1. ДНК - последовательность ААТ-ГГГ-ГЦГ. Сколько аминокислот закодировано? Провести транскрипцию, синтезировать и-РНК.
Дано: последовательность нуклеотидов в ДНК: ААТ-ГГГ-ГЦГ
Найти: код молекулы иРНК, аминокислотную последовательность.
По принципу комплементарности в ДНК (аденин комплементарен тимину, гуанин комплементарен цитозину) построим вторую цепь ДНК (кодогенную) на основе данной:
ᅠᅠсмысловая ДНК: 5'-ААТ-ГГГ-ГЦГ-3'
ᅠᅠкодогенная ДНК: 3'-ТТА-ЦЦЦ-ЦГЦ-5'
Теперь на основе кодогенной ДНК построим молекулу иРНК по принципу комплементарности (аденин комплементарен урацилу, гуанин комплементарен цитозину). Затем сразу же, ориентируясь на таблицу генетического кода, запишем аминокислотную последовательность белков:
ᅠᅠкодогенная ДНК: 3'-ТТА-ЦЦЦ-ЦГЦ-5'
ᅠᅠинформационная РНК: 5'-ААУ-ГГГ-ГЦГ-3'
ᅠᅠаминокислоты: АСН ГЛИ АЛА
2. В процессе трансляции участвовали 80 молекул т-РНК. Сколько аминокислот входит в состав синтезируемого белка? Сколько триплетов и сколько нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок?
Дано: в трансляции участвовало 80 молекул тРНК.
Найти: 1) сколько аминокислот входит в состав синтезируемого белка?; 2) сколько триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок?
1) Трансляция - процесс синтеза белка в рибосоме на основе молекулы иРНК (матрица). Одна молекула тРНК приносит в рибосому одну аминокислоту. Таким образом 80 молекул тРНК, участвовавших в трансляции, приносят 80 аминокислот. Эти 80 аминокислот и образуют белок, то есть это наш ответ.
2) Мы выяснили, что молекула белка была построена из 80 аминокислот. Каждая аминокислота кодируется одним триплетом, таким образом в гене, кодирующем этот белок, находится 80 триплетов. Каждый триплет в свою очередь состоит из 3 нуклеотидов, тогда найдём сколько всего нуклеотидов в гене:
ᅠᅠ
нуклеотидов
ответ: 1) 80 аминокислот; 2) 80 триплетов или 240 нуклеотидов.
3. Сколько молекул АТФ будет синтезировано: 1) на первом подготовительном этапе ; 2) на втором этапе гликолиза ; 3) на третьем этапе аэробного дыхания ; 4) при полном окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 150 остатков глюкозы?
1) На подготовительном этапе АТФ не синтезируется. Вся выделяемая энергия в пищеварительном тракте рассеивается в виде тепла.
2) На этапе гликолиза при расщеплении глюкозы выделяется столько энергии, сколько хватает на синтез 2 молекул АТФ.
3) На этапе кислородного расщепления выделяется столько энергии, сколько хватает на синтез 36 молекул АТФ.
4) Решать данную задачу будем по биохимическим реакциям:
ᅠᅠ(C₆H₁₀O₅)₁₅₀ + 75H₂O ⇒ 75C₁₂H₂₂O₁₁ + 
(промежуточная стадия расщепления крахмала, энергия рассеивается в виде тепла)
ᅠᅠ75C₁₂H₂₂O₁₁ + 75H₂O ⇒ 150C₆H₁₂O₆ +
(конечная стадия расщепления крахмала, энергия рассеивается в виде тепла)
ᅠᅠ150C₆H₁₂O₆ + 300АДФ + 300H₃PO₄ + 300НАД⁺ ⇒ 300C₃H₄O₃ + 300H₂O + 300НАД · 2H + 300АТФ
(гликолиз 150 молекул глюкозы, в результате запасается 300 молекул АТФ)
ᅠᅠ300C₃H₄O₃ + 750O₂ + 5400АДФ + 5400H₃PO₄ ⇒ 900CO₂ + 6000H₂O + 5400АТФ
(окисление 300 молекул ПВК, в результате запасается 5400 молекул АТФ)
Таким образом в общем запасается 150АТФ + 5400АТФ = 5550АТФ.
