Генетический код транскрипция 10 класс конспект
Обновлено: 02.07.2024
1.Биосинтез белка называется трансляцией. Этот процесс состоит из 3 этапов:
1. Первый этап синтеза белка.
Аминокислоты из которых синтезируются белки, доставляются к рибосомам с помощью специальных РНК, называемых транспортными( тРНК).Это небольшие молекулы, состоящие из 70-90 нуклеотидов, способные сворачиваться и напоминать форму листа клевера. В клетке имеется столько же тРНК, сколько типов кодонов шифрующих аминокислоты.
На вершине каждого листа тРНК содержится последовательность трех нуклеотидов, комплементарных нуклеотидам кодона в иРНК. Эту последовательности нуклеотидов в структуре тРНК называют антикодоном.
Специальный фермент узнает антикодон и присоединяет к черешку листа тРНК не какую угодно, а именно свою аминокислоту.
Для того чтобы аминокислота включилась в полипептидную цепь белка, она должна оторваться от тРНК. На этом этапе тРНК выполняет функцию переводчика с языка нуклеотидов на язык аминокислот. Этот перевод осуществляется на рибосоме. В ней имеются 2 участка: на первом происходит опознание антикодоном своего кодона, а анна втором конце – аминокислота отрывается от тРНК.
3.Третий этап синтеза белка.
Этот этап заключается в том, что фермент синтетаза присоединяет оторвавшуюся от тРНК аминокислоту к растущей полипептидной цепи.
Когда на рибосоме появляется один из трех триплетов, являющихся знаками препинания между генами, это означает, что синтез белка завершен.
Готовая полипептидная цепь отходит от рибосомы.
На процесс трансляции белка требуется очень много энергии АТФ. На соединение 1 аминокислоты с тРНК расходуется 1 молекула АТФ. В среднем белок состоит из 500 аминокислот, значит требуется порядка 500 молекул АТФ.
Для увеличения производства белков иРНК часто одновременно проходит не через одну, а через несколько рибосом последовательно. Такую структуру, объединенную одной молекулой иРНК, называют полисомой.
2. Регуляция транскрипции и трансляции.
У эукариот в отличие от прокариот процессы транскрипции и трансляции разобщены во времени и в пространстве, т.к. синтез РНК идет в ядре, а синтез белковой молекулы в цитоплазме. Регулируют процессы синтеза гормоны, которые образуются в специальных клетках желез внутренней секреции и с кровью разносятся по всему организму.. Но регулируют процессы синтеза РНК и белков не во всех клетках, а лишь в клетках – мишенях. Гормоны связываются с белками – рецепторами, расположенные в мембранах этих клеток и начинают процессы синтеза.
Познание регуляторных механизмов транскрипции и трансляции необходимо для управления процессами реализации генетической информации.
3. Закрепление полученных знаний .
А) Работа в 3 группах – каждая группа получает индивидуальное задание.
Цепочка АУУ – УЦГ – ГУГ- УУУ – АЦГ ( изо-
Б)Дайте определение понятиям:
1.Охарактеризуйте процесс удвоения ДНК, каким ферментом катализируется данное явление.
2.Сколько молекул АТФ синтезируется на анаэробном этапе энергетического обмена и суть данного процесса.
3.Дайте определение понятию транскрипция.
1.Охарактеризуйте процесс синтеза информационной РНК по матрице ДНК, каким ферментом катализируется данное явление.
2.Сколько молекул АТФ синтезируется на аэробном этапе энергетического обмена и суть данного процесса.
3.Дайте определение понятию репликация
Основные этапы биосинтеза белка, регуляция процессов трансляции и транскрипции.
Б) Представьте себе, что в клетке изменился один из нуклеотидов антикодона тРНК. Как это повлияет на синтез белка?
В)Какая последовательность аминокислот зашифрована следующей последовательностью нуклеотидов иРНК
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Составлена: учитель Микульчик И.Б.
Тема урока: Транскрипция. Генетический код.
-продолжить формирование представлений о пластическом обмене клетки, о реакциях матричного синтеза.
