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):

1. nA = nT, nГ = nЦ
2. (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
Фрагмент ланцюга і-РНК має таку послідовність нуклеотидів ЦАЦ-ГУУ-АУЦ- АГА-УАУ-ЦАЦ. Побудуйте схему відповідного фрагменту молекули ДНК.	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.
Гормон росту людини (соматотропін) – білок, що містить 191 амінокислоту. Порахуйте кількість кодуючих нуклеотидів та довжину ланцюга 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.