Синтез белка

1.

Синтез белка

2.

Синтез белка. Генетический
код
• Генетическая информация – это
информация о строении всех белков
организма, заключенная в молекулах ДНК.
• Ген – это участок молекулы ДНК,
кодирующий первичную структуру одной
молекулы белка.
• Генетический код – набор сочетаний трех
нуклеотидов, кодирующих 20 типов
аминокислот, входящих в состав белков.

3.

Свойства генетического кода
• Триплетность - одна
аминокислота кодируется
тремя рядом
расположенными
нуклеотидами — триплетом,
или кодоном.

4.

Свойства генетического кода
• Универсальность — код един
для всего живущего на Земле
(одни и те же триплеты
кодируют одни и те же
аминокислоты у всех живых
организмов).

5.

Свойства генетического кода
• Избыточность
(вырожденность) — одной
аминокислоте может
соответствовать несколько
триплетов (от двух до
шести).

6.

Свойства генетического кода
• Однозначность
(специфичность) —
каждый триплет
кодирует только одну
аминокислоту.

7.

Свойства генетического кода
• Неперекрываемость — триплеты
одного гена не могут
одновременно входить в соседний.
Считывание триплетов идет строго
по 3 нуклеотида!
жил был кот тих был сер мил мне тот кот
жи лбы лко тт ихб ылсе рми лм нет отк от

8.

Свойства генетического кода
• непрерывность — в
пределах одного гена
считывание генетической
информации происходит в
одном направлении.

9.

Свойства генетического кода
Всего 64 триплета:
• 61 триплет кодирует
аминокислоты
• 3 триплета – стоп-кодоны

10.

Синтез белка

11.

Этапы синтеза белка
1 – транскрипция
Процесс биосинтеза и-РНК на ДНК.
Происходит в ядре.
2 – трансляция
Процесс синтеза полипептидной
цепи, осуществляемый на
рибосоме.

12.

13.

Сплайсинг
• Сплайсинг (от англ. splice — сращивать или
склеивать концы чего-либо) — процесс
вырезания определённых нуклеотидных
последовательностей из молекул РНК и
соединения последовательностей,
сохраняющихся в «зрелой» молекуле, в ходе
процессинга РНК.
• Из м-РНК удаляются участки, не кодирующие
белок (интроны) и соединяются друг с другом
кодирующие аминокислотную
последовательность участки — экзоны.

14.

15.

Трансляция
Условия:
Информационная РНК
Рибосомы
Аминокислоты
Транспортные РНК
АТФ

16.

17.

Рибосома

18.

19.

Элонгация трансляции

20.

21.

22.

23.

Сколько нуклеотидов в зрелой иРНК
кодируют фрагмент полипептида из 45
аминокислот? В ответе запишите только
соответствующее число.
Решение:
1 триплет кодирует 1 аминокислоту,
1 триплет = 3 нуклеотида,
45 *3 = 135 нуклеотидов.
Ответ: 135

24.

Сколько нуклеотидов во фрагменте
молекулы иРНК, если фрагмент
кодирующей цепи ДНК содержит 130
триплетов? В ответе запишите только
соответствующее число.
Решение:
1 триплет = 3 нуклеотида
3 * 130 = 390 нуклеотидов
Ответ: 390

25.

Сколько молекул тРНК доставляют на
рибосому 30 аминокислот для синтеза
белка? В ответе запишите только
соответствующее число.
Решение:
1 т-РНК доставляет 1 аминокислоту
30 * 1 = 30 т-РНК
Ответ: 30

26.

Сколько триплетов в молекуле иРНК
кодируют белок, состоящий из 102
аминокислот? В ответе запишите только
соответствующее число.
Решение:
1 триплет кодирует 1 аминокислоту,
102 аминокислоты закодированы 102
триплетами.
Ответ: 102

27.

Каким номером на рисунке обозначен исходный продукт
синтеза РНК ферментом РНК-полимеразой?
Решение:
1 – ДНК
2 – Зрелая и-РНК
3 – рибосома
5 – Синтезированная и-РНК
6 – полипептид
7 – аминокислоты
8 – белок (глобула)
4 – т-РНК
Ответ: 5

28.

ХАРАКТЕРИСТИКИ
А) Исходная матрица, передающаяся по наследству
Б) Приносит аминокислоты в рибосомы
В) Состоит из молекул РНК и белков
Г) Непосредственная матрица для трансляции
Д) Органоид, отвечающий за синтез полипептида
Е) Содержит антикодон
Ответ: 143234
МОЛЕКУЛЫ,
УЧАСТВУЮЩИЕ
СИНТЕЗЕ БЕЛКА
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
В

29.

Укажите номер, которым на рисунке показана структура, отвечающая
за трансляцию белков.
1 – ДНК
2 – т-РНК
3 – и-РНК
4 - аминокислоты
5 – белок
6 – рибосома
7 - полипептид
Ответ: 6

30.