-уметь характеризовать процесс транскрипции;
- определять значение образования и- РНК для биосинтеза белка.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Оборудование: таблицы по общей биологии, компьютер, модель ДНК, рабочие листы, рабочие карты.
Организационный момент.
Постановка проблемного вопроса:
Каким образом клетка синтезирует необходимый белок, если информация о нем хранится в ядре, а синтез белка происходит в рибосомах цитоплазмы?
Проверка знаний учащихся.
Задания: (работа в группе). Выбрать один правильный ответ.
1. Материальным носителем наследственной информации в эукариотической клетке является:
2. Общность между грибами, растениями и бактериями заключается в одинаковых:
1) способах питания;
2) способах размножения;
3) механизмах обмена веществ;
4) носителях наследственной информации.
3. Видовую принадлежность организма можно установить по анализу:
3) фрагмента ДНК;
4. В гене закодирована информация о:
1) строении белков, жиров и углеводов;
2) первичной структуре белка;
3) последовательности нуклеотидов в ДНК;
4) последовательности аминокислот в 2 и более молекулах белков.
5. В состав ДНК не входит нуклеотид:
6. Репликация ДНК сопровождается разрывом химических связей:
2) ковалентных, между углеводом и фосфатом;
3) водородных, между азотистыми основаниями;
7. Сколько новых одинарных нитей синтезируется при удвоении одной молекулы ДНК?
8. Если в молекуле ДНК 20% составляют цитозиновые нуклеотиды, то какой процент составят тиминовые нуклеотиды?
9. При репликации молекулы ДНК образуется:
1) отдельный фрагмент дочерних молекул;
2) молекула, состоящая из двух новых цепей ДНК;
3) молекула, половина которой состоит из нити и-РНК;
4) дочерняя молекула, состоящая из одной старой и одной новой цепи ДНК.
10. ДНК является генетическим материалом клетки, это подтверждается тем, что:
1) количество ДНК в клетках одного организма постоянно;
2) ДНК состоит из нуклеотидов;
3) ДНК локализована в ядре клетки;
4) ДНК представляет собой двойную спираль.
2.Задание на карточках. (см. приложение№1) – самостоятельная работа ученика.
Новая тема. Генетический код.
Ген - участок ДНК, кодирующий информацию о первичной структуре одного белка.
Вопрос: Каким образом будет шифроваться каждая аминокислота?
Три триплета ДНК :
АТТ, АТЦ, АЦТ - не кодируют ни одной аминокислоты.
Они являются границами между генами.
А) информационная РНК
Б) транспортная РНК
В) рибосомная РНК.
Каждая из них выполняет свою функцию.
Попробуйте самостоятельно определить эти функции и запишите свои мысли в рабочий лист.
А) Значение и-РНК:
и-РНК считывает информацию с участка ДНК о первичной структуре белка и несет эту информацию к месту синтеза белка (к рибосомам).
Б) Значение т-РНК:
т-РНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка (к рибосомам).
В) Значение р-РНК:
р-РНК выполняет строительную функцию – входит в состав рибосом.
Задание классу: записать схему процесса:
Образование и-РНК – транскрипция:
– А – А – Г – Ц – Т – Ц – Г – А – Т – Т – Г –
- набор сочетаний из трех нуклеотидов, кодирующих 20 аминокислот.
Свойства генетического кода.
Каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью 3 нуклеотидов, т.е. триплетом, который получил название кодон.
Число сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 составляет 43 = 64, т. е. ДНК может кодировать 64 аминокислоты. Однако всего кодируется только 20 аминокислот.
Для чего это нужно?
Генетический код избыточен
Почти каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном (от 2 до 6).
Предполагается, что такое свойство генетического кода — вырожденность (избыточность) — повышает надежность хранения и передачи генетической информации при делении клеток.
Каждый триплет шифрует только одну аминокислоту.
Код един для всех живущих на Земле существ, одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты.
Между генами имеются знаки препинания
Часто и-РНК является копией нескольких генов, они должны быть отделены друг от друга. Поэтому в генетическом коде существуют три триплета (УАА, УАГ, УГА), каждый из которых обозначает прекращение синтеза одной полипептидной цепи.
