Министерство образования Сахалинской области
Государственное бюджетное образовательное учреждение
начального профессионального образования Сахалинской области
«Профессиональное училище № 13»
Биосинтез белка
Методические указания к самостоятельной работе обучающихся
Александровск-Сахалинский
2013
Биосинтез белка: Метод указ. / Сост. /ГБОУ НПО «Профессиональное училище №13», - Александровск-Сахалинский, 2013
Методические указания предназначены для обучающихся всех профессий, изучающих курс биологии.
Рекомендовано методической комиссией преподавателей ГБОУ НПО «Профессиональное училище №13»
Председатель МК
Общие понятия
Пластический обмен (ассимиляция или анаболизм) – совокупность реакций биологического синтеза. Название этого вида обмена отражает его сущность: из веществ, поступающих в клетку из вне, образуются вещества, подобные веществам клетки.
Рассмотрим одну из важнейших форм пластического обмена – биосинтез белков. Биосинтез белков осуществляется во всех клетках про - и эукариот. Информация о первичной структуре (порядке аминокислот) белковой молекулы закодирована последовательностью нуклеотидов в соответствующем участке молекулы ДНК — гене.
Ген— это участок молекулы ДНК, определяющий порядок аминокислот в молекуле белка. Следовательно, от порядка нуклеотидов в гене зависит порядок аминокислот в полипептиде, т. е. его первичная структура, от которой в свою очередь зависят все другие структуры, свойства и функции белковой молекулы.
Система записи генетической информации в ДНК (и - РНК) в виде определенной последовательности нуклеотидов называется генетическим кодом. Т. е. единица генетического кода (кодон) — это триплет нуклеотидов в ДНК или РНК, кодирующий одну аминокислоту.
Всего генетический код включает 64 кодона, из них 61 кодирующий и 3 некодирующих (кодоны-терминаторы, свидетельствующие об окончании процесса трансляции).
Кодоны-терминаторы в и - РНК: УАА, УАГ, УГА, в ДНК: АТТ, АТЦ, АЦТ.
Начало процесса трансляции определяет кодон-инициатор (АУГ, в ДНК — ТАЦ), кодирующий аминокислоту метионин. Этот кодон первым входит в рибосому. Впоследствии метионин, если он не предусмотрен в качестве первой аминокислоты данного белка, отщепляется.
Генетический код (и РНК)
Первое основание | Второе основание | Третье основание |
У | Ц | А | Г |
У | Фен Фен Лей Лей | Сер Сер Сер Сер | Тир Тир - - | Цис Цис - Три | У Ц А Г |
Ц | Лей Лей Лей Лей | Про Про Про Про | Гис Гис Глн Глн | Apr Apr Apr Apr | У Ц А Г |
А | Иле Иле Иле Мет | Тре Тре Тре Тре | Асн Асн Лиз Лиз | Сер Сер Apr Apr | У Ц А Г |
Г | Вал Вал Вал Вал | Ала Ала Ала Ала | Асп Асп Глу Глу | Гли Гли Гли Гли | У Ц А Г |
Правила пользования таблицей:
Первый нуклеотид в триплете берется из левого вертикального ряда, второй - из верхнего горизонтального ряда и третий - из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.
Задание для самостоятельного выполнения:
Решите задачи:
Задача № 1.
Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТАЦЦЦТЦАЦТТГ. Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
Задача № 2.
Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли т - РНК, имеет последовательность нуклеотидов:
ЦГТТГГГЦТАГГЦТТ. Установите нуклеотидную последовательность участка т-РНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК в процессе биосинтеза белка, если триплет соответствует антикодону т-РНК. Ответ поясните.
Задача № 3.
В последовательности одной из цепей ДНК А Г Ц А Г Г Т А А произошла мутация - это выпадение второго нуклеотида в третьем триплете. Используя таблицу генетического кода, определите исходную аминокислотную последовательность. Изменится ли первичная структура исходного полипептида? Ответ поясните. К какому виду мутаций относится данное изменение?
Задача № 4.
И-РНК содержит 120 нуклеотидов. Определите число аминокислот, входящих в копируемый ею белок, число молекул Т-РНК, участвующих в процессе биосинтеза этого белка, число триплетов в участке гена, кодирующих первичную структуру этого белка. Объясните результат.
Задача № 5.
Участок молекулы ДНК, кодирующий последовательность аминокислот в белке, имеет следующий состав:
Г А Т Г А А Т А Г Т Г Ц Т , к каким последствиям может привести случайное добавление нуклеотида гуанина между 7 и 8 нуклеотидами?
Литература:
1. Захарова биология.-М.: Дрофа, 2002
2. Полянский биология.- М.: Просвещение, 2001
3.http://ucheba-legko. ru/lections/viewlection/biologiya/10_klass/kletka_-_edinitsa_jivogo/himicheskiy_sostav_kletki/biosintez_belka
