Презентация по биологии "Решение задач по молекулярной биологии"

• 1 слайд

  Практическое занятие:
  Решение задач по молекулярной биологии
  

• 2 слайд

  Типы задач
  Установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК, используя принцип комплементарности.
  Вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, иРНК.
  Определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода.
  
  

• 3 слайд

• 4 слайд

  Задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК
  Участок правой цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов:
  А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т. Запишите последовательность нуклеотидов левой цепи ДНК.
  Дано: ДНК А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т
  Решение: ( нуклеотиды левой цепи ДНК подбираем по принципу комплементарности А-Т, Г-Ц)
  ДНК А Г Т Ц Т А А Ц Т Г А Г Ц А Т
  ДНК Т Ц А Г А Т Т Г А Ц Т Ц Г Т А
  Ответ : левая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов Т-Ц-А-Г-А-Т-Т-Г-А-Ц-Т-Ц-Г-Т-А
  
  

• 5 слайд

  Задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК
  Участок цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: Ц-Т-А-А-Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т-Г-А-Г. Запишите последовательность нуклеотидов иРНК.
  Дано: ДНК Ц-Т-А-А- Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т- Г- А- Г
  Решение: ( нуклеотиды иРНК подбираем по принципу комплементарности к ДНК : А-У, Г-Ц)
   
  ДНК Ц Т А А Ц Ц А Т А Г Т Т Г А Г
   иРНК Г А У У Г Г У А У Ц А А Ц У Ц
   
  Ответ : иРНК имеет последовательность нуклеотидов Г-А-У-У-Г- Г-У-А-У-Ц-А-А-Ц-У-Ц
  
  

• 6 слайд

  * Определите последовательность нуклеотидов иРНК, антикодоны молекул тРНК , если фрагмент ДНК имеет последовательность нуклеотидов
  Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц
  Дано: ДНК Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц
  Решение: (нуклеотиды подбираем по принципу комплементарности А-У, Г-Ц под ДНК сначала строим иРНК, затем тРНК)
    
  ДНК Г Ц Ц Т А Ц Т А А Г Т Ц
  иРНК Ц Г Г А У Г А У У Ц А Г
  тРНК Г Ц Ц У А Ц У А А Г У Ц
  Ответ : иРНК имеет последовательность нуклеотидов Ц Г Г А У Г А У У Ц А Г
  антикодоны тРНК Г Ц Ц , У А Ц, У А А, Г У Ц
  
  

• 7 слайд

  Задачи на вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, иРНК.
  В одной молекуле ДНК нуклеотидов с тимином Т -22% . Определите процентное содержание нуклеотидов с А, Г, Ц по отдельности в этой молекуле ДНК.
  Дано: Т -22%
  Найти: % А, Г, Ц
  Решение 1:
  согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%.
  Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%.
  22+22=44% ( А+Т)
  100- 44 =56% (Г+Ц)
  Так как гуанин комплементарен цитозину, то их количество тоже равно, поэтому
  56 : 2 =28% (Г, Ц)
  Решение 2:
  согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100% или А+Г и Т+Ц по 50 %
  Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%.
  следовательно 50 - 22=28% (Г, Ц, т.к. они комплементарны)
  Ответ : А=22%, Г=28%, Ц=28%
  
  

• 8 слайд

  Сколько содержится нуклеотидов А,Т, Г, во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 1500 нуклеотидов Ц, что составляет 30% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?
  Дано: Ц - 30% =1500 нуклеотидов
  Найти: количество нуклеотидов А, Т, Г
   
  Решение:
  Так как Ц комплементарен Г и их количество равно, то Г =30%,
  что составляет 1500 нуклеотидов.
  согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%
  А+Г и Т+Ц по 50 % следовательно 50-30=20% (А, Т). Составим пропорцию 30% - 1500
  20% - ?
  20х1500 : 30 =1000 нуклеотидов (А, Т)
  Ответ: во фрагменте молекулы ДНК содержится:
  Г=1500 нуклеотидов, А=1000 нуклеотидов, Т=1000 нуклеотидов.
  