Внутри гена нет знаков препинания
Закрепление.
Задания группе: (выбрать один правильный ответ)
1. Информационная РНК выполняет следующую функцию:
1) перенос аминокислот на рибосомы;
2) снятие и перенос информации с ДНК;
3) формирование рибосом;
4) все перечисленные функции.
2. Триплетность, универсальность, однозначность – это свойства:
3) генетического кода;
4) генофонда популяции.
3. Информация о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка переписывается в ядре с молекулы ДНК на молекулу:
4. Роль матрицы в синтезе молекул и-РНК выполняет:
1) полипептидная цепь;
2) плазматическая мембрана;
3) одна из цепей молекулы ДНК;
4) мембрана эндоплазматической цепи.
5. Единство генетического кода всех живых существ на Земле проявляется в его:
6. Сколько нуклеотидов находится на участке гена, в котором закодирована первичная структура молекулы белка, содержащего 130 аминокислот?
7. Какому участку ДНК соответствует кодон УУГ?
Самостоятельная работа в группе. (каждый ученик выбирает одно из предложенных заданий)
1) Участок молекулы ДНК имеет следующее строение: А-Ц-Ц-А-Т-А-Т-Т-Ц-Ц-А-А-Г-Г-А
Произвести транскрипцию.
2) Участок полипептидной цепи имеет такое строение:
аланин->лизин->валин->cерин
Определить последовательность нуклеотидов в участке ДНК, который кодирует эту часть цепи (один из вариантов).
3) и–РНК состоит из 312 нуклеотидов. Сколько аминокислот закодировано на ней? (записать решение)
4) Участок ДНК содержит 600 000 нуклеотидов. Сколько нуклеотидов нужно для репликации и сколько для транскрипции?
1. транскрипция: У-Г-Г-У-А-У-А-А-Г-Г-У-У-Ц-Ц-У
2. ЦАА - ТТТ – ЦАА – ТЦА (например)
3. Аминокислот – 104 ( 312:3 = 104)
4. Для репликации – 600 000 ( по 300000 на каждую цепь)
Для транскрипции – 300 000 (Молекула ДНК двухцепочечная следовательно нуклеотидов для транскрипции потребуется: 600 000/2=300 000 нуклеотидов. )
Подведение итогов. Рефлексия. ( Рабочие листы и карты сдаются учителю в конце урока)
Домашнее задание:
§ 26, стр. 95 – 99, записать в тетрадь взаимосвязь между РНК-полимеразой, промотором и терминатором.
РАБОЧИЙ ЛИСТ №2
ученика (-цы) 10 класса ____________________________________________
Задание № 1 . Установите соответствие между термином и его расшифровкой
Фермент, участие которого необходимо для удвоения ДНК.
Процесс, на основе шаблона строятся другие молекулы
Способность азотистых оснований образовывать водородные связи.
Удвоение ДНК по принципу комплементарности
Участок ДНК, кодирующий информацию
Задание № 2. Вопрос: Каким образом будет шифроваться каждая аминокислота?
Задание № 3 . Запишите самостоятельно в рабочий лист значение трех видов РНК.
Задание № 4 . Ответьте на вопрос:
Число сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 составляет 43 = 64, т. е. ДНК может кодировать 64 аминокислоты. Однако всего кодируется только 20 аминокислот.
Для чего это нужно?
Задание №5. Выполнить один из номеров самостоятельной работы.
РАБОЧИЙ ЛИСТ №4
ученика (-цы) 10 класса ____________________________________________
Задание № 1 . Решите задачу:
В молекуле ДНК 10% всех азотистых оснований приходится на аденин.
Сколько процентов приходится на тимин, гуанин, цитозин (отдельно взятые)?
Сколько водородных связей образуется при репликации участка ДНК: -А-Г-Т-А-Ц-Ц-
Количество вод. связей
Задание № 2. Вопрос: Каким образом будет шифроваться каждая аминокислота?
Задание № 3 . Запишите самостоятельно в рабочий лист значение трех видов РНК.
Задание № 4 . Ответьте на вопрос:
Число сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 составляет 43 = 64, т. е. ДНК может кодировать 64 аминокислоты. Однако всего кодируется только 20 аминокислот.
