Подготовка к экзамену Глава 2 ГДЗ Пасечник 10 класс Углубленный уровень (Биология)

ЗАДАЧИ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ АМИНОКИСЛОТ БЕЛКА
Используя алгоритм решения, приведённый на с. 216, решите следующие задачи на определение последовательности белков и нуклеиновых кислот:
1. В процессе трансляции участвовало 67 молекул тРНК. Определите массу участка ДНК, хранящего информацию о данном белке, если в процессе сплайсинга из иРНК было вырезано 6 интронов по 9 нуклеотидов каждый.
Количество нуклеотидов на иРНК в начале синтеза белка: 67*3=201.
Количество вырезанных нуклеотидов на иРНК в ходе сплайсинга: 6*9=54.
Количество нуклеотидов на иРНК до сплайсинга: 54 + 201=255, значит, количество нуклеотидов на участке ДНК равно 255.
Масса одного нуклеотида 345 у.е., определим массу участка ДНК: 255*345=87975 у.е.
2. Исследуя водоём в одной из пещер, учёные открыли не известные ранее науке бактерии. Их детальное изучение показало, что они принадлежат к трём близкородственным видам, которые произошли от общего предка. Эти виды (А, В и С) различаются лишь по строению одного мембранного белка-рецептора:
1) у представителей видов А и C метионин в 8-й позиции этого белка заменён на треонин;
2) у представителей вида А в 24-й позиции этого белка триптофан заменён на аргинин.
Определите состав исходных и мутантных кодонов во всех случаях.
У представителей видов В будут исходные кодоны в 8-ой позиции — метионин, в 24-ой позиции — триптофан.
У представителей видов А в 8-ой позиции — треонин, в 24-ой позиции — аргинин.
У представителей видов С в 8-ой позиции — треонин, в 24-ой позиции — триптофан.
3. Рецептор РНК-содержащего вируса имеет участок с аминокислотной последовательностью серин — глутамин — цистеин — лейцин — пролин, благодаря которому он может узнавать клеточную мембрану и прикрепляться к ней. Эксперименты показали, что рецептор будет нормально функционировать и в случае замены любой аминокислоты из этой последовательности на другую — главное, чтобы их оставалось пять, увеличение или уменьшение количества аминокислот на этом участке приводит к потере функциональности белка.
В поставленном вирусологами опыте под действием некоего мутагена цитозин РНК вируса в результате дезаминирования был заменён на урацил. После учёные выяснили, что получившиеся в результате этого мутантные вирусы не могут заражать новые клетки из-за дефекта участка узнавания. Как вы думаете, в чём заключался этот дефект?
Глутамин, который кодируется кодонами ЦАА и ЦАГ, после замены цитозина урацилом, стал стоп-кодоном (УАА или УАГ).

Выполнение

1. 67 молекул тРНК соответствуют 67 аминокислотам, значит, на иРНК в начале синтеза было:

   67 × 3 = 201 нуклеотид.

   Во время сплайсинга вырезано:

   6 × 9 = 54 нуклеотида.

   Следовательно, до сплайсинга в иРНК было:

   201 + 54 = 255 нуклеотидов.

   Такое же число нуклеотидов соответствует участку ДНК. Масса участка ДНК:

   255 × 345 = 87975 у.е.

2. Для метионина кодон иРНК — АУГ, для триптофана — УГГ.

   При замене метионина на треонин возможны, например, такие кодоны треонина: АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ.

   При замене триптофана на аргинин возможны, например, такие кодоны аргинина: ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ, АГА, АГГ.

   Вид	8-я позиция	24-я позиция
   В	АУГ → метионин	УГГ → триптофан
   А	АЦУ / АЦЦ / АЦА / АЦГ → треонин	ЦГУ / ЦГЦ / ЦГА / ЦГГ / АГА / АГГ → аргинин
   С	АЦУ / АЦЦ / АЦА / АЦГ → треонин	УГГ → триптофан

3. Замена цитозина на урацил могла превратить кодон ЦАА или ЦАГ, кодирующий глутамин, в стоп-кодон УАА или УАГ.

   В результате синтез белка преждевременно прекращался, и участок узнавания оказывался укороченным и нефункциональным.

Ответ

1. 87975 у.е.
2. В: АУГ — метионин; УГГ — триптофан. А: треонин — вместо метионина, аргинин — вместо триптофана. С: треонин — вместо метионина, УГГ — триптофан.
3. Глутамин-кодирующий кодон превратился в стоп-кодон (УАА или УАГ), из-за чего синтез белка оборвался преждевременно.