Занятие № 12-13 Пластический обмен. Биосинтез белка
Цель занятия: изучить этапы синтеза белка и механизм его регуляции.
Вопросы для обсуждения:
1. Какие условия необходимы для биосинтеза белка?
2. Какие структуры клетки участвуют в процессе биосинтеза белка?
3. Какие химические вещества клетки участвуют в процессе биосинтеза белка?
4. Что такое код ДНК? Перечислите свойства генетического кода и поясните их значение.
5. Какова роль ДНК в процессе биосинтеза белка?
6. Что такое транскрипция и из каких этапов она состоит?
7. Какова роль иРНК в процессе биосинтеза белка?
8. Где образуется и какие функции выполняет тРНК?
9. В чем заключаются посттранскрипционные процессы?
10. Что происходит с белками в результате посттрансляционных процессов?
11. Сколько видов аминокислот принимает участие в синтезе белка?
12. Каково строение рибосом, где они образуются и размещаются?
13. Какой процесс при биосинтеза белка называют трансляцией?
14. Какая структура белка формируется из полипептидной цепи?
15. Почему синтез белка в живой клетке называют матричным?
16. Какие гены участвуют в регуляции синтеза белка у прокариот?
17. Кто предложил модель оперона?
18. Как происходит регуляция синтеза белка путем индукции?
Задания для аудиторной работы:
1. Ознакомьтесь с учебным материалом учебника и методички.
2. Дайте определение термину «Биосинтез белка». Из каких этапов он состоит? Где происходит каждый этап?
3. Заполните таблицу «Роль веществ клетки в биосинтезе белка».
Название вещества |
Его роль в биосинтезе белка |
ДНК |
|
иРНК |
|
тРНК |
|
АТФ |
|
Аминокислоты |
|
Ферменты |
|
1. Изобразите в виде схемы (максимально подробно) весь процесс синтеза белка в клетке.
2. Какие аминокислоты и в каком порядке расположены в молекуле белка, если известно, что в соответствующем участке цепи ДНК нуклеотиды следуют в таком порядке:
ААЦГГГЦААЕЕЕАЦАТТТГГГАЦАЦААААЦ
3. Какие нуклеотиды и в каком порядке составляют соответствующий ген, если известно, что в молекуле белка имеются следующие аминокислоты, расположенные в такой последовательности: лизин-лейцин-цистеин-пролин-валин-лейцин-пролин-лейцин-пролин-цистеин
4. Изучите и зарисуйте схему строения молекулы тРНК. Подпишите названия частей тРНК, обозначенные цифрами. За счет каких связей поддерживается конфигурация молекулы тРНК?
5. Зарисуйте схему регуляции биосинтеза белка путем индукции у прокариот. Дайте ей письменное объяснение.
6. Рассмотрите рисунок. Какой этап биосинтеза здесь показан? Найдите ошибку, которую допустил художник.
Учебные материалы Общий принцип пластического обмена в живых организмах
Биосинтез белка – это универсальная форма пластического обмена и одновременно способ реализации наследственной информации. Наследственная информация закодирована в ДНК в виде последовательности нуклеотидов, которая в ходе биосинтеза переводится в последовательность аминокислот молекулы белка. Белки синтезируются на рибосомах, объединенных в полисомы. Рибосомы могут свободно лежать в цитоплазме, располагаться на шероховатой ЭПС, в митохондриях, пластидах. |
Полисома |
Ключом к реализации наследственной информации служит генетический код, переводящий последовательность нуклеотидов в последовательность аминокислот молекулы белка. Генетический код обладает особыми свойствами:
1) универсальность – код един у всех организмов;
2) триплетность – каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами;
3) избыточность (вырожденность) – аминокислота кодируется более чем одним триплетом;
4) непрерывность – между генами нет промежутков – они заполнены стоп-кодонами;
5) однозначность – каждый триплет кодирует одну аминокислоту;
6) неперекрываемость – конец одного триплета не может быть началом другого.
Биосинтез белка у прокариот происходит в цитоплазме, а у эукариот – в цитоплазме и ядре.
У эукариот выделяют четыре этапа биосинтеза белка:
1) транскрипция; 2) посттранскрипция; 3) трансляция; 4) посттрансляция.