определенный белок и по­сле­до­ва­тель­ность аминокислот во фраг­мен­те молекулы син­те­зи­ру­е­мо­го белка, ис­поль­зуя таблицу ге­не­ти­че­ско­го кода:

Генетический код (иРНК)

Первое основание Второе основание Третье основание
У Ц А Г
У Фен Фен Лей Лей Сер Сер Сер Сер Тир Тир — — Цис Цис — Три У Ц А Г
Ц Лей Лей Лей Лей Про Про Про Про Гис Гис Глн Глн Арг Арг Арг Арг У Ц А Г
А Иле Иле Иле Мет Тре Тре Тре Тре Асн Асн Лиз Лиз Сер Сер Арг Арг У Ц А Г
Г Вал Вал Вал Вал Ала Ала Ала Ала Асп Асп Глу Глу Гли Гли Гли Гли У Ц А Г
Читайте так же:  Незаменимые аминокислоты для человека список

Пояснение.

Содержание вер­но­го ответа и ука­за­ния к оцениванию Баллы
1) По прин­ци­пу комплементарности по­сле­до­ва­тель­ность нуклеотидов на и-РНК: иРНК АГЦ-ГЦУ-УУА-ГГГ; 2) тогда по принципу комплементарности на основе иРНК находим ДНК: ТЦГ-ЦГА-ААТ-ЦЦЦ, 3) С помощью таблицы генетического кода на основе иРНК определяем по­сле­до­ва­тель­ность аминокислот: СЕР-АЛА-ЛЕЙ-ГЛИ.
Ответ вклю­ча­ет все на­зван­ные выше элементы, не со­дер­жит биологических ошибок.
Ответ вклю­ча­ет 2 из на­зван­ных выше эле­мен­тов и не со­дер­жит биологических ошибок, ИЛИ ответ вклю­ча­ет 3 на­зван­ных выше элемента, но со­дер­жит не гру­бые биологические ошибки.
Ответ вклю­ча­ет 1 из на­зван­ных выше эле­мен­тов и не со­дер­жит биологических ошибок, ИЛИ ответ вклю­ча­ет 2 из на­зван­ных выше элементов, но со­дер­жит не гру­бые биологические ошибки.
Ответ неправильный
Максимальный балл

Известно, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-матрице. Фраг­мент молекулы ДНК, на ко­то­ром синтезируется уча­сток тРНК, имеет сле­ду­ю­щую последовательность нук­лео­ти­дов АТА-ГЦТ-ГАА-ЦГГ-АЦТ. Уста­но­ви­те нуклеотидную по­сле­до­ва­тель­ность участка тРНК ко­то­рый синтезируется на дан­ном фрагменте. Какой кодон иРНК будет со­от­вет­ство­вать антикодону этой, тРНК, если она пе­ре­но­сит к месту син­те­за белка ами­но­кис­ло­ту ГЛУ. Ответ поясните. Для ре­ше­ния задания ис­поль­зуй­те таблицу ге­не­ти­че­ско­го кода:

Таблицы соответствия кодонов мРНК и аминокислот

Генетический код — свойственный всем живым организмам способ кодирования последовательности аминокислотных остатков в составе белков при помощи последовательности нуклеотидов в составе нуклеиновой кислоты.

В ДНК используется четыре азотистых основания — аденин (А) , гуанин (G) , цитозин (С) , тимин (T) , которые в русскоязычной литературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т. Эти буквы составляют алфавит генетического кода. В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением нуклеотида, содержащего тимин, который заменён похожим нуклеотидом, содержащим урацил, который обозначается буквой U (У в русскоязычной литературе). В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности генетических букв.

Белки практически всех живых организмов построены из аминокислот всего 20 видов. Эти аминокислоты называют каноническими. Каждый белок представляет собой цепочку или несколько цепочек аминокислот, соединённых в строго определённой последовательности. Эта последовательность определяет строение белка, а следовательно все его биологические свойства.

