Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Розв’язування елементарних вправ та типових задач з молекулярної біології

Предмет: 
Тип роботи: 
Практична робота
К-сть сторінок: 
108
Мова: 
Українська
Оцінка: 
ПРАКТИЧНА РОБОТА № 1
ТЕМА: Розв’язування елементарних вправ та типових задач з молекулярної біології
МЕТА: Закріпити знання про нуклеїнові кислоти, їх роль у передачі спадкової інформації. Формувати практичні вміння і навички розв’язування вправ та типових задач з молекулярної біології.
 
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА:
Одним із найважливіших розділів біології є молекулярна біологія. Вона вивчає закономірності спадковості організмів на молекулярному рівні. Вивчення цих закономірностей дає можливість зрозуміти, яким чином реалізується взаємодія в системі «ген – фермент – ознака».
Результати досліджень з молекулярної генетики свідчать про те, що ген – це ділянка молекули ДНК або РНК, яка кодує і передає генетичну інформацію. Ген визначає лише первинну структуру білка. Від специфіки первинної структури залежить конформація білка (вторинна, третинна, четвертинна структури). Білки-ферменти, каталізуючи певні реакції, забезпечують вияв ознаки.
Згідно з тривимірною моделлю структури ДНК Уотсона – Кріка, молекула ДНК складається з двох полінуклеотидних ланцюгів, які утворюють спіраль відносно однієї і тієї ж осі. Полінуклеотидні ланцюги – це полімерні молекули, мономерами яких є нуклеотиди. Кожен нуклеотид складається із трьох частин: нітрогеновмісної основи, моносахариди пентози і залишку ортофосфатної кислоти. Якщо до складу нуклеотиду входить рибоза, то це РНК, якщо дезоксирибоза – це ДНК. Нітрогеновмісні основи у НК бувають двох типів: пуринові – аденін (А) і гуанін (Г) та піримідинові – цитозин (Ц), тимін (Т), урацил (У). ДНК містить А, Т, Г, Ц, а РНК – А, Г, Ц, У. Напрям ланцюгів взаємно протилежний. У полінуклеотидному ланцюзі нуклеотиди сполучені між собою фосфодіестерними зв’язками: ортофосфат-йон – пентоза.
Важлива ознака ДНК – здатність до самовідтворення, в основі якого лежить комплементарність. Комплементарність – відповідність основ у протилежних ланцюгах ДНК. Наприклад, якщо в першому ланцюзі на певному місці стоїть нуклеотид А, то в другому, тобто протилежному, на тому ж місці нуклеотид Т, і навпаки. За такої умови між основами утворюються два водневі зв’язки. Аналогічно нуклеотид Г комплементарний нуклеотиду Ц, і між ними утворюється три водневі зв’язки.
Американський біохімік Е. Чаргафф (родом із Чернівців) у 1950 році встановив, що в молекулі ДНК кількість аденіну рівна кількості тиміну, а кількість гуаніну – кількості цитозину. Ця відповідність отримала назву правило Чаргаффа:
А = Т і Г = Ц, тобто А + Г = Ц + Т, а (А+Т) + (Г+Ц) =100%.
Розрізняють три типи РНК: інформаційна або матрична, рибосомальна і транспортна.
і-РНК – копія (транскрипт) відповідної ділянки ДНК. Вона служить матрицею для синтезу білкової молекули. Кожні три послідовні основи нуклеотидів і-РНК називають кодоном (триплетом). Він кодує одну амінокислоту. Кодон і-РНК комплементарний кодогену (кодону) ДНК.
т-РНК транспортує «свою» АМК до зростаючого ланцюга поліпептиду і розпізнає відповідний кодон в і-РНК. Оскільки для кожної АМК існує відповідна т-РНК, то розпізнавання кодонів і-РНК відбувається за допомогою антикодонів т-РНК.
Антикодон – це три послідовних основи на антикодоновій петлі т-РНК, які комплементарні основам кодона і-РНК. Наприклад,
і-РНК: – У – А – Ц – Г -
т-РНК: – А – У – Г – Ц -
р-РНК утворюють каркас, до якого приєднуються молекули білків рибосом. Вона специфічно повязується з комплементарними ділянками і-РНК та т-РНК і бере участь в процесі зчитування інформації.
Послідовність розміщення нуклеотидів у ДНК та РНК визначає послідовність включення АМК у поліпептидний ланцюг. Ця відповідність лінійної будови обох хімічних систем (ДНК та і-РНК) називається генетичним кодом.
Генетичний код має такі характеристики:
а) триплетність – одну АМК кодують три нуклеотиди, розміщені поруч;
б) виродженість – кожну АМК крім триптофану та метіоніну кодує більше, ніж один триплет;
в) коленіарність – послідовність триплетів нуклеотидів точно відповідає послідовності залишків АМК у поліпептиді;
г) неперехресність – два розміщені поруч триплети кодують дві АМК;
д) універсальність – код єдиний для всіх клітинних і неклітинних форм життя.
Триплет АУГ в і-РНК є стартовим кодоном, а триплети УАГ, УАА та УГА – кодонами-термінаторами, які означають кінець синтезу поліпептидного ланцюга.
Догма молекулярної біології стверджує, що існує прямий та зворотній зв'язок:
ДНК ↔ і-РНК ↔ білок
Загалом схема послідовної передачі інформації з ДНК на білок наступна (наприклад) :
ДНК, І ланцюг (некодуючий) : – ТТТ – ТГЦ – ТАЦ – ЦЦЦ – АЦЦ -
| | | | | | | | | | | | | | |
ДНК, ІІ ланцюг (кодуючий) : – ААА – АГЦ – АТГ – ГГГ – ТГЦ -
і-РНК: – УУУ – УЦГ – УАЦ – ЦЦЦ – АЦЦ -
Білок: – фен – сер – тир – прол – трип -
Щоб визначити АМК, кодовану тим чи іншим триплетом і-РНК, слід скористатися таблицею «Генетичний код». Перша основа триплета обирається в першому стовпчику, друга – в горизонтальному ряду, третя – в останньому стовпчику. На перетині ліній знаходимо шукану АМК.
 Якщо кислота кодується більше, ніж одним триплетом, то код вироджений. Це потрібно для «підстраховки» генетичної інформації: якщо не буде зчитано один триплет, можливо, зчитається інший з тих, що
Фото Капча