Для чего это нужно?
Задание №5. Выполнить один из номеров самостоятельной работы.
РАБОЧИЙ ЛИСТ №3
ученика (-цы) 10 класса ____________________________________________
Задание № 1 . Решить задачу.
а) Допишите вторую цепочку фрагмента молекулы ДНК: -ЦГГ-ГЦГ-ТГГ-ТТЦ-.
б) Какой принцип надо соблюдать при её написании?
в) Какую функцию выполняет ДНК в клетке?
Задание № 2. Вопрос: Каким образом будет шифроваться каждая аминокислота?
Задание № 3 . Запишите самостоятельно в рабочий лист значение трех видов РНК.
Задание № 4 . Ответьте на вопрос:
Число сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 составляет 43 = 64, т. е. ДНК может кодировать 64 аминокислоты. Однако всего кодируется только 20 аминокислот.
Для чего это нужно?
Задание №5. Выполнить один из номеров самостоятельной работы.
РАБОЧИЙ ЛИСТ №1
ученика (-цы) 10 класса ____________________________________________
Задание № 1 . Что означают термины
Задание № 2. Вопрос: Каким образом будет шифроваться каждая аминокислота?
Задание № 3 . Запишите самостоятельно в рабочий лист значение трех видов РНК.
Задание № 4 . Ответьте на вопрос:
Число сочетаний из 4 нуклеотидов по 3 составляет 43 = 64, т. е. ДНК может кодировать 64 аминокислоты. Однако всего кодируется только 20 аминокислот.
Для чего это нужно?
Задание №5. Выполнить один из номеров самостоятельной работы.
Задания к самостоятельной работе в группе:
1) Участок молекулы ДНК имеет следующее строение: А-Ц-Ц-А-Т-А-Т-Т-Ц-Ц-А-А-Г-Г-А
Произвести транскрипцию.
2) Участок полипептидной цепи имеет такое строение:
аланин->лизин->валин->cерин
Определить последовательность нуклеотидов в участке ДНК, который кодирует эту часть цепи (один из вариантов).
3) и–РНК состоит из 312 нуклеотидов. Сколько аминокислот закодировано на ней? (записать решение)
4) Участок ДНК содержит 600 000 нуклеотидов. Сколько нуклеотидов нужно для
репликации и сколько для транскрипции?
1. транскрипция: У-Г-Г-У-А-У-А-А-Г-Г-У-У-Ц-Ц-У
2. ЦАА - ТТТ – ЦАА – ТЦА (например)
3. Аминокислот – 104 ( 312:3 = 104)
4. Для репликации – 600 000 ( по 300 000 на каждую цепь)
Для транскрипции – 300 000 (Молекула ДНК двухцепочечная следовательно нуклеотидов для транскрипции потребуется: 600 000/2=300 000 нуклеотидов. )
Ответы к заданиям на рабочих листах:
1. ДНК –нуклеиновая кислота, полимер, состоящий из мономеров – нуклеотидов.
2. Нуклеотид – мономер, состоящий из трех компонентов: азотистое основание, углевод и остаток фосфорной кислоты.
3. Нуклеиновые кислоты – органические вещества клетки, крупные молекулы- биополимеры, расположенные в ядре, митохондриях и пластидах: ДНК и РНК.
4. Правило Чаргаффа: в каждой молекуле ДНК количество АДЕНИНА соответствует количеству ТИМИНА, а количество ГУАНИНА равно количеству ЦИТОЗИНА.
5.Генетическая информация – наследственная информация в ДНК.
Б) Принцип комплементарности
В) ДНК – носитель генетической информации.
а) А = 10% , по правилу Чаргаффа: А = Т , следовательно Т = 10%,
Всего азотистых оснований 100% , следовательно:
Ц +Г = 100% - 20% =80%
Между А и Т – по 2 связи , 2*3=6
Между Ц и Г по 3 связи , 3*3=9
6+9=15 (водородных связей)
Количество вод. связей
Рабочая карта урока
Урок №________. Класс 10 Дата _____.
Тема : Транскрипция. Генетический код.
