Практикум по подготовке к успешному выполнению задания С5

Задача 1
В процессе транскрипции участвовало 120 нуклеотидов. Определите число аминокислот, которые кодируются этими нуклеотидами, а также число т – РНК, которые будут участвовать в трансляции, число триплетов в молекуле ДНК, которые кодируют этот белок.
Решение задачи

Вспомним теорию
1. транскрипция – это биосинтез молекул и – РНК на основе молекулы ДНК (происходит в ядре)
2. трансляция – биосинтез белка на рибосоме
3. триплет – последовательность из трех нуклеотидов
4. одна молекула т – РНК переносит одну аминокислоту на рибосому
5. один триплет кодирует одну аминокислоту

Решение задачи
1. одну аминокислоту кодирует три нуклеотида, следовательно,
число аминокислот = 120 : 3= 40
2. число т – РНК = числу аминокислот, т. к. каждая т – РНК транспортирует одну аминокислоту
число т – РНК = 40
3. три нуклеотида = 1 триплет
число триплетов = 120 : 3 = 40

Задача 2
В процессе трансляции участвовало 30 молекул т – РНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.
Решение задачи

Решение задачи
1. одна молекула т – РНК транспортирует одну аминокислоту
число аминокислот = число т – РНК = 30
2. одну аминокислоту кодирует один триплет
число триплетов = число аминокислот = 30
3. Триплет – это последовательность из трех нуклеотидов
Число нуклеотидов = число триплетов * 3
Число нуклеотидов = 30 * 3 = 90

Задача 3
При исследовании клеток различных органов млекопитающих было обнаружено, что % - ное содержание митохондрий в клетках сердечной мышцы в 2 раза выше, чем в клетках печени, и в 5 раз выше, чем в клетках поджелудочной железы. Как можно объяснить полученные результаты?
Решение задачи

Вспомним теорию
Митохондрии - «энергетические станции клетки»
Основная функция – синтез АТФ (Аденозинтрифосфорная кислота – универсальный источник энергии)

Решение задачи
Митохондрии – органоиды клетки, в которых происходит энергетический обмен, синтез и накопление АТФ
Для работы сердца требуется много энергии (АТФ), поэтому в клетках сердечной мышцы наибольшее содержание митохондрий.
Обмен веществ в клетках печени выше, чем в клетках поджелудочной железы, поэтому клетки этого органа содержат больше митохондрий

Задача 4
Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ГТГТАТГГААГТ.
Определите последовательность нуклеотидов на и – РНК, антикодоны соответствующих т – РНК и последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка, пользуясь таблицей генетического кода.
Решение задачи

Вспомним теорию
Принцип комплементарности – избирательное
соединение нуклеотидов. В основе этого принципа лежит
Образование и – РНК на одной из цепочек
ДНК – матрицы.
ДНК и - РНК
Г (гуанин) – Ц (цитозин)
Ц (цитозин) – Г (гуанин)
А (аденин) – У (урацил)
Т (тимин) – А (аденин)
и – РНК т – РНК
Г (гуанин) – Ц (цитозин)
Ц (цитозин) – Г (гуанин)
А (аденин) – У (урацил)
У (урацил) – А (аденин)

Таблица генетического кода

Решение задачи
Последовательность нуклеотидов на
и – РНК:
ЦАЦАУАЦЦУУЦА
2. антикодоны молекул т – РНК:
ГУГ, УАУ, ГГА, АГУ
3. последовательность аминокислот в молекуле белка:
гис-иле-про-сер.

Задача 5
В результате гликолиза образовалось 56 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось при гидролизе и при полном окислении. Ответ поясните.
Решение задачи

Вспомним теорию
Энергетический обмен
1 этап: подготовительный
Сложные органические вещества расщепляются на более простые,
энергия рассеивается в виде тепла
2 этап: гликолиз (бескислородный)
Осуществляется в цитоплазме,
Образуется 2 молекулы ПВК, 2 молекулы АТФ
3 этап – кислородный (гидролиз)
Протекает в митохондриях
Образуется 36 молекул АТФ, углекислый газ, вода

Решение задачи
при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до 2 молекул ПВК и 2 молекул АТФ
Число молекул глюкозы = 56 : 2 = 28
2. При гидролизе образуется 36 молекул АТФ из одной молекулы глюкозы
Число АТФ(гидролиз) = 28 * 36 = 1008
3. При полном окислении из одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ
Число АТФ (полное окисление) = 28 * 38 = 1064

Задача 6
Сколько молекул АТФ будет синтезировано в клетках молочнокислых бактерий и клетках мышечной ткани при окислении 30 молекул глюкозы?
Решение задачи

Решение задачи
В клетках молочнокислых бактерий происходит только гликолиз, а в клетках мышечной ткани и гликолиз и гидролиз
Из одной молекулы глюкозы при гликолизе синтезируется 2 молекулы АТФ, значит в клетках молочнокислых бактерий образуется
30 * 2 = 60 молекул АТФ
3. При полном окислении одной молекулы глюкозы синтезируется 38 молекул АТФ, поэтому в клетках мышечной ткани образуется
30 * 38 = 1140 молекул АТФ