  

• 9 слайд

  «Биосинтез белка,
  генетический код»
  на участке ДНК строится иРНК
  иРНК переходит в цитоплазму
  иРНК соединяется с рибосомой ( 2 триплета)
  тРНК несет аминокислоту в рибосому
  кодон иРНК комплементарен антикодону тРНК
  в рибосоме из аминокислот образуется белок
  ДНК- РНК- белок
  20 аминокислот - 64 триплета
  ДНК - иРНК - тРНк
  3 нуклеотида =1 триплет =1 аминокислота = 1тРНК
  
  

• 10 слайд

  Биосинтез белка
  

• 11 слайд

• 12 слайд

• 13 слайд

  Задачи на определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода.
  Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТГГАГТГАГТТА. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны тРНК и аминокислотную последовательность фрагмента молекулы белка.
  Дано: ДНК Т-Г-Г-А-Г-Т-Г-А-Г-Т-Т-А
  Найти: иРНК, тРНК и аминокислотную последовательность белка
  Решение: на участке ДНК по принципу комплементарности (А-У, Г-Ц) построим иРНК, затем по цепи иРНК построим тРНК по принципу комплементарности ( А-У, Г-Ц)
  ДНК Т- Г- Г- А- Г- Т- Г- А- Г- Т- Т- А
  иРНК А-Ц-Ц-У- Ц- А- Ц- У- Ц- А- А- У
  тРНК У- Г- Г- А -Г- У- Г -А- Г- У- У-А
  иРНК разделим на триплеты и по таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка:
  А-Ц-Ц тре, У-Ц-А сер, Ц-У-Ц лей, А- А-У асн.
  Ответ : иРНК А-Ц- Ц-У- Ц- А-Ц-У-Ц-А- А-У
  тРНК У- Г -Г- А- Г-У- Г-А-Г- У- У-А
  аминокислотную последовательность белка: тре, сер, лей, асн
  
  

• 14 слайд

• 15 слайд

  Энергетический обмен
  1. Подготовительный (в пищеварительном канале, лизосомах)
  крахмал глюкоза ( Е)
  2. Бескислородный « гликолиз» ( в цитоплазме)
  глюкоза 2 ПВК + 2АТФ
  3 . Кислородный «дыхание» ( в митохондриях)
  ПВК СО2 +Н 2О + 36 АТФ
  
  1 глюкоза = 38 АТФ
  
  

• 16 слайд

• 17 слайд

  В процессе гликолиза образовалось 42 молекулы пировиноградной кислоты. Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется при полном окислении?
  Дано: 42 ПВК
  Найти: кол-во глюкозы, кол-во АТФ при полном окислении.
  Решение:
  1) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х молекул пировиноградной кислоты (ПВК), следовательно, гликолизу подверглось: 42 : 2 = 21 молекула глюкозы;
  2) при полном окислении одной молекулы глюкозы (бескислородный 2АТФ и кислородный этапы 36 АТФ) образуется 38 молекул АТФ;
  3) при окислении 21 молекулы образуется: 21 х 38 = 798 молекул АТФ.
  Ответ: 21 молекула глюкозы, 798 молекул АТФ
  
  

• 18 слайд

  В процессе гликолиза образовалось 68 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось при полном окислении. Ответ поясните.
  Ответ:
  1) при гликолизе (бескислородный этап катаболизма) одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х молекул ПВК, следовательно, гликолизу подверглось: 68 : 2 = 34 молекулы глюкозы;
  2) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ (2 молекулы при гликолизе и 38 молекул при гидролизе);
  3) при полном окислении 34-х молекул глюкозы образуется: 34 х 38 = 1292 молекулы АТФ.
  
