Виконати вправи та розв’язати задачі
Заняття 18.
Практична робота №2
Тема. Розв’язання типових задач з молекулярної біології.
Мета: навчальна: закріпити знання учнів про значення білків у природі, вивчити їхні властивості, склад, просторову будову;
розвиваюча: розвивати вміння прогнозувати властивості макромолекул на основі їх будови; продовжити розвивати вміння порівнювати, систематизувати інформацію, робити висновки;
виховна: сформувати пізнавальний інтерес та світоглядні ідеї у студентів, вміння логічно викладати та аргументувати свою точку зору.
Обладнання та матеріали: зошит для практичних робіт, мікрокалькулятор.
Методичні рекомендації до виконання практичної роботи
Ген – ділянка ДНК, що містить інформацію про структуру одного білка.
Генетичний код – єдина система запису спадкової інформації в молекулах нуклеїнових кислот у вигляді послідовності нуклеотидів, універсальний для всіх організмів.
Комплементарність – чітка відповідність послідовності нуклеотидів у двох ланцюгах молекули ДНК, поєднаних водневими зв’язками; зумовлена особливостями хімічної будови відповідних нуклеотидів.
Азотисті основи
ДНК РНК
А, Т, Г, Ц А, У, Г, Ц
А=Т
Г=Ц
Правило Чаргаффа (1950):
- nA = nT, nГ = nЦ
- (nA + nГ) = (nT + nЦ), де n – кількість нуклеотидів
Кількісні показники:
Lак = 0,35 нм (середня довжина амінокислоти)
Мак = 100 дальтон (середня молекулярна маса амінокислоти)
Lн = 0,34 нм (середня довжина нуклеотиду)
Мн = 345 дальтон (середня молекулярна маса нуклеотиду).
ГЕНЕТИЧНИЙ КОД
| Перша основа | Друга основа | Третя основа | |||
| У(А) | Ц(Г) | А(Т) | Г(Ц) | ||
| У(А) | Фен Фен Лей Лей | Сер Сер Сер Сер | Тир Тир - - | Цис Цис - Три | У(А) Ц(Г) А(Т) Г(Ц) |
| Ц(Г) | Лей Лей Лей Лей | Про Про Про Про | Гіс Гіс Глн Глн | Арг Арг Арг Арг | У(А) Ц(Г) А(Т) Г(Ц) |
| А(Т) | Іле Іле Іле Мет | Тре Тре Тре Тре | Асн Асн Ліз Ліз | Сер Сер Арг Арг | У(А) Ц(Г) А(Т) Г(Ц) |
| Г(Ц) | Вал Вал Вал Вал | Ала Ала Ала Ала | Асп Асп Глу Глу | Глі Глі Глі Глі | У(А) Ц(Г) А(Т) Г(Ц) |
Алгоритм розв”язання задач
І. Визначення будови молекули нуклеїнової кислоти
- записати послідовність нуклеотидів одного з ланцюгів ДНК або в ланцюгу РНК.
- Користуючись правилами Чаргаффа визначити і записати послідовність комплементарних нуклеотидів.
ІІ. Визначення будови молекули білка по будові молекули нуклеїнової кислоти
- Розбити послідовність нуклеотидів на триплети
- Користуючись таблицею генетичного коду визначити відповідні амінокислоти
- Записати структуру первинного ланцюга молекули білка
ІІІ. Визначення кількісних показників та складу молекул ДНК (нуклеїнових кислот)
- Визначити тип молекули
- Встановити кількість амінокислот
- Для визначення довжини молекули знайти добуток довжини молекули амінокислоти на кількість амінокислот: Lбілка = Nак * Lак; L(ДНК) = Nнукл * Lнукл
- Для визначення маси молекули біополімеру знайти добуток маси молекули амінокислоти на кількість амінокислот: Мбілка = Nак * Мак; М(ДНК) = Nнукл * Мнукл
І. Вхідний контроль навчальних досягнень
Заповніть таблицю «Рівні організації білкової молекули»
| Структура білка | Чим характеризується |
Хід роботи
Виконати вправи та розв’язати задачі.
| 1 варіант | 2 варіант |
| 1.У систему для штучного синтезу білка внесли і-РНК з такою послідовністю нуклеотидів ГЦУ-УУА-АЦА-ЦУГ-АЦЦ. Побудуйте фрагмент відповідної ділянки молекули ДНК. |
| 2. Молекулярна маса одного з ланцюгів ДНК – 119025 а.о.м. Визначте можливу кількість нуклеотидів та довжину цього фрагменту. |
| 3.В результаті біохімічного аналізу в молекулі і-РНК людини виявлено 440 гуанілових нуклеотидів, 325 – аденілових, 128 – цитидилових та 348 – уридилових. Яка маса та довжина відповідного фрагменту молекули ДНК, транскрипційною копією якої є дана і-РНК? Яка кількість аденілових нуклеотидів міститься в цьому фрагменті молекули ДНК? | 3. В молекулі і-РНК виявлено 160 гуанілових нуклеотидів, 320 – аденілових, 130 – цитидилових та 300 – уридилових. Скільки нуклеотидів кожного виду міститься у відповідній ділянці молекули ДНК? Визначте довжину поліпептиду, що кодується цією ділянкою. |