ХАРАКТЕРИСТИКИ
Б) Приносит аминокислоты к месту синтеза белка
ВЕЩЕСТВА,
УЧАСТВУЮЩИЕ
БИОСИНТЕЗЕ
БЕЛКА
В) Содержит азотистое основание тимин
1) 1
А) Содержит дезоксирибозу в нуклеотидах
Г) Представлено одноцепочечной молекулой, имеющей 2) 2
линейную структуру
3) 3
Д) Является мономером для синтеза полипептида
4) 4
Е) Содержит антикодон
Ответ: 121342
В

31.

Установите последовательность процессов при
транскрипции:
1)
Соединение РНК-полимеразы с промотором
гена.
2)
Разрушение водородных связей между
цепями ДНК.
3)
Отделение РНК-полимеразы от ДНК.
4)
Синтез РНК по принципу комплементарности.
5)
Созревание иРНК.
6) Выход РНК из ядра.
Ответ: 124356

32.

Установите последовательность процессов,
происходящих при трансляции. Запишите
соответствующую последовательность цифр.
1) Сдвиг рибосомы на один триплет.
2) Вхождение тРНК в рибосому.
3) Прикрепление рибосомы к иРНК.
4) Выход тРНК из рибосомы.
5) Образование пептидной связи.
Ответ: 32514

33.

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот
антипараллельны (5’–концу одной цепи соответствует 3’–конец
другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’–конца.
Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’– к 3’–концу. Ген
имеет кодирующую и некодирующую области. Фрагмент начала гена
имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь
матричная (транскрибируемая)):
5’–АТЦАТГТАТГГЦТАГАГЦТАТТ–3’
3’–ТАГТАЦАТАЦЦГАТЦТЦГАТАА–5’
Определите последовательность аминокислот во фрагменте начала
полипептидной цепи, объясните последовательность решения
задачи. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с
аминокислоты мет. Известно, что итоговый фрагмент полипептида,
кодируемый этим геном, имеет длину более четырех аминокислот.
Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте
направление цепи.

34.

5’–АТЦАТГТАТГГЦТАГАГЦТАТТ–3’
3’–ТАГТАЦАТАЦЦГАТЦТЦГАТАА–5’
1) Последовательность и-РНК:
5’–АУЦАУГУАУГГЦУАГАГЦУАУУ–3’
2) Аминокислоте мет соответствует кодон 5’–АУГ–3’
3) При синтезе с первого кодона 5’–АУГ–3’ фрагмент
полипептидной цепи обрывается. В рамке
считывания есть стоп-кодон.
4) Синтез полипептида начинается со второго кодона
5’–АУГ–3’
5) По таблице генетического кода определяем
последовательность аминокислот в полипептиде:
мет – ала – арг – ала - иле

35.

Генетический код (иРНК 5’– к 3’–концу)
Первое
основание
У
Ц
А
Г
У
Фен
Фен
Лей
Лей
Лей
Лей
Лей
Лей
Иле
Иле
Иле
Мет
Вал
Вал
Вал
Вал
Второе основание
Ц
А
Г
Сер
Тир
Цис
Сер
Тир
Цис
Сер
—
—
Сер
—
Три
Про
Гис
Арг
Про
Гис
Арг
Про
Глн
Арг
Про
Глн
Арг
Тре
Асн
Сер
Тре
Асн
Сер
Тре
Лиз
Арг
Тре
Лиз
Арг
Ала
Асп
Гли
Ала
Асп
Гли
Ала
Глу
Гли
Ала
Глу
Гли
Третье
основание
У
Ц
А
Г
У
Ц
А
Г
У
Ц
А
Г
У
Ц
А
Г

36.

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот
антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец
другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’
конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’
концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области.
Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность
нуклеотидов:
5’-ГЦТЦАГЦТЦАГЦТГАЦАТТГТЦ-3’
3’-ЦГАГТЦГАГТЦГАЦТГТААЦАГ-5’
Определите матричную (транскрибируемую) цепь ДНК, если
синтез начинается с аминокислоты мет. Поясните свой выбор.
Укажите последовательность фрагмента иРНК и фрагмента
полипептида. Для выполнения задания используйте таблицу
генетического кода. При написании последовательностей
нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
12.

37.

5’-ГЦТЦАГЦТЦАГЦТГАЦАТТГТЦ-3’
3’-ЦГАГТЦГАГТЦГАЦТГТААЦАГ-5’
1) Аминокислоте мет соответствует кодон 5’–АУГ–3’.
2) Данному кодону соответствует триплет на ДНК
3’-ТАЦ-5’. На нижней цепи ДНК такой триплет
отсутствует, значит, верхняя цепь транскрибируемая.
Запишем транскрибируемую цепь с 3’-конца на 5’–
конец.
ДНК: 3’-ЦТГТТАЦАГТЦГАЦТЦГАЦТЦГ- 5’
4) Последовательность нуклеотидов и-РНК:
5’– АУГУЦАГЦУГАГЦУГАГЦ -3’
5) Последовательность аминокислот в полипептиде:
мет-сер-ала-глу-лей-сер

38.

