Презентація "Розвязування задач з молекулярної біології"

Розвязування задач з молекулярної біологіїВчитель біологіїПальоха Надія

9 клас. Тема1. Вступ. Хімічний склад клітини. Практична робота 1. Розвязання елементарнихвправ зі структури білків та нуклеїнових кислот. Тема 4. Збереження та реалізація спадкової інформаціїПрактична робота 2. Розв'язування елементарних вправ з реплікації, транскрипції та трансляції

Молекуля́рна біоло́гія — галузь біології, яка вивчає біологічні процеси на рівні біополімерів— нуклеїнових кислот і білків та їх надмолекулярних структур.

МОЛЕКУЛЯРНІ ОСНОВИ СПАДКОВОСТІПід час розв’язання таких задач необхідно пам’ятати, що:    довжина одного нуклеотида, або відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм; середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць;середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 100 умовних одиниць; молекула білка в середньому складається з 200 амінокислот; кожну амінокислоту в білковій молекулі кодує триплет нуклеотидів і-РНК (під час трансляції); для визначення довжини гена (l) враховують кількість нуклеотидів, яка міститься в одному ланцюзі ДНК;  для визначення молекулярної маси гена (Mr) враховують кількість нуклеотидів, що міститься у двох ланцюгах ДНК;

- для всіх ДНК виконується правило Чаргаффа: А=Т; Г=Ц;-   А+Г = Т+Ц (вміст пуринових азотистих основ – дорівнює вмісту піримідинових);-  сума  всіх нуклеотидів в молекулі ДНК або РНК (А+Т+Г+Ц чи А+У+Г+Ц) становить 100%; - трансляція здійснюється згідно з генетичним кодом.

     Задача 1. На фрагменті одного ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в послідовності, показаній нижче.           … АГТАЦГГЦАТГТАГЦ …1.      Намалюйте схему структури дволанцюгової молекули ДНК.2.      Якою є довжина в нанометрах цього фрагмента?3.      Якою є маса дволанцюгового фрагмента? 

Розв’язання1.      Керуючись властивістю ДНК, здатністю до самовідтворення (реплікації), в основі якого лежить  комплементарність, запишемо схему дволанцюгової  ДНК:1-й ланцюг ДНК… АГТ АЦГ ГЦА ТГТ АГЦ …2-й ланцюг ДНК…ТЦА ТГЦ ЦГТ АЦА ТЦГ…

2.  Довжина  дволанцюгового  фрагмента дорівнює довжині одного ланцюга.l = 15 х 0,34 = 5,1 (нм) (15 - кількість нуклеотидів в одному ланцюгу).3.      Молекулярна маса фрагмента ДНК: Мr = 345 х 15 = 5175 (а.о.м)  (30 – кількість нуклеотидів у двох ланцюгах). Відповідь. Другий ланцюг фрагмента ДНК має таку структуру:  ТЦА – ТГЦ – ЦГТ – АЦГ – ТЦГ ; довжина фрагмента ДНК – 5,1 нм; молекулярна маса фрагмента ДНК – 5175 а.о.м.

Задача 2. Фрагмент першого ланцюга ДНК має таку нуклеотидну послідовність: ТАЦАГАТГГАГТЦГЦ. Визначте послідовність мономерів білка, закодованого фрагментом другого ланцюга ДНК. Розв’язання1-й ланцюг ДНК… ТАЦ АГА ТГГ АГТ ЦГЦ…2-й ланцюг ДНК… АТГ ТЦТ АЦЦ ТЦА ГЦГ… і-РНК … УАЦ АГА УГГ АГУ ЦГЦ…Білок …тир - арг -трип-сер-арг …Відповідь. Послідовність мономерів білка: тирозин – аргінін – триптофан – серин – аргінін.

Генетичний код

      Задача 3. Білок складається зі 124 амінокислот. Порівняйте відносні молекулярні маси білка та гена, який його кодує. Розв’язання. Дано: Склад білка – 124 амінокислоти; Мr(амінокислоти) = 100;Мr(нуклеотида) = 345. Мr(гена) - ? Мr(білка) - ? 1). Визначаємо відносну молекулярну масу білка:124 х 100 = 12400.2). Визначаємо кількість нуклеотидів у складі гена, що кодує даний білок: 124 х 3 х 2 = 744 (нуклеотиди).3). Визначаємо відносну молекулярну масу гена:744 х 345 = 256 680.4). Визначаємо, у скільки разів ген важчий за білок:256 680 : 12400 = 20,7 (рази). Відповідь. Відносна молекулярна маса гена у 20,7 рази більша, ніж кодованого білка. 

Дякую за увагу!