Напишите строение участка цепи рнк с последовательностью оснований цау

Обновлено: 07.07.2024

Некоторым аминокислотам соответствует несколько антикодонов т-РНК, поэтому одну аминокислоту могут переносить несколько т-РНК.

Вопрос. Заполните таблицу.

Вопрос. Что и как закодировано в цепи ДНК?

Закодирована информация о первичной структуре белков. Информация записана нуклеотидами, каждый триплет нуклеотидов в молекуле ДНК соответствует одной аминокислоте в молекуле белка.

Вопрос. Что происходит в процессе транскрипции?

На матрице, которой является структурный ген ДНК, синтезируется его копия — и-РНК. Синтез молекулы и-РНК идет по принципу комплементарности с помощью нескольких ферментов.

Вопрос. Где и как происходит трансляция?

Трансляция происходит в цитоплазме клетки. Рибосома соединяется с молекулой и-РНК и передвигается по ней, а т-РНК подносят аминокислоты, которые присоединяются рибосомой к растущей полипептидной цепи.

Вопрос. Какую роль играют ферменты в процессе биосинтезе белка?

Ферменты осуществляют и ускоряют процессы биосинтеза белка.

Вопрос 2. Решите задачу. Используя таблицу генетического кода, запишите последовательность аминокислот, зашифрованных в участке и-РНК:

А У Г Ц У У У У А Г У У А Г А Г У Г

мет — лей — лей — вал — арг — вал

Вопрос 3. Письменно составьте план рассказа о современной догме молекулярной биологии, которая выражается в схеме: ДНК → и-РНК → белок.

1.Генетический код ДНК; 2. Процесс транскрипции; 3. Процесс трансляции.

Стр. 112–113

Решение задач по молекулярной биологии

Вопрос 1. Используя принцип комплементарности, постройте участок второй нити ДНК по данному участку кодогенной нити и определите общее количество водородных связей на данном участке ДНК.

Всего связей: 16+30=46

Вопрос 2. Сколько свободных нуклеотидов потребуется:

А) для редупликации фрагмента ДНК:

ЦГТААЦТГЦГГЦТТТАЦГГАЦААГГЦТ Редупликация — это процесс удвоения ДНК, когда из комплементарных свободных нуклеотидов достраивается вторая цепь. Для редупликации данного фрагмента необходимо: аденина (А) — 6 нуклеотидов, тимина (Т) — 6 нуклеотидов, цитозина(Ц) — 8 нуклеотидов, гуанина (Г) — 7 нуклеотидов.

Б) для образования и-РНК, на которой синтезируется белок, состоящий из 1380 аминокислот;

Если белок состоит из 1380 аминокислот, а каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов, значит потребуется 1380×3=4140 нуклеотидов.

в) для формирования участка ДНК, содержащего данный ген. Потребуется 4140 нуклеотидов для одной цепи ДНК, и столько же для второй цепи ДНК. Всего: 4140 ×2= 8280 нуклеотидов.

Вопрос 3. Участок ДНК содержит 26% аденина. Определите процентный состав других нуклеотидов.

Согласно принципу комплементарности: количество аденина равно количеству тимина, значит А=Т=26%. Принимая все количество нуклеотидов за 100%, найдем суммарное количество цитозина и гуанина (Ц+Г)=100% — (А+Т). (Ц+Г)=100% — (26%+26%)=48%. Так как количество гуанина равно количеству цитозина Ц=Г=48% : 2=24%.

Ответ: Т=26%, Ц=24%, Г=24%.

Вопрос 4. На участке кодогенной нити ДНК нуклеотиды расположены в следующей последовательности: Ц Г Т Ц Т А Ц Т Т А Г Т А Ц Ц Т Т Т Т Ц А

Какую первичную структуру имеет полипептид, синтезируемый при участии этой цепи ДНК?

Ц Г Т Ц Т А Ц Т Т А Г Т А Ц Ц Т Т Т Т Ц А

и-РНК Г Ц А Г А У Г А А У Ц А У Г Г А А А А Г У

Ответ: ала — асп — глу — сер — три — лиз — сер

Вопрос 5. Часть молекулы белка имеет следующую первичную структуру: сер-лиз-три-глун-ала-сер-аспн-вал. Запишите:

А) участок и-РНК, на котором синтезирован этот белок;

Используя таблицу генетического кода, определяем триплеты, кодирующие аминокислоты. Зная такое свойство генетического кода, как вырожденность, когда одну аминокислоту кодирует несколько триплетов, берем самое верхнее значение в таблице.