Цели : - продолжить формирование представлений о пластическом обмене клетки, реакциях матричного синтеза;
- уметь характеризовать процесс транскрипции;
-определить значение образования и-РНК для биосинтеза белка.
Фамилия, имя ученика
Проверка домашнего задания
Изучение нового материала
Закрепление
Самостоятельная работа 10 мин
Дополнительные баллы:
Примечание: с/о — самооценка, в/о — взаимооценка, о/г — оценка группы.
Краткое описание документа:
Даннная разработка составлена как адаптивное учебное занятие по педагогической технологиии адаптивной школы Н.П. Капустина.
Урок строится на основе объединения учащихся в группы, каждая из которых получает технологическую карту с результатами оценивания своей деятельности ( учитывая самооценку и оценку группы). Так же каждый ученик получает индивидуальную рабочую карту с предлагаемыми заданиями.
Ценность данной технологии заключается в возможности активизировать свою работу на уроке, при этом получать помощь от одноклассников при решении трудных задач.
Данная методика позволяет наилучшему усвоению нового материала.
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam
- Курс добавлен 31.01.2022
- Сейчас обучается 24 человека из 17 регионов
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Дистанционные курсы для педагогов
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 611 087 материалов в базе
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Другие материалы
Оставьте свой комментарий
- 12.07.2015 8060
- DOCX 50.8 кбайт
- 111 скачиваний
- Рейтинг: 5 из 5
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Микульчик Ирина Борисовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
- Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- Для учеников 1-11 классов
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ
Время чтения: 1 минута
В Белгородской области отменяют занятия в школах и детсадах на границе с Украиной
Время чтения: 0 минут
Минобрнауки и Минпросвещения запустили горячие линии по оказанию психологической помощи
Время чтения: 1 минута
Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России
Время чтения: 1 минута
Время чтения: 2 минуты
Академическая стипендия для вузов в 2023 году вырастет до 1 825 рублей
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
И транскрипция, и трансляция относятся к матричным биосинтезам. Матричным биосинтезом называется синтез биополимеров (нуклеиновых кислот, белков) на матрице - нуклеиновой кислоте ДНК или РНК. Процессы матричного биосинтеза относятся к пластическому обмену: клетка расходует энергию АТФ.
Матричный синтез можно представить как создание копии исходной информации на несколько другом или новом "генетическом языке". Скоро вы все поймете - мы научимся достраивать по одной цепи ДНК другую, переводить РНК в ДНК и наоборот, синтезировать белок с иРНК на рибосоме. В данной статье вас ждут подробные примеры решения задач, генетический словарик пригодится - перерисуйте его себе :)
Возьмем 3 абстрактных нуклеотида ДНК (триплет) - АТЦ. На иРНК этим нуклеотидам будут соответствовать - УАГ (кодон иРНК). тРНК, комплементарная иРНК, будет иметь запись - АУЦ (антикодон тРНК). Три нуклеотида в зависимости от своего расположения будут называться по-разному: триплет, кодон и антикодон. Обратите на это особое внимание.
Репликация ДНК - удвоение, дупликация (лат. replicatio — возобновление, лат. duplicatio - удвоение)
Процесс синтеза дочерней молекулы ДНК по матрице родительской ДНК. Нуклеотиды достраивает фермент ДНК-полимераза по принципу комплементарности. Переводя действия данного фермента на наш язык, он следует следующему правилу: А (аденин) переводит в Т (тимин), Г (гуанин) - в Ц (цитозин).
Удвоение ДНК происходит в синтетическом периоде интерфазы. При этом общее число хромосом не меняется, однако каждая из них содержит к началу деления две молекулы ДНК: это необходимо для равномерного распределения генетического материала между дочерними клетками.
Транскрипция (лат. transcriptio — переписывание)
Транскрипция представляет собой синтез информационной РНК (иРНК) по матрице ДНК. Несомненно, транскрипция происходит в соответствии с принципом комплементарности азотистых оснований: А - У, Т - А, Г - Ц, Ц - Г (загляните в "генетический словарик" выше).
