Цитология.   Часть С.  на 18.12.18    10в

 

1.Известно, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-матрице. Фраг­мент молекулы ДНК, на ко­то­ром синтезируется уча­сток тРНК, имеет сле­ду­ю­щую последовательность нук­лео­ти­дов ТТГ-ГАА-ААА-ЦГГ-АЦТ. Уста­но­ви­те нуклеотидную по­сле­до­ва­тель­ность участка тРНК ко­то­рый синтезируется на дан­ном фрагменте. Какой кодон иРНК будет со­от­вет­ство­вать центральному ан­ти­ко­до­ну этой тРНК? Какая ами­но­кис­ло­та будет транс­пор­ти­ро­вать­ся этой тРНК? Ответ поясните. Для ре­ше­ния задания ис­поль­зуй­те таблицу ге­не­ти­че­ско­го кода.

2.Определите по­сле­до­ва­тель­ность нуклеотидов на и-РНК, ан­ти­ко­до­ны т-РНК и ами­но­кис­лот­ную последовательность со­от­вет­ству­ю­ще­го фрагмента мо­ле­ку­лы белка (используя таб­ли­цу генетического кода), если фраг­мент цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую последовательность нуклеотидов: ГТГЦЦГТЦАААА.

3.В биосинтезе фрагмента молекулы белка участвовали последовательно молекулы тРНК с антикодонами ААГ, ААУ, ГГА, УАА, ЦАА. Определите аминокислотную последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка. Объясните последовательность ваших действий. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода

4.Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК(с) в клетке в конце телофазы мейоза I и анафазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.

 

БИОСИНТЕЗ   БЕЛКА

1.       Почему реакции биосинтеза белка называют матричными?

            ОТВЕТ: Матрица, это объект,  с которого снимается копия. Участок молекулы ДНК является матрицей для синтеза и -РНК, а молекула и-РНК является матрицей для сборки молекулы белка в рибосомах.

2.       В чем проявляется взаимосвязь энергетического обмена и биосинтеза белка?

            ОТВЕТ:  В процессе биосинтеза белка используется энергия  молекул АТФ, синтезируемых в процессе  энергетического обмена. В реакциях энергетического  обмена участвуют ферменты, образованные в результате биосинтеза белка. Процесс  распада  белков до аминокислот  является промежуточным этапом энергетического обмена.

3. Вычислите длину гена и  молекулярную  массу белка, если  известно, что он состоит из 200 мономеров.

Решение: масса 1 аминокислоты – 110,  масса нуклеотида =300.  Чтобы вычислить массу белка, нужно  массу 1 аминокислоты  умножить на количество аминокислот. Поэтому 200 аминокислот х 110=22000.

Чтобы вычислить длину гена, нужно   количество нуклеотидов  умножить 0,34.  Отсюда (3∙200) ∙ 0,34= 600 ∙ 0,34=204нм

4.Какие особенности хромосом обеспечивают передачу наследственной информации?

 Ответ:

 1) содержат ДНК, в которой закодирована наследственная информация;

 2) способны к самоудвоению за счёт репликации ДНК;

 3) способны равномерно распределяться в клетках при делении, обеспечивая преемственность признаков.

5.В каких случаях изменение последовательности нуклеотидов ДНК не влияет на структуру и функции соответствующего белка?

 Ответ:

 1) если в результате замены нуклеотида возникает другой кодон, кодирующий ту же аминокислоту;

 2) если кодон, образовавшийся в результате замены нуклеотида, кодирует другую аминокислоту, но со сходными химическими свойствами, не изменяющую структуру белка;

 3) если изменения нуклеотидов произойдут в межгенных или нефункционирующих участках ДНК.

6.Участок молекулы ДНК имеет следующий состав: ГАТГААТАГТГЦТТЦ. Перечислите не менее трех последствий, к которым может привести случайная замена седьмого нуклеотида тимина на цитозин (Ц).

 Ответ:

 1) произойдет генная мутация – изменится кодон третьей аминокислоты;

 2) в белке может произойти замена одной аминокислоты на другую, в результате изменится первичная структура белка;

 3) могут измениться все остальные структуры белка, что повлечет появление у организма нового признака.

7.В пробирку поместили рибосомы из разных клеток, весь набор аминокислот и одинаковые молекулы иРНК и тРНК, создали все условия для синтеза белка. Почему в пробирке будет синтезироваться один вид белка на разных рибосомах?

 Ответ:

 1) первичная структура белка определяется последовательностью аминокислот;

 2) матрицами для синтеза белка являются одинаковые молекулы иРНК, в которых закодирована одна и та же первичная структура белка.