Б) участок гена, который несет информацию о строении этого белка;

по принципу комплементарности с и-РНК переписываем цепь ДНК:

АГА ТТТ АЦЦ ЦТТ ЦГА АГА ЦТА ЦАА

В) антикодоны т-РНК, которые участвуют в синтезе этого белка.

Антикодоны т-РНК должны быть комплементарны триплетам нуклеотидов и-РНК:

Вопрос 6. Как могут быть закодированы в гене мономеры следующего участка белка:

лиз — три-цис-тир-гис-гли-ала-. Запишите два варианта.

Используя таблицу генетического кода, определяем триплеты и-РНК, кодирующие аминокислоты. Зная такое свойство генетического кода, как вырожденность, когда одну аминокислоту кодирует несколько триплетов, берем самое верхнее значение в таблице.

и-РНК ААА-УГГ-УГУ-УАУ-ЦАУ-ГГУ-ГЦУ по принципу комплементарности с и-РНК переписываем цепь ДНК:

ТТТ АЦЦ АЦА АТА ГТА ЦЦА ЦГА

Синим обозначены сложноэфирные связи, красным – гликозидные.

8 Напишите схемы кислотного и щелочного гидролиза 5' - дезоксиадениловой кислоты. Продукты назовите

Продукты: рибофосфат, аденин

Продукты: о-фосфорная кислота, аденозин

Контрольная работа №4. Вариант №1

1 В чем заключаются особенности электронного строения пятичленных ароматических гетероциклов? Оцените связанную с этим активность пиррола, фурана и тиофена в реакциях электрофильного замещения (в сравнении с бензолом). Приведите примеры реакций

Характерной особенностью пятичленных гетероциклических соединений является одновременное сочетание у них свойств как ароматического соединения, так и диена. Склонность к реакциям того и другого типов, однако, у них различна и связана с природой гетероатома. Так, “ароматические” свойства убывают в ряду: тиофен > пиррол > фуран. При этом их ароматические системы менее устойчивы, чем у бензола.

При нахождении гетероатома в кольце он взаимодействует с его электронной системой по двум направлениям. Как более электроотрицательные элементы, азот, сера и кислород, оттягивают электронную плотность с кольца по индуктивному эффекту, распространяющемуся по системе s- связей. Однако решающий вклад вносит мезомерный эффект, имеющий в каждом из этих случаев противоположное индуктивному эффекту направление. Таким образом, молекула пятичленного гетероциклического соединения становится поляризована, где “положительным” центром поляризации служит гетероатом. Электрические моменты диполей убывают в том же порядке, что и ароматические свойства. Наиболее электроотрицательный кислород имеет меньшую склонность к обобществлению своей пары электронов в ароматической системе, поэтому фуран обладает наименьшими ароматическими свойствами в ряду тиофен-пиррол-фуран.

Меньшая устойчивость ароматических систем у пятичленных гетероциклов объясняется двойственной природой np-электронной пары гетероатома, несоответствием валентных углов внутри цикла значению 120 градусов, характерному для sp2-гибридизованного атома углерода, а также сильной поляризацией связи углерод-гетероатом. В результате наибольшая электронная плотность сосредоточена на ближайших к гетероатому атомах углерода (a- положения). На удаленных от него b- атомах углерода электронная плотность ниже. Все это предопределяет химические свойства соединений этого класса. Пятичленные гетероциклы в целом легче вступают в реакции электрофильного замещения, по сравнению с незамещенным бензолом. Замещение проходит по положению 2, если оно занято, замещаются атомы у третьего атома углерода

Наименее ароматичный фуран, присоединяя в кислой среде протон по атому кислорода, образует диеновую систему, склонную к полимеризции и осмолению. Поэтому реакции электрофильного замещения в фуране (проходящие настолько же легко, как и в фенолах) проводят в нейтральных и щелочных средах. Так, фуран ацилируется ангидридами кислот в присутствии SnCl₄, сульфируется пиридинсульфотриоксидом (мягкий сульфирующий агент), нитруется ацетилнитратом :

Галогенирование фурана галогенами приводит к замещению всех четырех атомов водорода:

Моногалоидные производные получают косвенным путем:

Фуран легко вступает в реакцию Дильса-Альдера с диенофилами (малеиновый ангидрид):

При нагревании с разбавленной соляной кислотой цикл легко раскрывается:

Фурановый цикл приобретает устойчивость при наличии в нем электроноакцепторных заместителей: -NO₂, -CHO, -COOH, -SO₂OH, галогены.