Реализация генетической информации в живых клетках (то есть синтез белка, кодируемого геном) осуществляется при помощи двух матричных процессов: транскрипции (то есть синтеза мРНК на матрице ДНК) и трансляции генетического кода в аминокислотную последовательность (синтез полипептидной цепи на мРНК). Для кодирования 20 аминокислот, а также сигнала «стоп», означающего конец белковой последовательности, достаточно трёх последовательных нуклеотидов. Набор из трёх нуклеотидов называется триплетом. Принятые сокращения, соответствующие аминокислотам и кодонам, изображены на рисунке. К последовательности триплетов (кодонов) в нуклеиновой кислоте, а, следовательно, и к последовательности аминокислотных остатков в белковой молекуле понятие «генетический код» не имеет отношения. Генетический код — это способ записи, а не содержание записи.

Генетический код, общий для большинства про- и эукариот. В таблице приведены все 64 кодона и указаны соответствующие аминокислоты. Порядок оснований — от 5′ к 3′ концу мРНК.

Задачи на количество нуклеотидов

Участок одной из двух цепей молекулы ДНК содержит 300 нуклеотидов с аденином (А), 100 нуклеотидов с тимином (Т), 150 нуклеотидов с гуанином (Г) и 200 нуклеотидов с цитозином (Ц). Какое количество нуклеотидов с А, Т, Г и Ц содержится в двуцепочечной молекуле ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок, кодируемый этим участком молекулы ДНК? Ответ поясните.

Если в одной цепи ДНК 300 А, 100 Т, 150 Г и 200 Ц, то в комплементарной ей цепи, соответственно, 300 Т, 100 А, 150 Ц и 200 Г. Следовательно, в двуцепочечной ДНК 400 А, 400 Т, 350 Г и 350 Ц.

Если в одной цепи ДНК 300 + 100 +150 + 200 = 750 нуклеотидов, значит там 750 / 3 = 250 триплетов. Следовательно, этот участок ДНК кодирует 250 аминокислот.

В одной молекуле ДНК нуклеодиды с тимином (Т) составляют 24% от общего числа нуклеотидов. Определите количество (в %) нуклеотидов с гуанином (Г), аденином (А), цитозином (Ц) в молекуле ДНК и объясните полученные результаты.

Если 24% Т, значит, по принципу комплементарности 24% А. В сумме на А и Т приходится 48%, следовательно, на Г и Ц в сумме приходится 100%-48%=52%. Количество Г равно количеству Ц, 52% / 2 = 26%.

В процессе трансляции участвовало 30 молекул тРНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

Если было 30 тРНК (каждая несла по одной аминокислоте) значит, белок содержит 30 аминокислот. Каждая аминокислота кодируется одним триплетом, следовательно, в гене 30 триплетов. Каждый триплет состоит из 3 нуклеотидов, следовательно, в гене 30х3=90 нуклеотидов.

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. Ответ поясните.

Молекулярная масса белка из 100 аминокислот 100 х 110 = 11 000. Сто аминокислот кодируется трехстами нуклеотидами, молекулярная масса гена 300 х 300 = 90 000. Следовательно, молекулярная масса гена больше в 90/11= 8,18 раз.

Участок молекулы ДНК содержит 50 нуклеотидов с гуанином (Г). Определите, сколько нуклеотидов с цитозином (Ц) содержится на этом участке, а также их число в каждой из дочерних молекул ДНК, образующихся в процессе репликации. Поясните каждый полученный результат.

Напротив гуанина в двойной цепи ДНК стоит цитозин, следовательно, в исходной молекуле 50 нуклеотидов с цитозином. В результате репликации получаются молекулы ДНК, полностью идентичные материнской, следовательно, в каждой из них тоже будет по 50 молекул цитозина и 50 молекул гуанина.

Что такое генетический код

Генетический, или биологический, код является одним из универсальных свойств живой природы, доказывающим единство ее происхождения. Генетический кодэто способ кодирования последовательности аминокислот полипептида с помощью последовательности нуклеотидов нуклеиновой кислоты ( информационной РНК или комплиментарного ей участка ДНК, на котором синтезируется иРНК).

Читайте так же:  Аминокислоты в живых организмах
Видео (кликните для воспроизведения).

Встречаются другие определения. Генетический код — это соответствие каждой аминокислоте (входящей в состав белков живого) определенной последовательности трех нуклеотидов. Генетический код — это зависимость между основаниями нуклеиновых кислот и аминокислотами белка.