8. Чем отличается т-РНК от других типов рибонуклеиновых кислот?

 Элементы ответа:

1) число нуклеотидов, образующих молекулу тРНК, меньше, чем в остальных типах РНК (70 - 90). Размеры тРНК соответственно меньше остальных.;

2) форма молекулы тРНК напоминает лист клевера;

3) имеет функциональные части, одна из которых содержит антикодон, состоящий из трех нуклеотидов, комплементарный кодону на иРНК .

9. Объясните, почему зрелые эритроциты не могут синтезировать белки.

Элементы ответа: 1) в зрелых эритроцитах отсутствует ядро, где располагаются молекулы ДНК - носители наследственной информации; 2) отсутствие ДНК делает невозможным синтез иРНК и тРНК, которые участвуют в синтезе белков

10.Какова роль нуклеиновых кислот в био­синтезе белка? Как осуществляется поступление генетической информации из ядра в рибосому?

В ДНК содержится информация о первичной структуре молекул белка. Эта информация переписывается на молекулу и-РНК, которая переносит ее из ядра к рибосоме, т.е. и-РНК служит матрицей для сборки молекул белка. Т-РНК присоединяют аминокислоты и доставляют их к месту синтеза белка – к рибосоме.

1.         В чем сходство и различие  процессов фотосинтеза и хемосинтеза?

ОТВЕТ:  Сходство:  в результате этих процессов синтезируется глюкоза. Различия: фотосинтез происходит в клетках растений, в хлоропластах, а хемосинтез – в клетках хемосинтезирующих бактерий (азото-, серо^_, железобактерий) на мембранных структурах. В результате фотосинтеза выделяется кислород, а в результате хемосинтеза – нет.

2.         Что происходит в световую фазу фотосинтеза?

   ОТВЕТ:  Синтез АТФ и соединение ионов водорода с переносчиком НАДФ ⁺ и образование НАДФ•Н₂, фотолиз  ( распад воды под действием света приводящий к выделению кислорода).

3.         В чем заключается биологический смысл окислительного фосфорилирования?

            ОТВЕТ: В результате реакции окислительного фосфорилирования   из АДФ и остатка фосфорной кислоты  образуется молекула АТФ, которая является источником энергии для всех процессов жизнедеятельности клетки.

4.         Какова взаимосвязь между пластическим и энергетическим обменом веществ? Аргументируйте свой ответ.

            ОТВЕТ: Для реакций пластического обмена (для синтеза веществ) нужна энергия АТФ, которая образуется  в результате энергетического обмена. А для реакций энергетического обмена (для распада веществ) нужны вещества, которые синтезируются в результате пластического обмена. В результате пластического обмена (биосинтеза белков) образуются ферменты, которые участвуют в реакциях энергетического обмена.

5. Проследите путь водорода в световой и темновой стадиях фотосинтеза от момента его образования до синтеза глюкозы.

Ответ: В  световой фазе фотосинтеза под действием солнечного света происходит фотолиз воды и образуются ионы водорода. В световой фазе происходит соединение ионов водорода с переносчиком НАДФ + и образование НАДФ•Н₂. В темновой фазе водород из НАДФ•Н₂ используется для восстановления углекислого газа до  глюкозы.

6. Как происходит преобразование энергии солнечного света в световой и темновой фазах фотосинтеза в энергию химических связей глюкозы? Ответ поясните.

Ответ: В световой фазе фотосинтеза энергия солнечного света преобразуется в энергию возбужденных электронов, а затем энергия возбужденных электронов преобразуется в энергию АТФ и НАДФ∙Н₂. В темновой фазе фотосинтеза энергия АТФ и НАДФ∙Н₂ преобразуется в энергию химических связей глюкозы.

7. Какую роль играют электроны молекул хлорофилла в фотосинтезе?

Ответ: Электроны хлорофилла, возбужденные солнечным светом, проходят по электроно-транспортным цепям и отдают свою энергию на образование АТФ и НАДФ∙2Н.

8. Скорость фотосинтеза зависит от лимитирующих (ограничивающих) факторов, среди которых выделяют свет, концентрацию углекислого газа, температуру. Почему эти факторы являются лимитирующими для реакций фотосинтеза?

Ответ: Свет необходим для образования возбужденных электронов из молекул хлорофилла, он поставляет энергию для процесса фотосинтеза. Углекислый газ необходим в темновой фазе фотосинтеза, из него синтезируется глюкоза. Изменение температуры ведет к денатурации ферментов, реакции фотосинтеза замедляются.