Четверг, 21.09.2017, 15:12
Приветствую Вас Гость | RSS

Учитель біології Пастухова В.В.

Приклади задач з мелекулярної біології

Розв’язок задач з молекулярної біології

 

Приклад розв’язування задач на визначення амінокислотного складу білків.

Задача 1. Некодуючий ланцюг молекули ДНК має таку будову:

ГАГ – АГГ – ЦГТ – АГА – ЦГГ. Визначте будову відповідного фрагмента молекули білка, синтезованої за участю кодуючого ланцюга ДНК.

Розв’язання

ДНК: ГАГ – АГГ – ЦГТ – АГА – ЦГГ

│││ │││ │││ │││ │││

ЦТЦ – ТЦЦ - ГЦА – ТЦТ - ГЦЦ

і-РНК: ГАГ – АГГ – ЦГУ – АГА – ЦГГ

Білок: глу – арг – арг – арг – арг

Відповідь. Відповідна частина молекули білка складається з таких амінокислот: глютамінова кислота – аргінін – аргінін – аргінін – аргінін.

Задача 2. Фрагмент ланцюга А білка нормального гемоглобіну складається із 7 амінокислот, розміщених у такій послідовності: вал – лей – лей – тре – про – глн – ліз.

А) Яка будова фрагмента іРНК, що є матрицею для синтезу цього фрагмента молекули гемоглобіну?

Б) Яка будова фрагмента ДНК, що кодує дану іРНК?

Розв’язання відповідь

Білок: вал – лей – лей – тре – про – глн – ліз

іРНК: ГУУ – УУА – УУА – АЦУ – ЦЦУ – ЦАА – ААА

ДНК: ЦАА – ААТ – ААТ – ТГА – ГГА – ГТТ – ТТТ

│││ │││ │││ │││ │││ │││ │││

ГТТ – ТТА – ТТА – АЦТ – ЦЦТ – ЦАА – ААА

Задача 3. Визначте антикодони тРНК, які беруть участь у синтезі білка, кодованого таким фрагментом ДНК: АЦГ – ГГТ – АТГ – АГА – ТЦА.

Розв’язання

Кодуючий фрагмент ДНК: АЦГ – ГГТ – АТГ – АГА – ТЦА

і-РНК: УГЦ – ЦЦА – УАЦ – УЦУ – АГУ

Антикодони тРНК: АЦГ – ГГУ – АУГ – АГА – УЦА

Відповідь. Антикодони тРНК: АЦГ ГГУ АУГ АГА УЦА.

Задача 4. Перший ланцюг фрагмента гена має таку структуру:

ТАТ – ТЦТ – ТТТ – ТГТ – ГГА – ЦГЦ …

А) Вкажіть структуру відповідного фрагмента молекули білка, синтезованого за участю другого ланцюга ДНК.

Б) Як зміниться структура фрагмента синтезованого білка, якщо в першому ланцюгу ДНК під дією хімічних факторів випаде 11-й нуклеотид?

Розв’язання

А) Перший ланцюг ДНК: ТАТ – ТЦТ – ТТТ – ТГТ – ГГА – ЦГЦ

│││ │││ │││ │││ │││ │││

Другий ланцюг ДНК: АТА – АГА – ААА – АЦА – ЦЦТ – ГЦГ

і-РНК: УАУ – УЦУ – УУУ – УГУ – ГГА – ЦГЦ

білок: тир – сер – фен – цис – глі – арг

Б) Під дією хімічних факторів у першому ланцюгу ДНК випав одинадцятий нуклеотид:

Перший ланцюг ДНК: ТАТ – ТЦТ – ТТТ – ТТГ – ГАЦ – ГЦ

│││ │││ │││ │││ │││ ││

Другий ланцюг ДНК: АТА – АГА – ААА – ААЦ – ЦТГ – ЦГ

і-РНК: УАУ – УЦУ – УУУ – УУГ – ГАЦ – ГЦ

білок: тир – сер – фен – лей – асп –

Відповідь. А) Амінокислотний склад молекули білка:

тирозин – серин – фенілаланін – цистеїн – гліцин – аргінін.

Б) Після випадання 11-го нуклеотида у першому ланцюгу ДНК структура фрагмента синтезованого білка набуде такого вигляду:

тирозин – серин – фенілаланін – лейцин – аспарагінова кислота.

Приклад розв’язування задач для визначення будови білків.

Для розв’язування цього типу задач необхідно знати лінійні розміри амінокислот і їх середньої молекулярної маси.

l – лінійні розміри амінокислоти.

lамінокислоти – 0,35 нм 1нм = 10-6 мм.

М – молекулярна маса

М середня 1 амінокислоти = 110 дальтон, 1 дальтон = в.а.о.

Задача 1. Молекулярна маса каталази 224000 дальтон. Скільки амінокислотних ланок у цій молекулі?

Дано:

М(каталази)=224000 дальтон Розв’язання:

М(сер.а-т)=110 дальтон n=М(білку)(сер.а-т)

n(амінокислотних ланок) - ? n=224000 дальтон/110 дальтон = 2036

Відповідь. У цій молекулі 2036 амінокислотних ланок

Задача 2. Молекулярна маса пепсину 35500 дальтон. Яка довжина первинної структури цього білка?

Дано:Розв’язання:

М(пепсину)=35500 дальтон 1. Визначаємо кількість амінокислотних ланок

М(сер.а-т)=110 дальтон n = 35500 дальтон/110 дальтон = 323 ланок.

lа=0,35нм 2. Визначаємо довжину первинної структури

l(первинної структури білка пепсину) - ? білка.

l=n * lа, де n – кількість амінокислот

l=328*0,35 нм = 113,05 нм.

