11 Класс

Часть I

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
А	Г	Д	В	Д	А	В	Б	В	Г	Г	А

Часть II

1		2		3
1	В	1	Е	1	В
2	А	2	В	2	Д
3	Е	3	А	3	А
4	Г	4	Б	4	Е
5	Б	5	Г	5	Б

Часть III

Вопрос 1

1	2	3	4	5	6	7
В	Д	Г	А	Ж	Б	Е

Вопрос 2

1	2	3	4	5
А	В	Б	Г	Д

Часть IV

1.Трехмерная укладка белка может быть вписана в геометрическое тело с линейными размерами, примерно равными кубическому корню из числа аминокислот. В то же время линейные размеры субстрата могут быть во много раз больше. При этом аминокислоты в активном центре должны не просто находиться рядом, а образовывать сложный рельеф из выступов и впадин, располагаться на определенном расстоянии и в определенной ориентации.

В ходе реакции эти расстояния и эта ориентация специальным образом меняются. Пример — ДНК-полимераза, фермент, с помощью которого происходит репликация. У него есть два участка, узнающих нуклеотиды. Один из этих участков связывается с нуклеотидом в составе той цепи, которая служит матрицей. Другой участок связывает свободный нуклеотид из окружающего раствора, чтобы присоединить его к концу растущей цепи.

Когда ДНК-полимераза связана, например, с гуаниловым нуклеотидом в матричной цепи, структура второго участка становится такой, что фермент может «выловить» из раствора только цитидиловый нуклеотид. Фермент переходит на тимидиновый нуклеотид — и структура второго участка меняется так, что фермент свяжет из раствора только адениловый нуклеотид.

Это точное соответствие между структурами фермента и субстрата, а также специальные изменения такой структуры обеспечиваются теми участками молекулы, которые не входят в активный центр.

Что еще делает та часть белка, которая не входит в состав активного центра?

Среди ферментов есть такие, активность которых регулируется какими-либо веществами (например, ионами металлов или производными нуклеотидов). Все эти регуляторы связываются не с активным центром, а с другими участками молекулы. Например, РНК-полимераза работает в том случае, если с белком связан ион цинка.

Многие белки связываются с конечными продуктами химических реакций: когда продукта много, он не дает ферменту работать.

Некоторые ферменты находятся в тесном взаимодействии с другими белками или, например, встроены в мембрану. Особые участки в составе фермента отвечают за взаимодействие с липидной частью мембран или с белками-соседями. Последнее важно, если, например, разные ферменты катализируют разные последовательные стадии одного процесса. Тогда полезно, чтобы белки удерживались рядом и передавали продукты реакции «с рук на руки».

Таким образом, для нормальной работы белков оказываются необходимыми не только те аминокислоты, которые входят в состав активного центра, но и аминокислоты из других участков молекулы.

2. находим относительное количество детей с геном thth в долях от единицы:

11/26000 = 0,000423.

По закону Харди-Вайнберга q²+ 2рq + р²=1, где q²= thth, тогда частота гена th составит

Так как q + р = 1, р = 1 – q, откуда частота гена Тh= 1 – 0,0206 = 0, 9794

Находим частоту генотипов

ТhТh= р²= 0, 9794²= 0,9593

Тhth = 2рq = 2·0,0206·0,9593 = 0,04035

Ответ

р(Тh) = 0,9794 = 97,94%; q(th) = 0,0206 = 2,06%

95,93%ТhТh; 4,03% Тhth; 0,04% thth

С учетом округлений ответы могут колебаться.

3.Посмотрим, может ли на планете X сохраниться такой принцип кодирования, при котором каждому триплету нуклеотидов соответствует одна аминокислота. На планете X возможны 3³ = 27 триплетов нуклеотидов, которые не могут кодировать 40 аминокислот без внесения дополнительной информации. Как же тогда может осуществляться кодирование? Возможны разные варианты.

1. Соответствует какому-то триплету и включается в белок при трансляции лишь часть аминокислот. Остальные получаются из тех аминокислот, которые вошли в белок при трансляции, в ходе работы специальных ферментов. Именно так обстоят дела для некоторых земных аминокислот: они либо вообще не входят в состав белков, либо присоединяются к белкам уже после трансляции в ходе работы специальных ферментов.

2. Генетический код у разных организмов разный и возникал, скажем, дважды — на базе одних и тех же нуклеотидов, но разных аминокислот. У одних организмов данный триплет соответствует одной аминокислоте, у других — другой. Тогда представители этих двух вариантов жизни будут конкурировать за место, но не за пищу, так как их белки будут построены из разных, почти не совпадающих наборов аминокислот.

3. Иным является сам принцип кодирования: скажем, триплет нуклеотидов соответствует упорядоченной паре аминокислот.

4. ДНК на планете X вообще не имеет отношения к наследственности, а структуры белков закодированы в каких-то других веществах, скажем, в углеводах.

Возможны и другие варианты.