1. Совокупность химических реакций в клетке: [3] метаболизм
2. Совокупность реакций окисления органических веществ, идущих с высвобождением энергии, запасаемой в молекулах АТФ: [2] энергетический обмен (энергетический обмен - совокупность метаболистических процессов, в результате которого сложные вещества расщепляются до более простых с выделением энергии)
3. Биологически активное вещество белковой природы, ускоряющее протекание химических реакций: [3] фермент (ферменты - белки, выполняющие каталитическую функцию)
4. Бескислородное ферментативное расщепление глюкозы в цитоплазме: [3] гликолиз (в результате гликолиза происходит расщепление глюкозы до молекул пировиноградной или молочной кислот с выделением энергии)
5. Третий этап энергетического обмена - процесс полного окисления органических веществ, ведущего к выделению энергии: [4] дыхание (сущность дыхания заключается в окислении биологических веществ с целью получения энергии; сам процесс называется клеточное дыхание)
6. Освобождение энергии в результате окисления органических веществ происходит на внутренней мембране: [2] митохондрий (кристы - складки внутренней мембраны митохондрий, на которых идёт процесс окисления органических веществ и синтеза АТФ)
7. Полное ферментативное расщепление и окисление одной молекулы глюкозы даёт суммарно: [4] 38 молекул АТФ (2 молекулы АТФ запасается в момент гликолиза, и 36 молекул в момент кислородного этапа)
8. На конечном этапе энергетического обмена образуются молекулы: [1] углекислого газа и воды (углекислый газ и вода - основные конечные продукты реакций катаболизма)
9. Организму, осуществляющие синтез органических веществ из неорганических: [4] автотрофы
10. Организмы, осуществляющие синтез органических веществ за счет энергии, освобождаемой при окислении неорганических веществ: [2] хемотрофы (хемотрофы окисляют различные неорганические вещества с целью получения энергии, которая будет использована для синтеза органического вещества из углекислого газа)
11. Гетеротрофы, питающиеся мёртвыми органическими остатками: [1] сапротрофы
12. Участок ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одного белка: [2] ген
13. Система записи информации о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка с аналогичного расположения нуклеотидов в и-РНК: [3] генетический код (система записи аминокислотной последовательности в определённом белке в виде последовательности нуклеотидов в ДНК и иРНК)
14. Каждые три нуклеотида молекулы ДНК образуют: [3] триплет
15. Одни и те же триплеты кодируют одинаковые аминокислоты у всех организмов на Земле. Это свойство называется: [1] универсальность (генетический код универсален, то есть един для всех живых организмов)
16. Транскрипция - это: [2] переписывание генетической информации с ДНК на и-РНК (иное определение: транскрипция - процесс построения молекулы иРНК на основе определённого участка молекулы ДНК)
17. Установите соответствие между биологическим процессом и видом обмена:
А) синтез сложных веществ из простых - 2) пластический обмен (в ходе ассимиляции синтезируются более сложные вещества из простых)
Б) расщепление сложных веществ до простых - 3) энергетический обмен (в ходе диссимиляции сложные вещества расщепляются до более простых)
В) окисление молочной кислоты - 3) энергетический обмен (в ходе окисления молочной кислоты образуются более простые вещества, а также выделяется энергия, запасаемая в виде АТФ)
Г) расщепление углеводов до углекислого газа - 3) энергетический обмен (сложные вещества - углеводы, расщепляются до простого вещества - углекислого газа)
Д) синтез углеводов из углекислого газа - 2) пластический обмен (синтез углеводов из углекислого газа относится либо к фотосинтезу, либо к хемосинтезу, которые в свою очередь относятся к пластическому обмену)
Е) синтез белков из аминокислот - 2) пластический обмен (из мономеров выстраивается биополимер, при этом затрачивается энергия)