Відповідь. Довжина первинної структури цього білка становить 113,05 нм.

Задача 3. У молекулі ДНК аденілові нуклеотиди складають 15% від загальної кількості. Визначте процентний вміст інших видів нуклеотидів.

Дано:Розв’язання:

А=15% 1. За правилом Чаргаффа А=Т, Г=Ц, то Т=15%

Т(%) - ? 2. Т+А=15%+15%=30%

Г(%) - ? 3. (А+Т)+(Г+Ц)=100%

Ц(%) - ? (Г+Ц)=100% - (А+Т)

(Г+Ц)=100% - 30%=70%

4. Г=Ц=70%/2=35%

Відповідь. Т=15%, Г=35%, Ц=35%.

Задача 4. Яка довжина фрагменту ДНК, що складається з 30 нуклеотидів?

Дано:Розв’язання:

n(нуклеотидів)=30 1. 30 нуклеотидів – відповідає 15 парам нуклеотидів (або

l(фраг.ДНК) - ? це 15 нуклеотидів однієї з ниток ДНК).

2. Оскільки розмірність одного нуклеотиду 0,34 нм, то

довжина фрагменту ДНК становитиме l(фраг.ДНК)=15*0,34 нм=5,1 нм.

Відповідь. Довжина фрагменту ДНК, що складається із 30 нуклеотидів становить 5,1 нм.

Задача 5. Одна із спіралей фрагменту ДНК має такий склад нуклеотидів:

- Г – Г – Г – Ц – А – Т – А – А – Ц – Г – Ц – Т.

1. Визначте порядок чергування нуклеотидів у другій спіралі фрагменту ДНК.

2. Обчисліть, яка довжина даного фрагменту молекули ДНК?

3. визначте процентний вміст кожного нуклеотиду у даному фрагменті.

Розв’язання:

1. … - Г – Г – Г – Ц – А – Т – А – А – Ц – Г – Ц – Т - …

… - Ц – Ц – Ц – Г – Т – А – Т – Т – Г – Ц – Г – А - …

12 пар нуклеотидів – 24 нуклеотиди.

2. l(фраг.ДНК)=12*0,34 нм=4,08 нм.

3. Встановлюємо процентний вміст кожного нуклеотиду у фрагменті ДНК.

А=5, Т=5, Т=А=(5*100%)/24=20,8%

Г=7, Ц=7, Г=Ц=(7*100%)/24=29,2%

Відповідь. 1. - Ц – Ц – Ц – Г – Т – А – Т – Т – Г – Ц – Г – А - , 2. l(фраг.ДНК)=4,08 нм, 3. А=20,8%, Т=20,8%, Г=29,2%, Ц=29,2%.

Задачі для самостійного розв’язку.

1.Ділянка гена має таку будову: ЦГГЦГЦТЦААААТЦГГ. Запишіть склад відповідної ділянки того білка, інформація про який міститься в даному гені. Як відобразиться на будові білка видалення із гена четвертого нуклеотиду?

2.На одному з ланцюгів ДНК синтезована іРНК, у якій А – 14%, Г – 20%, У – 40%, Ц – 26%. Визначте вміст нуклеотидів у молекулі ДНК (у %).

3.До складу білка входить 240 амінокислот. Яка довжина і відносна молекулярна маса гена, що кодує даний білок?

4.Скільки аденінових, тимінових і гуанінових нуклеотидів міститься у фрагменті ДНК, якщо в ньому виявлено 950 цитозинових нуклеотидів, що становить 20% від загальної кількості нуклеотидів у цьому фрагменті ДНК? Яка його довжина і відносна молекулярна маса?

5.Некодуючий ланцюг ДНК має таку будову:

ААА – ГАА – АТТ – ГАЦ – ТТТ – ТГЦ –

Яка послідовність нуклеотидів у другому (кодуючому) ланцюгу ДНК?

Яка послідовність нуклеотидів у молекулі іРНК та які амінокислоти в молекулі білка кодує дана послідовність?

6.Яка кількість нуклеотидів міститься в ланцюжку ДНК, що кодує поліпептид з 200 амінокислот, якщо 20% триплетів входять до складу нітронів?

7.Визначте, які нуклеотиди іРНК кодують амінокислоти білкової молекули в такій послідовності:

А) валін – гліцин – лейцин – гістидин;

Б) треонін – триптофан – серин – аланін;

В) лізин – метіонін – валін – пролін;

Г) аланін – лейцин – лізин – треонін.

8.У молекулі ДНК з відносною молекулярною масою 69000 на частку аденінових нуклеотидів припадає 8625. Визначте кількість нуклеотидів кожного виду, якщо відносна молекулярна маса одного нуклеотиду становить 345.

9.Синдром набутого імунодефіциту – інфекційне захворювання, яке передається переважно статевим шляхом. Збудник СНІДу (вірус імунодефіциту людини – ВІЛ) – ретровірус, спадковий матеріал якого (РНК) містить 9213 нуклеотидів.

1. Скільки триплетів має РНК ВІЛ?

2. Визначте сумарну відносну молекулярну масу білкових молекул, закодованих у геномі вірусу, якщо на структурні гени припадає 4000 нуклеотидів.

10.Фрагмент ланцюга А нормального гемоглобіну складається із 7 амінокислот, розміщених у такій послідовності:

вал – лей – лей – тре – про – глн – ліз.

Яка будова ділянки іРНК, що є матрицею для синтезу цього фрагмента молекули гемоглобіну? Яка будова ділянки ДНК, що кодує дану іРНК?

 

Поиск
Календарь
«  Сентябрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930
Архив записей
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Block title
Block content