13.
Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых
кислот антипараллельны (5’–концу одной цепи соответствует
3’–конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается
с 5’–конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’–
к 3’–концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области.
Кодирующая область гена называется открытой рамкой
считывания. Фрагмент начала гена имеет следующую
последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная
(транскрибируемая)):
5’–ГЦТААТГЦТАТГААЦГТТАГГАГАГ–3’
3’–ЦГАТТАЦГАТАЦТТГЦААТЦЦТЦТЦ–5’
Определите верную открытую рамку считывания и найдите
последовательность аминокислот во фрагменте начала
полипептидной цепи. При ответе учитывайте, что
полипептидная цепь начинается с аминокислоты Мет.
Известно, что итоговый полипептид, кодируемый этим геном,
имеет длину более четырех аминокислот. Объясните
последовательность решения задачи. Для выполнения
задания используйте таблицу генетического кода. При
написании последовательностей нуклеиновых кислот
указывайте направление цепи.

39.

5’–ГЦТААТГЦТАТГААЦГТТАГГАГАГ–3’
3’–ЦГАТТАЦГАТАЦТТГЦААТЦЦТЦТЦ–5’
1) Последовательность и-РНК:
5’–ГЦУААУГЦУАУГААЦГУУАГГАГАГ–3’
2) Аминокислоте мет соответствует кодон 5’–
АУГ–3’
3) Таких кодонов в и-РНК два, синтез начинается со
второго их них, так как при синтезе с первого
кодона в рамке считывания присутствует стопкодон.
4) По таблице генетического кода находим
последовательность аминокислот в полипептиде:
мет-асн-вал-арг-арг

40.

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот
антипараллельны (5’–концу одной цепи соответствует 3’–
конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с
5’–конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’– к
3’–концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области.
Кодирующая область гена называется открытой рамкой
считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую
последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная
(транскрибируемая)):
5’–АГЦАТГТААГЦТТТАЦТГАГЦТГЦ–3’
3’–ТЦГТАЦАТТЦГАААТГАЦТЦГАЦГ–5’
Определите верную открытую рамку считывания и найдите
последовательность аминокислот во фрагменте конца
полипептидной цепи. Известно, что конечная часть
полипептида, кодируемая этим геном, имеет длину более
четырех аминокислот. Объясните последовательность
решения задачи. Для выполнения задания используйте
таблицу генетического кода. При написании
последовательностей нуклеиновых кислот указывайте

41.

5’–АГЦАТГТААГЦТТТАЦТГАГЦТГЦ–3’
3’–ТЦГТАЦАТТЦГАААТГАЦТЦГАЦГ–5’
1) Последовательность нуклеотидов и-РНК:
5’–АГЦАУГУААГЦУУУАЦУГАГЦУГЦ–3’
2) По таблице генетического кода находим стопкодоны: 5’–УАА–3’, 5’–УАГ–3’, 5’–УГА–3’.
3) Находим стоп-кодон на и-РНК:
5’–АГЦАУГУААГЦУУУАЦУГАГЦУГЦ–3’
4) По стоп-кодону находим открытую рамку
считывания:
5’–АГЦАУГУААГЦУУУАЦУГАГЦУГЦ–3’
5) Последовательность аминокислот в полипептиде:
ала – цис – лиз – лей - тир

42.

15. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот
антипараллельны (5’–концу одной цепи соответствует 3’–конец другой
цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’–конца. Рибосома
движется по иРНК в направлении от 5’– к 3’–концу. Ген имеет кодирующую
и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой
рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую
последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная
(транскрибируемая)):
5’–ЦТЦГАТТГАГГЦАТТАТАГАГЦАТЦГ–3’
3’–ГАГЦТААЦТЦЦГТААТАТЦТЦГТАГЦ–5’
Определите верную открытую рамку считывания и найдите
последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной
цепи. Известно, что конечная часть полипептида, кодируемая этим геном,
имеет длину более четырех аминокислот. Объясните последовательность
решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу
генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых
кислот указывайте направление цепи.

43.

5’–ЦТЦГАТТГАГГЦАТТАТАГАГЦАТЦГ–3’
3’–ГАГЦТААЦТЦЦГТААТАТЦТЦГТАГЦ–5’
1) Последовательность и-РНК:
5’–ЦУЦГАУУГАГГЦАУУАУАГАГЦАУЦГ–3’
2) По таблице генетического кода находим стоп-кодоны:
5’–УАА–3’, 5’–УАГ–3’, 5’–УГА–3’.
3) Находим стоп-кодон на и-РНК:
5’–ЦУЦГАУУГАГГЦАУУАУАГАГЦАУЦГ–3’
4) По стоп-кодону находим открытую рамку считывания:
5’–ЦУЦГАУУГАГГЦАУУАУАГАГЦАУЦГ–3’
5) Последовательность аминокислот в полипептиде:
сер – иле – глу – ала - лей