Запитання для самоконтролю

1. Які структурні рівні характерні для нуклеїнових кислот?

2. В яких органелах еукаріотичних клітин присутні РНК, ДНК ?

3. Які існують види РНК?

4. Що таке трансляція та транскрипція?

5. Що таке кодон і антикодон?

6. Які властивості генетичного коду?

7. Назвіть основні етапи біосинтезу білка.

8. Яке біологічне значення того, що більшість амінокислот у коді ДНК закодовані не одним, а декількома триплетами?

9. Яка зміна молекули ДНК сильніше впливає на будову білка: випадання одного нуклеотида з триплету чи цілого триплета? Чому?

Робота 2. Розв'язування задач на молекулярні основи спадковості

Приклад 1. Скільки нуклеотидів містить ген, у якому запрограмований білок інсулін, що складається з 51 амінокислоти?

Розв'язок

Кожна амінокислота кодується трьома нуклеотидами (триплетом) ДНК. Отже, для кодування 51 амінокислоти білка буде потрібно 51 × 3 = 153 нуклеотиди в одному ланцюзі ДНК, а в гені - у два рази більше: 153 × 2 = 306.

Відповідь: 306.

Приклад 2. Яка молекулярна маса гена, якщо в одному ланцюзі його закодований білок з молекулярною масою 1 500?

Розв'язок

1. Визначаємо із скількох амінокислот складається білок: 1 500 : 100 (молекулярна маса однієї амінокислоти) = 15 амінокислот у білку.

2. Скільки нуклеотидів в одному ланцюзі гена 15 × 3 = 45 нуклеотидів в одному ланцюзі гена.

3. Яка молекулярна маса гена: 45 × 345 (молекулярна маса одного нуклеотиду) = 15 525 (молекулярна маса одного ланцюга гена), двох ланцюгів = 15 525 × 2 = 31 050.

Відповідь: 31 050.

Приклад 3. Один з ланцюгів ДНК має молекулярну масу 34 155. Визначить кількість мономерів білка, що закодований у цій ДНК.

Розв'язок

1. 34 155 : 345 (молекулярна маса одного нуклеотида) = 99 нуклеотидів міститься в ДНК.

2. 99 : 3 = 33 триплети в ДНК кодують 33 амінокислоти (мономера) білка.

Відповідь: 33.

Приклад 4. Молекулярна маса білка X = 50 000. Визначить довжину відповідного гена.

Розв'язок

1. Білок X складається з 50 000 : 100 = 500 амінокислот.

2. Один з ланцюгів гена, в якому закодований білок X, повинен складатися з 500 триплетів, або 500 × 3 = 1 500 нуклеотидів.

3. Довжина цього ланцюга ДНК = 1 500 × 0,34 нм = 510 нм; така ж довжина гена (дволанцюгової ділянки ДНК).

Відповідь: 510 нм.

Приклад 5. Молекула ДНК має таку послідовність нуклеотидів: АААЦЦТТГГГТГТТГАГГ. Визначить послідовність амінокислот у білку, що нею кодується.

Розв'язок

1. Спочатку побудуємо ланцюжок іРНК (за принципом комплементарності Г - Ц, А - У, Т - А).

ДНК: АААЦЦТТГГГТГТТГАГГ

іРНК: УУУГГААЦЦЦАЦААЦУЦЦ

2. Користуючись генетичним кодом, знаходимо в таблиці триплетів генетичного коду (див. Табл. 1) відповідні триплетам амінокислоти: УУУ - фенілаланін - ГГА - гліцин - АЦЦ - треонін - ЦАЦ - гістидин - ААЦ - аспарагін - УЦЦ - серин.

Відповідь: Фенілаланін - гліцин - треонін - гістидин - аспарагін - серин.

Приклад 6. Якою послідовністю іРНК кодується така послідовність амінокислот: цистеїн - триптофан - тирозин?

Розв'язок

1. Амінокислота цистеїн кодується 2 триплетами - УГЦ, УГУ (знаходимо в таблиці 1), триптофан - одним - УГГ, тирозин - двома - УАУ й УАЦ. Таким чином, загальна кількість варіантів дорівнює 4 (2х1х2): УГЦ-УГГ-УАУ, УГЦ-УГГ-УАЦ, УГУ-УГГ-УАУ, УГУ-УГГ-УАЦ.