Из производных фурана большое значение имеет применяемый в качестве растворителя тетрагидрофуран, получаемый при гидрировании фурана на никелевом катализаторе.

Тиофен по ароматичности наиболее близок к бензолу и для него характерны все реакции электрофильного замещения, протекающие с большей легкостью, чем у незамещенного бензола. Так, одним из способов очистки технического бензола от тиофена является обработка бензола серной кислотой на холоду:

Образующаяся при этом сульфокислота тиофена растворяется в серной кислоте. Тиофен устойчив в сильнокислых средах, но атом серы чувствителен к окислению, поэтому при нитровании тиофена не применяют азотную кислоту, а используют ацетилнитрат (см. фуран).

При галогенировании в тиофене замещаются только 2 атома водорода:

Бромтиофен легко образует магнийорганические соединения, из которых можно получить многие производные тиофена. При восстановлении тиофена получают тетрагидротиофен (тиофан) (I) , последний может быть окислен в сульфоксид (II) или сульфолан (III):

Вследствие наличия значительной доли положительного заряда у атома азота пиррол в большей степени проявляет кислотные свойства, нежели основные. Тем не менее, это все же очень слабая кислота, способная отдавать протон лишь при взаимодействии с очень сильными основаниями:

Отрицательный заряд аниона (I) значительно делокализован, поэтому в реакциях с галоидными алкилами можно получить как N-замещенные алкилпирролы (при низких температурах), так и a- алкилпирролы, при повышенной температуре):

Свободный пиррол в отличие от тиофена мало устойчив в кислых средах, также проявляя склонность к полимеризации и окислению. Однако, повышенная электронная плотность в кольце приводит и к большей легкости протекания реакций электрофильного замещения, которые проходят в мягких условиях, подобно фурану.

Пиррол имеет сравнительно высокую температуру кипения (130°С), которая объясняется структурированием при образовании межмолекулярных водородных связей:

2 Смотреть ответы Добавь ответ +10 баллов

Ответы 2

ответ:вот первое (N6)

Задача 1:
ДНК: ГГГТГГЦГТЦАТ; тРНК: ГГГУГГЦГУЦАУ; амин.:ПРО, ТРЕ, АЛА, ВАЛ
Задача 2:
иРНК: АУГГГАГУГААЦ; тРНК: УАЦЦЦУЦАЦУУГ; амин.: МЕТ, ГЛИ, ВАЛ, АСП
Задача 3:
иРНК: УУАЦГУЦЦАГУГАГУ; амин.: ЛЕЙ, АРГ, ПРО, ВАЛ, СЕР

1. Пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (гуанин, аденин) основания. Лактим-лактамная таутомерия производных пиримидина и пурина. Комплементарность нуклеиновых оснований, обусловленная водородными связями.

2. Нуклеозиды. Определение и характер связи азотистого основания с углеводным остатком.

3. Нуклеотиды. Определение и характер связей между структурными единицами. Строение нуклеозидмонофосфатов, дифосфатов и трифосфатов.

4. Гидролиз нуклеозидов и нуклеотидов.

5. Первичная структура нуклеиновых кислот. Фосфодиэфирная связь.

6. Нуклеотидный состав РНК и ДНК. Гидролиз нуклеиноых кислот.

4. Вид занятия : практическое занятие.

5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.

6.1 Посуда и приборы:

Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок, стеклянная палочка.

на группу

6.2. Объекты исследования:

Гидролизат нуклеопротеидов.

на группу

6.3. Реактивы:

3% Раствор NH₄NO₃, аммиачный раствор AgNO₃, 1% спиртовой раствор тимола, H₂SO_4(конц.), молибденовый реактив.

на группу

7. Содержание занятия

7.1. Типовой билет входного контроля

1. Соединения, входящие в состав РНК

2. Название соединения

2) 5'-адениловая кислота;

3. Связи, образующиеся в результате следующих процессов

1) фосфорилирование А) ангидридная;

2) взаимодействие лейцина с АТФ Б) сложноэфирная;

4. Установите соответствие

1) ДНК и РНК различаются поведением в условиях щелочного и кислотного гидролиза;

2) Нуклеозиды в щелочной среде гидролизуются до гетероциклических оснований и углеводов;

3) Продуктами полного гидролиза аденозинмонофосфата являются аденин, рибоза и фосфорная кислота;

4) ДНК преимущественно находятся в рибосомах, а также в протоплазме клеток.

7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия

2. Нуклеозиды. Определение и характер связи азотистого основания с углеводным остатком.

4. Гидролиз нуклеозидов и нуклеотидов.