До начала непосредственно транскрипции происходит подготовительный этап: фермент РНК-полимераза узнает особый участок молекулы ДНК - промотор и связывается с ним. После связывания с промотором происходит раскручивание молекулы ДНК, состоящей из двух цепей: транскрибируемой и смысловой. В процессе транскрипции принимает участие только транскрибируемая цепь ДНК.
-
Инициация (лат. injicere — вызывать)
Образуется несколько начальных кодонов иРНК.
Нити ДНК последовательно расплетаются, освобождая место для передвигающейся РНК-полимеразы. Молекула иРНК быстро растет.
Достигая особого участка цепи ДНК - терминатора, РНК-полимераза получает сигнал к прекращению синтеза иРНК. Транскрипция завершается. Синтезированная иРНК направляется из ядра в цитоплазму.
Трансляция (от лат. translatio — перенос, перемещение)
Куда же отправляется новосинтезированная иРНК в процессе транскрипции? На следующую ступень - в процесс трансляции. Он заключается в синтезе белка на рибосоме по матрице иРНК. Последовательность кодонов иРНК переводится в последовательность аминокислот.
Информационная РНК (иРНК, синоним - мРНК (матричная РНК)) присоединяется к рибосоме, состоящей из двух субъединиц. Замечу, что вне процесса трансляции субъединицы рибосом находятся в разобранном состоянии.
Первый кодон иРНК, старт-кодон, АУГ оказывается в центре рибосомы, после чего тРНК приносит аминокислоту, соответствующую кодону АУГ - метионин.
Рибосома делает шаг, и иРНК продвигается на один кодон: такое в фазу элонгации происходит десятки тысяч раз. Молекулы тРНК приносят новые аминокислоты, соответствующие кодонам иРНК. Аминокислоты соединяются друг с другом: между ними образуются пептидные связи, молекула белка растет.
Доставка нужных аминокислот осуществляется благодаря точному соответствию 3 нуклеотидов (кодона) иРНК 3 нуклеотидам (антикодону) тРНК. Язык перевода между иРНК и тРНК выглядит как: А (аденин) - У (урацил), Г (гуанин) - Ц (цитозин). В основе этого также лежит принцип комплементарности.
Движение рибосомы вдоль молекулы иРНК называется транслокация. Нередко в клетке множество рибосом садятся на одну молекулу иРНК одновременно - образующаяся при этом структура называется полирибосома (полисома). В результате происходит одновременный синтез множества одинаковых белков.
Синтез белка - полипептидной цепи из аминокислот - в определенный момент завершатся. Сигналом к этому служит попадание в центр рибосомы одного из так называемых стоп-кодонов: УАГ, УГА, УАА. Они относятся к нонсенс-кодонам (бессмысленным), которые не кодируют ни одну аминокислоту. Их функция - завершить синтез белка.
Существует специальная таблица для перевода кодонов иРНК в аминокислоты. Пользоваться ей очень просто, если вы запомните, что кодон состоит из 3 нуклеотидов. Первый нуклеотид берется из левого вертикального столбика, второй - из верхнего горизонтального, третий - из правого вертикального столбика. На пересечении всех линий, идущих от них, и находится нужная вам аминокислота :)
Давайте потренируемся: кодону ЦАЦ соответствует аминокислота Гис, кодону ЦАА - Глн. Попробуйте самостоятельно найти аминокислоты, которые кодируют кодоны ГЦУ, ААА, УАА.
Кодону ГЦУ соответствует аминокислота - Ала, ААА - Лиз. Напротив кодона УАА в таблице вы должны были обнаружить прочерк: это один из трех нонсенс-кодонов, завершающих синтез белка.
Примеры решения задачи №1
Без практики теория мертва, так что скорее решим задачи! В первых двух задачах будем пользоваться таблицей генетического кода (по иРНК), приведенной вверху.
"Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГА-ТГГ-ТЦЦ-ГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов во второй цепочке ДНК, последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода"
По принципу комплементарности мы нашли вторую цепочку ДНК: ГЦТ-АЦЦ-АГГ-ЦТГ. Мы использовали следующие правила при нахождении второй нити ДНК: А-Т, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.