В научной литературе под генетическим кодом не понимают последовательность нуклеотидов в ДНК у какого-либо организма, определяющую его индивидуальность. Неверно считать, что у одного организма или вида код один, а у другого — другой. Генетический код — это то, как кодируются аминокислоты нуклеотидами (т. е. принцип, механизм); он универсален для всего живого, одинаков для всех организмов. Поэтому некорректно говорить, например, «Генетический код человека» или «Генетический код организма», что нередко используется в околонаучной литературе и фильмах. В данных случаях обычно имеется в виду геном человека, организма и др.

Разнообразие живых организмов и особенностей их жизнедеятельности обусловлено в первую очередь разнообразием белков. Специфическое строение белка определяется порядком и количеством различных аминокислот, входящих в его состав. Последовательность аминокислот пептида зашифрована в ДНК с помощью биологического кода. С точки зрения разнообразия набора мономеров, ДНК более примитивная молекула, чем пептид. ДНК представляет собой различные варианты чередования всего четырех нуклеотидов. Это долгое время мешало исследователям рассматривать ДНК как материал наследственности.

Как кодируются аминокислоты нуклеотидами

1) Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) — это полимеры, состоящие из нуклеотидов. В каждый нуклеотид может входить одно из четырех азотистых оснований: аденин (А, еn: A), гуанин (Г, G), цитозин (Ц, en: C), тимин (T, en: Т). В случае РНК тимин заменяется на урацил (У, U).

При рассмотрении генетического кода принимают во внимание только азотистые основания. Тогда цепочку ДНК можно представить в виде их линейной последовательности. Например:

Комплиментарный данному коду участок иРНК будет таким:

2) Белки (полипептиды) — это полимеры, состоящие из аминокислот. В живых организмах для построения полипептидов используется 20 аминокислот (еще несколько очень редко). Для их обозначения тоже можно использовать одну букву (хотя чаще используют три — сокращение от названия аминокислоты).

Аминокислоты в полипептиде соединены между собой пептидной связью также линейно. Например, пусть имеется участок белка со следующей последовательностью аминокислот (каждая аминокислота обозначается одной буквой):

3) Если стоит задача закодировать каждую аминокислоту с помощью нуклеотидов, то она сводится к тому, как с помощью 4 букв закодировать 20 букв. Это можно сделать, сопоставляя буквам 20-ти буквенного алфавита слова, составленные из нескольких букв 4-х буквенного алфавита.

Если одну аминокислоту кодировать одним нуклеотидом, то можно закодировать только четыре аминокислоты.

Если каждой аминокислоте сопоставлять два подряд идущих в цепи РНК нуклеотида, то можно закодировать шестнадцать аминокислот. Действительно, если имеется четыре буквы (A, U, G, C), то количество их разных парных комбинаций будет 16: (AU, UA), (AG, GA), (AC, CA), (UG, GU), (UC, CU), (GC, CG), (AA, UU, GG, CC). [Скобки используются для удобства восприятия.] Это значит, что таким кодом (двухбуквенным словом) можно закодировать только 16 разных аминокислот: каждой будет соответствовать свое слово (два подряд идущих нуклеотида).

Из математики формула, позволяющая определить количество комбинаций, выглядит так: a b = n. Здесь n — количество разных комбинаций, a — количество букв алфавита (или основание системы счисления), b — количество букв в слове (или разрядов в числе). Если подставить в эту формулу 4-х буквенный алфавит и слова, состоящие из двух букв, то получим 4 2 = 16.

Если в качестве кодового слова каждой аминокислоты использовать три подряд идущих нуклеотида, то можно закодировать 4 3 = 64 разных аминокислот, так как 64 разных комбинации можно составить из четырех букв, взятых по три (например, AUG, GAA, CAU, GGU и т. д.). Это уже больше, чем достаточно для кодирования 20 аминокислот.

Именно трехбуквенный код используется в генетическом коде. Три подряд идущих нуклеотида, кодирующих одну аминокислоту, называются триплетом (или кодоном ).

Каждой аминокислоте сопоставляется определенный триплет нуклеотидов. Кроме того, поскольку комбинаций триплетов с избытком перекрывают количество аминокислот, то многие аминокислоты кодируются несколькими триплетами.

Три триплета не кодируют ни одну из аминокислот (UAA, UAG, UGA). Они обозначают конец трансляции и называются стоп-кодонами (или нонсенс-кодонами).

Триплет AUG кодирует не только аминокислоту метионин, но и инициирует трансляцию (играет роль старт-кодона).

Ниже приведены таблицы соответствия аминокислот триплетам нуклеоитидов. По первой таблице удобно определять по заданному триплету соответствующую ему аминокислоту. По второй — по заданной аминокислоте соответствующие ей триплеты.

Рассмотрим пример реализации генетического кода. Пусть имеется иРНК со следующим содержанием:

Разобьем последовательность нуклеотидов на триплеты:

Сопоставим каждому триплету кодируемую им аминокислоту полипептида:

Метионин — Аспаргиновая кислота — Серин — Треонин — Триптофан — Лейцин — Лейцин — Лизин — Аспарагин — Глутамин

Последний триплет является стоп-кодоном.

Свойства генетического кода

Свойства генетического кода во многом являются следствием способа кодирования аминокислот.

Первое и очевидное свойство — это триплетность. Под ним понимают тот факт, что единицей кода является последовательность из трех нуклеотидов.

Важным свойством генетического кода является его неперекрываемость. Нуклеотид, входящий в один триплет, не может входить в другой. То есть последовательность AGUGAA можно прочитать только как AGU-GAA, но нельзя, например, так: AGU-GUG-GAA. Т. е. если пара GU входит в один триплет, она не может уже быть составной частью другого.

Под однозначностью генетического кода понимают то, что каждому триплету соответствует только одна аминокислота. Например, триплет AGU кодирует аминокислоту серин и больше никакую другую. Данному триплету однозначно соответствует только одна аминокислота.

С другой стороны, одной аминокислоте может соответствовать несколько триплетов. Например, тому же серину, кроме AGU, соответствует кодон AGC. Данное свойство называется вырожденностью генетического кода. Вырожденность позволяет оставлять многие мутации безвредными, так как часто замена одного нуклеотида в ДНК не приводит к изменению значения триплета. Если внимательно посмотреть на таблицу соответствия аминокислот триплетам, то можно увидеть, что, если аминокислота кодируется несколькими триплетами, то они зачастую различаются последним нуклеотидом, т. е. он может быть любым.

Читайте так же:  Л карнитин швейцария лонза

Также отмечают некоторые другие свойства генетического кода (непрерывность, помехоустойчивость, универсальность и др.).

Биосинтез белка. Генетический код

Наследственная информация – это информация о строении белка (информация о том, какие аминокислоты в каком порядке соединять при синтезе первичной структуры белка).

Информация о строении белков закодирована в ДНК, которая у эукариот входит в состав хромосом и находится в ядре. Участок ДНК (хромосомы), в котором закодирована информация об одном белке, называется ген.

Транскрипция – это переписывание информации с ДНК на иРНК (информационную РНК). иРНК переносит информацию из ядра в цитоплазму, к месту синтеза белка (к рибосоме).

Трансляция – это процесс биосинтеза белка. Внутри рибосомы к кодонам иРНК по принципу комплементарности присоединяются антикодоны тРНК. Рибосома пептидной связью соединяет между собой аминокислоты, принесенные тРНК, получается белок.

Реакции транскрипции, трансляции, а так же репликации (удвоения ДНК) являются реакциями матричного синтеза. ДНК служит матрицей для синтеза иРНК, иРНК служит матрицей для синтеза белка.

Генетический код – это способ, с помощью которого информация о строении белка записана в ДНК.

Свойства генкода

1) Триплетность: одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Эти 3 нуклеотида в ДНК называются триплет, в иРНК – кодон, в тРНК – антикодон (но в ЕГЭ может быть и «кодовый триплет» и т.п.)

2) Избыточность (вырожденность): аминокислот всего 20, а триплетов, кодирующих аминокислоты – 61, поэтому каждая аминокислота кодируется несколькими триплетами.

3) Однозначность: каждый триплет (кодон) кодирует только одну аминокислоту.