5. Первичная структура нуклеиновых кислот. Фосфодиэфирная связь.

6. Нуклеотидный состав РНК и ДНК. Гидролиз нуклеиновых кислот.

7.3 Лабораторная работа

Опыт 1. Обнаружение пуриновых оснований

Реакция основана на образовании серебряной соли пуринового основания.

К 1-2 мл гидролизата нуклеопротеидов добавьте несколько капель 3% раствора гидроксида аммония до слабощелочной реакции и 1 мл аммиачного раствора азотнокислого серебра. При нагревании содержимого пробирки выпадает бурый осадок.

Опыт 2. Обнаружение пентоз (реакция Молиша)

Реакция основана на дегидратации пентоз и образовании фурфурола при действии концентрированной серной кислоты. Образовавшийся фурфурол в присутствии серной кислоты дает с тимолом продукт конденсации красного цвета.

К 1-2 мл гидролизата нуклеопротеидов добавьте 0,5-1 мл 1% спиртового раствора тимола. Содержимое пробирки перемешайте, по стенке пробирки наслоите равный объем концентрированной серной кислоты. Появляется красное окрашивание.

К 1-2 мл гидролизата нуклеопротеидов добавьте равный объем молибденового реактива (раствор молибдата аммония в азотной кислоте) и содержимое пробирки прокипятите. Жидкость окрашивается в лимонно-желтый цвет. При охлаждении образуется кристаллический осадок фосфорномолибденовокислого аммония.

7.4. Контроль усвоения темы занятия

Напишите реакцию дефосфорилирования АТФ до АМФ.

Вопросы и упражнения для аудиторной работы

1. Напишите строение дезокситимидина. В какой таутомерной форме входит в его состав нуклеиновое основание?

2. Напишите строение аденозина. Какую конфигурацию имеет аномерный атом углерода в углеводном остатке? Укажите N-гликозидную связь. В какой среде эта связь подвергается гидролизу?

3. Приведите строение комплементарной пары Гуанин-Цитозин. Обозначьте водородные связи.

4. Напишите структурные формулы нуклеотидов:

а) 5'-гуаниловой кислоты (гуанозин-5'-фосфата);

б) 3'-дезоксицитидиловой кислоты (дезоксицитидин-3'-фосфата);

Выделите сложноэфирную связь в структуре формул.

5. Приведите структуру циклического нуклеотида тимидин-3',5'-циклофосфата. Какие продукты получаются при гидролизе этого соединения?

6. При кислотном гидролизе нуклеотида получены аденин, фосфорная кислота и рибоза в соотношении 1:2:1. Напишите строение нуклеотида, обозначьте сложноэфирную и N-гликозидную связи.

7. Напишите строение участка цепи РНК с последовательностью оснований ЦАУ.

8. Напишите строение второй цепи ДНК, соответствующей последовательности оснований ГА в первой.

7.6 Задание на дом: Омыляемые липиды .

Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.

Литература: [1], [2], [4].
Занятие №15

Омыляемые липиды

2. Учебные цели. Сформировать знания о строении и химических свойствах омыляемых липидов.

3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.

Вопросы для самоподготовки

1. Липиды: определение, классификация.

2. Структурные компоненты липидов: высшие жирные кислоты, спирты. Природные высшие жирные кислоты: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая. Биологическая роль ненасыщенных жирных кислот.

3. Простые липиды: воски, триацилглицерины (жиры и масла), церамиды.

4. Свойства омыляемых липидов и их структурных компонентов (реакции гидролиза, присоединения, окисления).

5. Сложные липиды. Фосфолипиды: глицерофосфолипиды – фосфатиды (фосфатидилсерины, фосфатидилколамины, фосфатидилхолины).

6. Сфинголипиды: сфингомиелины, гликолипиды (цереброзиды, ганглиозиды).

4. Вид занятия: практическое занятие.

5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.

6. Оснащение рабочего места:

6.1 Посуда и приборы:

Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок, стеклянная палочка.

на группу

6.2. Объекты исследования:

Подсолнечное масло, раствор мыла.

на группу

6.3. Реактивы:

Сухой порошок KHSO₄ или H₃BO₃, 2н раствор Н₂SO₄.

на группу

7. Содержание занятия

7.1. Типовой билет входного контроля

1. Верные высказывания о ненасыщенных жирных кислотах, входящих в состав омыляемых липидов

1) содержат четное число атомов углерода в молекуле;

2) двойные связи имеют, как правило, транс-конфигурацию;

3) двойные связи находятся в сопряжении;

4) ненасыщенные участки углеродного радикала обычно принимают зигзагообразную конформацию.