  

• 19 слайд

  С. 249, ЗАДАЧИ № 21, 30, 33, 35
  ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
  

• 20 слайд

  Задача № 1.Одна из цепочек  ДНК имеет последовательность нуклеотидов : АГТ  АЦЦ  ГАТ  АЦТ  ЦГА  ТТТ  АЦГ  ... Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка ДНК той же молекулы.
  Задача № 2. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: ААА  ЦАЦ  ЦТГ  ЦТТ  ГТА  ГАЦ. Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина.
  Задача № 3. Участок гена имеет следующее строение, состоящее из последовательности нуклеотидов: ЦГГ  ЦГЦ  ТЦА  ААА  ТЦГ  ...  Укажите строение соответствующего участка белка, информация о котором содержится в данном гене. Как отразится на строении  белка удаление из гена четвертого нуклеотида?
  Задачи для самостоятельной работы
  

• 21 слайд

  Задача № 4. Вирусом табачной мозаики (РНК-содержащий вирус) синтезируется участок белка с аминокислотной последовательностью: Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-. Под действием азотистой кислоты (мутагенный фактор) цитозин в результате дезаминирования превращается в урацил. Какое строение будет иметь участок белка вируса табачной мозаики,  если все цитидиловые нуклеотиды  подвергнутся указанному химическому превращению?
  Задача № 5. При  синдроме Фанкоми (нарушение образования костной ткани)  у больного с мочой выделяются аминокислоты , которым соответствуют кодоны в и -РНК : АУА   ГУЦ  АУГ  УЦА  УУГ  ГУУ  АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно  для синдрома Фанкоми, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин.
  Задача № 6. Цепь А инсулина быка в 8-м звене содержит аланин, а лошади – треонин, в 9-м звене соответственно серин и глицин. Что можно сказать о происхождении инсулинов?
  Задача № 7 . Исследования показали, что в и- РНК содержится 34% гуанина,18% урацила, 28% цитозина и 20% аденина. Определите процентный состав  азотистых оснований в участке ДНК, являющейся матрицей для данной и-РНК.
  
  Задачи для самостоятельной работы
  

• 22 слайд

  Задачи для самостоятельной работы
  Молекула ДНК распалась на две цепочки. одна из них имеет строение : ТАГ  АЦТ  ГГТ  АЦА  ЦГТ  ГГТ  ГАТ  ТЦА ... Какое строение будет иметь  вторая молекула ДНК ,когда указанная цепочка достроится до полной двухцепочечной молекулы ?
  Полипептидная цепь одного белка животных имеет следующее начало : лизин-глутамин-треонин-аланин-аланин-аланин-лизин-... С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку?
  Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: глутамин-фенилаланин-лейцин-тирозин-аргинин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК.
  Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: глицин-тирозин-аргинин-аланин-цистеин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК.
  Одна из цепей рибонуклеазы (фермента поджелудочной железы) состоит из 16 аминокислот: Глу-Гли-асп-Про-Тир-Вал-Про-Вал-Про-Вал-Гис-фен-Фен-Асн-Ала-Сер-Вал. Определите  структуру участка ДНК , кодирующего эту часть рибонуклеазы.
  
  

• 23 слайд

  Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ГТЦ  ЦТА  АЦЦ  ГГА  ТТТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.
  Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТЦГ  ГТЦ  ААЦ  ТТА  ГЦТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.
  Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТГГ  АЦА  ГГТ  ТТЦ  ГТА. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.
  Определите порядок следования аминокислот в участке молекулы белка, если известно, что он кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ТГА  ТГЦ   ГТТ  ТАТ  ГЦГ  ЦЦЦ. Как изменится  белок , если химическим путем будут удалены 9-й и 13-й нуклеотиды?
  Кодирующая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТАГ  ЦГТ  ТТЦ  ТЦГ  ГТА. Как изменится структура молекулы белка, если произойдет удвоение шестого нуклеотида в цепи ДНК. Объясните результаты.
  
  Задачи для самостоятельной работы