4) Универсальность: генетический код одинаков для всех живых организмов на Земле.

Задачи на количество нуклеотидов/аминокислот
3 нуклеотида = 1 триплет = 1 аминокислота = 1 тРНК

Задачи на АТГЦ
ДНК иРНК тРНК
А У А
Т А У
Г Ц Г
Ц Г Ц

Скопируйте таблицу 1 в тетрадь. Ею можно воспользоваться при решении задач.

Таблица 1. «Генетический код»

Название аминокислоты Соответствующие кодоны (триплеты) в мРНК
Аланин ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ
Аргинин ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ, АГА, АГГ
Аспарагин ААУ, ААЦ
Аспарагиновая кислота ГАУ, ГАЦ
Валин ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ
Гистидин ЦАУ, ЦАЦ
Глицин ГГУ, ГГЦ, ГГА, ГГГ
Глутамин ЦАА, ЦАГ
Глутаминовая кислота ГАА, ГАГ
Изолейцин АУУ, АУЦ, АУА
Лейцин ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ, УАА, УУГ
Лизин ААА, ААГ
Метионин АУГ
Пролин ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА, ЦЦГ
Серин УЦУ, УЦЦ, УЦА, УЦГ, АГУ, АГЦ
Тирозин УАУ, УАЦ
Треонин АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ
Триптофан УГГ
Фенилаланин УУУ, УУЦ
Цистеин УГУ, УГЦ
Начало синтеза АУГ
Стоп-сигнал (НОНСЕНС-КОДОНЫ) УАА, УАГ, УГА

Свойства генетического кола.

1. Триплетность – сочетание трёх нуклеотидов соответствует одной аминокислоте

2. Непрерывность — информация считывается непрерывно (между триплетами нет знаков препинания)

3. Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов

4. Однозначность – каждому триплету соответствует одна аминокислота

5. Вырожденность – одной аминокислоте могут соответствовать несколько триплетов

6. Универсальность – генетический код работает одинаково во всех живых организмах

Примеры решения задач на нахождение соответствия генетической информации в ДНК и последовательности аминокислот в молекуле белка.

Пример 1.

Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, если последовательность нуклеотидов на соответствующем участке ДНК — ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА

Алгоритм 1.

1. Разбейте участок ДНК на группы по 3 нуклеотида: ЦГА – АТА – АТТ – АТЦ – ГТТ – ТАА – АЦГ – ТАЦ — АЦА

2. «Считайте информацию с ДНК на РНК» , пользуясь принципом комплементарности (помните, что тимин Т в РНК заменяется на урацил У): ГЦУ – УАУ – УАА – УАГ – ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ – УГУ

3. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите нонсенс- кодоны и удалите из РНК (это действие называется сплайсинг): ГЦУ – УАУ – УАА – УАГ – ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ – УГУ ГЦУ – УАУ –—————– ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ – УГУ

4. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите названия аминокислот, соответствующих оставшимся триплетам в мРНК: АЛАНИН – ТИРОЗИН – ГЛУТАМИН – ИЗОЛЕЙЦИН – ЦИСТЕИН – МЕТИОНИН – ЦИСТЕИН

Мутации, которые могут произойти в цепочке ДНК при многократном копировании:

· Цепь ДНК ЦГА-АТТ-ЦАА-ААА

· Делеция …ГАА-ТТЦ-ААА-АА.. – выпадение нуклеотида из ДНК

· Инверсия ЦГА-ТАТ-ЦАА-ААА – поворот участка ДНК на 180°

· Дупликация ЦГА-АТТ-ЦЦА-ААА-А — копирование нуклеотида в цепочке ДНК

Пример 2.

Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, если произошла делеция 6 нуклеотида на соответствующем участке ДНК — ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА

Алгоритм 2.

1. Делеция – это удаление нуклеотиды из ДНК. Удаляем 6-ой нуклеотид: ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА ЦГААТ-АТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА

2. Разбейте оставшийся участок ДНК на группы по 3 нуклеотида: ЦГА – АТА –ТТА –ТЦГ –ТТТ –ААА –ЦГТ –АЦА – ЦА.. (последние два нуклеотида не учитываем!)

3. «Считайте информацию с ДНК на РНК» , пользуясь принципом комплементарности (помните, что тимин Т в РНК заменяется на урацил У): ГЦУ – УАУ –ААУ –АГЦ –ААА –УУУ –ГЦА –УГ У

4. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите нонсенс- кодоны и удалите из РНК (это действие называется сплайсинг): ГЦУ – УАУ –ААУ –АГЦ –ААА –УУУ –ГЦА –УГ У (все кодоны смысловые)

[2]

5.Пользуясь таблицей генетического кода, найдите названия аминокислот, соответствующих оставшимся триплетам в мРНК: АЛАНИН – ТИРОЗИН – АПАРАГИН – СЕРИН – ЛИЗИН – ФЕНИЛАЛАНИН – АЛАНИН – ЦИСТЕИН Сравните с вариантом без мутации в ДНК АЛАНИН – ТИРОЗИН – ГЛУТАМИН – ИЗОЛЕЙЦИН – ЦИСТЕИН – МЕТИОНИН – ЦИСТЕИН Очевидно, что удаление одного нуклеотида приводит к ошибкам в синтезе белка.

Пример 3.

Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, если произошла дупликация 6 нуклеотида на соответствующем участке ДНК — ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА

Читайте так же:  Эффективные витамины для роста

Алгоритм 3.

1. Дупликация – это удвоение нуклеотида. Удваиваем 6-ой нуклеотид: ЦГААТАААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА ЦГААТАААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА

2. Разбейте получившийся участок ДНК на группы по 3 нуклеотида: ЦГА – АТА –ААТ –ТАТ — ЦГТ –ТТА –ААЦ – ГТА — ЦАЦ -А.. (последний нуклеотид не учитываем!)

3. «Считайте информацию с ДНК на РНК» , пользуясь принципом комплементарности (помните, что тимин Т в РНК заменяется на урацил У): ГЦУ – УАУ –УУА –АУА –ГЦА –ААУ –УУГ –ЦАУ-ГУГ

4. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите нонсенс- кодоны и удалите из РНК (это действие называется сплайсинг): ГЦУ – УАУ –УУА –АУА –ГЦА –ААУ –УУГ –ЦАУ-ГУГ (все кодоны смысловые)

5.Пользуясь таблицей генетического кода, найдите названия аминокислот, соответствующих оставшимся триплетам в мРНК: АЛАНИН – ТИРОЗИН – ЛЕЙЦИН – ИЗОЛЕЙЦИН — АЛАНИН — АСПАРАГИН — ЛЕЙЦИН -ГИСТИДИН – ВАЛИН Сравните с вариантом без мутации в ДНК АЛАНИН – ТИРОЗИН – ГЛУТАМИН – ИЗОЛЕЙЦИН – ЦИСТЕИН – МЕТИОНИН – ЦИСТЕИН Очевидно, что удвоение одного нуклеотида приводит к ошибкам в синтезе белка.

Пример 4.

Определите последовательность аминокислот в молекуле белка, если произошла инверсия участка из 7, 8, 9 нуклеотидов на соответствующем участке ДНК — ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА

[1]

Алгоритм 4.

1. Инверсия – это поворот участка ДНК на 180°. Повернем участок из 7, 8, 9 нуклеотидов: ЦГААТААТТАТЦГТТТАААЦГТАЦАЦА

2. Разбейте получившийся участок ДНК на группы по 3 нуклеотида: ЦГА — АТА – ТТА – АТЦ – ГТТ – ТАА – АЦГ – ТАЦ — АЦА

3. «Считайте информацию с ДНК на РНК» , пользуясь принципом комплементарности (помните, что тимин Т в РНК заменяется на урацил У): ГЦУ – УАУ – ААУ –УАГ – ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ — УГУ

4. Пользуясь таблицей генетического кода, найдите нонсенс- кодоны и удалите из РНК (это действие называется сплайсинг): ГЦУ – УАУ – ААУ –УАГ – ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ – УГУ ГЦУ – УАУ – ААУ –——ЦАА – АУУ – УГЦ – АУГ — УГУ

5.Пользуясь таблицей генетического кода, найдите названия аминокислот, соответствующих оставшимся триплетам в мРНК: АЛАНИН – ТИРОЗИН – АСПАРАГИН — ГЛУТАМИН – ИЗОЛЕЙЦИН – ЦИСТЕИН – МЕТИОНИН – ЦИСТЕИН Сравните с вариантом без мутации в ДНК АЛАНИН – ТИРОЗИН – ГЛУТАМИН – ИЗОЛЕЙЦИН – ЦИСТЕИН – МЕТИОНИН – ЦИСТЕИН Очевидно, что поворот одного триплета приводит к ошибкам в синтезе белка.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8822 —

| 7529 — или читать все.