Вернемся к первой цепочке, и именно от нее пойдем к иРНК: ГЦУ-АЦЦ-АГГ-ЦУГ. Мы использовали следующие правила при переводе ДНК в иРНК: А-У, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.
Зная последовательность нуклеотидов иРНК, легко найдем тРНК: ЦГА, УГГ, УЦЦ, ГАЦ. Мы использовали следующие правила перевода иРНК в тРНК: А-У, У-А, Г-Ц, Ц-Г. Обратите внимание, что антикодоны тРНК мы разделяем запятыми, в отличие кодонов иРНК. Это связано с тем, что тРНК представляют собой отдельные молекулы (в виде клеверного листа), а не линейную структуру (как ДНК, иРНК).
Пример решения задачи №2
"Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТАГ-ЦАА-АЦГ-ГЦТ-АЦЦ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК"
Обратите свое пристальное внимание на слова "Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК ". Эта фраза кардинально меняет ход решения задачи: мы получаем право напрямую и сразу синтезировать с ДНК фрагмент тРНК - другой подход здесь будет считаться ошибкой.
Итак, синтезируем напрямую с ДНК фрагмент молекулы тРНК: АУЦ-ГУУ-УГЦ-ЦГА-УГГ. Это не отдельные молекулы тРНК (как было в предыдущей задаче), поэтому не следует разделять их запятой - мы записываем их линейно через тире.
Третий триплет ДНК - АЦГ соответствует антикодону тРНК - УГЦ. Однако мы пользуемся таблицей генетического кода по иРНК, так что переведем антикодон тРНК - УГЦ в кодон иРНК - АЦГ. Теперь очевидно, что аминокислота кодируемая АЦГ - Тре.
Пример решения задачи №3
Длина фрагмента молекулы ДНК составляет 150 нуклеотидов. Найдите число триплетов ДНК, кодонов иРНК, антикодонов тРНК и аминокислот, соответствующих данному фрагменту. Известно, что аденин составляет 20% в данном фрагменте (двухцепочечной молекуле ДНК), найдите содержание в процентах остальных нуклеотидов.
Один триплет ДНК состоит из 3 нуклеотидов, следовательно, 150 нуклеотидов составляют 50 триплетов ДНК (150 / 3). Каждый триплет ДНК соответствует одному кодону иРНК, который в свою очередь соответствует одному антикодону тРНК - так что их тоже по 50.
По правилу Чаргаффа: количество аденина = количеству тимина, цитозина = гуанина. Аденина 20%, значит и тимина также 20%. 100% - (20%+20%) = 60% - столько приходится на оставшиеся цитозин и гуанин. Поскольку их процент содержания равен, то на каждый приходится по 30%.
Теперь мы украсили теорию практикой. Что может быть лучше при изучении новой темы? :)
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
В каждой клетке синтезируется несколько тысяч различных белковых молекул.
Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются.
Информация о последовательности аминокислот в белковой молекуле закодирована
в виде последовательности нуклеотидов в ДНК.
Кроме белков, н уклеотидная последовательность ДНК кодирует информацию о рибосомальных РНК и транспортных РНК.
Итак, последовательность нуклеотидов каким-то образом кодирует последовательность аминокислот. Все многообразие белков образовано из 20 различных аминокислот, а нуклеотидов в составе ДНК - 4 вида.
Если предположить, что один нуклеотид кодирует одну аминокислоту, то 4 нуклеотидами можно закодировать….
Если 2 нуклеотида кодируют одну аминокислоту, то количество кодируемых кислот возрастает до ….
Значит, код ДНК должен быть триплетным. Было доказано, что именно три нуклеотида кодируют одну аминокислоту, в этом случае можно будет закодировать
4 3 - 64 аминокислоты.
А так как аминокислот всего 20, то некоторые аминокислоты должны кодироваться несколькими триплетами.
Код ДНК. Транскрипция
Код ДНК. Транскрипция
Код ДНК. Транскрипция
5. Неперекрываемость . Последовательность нуклеотидов имеет рамку считывания по 3 нуклеотида, один и тот же нуклеотид не может быть в составе двух триплетов.