2. Название соединения

3. Триацилглицерины с твердой консистенцией

4. Соединение является

5. Верные утверждения для глицерофосфолипидов

1) молекула имеет строение внутренней соли (диполярного иона);

2) являются производными L-фосфатидовых кислот;

3) остаток глицерина соединен сложноэфирными связями с ацильными остатками высших жирных кислот;

4) остаток глицерина соединен сложноэфирными связями с двумя остатками фосфорной и одним остатком высшей жирной кислоты.

7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия

1. Липиды: определение, классификация.

2. Структурные компоненты липидов: высшие жирные кислоты, спирты.

3. Простые липиды: воски, триацилглицерины (жиры и масла), церамиды.

4. Некоторые свойства омыляемых липидов и их структурных компонентов (реакции гидролиза, присоединения, окисления).

6. Сфинголипиды: сфингомиелины, гликолипиды (цереброзиды, ганглиозиды).

7.3 Лабораторная работа

Опыт 1. Акролеиновая проба на нейтральные жиры

При нагревании жира с отнимающими воду веществами, такими как KHSO₄ или H₃BO₃, появляются едкие пары акролеина, образующегося из глицерина при отнятии двух молекул воды.

В пробирку поместите несколько капель растительного масла, добавьте сухого порошка KHSO₄ или H₃BO₃, перемешайте и осторожно нагрейте. Появляется резкий запах акролеина.

Опыт 2. Выделение свободных жирных кислот из мыла

С помощью пипетки поместите в пробирку 5 капель раствора мыла и добавьте 1 каплю 2н Н₂SO₄. Немедленно выпадает белый хлопьевидный маслянистый осадок свободных жирных кислот. Напишите уравнение реакции.

7.4. Контроль усвоения темы занятия

Образец билета выходного контроля

1. Сокращенное обозначение арахидоновой кислоты, являющейся основным предшественником простагландинов в организме, 20:4 5, 8, 11, 14. Изобразите конформационное строение данной кислоты.

2. Напишите реакцию образования смешанного триацилглицерина, имеющего жидкую консистенцию. Назовите полученный продукт.

3. Приведите формулу фосфолипида, содержащего линоленовую и пальмитиновую кислоты, аминоспирт холин.

Вопросы и упражнения для аудиторной работы

2. Под действием оксидов азота олеиновая кислота (t_пл = 14 ºС) превращается в элаидиновую кислоту (t_пл = 52 ºС) с тем же строением, но имеющую транс-конфигурацию двойной связи. Напишите структурные формулы этих соединений. К какому типу кислот (ω-3, ω-6, ω-9) она относится?

3. Напишите структурные формулы следующих триглицеридов: трипальмитин, 1-пальмитоил-2,3-дистеароилглицерин, 2-линоленоил-1-олеоил-3-пальмитоилглицерин.

4. Напишите схему реакции гидролиза 1-олеоил-2-пальмитоил-3-стеароилглицерина в среде гидроксида натрия. Назовите продукты реакции.

5. В результате какой реакции можно перейти от жидкой консистенции триацилглицеринов к твёрдой? Приведите пример.

6. Напишите структурную формулу фосфатидилхолина (лецитина), в состав которого входят остатки пальмитиновой и линоленовой кислот.

7. Напишите структурную формулу соединения, если известно, что в результате реакции гидролиза в кислой среде образуется глицерин, линолевая, стеариновая и фосфорная кислоты, и этаноламин. Назовите это соединение.

8. Цереброзиды входят в состав оболочек нервных клеток. Напишите структурную формулу галактоцереброзида, в состав которого входит олеиновая кислота.

7.5 Подведение итогов занятия

7.6 Задание на дом: Неомыляемые липиды.

Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.

Литература: [1], [2], [4].
Занятие №16

Неомыляемые липиды

2. Учебные цели. Сформировать знания принципов строения важнейших низкомолекулярных биорегуляторов – стероидов, терпенов и терпеноидов.

3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.

Вопросы для самоподготовки

1. Терпеноиды. Изопреновое правило. Классификация.

2. Монотерпены: ациклические (цитраль), моноциклические (лимонен, ментан, ментол). Бициклические терпены: α-пинан, камфора.

3. Дитерпены: ретинол (витами А₁), ретиналь. Тетратерпены: β-каротин (провитамин А).

4. Стероиды. Строение гонана. Представители стероидных гормонов: кортикостерон, тестостерон, эстрон, прогестерон.

Читайте также: