Тренирующие задачи:

1. Ферментная недостаточность при угле­водном обмене. Ниже описаны четыре кли­нических случая. Назовите для каждого случая дефектный фермент и дайте со­ответствующие рекомендации, выбрав их из приложенного перечня. Укажите, на чем основано ваше решение. Ответьте на вопросы, приведенные в описании каждо­го из четырех случаев.

Случай 1. Больной не переносит молока. Как только он его выпьет, у него сразу же начинаются рвота и понос. Проведен тест на толерантность к лактозе. (Испы­туемый получает при этом определен­ное количество лактозы, после чего у не­го через соответствующие промежутки времени измеряют концентрацию глю­козы и галактозы в плазме крови. В нор­ме уровень этих Сахаров возрастает до максимума примерно через час, а затем снижается.) У больного в этом тесте концентрация глюкозы и галактозы в крови не возрастала, а оставалась по­стоянной. Объясните, почему у здо­ровых людей концентрация глюкозы и галактозы в крови сначала растет, а затем снижается. Почему у больного таких изменений не происходит?

Случай 2. У больного с умственной отста­лостью молоко вызывает рвоту и понос. В крови концентрация глюкозы низка, а концентрация редуцирующих Сахаров значительно выше нормы. В моче обна­руживается галактоза. Чем объясняется высокая концентрация редуцирующих Сахаров в крови? Почему в моче обна­руживается галактоза?

Случай 3. Больной страдает от судорог в мышцах при напряженной физической работе, но в остальном чувствует себя здоровым. Биопсия мышечной ткани выявила, что концентрация гликогена в мышцах этого больного гораздо выше нормы. Почему накапливается глико­ген?

Случай 4. Больная вялая, апатичная. Пе­чень увеличена; при биопсии печени об­наружен большой избыток гликогена. Концентрация глюкозы в крови ниже нормы. В чем причина пониженной кон­центрации глюкозы в крови этой боль­ной?

2. Потребление АТР корневыми клубеньками бобовых. Бактерии, обитающие в кор­невых клубеньках растения гороха, потре­бляют свыше 20% всего АТР, образуемого этим растением. Назовите причину, кото­рой можно было бы объяснить, почему эти бактерии потребляют так много АТР.

3. Нуклеотидная последовательность компле­ментарных цепей ДНК. Напишите нуклео-тидную последовательность одной цепи двухцепочечной ДНК, другая цепь которой имеет последовательность (5') ATGCCGTATGCATTC (3').

4. Трансляция мРНК. Предскажите амино­кислотную последовательность пептидов, синтезируемых в рибосомах в присут­ствии следующих матриц, считая, что считывание начинается с первого трипле­та на левом конце.

а) GGUCAGUCGCUCCUGAUU

б) UUGGAUGCGCCAUAAUUUGCU

в) CAUGAUGCCUGUUGCUAC

г) AUGGACGAA

5. Можно ли, исходя из аминокислотной по­следовательности полипептида, предсказать нуклеотидную последовательность его мРНК. Данная нуклеотидная после­довательность в мРНК кодирует при строго определенной рамке считывания одну и только одну последовательность аминокислот в полипептиде. Можно ли, исходя из данной последовательности аминокислотных остатков в белке, напри­мер в цитохроме с, предсказать нуклео­тидную последовательность единственной мРНК, кодирующей этот белок? Обо­снуйте ваш ответ.

6. Кодирование полипептида двухцепочечной ДНК. Транскрибируемая цепь двухцепочечной ДНК содержит последователь­ность

(5’) CTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG

а) Какая последовательность мРНК мо­жет транскрибироваться с этой цепи?

б) Какая аминокислотная последователь­ность могла бы кодироваться этой по­следовательностью при считывании с 5'-конца?

в) Предположим, что другая цепь этой ДНК тоже транскрибируется, а полу­ченная мРНК транслируется. Совпа­дает ли полученная аминокислотная последовательность с последователь­ностью, которую вы привели в ответе на вопрос б)? Объясните биологическое значение ваших ответов на вопросы б) и в).

7. Синтетические мРНК. Каким образом вы синтезировали бы полирибонуклеотид, который можно было бы использовать в качестве мРНК, кодирующей преимуще­ственно остатки фенилаланина и неболь­шое число остатков лейцина и серина? Ка­кие еще аминокислоты, но в гораздо меньших количествах, колировались бы таким полирибонуклеотидом ?