185.189.13.12 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

В 1 нуклеотиде аминокислот

Среди азотсодержащих органических веществ имеются соединения с двойственной функцией. Особенно важными из них являются аминокислоты.

В клетках и тканях живых организмов встречается около 300 различных аминокислот, но только 20 ( α-аминокислоты ) из них служат звеньями (мономерами), из которых построены пептиды и белки всех организмов (поэтому их называют белковыми аминокислотами). Последовательность расположения этих аминокислот в белках закодирована в последовательности нуклеотидов соответствующих генов. Остальные аминокислоты встречаются как в виде свободных молекул, так и в связанном виде. Многие из аминокислот встречаются лишь в определенных организмах, а есть и такие, которые обнаруживаются только в одном из великого множества описанных организмов. Большинство микроорганизмов и растения синтезируют необходимые им аминокислоты; животные и человек не способны к образованию так называемых незаменимых аминокислот, получаемых с пищей. Аминокислоты участвуют в обмене белков и углеводов, в образовании важных для организмов соединений (например, пуриновых и пиримидиновых оснований, являющихся неотъемлемой частью нуклеиновых кислот), входят в состав гормонов, витаминов, алкалоидов, пигментов, токсинов, антибиотиков и т. д.; некоторые аминокислоты служат посредниками при передаче нервных импульсов.

Аминокислоты

— органические амфотерные соединения, в состав которых входят карбоксильные группы – СООН и аминогруппы -NH 2 .

Аминокислоты

можно рассматривать как карбоновые кислоты, в молекулах которых атом водорода в радикале замещен аминогруппой.

1. В зависимости от взаимного расположения амино- и карбоксильной групп аминокислоты подразделяют на α-, β-, γ-, δ-, ε- и т. д.

2. В зависимости от количества функциональных групп различают кислые, нейтральные и основные.

3. По характеру углеводородного радикала различают алифатические (жирные), ароматические, серосодержащие и гетероциклические аминокислоты. Приведенные выше аминокислоты относятся к жирному ряду.

Примером ароматической аминокислоты может служить пара -аминобензойная кислота:

Примером гетероциклической аминокислоты может служить триптофан – незаменимая α- аминокислота

По систематической номенклатуре названия аминокислот образуются из названий соответствующих кислот прибавлением приставки амино- и указанием места расположения аминогруппы по отношению к карбоксильной группе. Нумерация углеродной цепи с атома углерода карбоксильной группы.

Часто используется также другой способ построения названий аминокислот, согласно которому к тривиальному названию карбоновой кислоты добавляется приставка амино- с указанием положения аминогруппы буквой греческого алфавита.

Для α-аминокислот R-CH(NH2)COOH

Видео (кликните для воспроизведения).

, которые играют исключительно важную роль в процессах жизнедеятельности животных и растений, применяются тривиальные названия.

Источники


  1. Евдокименко, П. В. Артроз тазобедренных суставов. Исцеляющая гимнастика / П.В. Евдокименко. — М.: Оникс, Мир и Образование, 2013. — 728 c.

  2. Лоранский, Д.Н. Азбука здоровья: Книга для молодежи / Д.Н. Лоранский, В.С. Лукьянов. — М.: Профиздат, 1990. — 176 c.

  3. Ингерлейб, М. Б. Все дыхательные гимнастики в одной книге / М.Б. Ингерлейб. — М.: АСТ, Астрель, ВКТ, 2012. — 320 c.
  4. Болезни органов дыхания / ред. Н.Р. Палеев. — М.: Медицина, 1990. — 649 c.
В 1 нуклеотиде аминокислот
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here