(Жил был кот тих был сер мил мне тот кот);
- Наличие кодона- инициатора и кодонов-терминаторов.
Из 64 кодовых триплетов 61 кодон - кодирующие, кодируют аминокислоты, а 3 - бессмысленные, не кодируют аминокислоты, терминирующие синтез полипептида при работе рибосомы (УАА, УГА, УАГ). Кроме того, есть кодон - инициатор (АУГ) - метиониновый, с которого начинается синтез любого полипептида.
Реакции матричного синтеза
Реакции матричного синтеза – особая категория химических реакций, происходящих в клетках живых организмов.
Во время этих реакций происходит синтез полимерных молекул по плану, заложенному в структуре других полимерных молекул-матриц.
На одной матрице может быть синтезировано неограниченное количество молекул-копий.
Реакции матричного синтеза
К этой категории реакций относятся:
- репликация,
- транскрипция,
- трансляция,
- обратная транскрипция.
Репликация - процесс
самоудвоения молекулы ДНК .
Реакции матричного синтеза
К этой категории реакций относятся:
- репликация,
- транскрипция,
- трансляция,
- обратная транскрипция.
Транскрипция - процесс
Реакции матричного синтеза
К этой категории реакций относятся:
- репликация,
- транскрипция,
- трансляция,
- обратная транскрипция.
Трансляция - процесс
на матрице и-РНК .
Реакции матричного синтеза
К этой категории реакций
- репликация,
- транскрипция,
- трансляция,
- обратная транскрипция.
Обратная транскрипция –
процесс синтеза ДНК
на матрице вирусной РНК .
Реакции матричного синтеза
Центральная догма молекулярной биологии:
ДНК РНК белок.
Строение гена эукариот.
В ДНК одна цепь кодирует последовательность аминокислот, другая, комплементарная ей, не кодирует аминокислоты.
Начало гена принято изображать на рисунке слева, на 3‘ конце кодирующей цепи. Перед геном находится промотор – последовательность нуклеотидов, с которой соединяется фермент РНК-полимераза.
Транскрипция у эукариот.
РНК-полимераза может присоединиться только к промотору, который находится на 3'-конце матричной цепи ДНК, и двигаться только от 3'- к 5'-концу этой матричной цепи ДНК.
Транскрипция у эукариот.
Синтез и - РНК происходит на одной из двух цепочек ДНК в соответствии с принципами комплементарности и антипараллельности от 5 '- к 3 '-концу .
Строительным материалом и источником энергии для транскрипции являются рибонуклеозидтрифосфаты (АТФ, УТФ, ГТФ, ЦТФ).
Транскрипция у эукариот.
Транслируемая область начинается на 5 ’ –конце кодоном-инициатором , заканчивается на 3 ’ –конце кодоном-терминатором.
Письменное задание (в тетради):
Участок молекулы ДНК имеет вид:
– Т – А – Ц – А – А – Т – Г – Ц – Ц – А – Т – Т –
– А – Т – Г – Т – Т – А – Ц – Г – Г – Т – А – А –
- Запишите молекулу и-РНК, образовавшуюся в результате транскрипции (кодогенной считать верхнюю цепочку молекулы ДНК).
- Обозначьте кодон-инициатор и стоп-кодон.
- Запишите название полипептида, закодированного в данном участке ДНК.
– А – У – Г – У – У – А – Ц – Г – Г – У – А – А –
2. – А – У – Г – У – У – А – Ц – Г – Г – У – А – А –
(метионин – лейцин – аргинин )
Письменное задание (в тетради):
Полипептид состоит из следующих аминокислот:
метионин , гистидин, триптофан
- Запишите участок молекулы ДНК, кодирующий данный пептид.
– Т – А – Ц – Г – Т – А – А – Ц – Ц – А – Т – Т –
– А – Т – Г – Ц – А – Т – Т – Г – Г – Т – А – А –
- Повторить свойства генетического кода.
- Выучить реакции матричного синтеза.
- Выучит механизм процесса транскрипции.
4. Составить 2 задачи на генетический код и транскрипцию, записать их в тетради с решениями и на двойном листке только условие (без решений).
-75%
Читайте также: