Нейросеть

ГДЗ: Параграф § 23 / Биология 10 класс

Страницы: 129, 130, 131, 132, 133
Глава: Глава 5. Обмен веществ и превращение энергии в клетке
Параграф: § 23 - Биосинтез белка
Учебник: Биология 10 класс -
Автор: Александр Валентинович Теремов
Год: 2025
Издание: 16-е идание, стереотипное

Вопросы для самопроверки:

1. Где в живых организмах происходит процесс синтеза белковых молекул?

Ответ:

Синтез белка, или трансляция, происходит в цитоплазме клетки, на специальных органеллах — рибосомах. У эукариот этот процесс также может протекать на рибосомах, прикрепленных к мембранам эндоплазматической сети (ЭПС).

2. Опишите структуру тРНК и назовите ее ключевые участки. Как происходит реакция ее соединения с аминокислотой?

Ответ:

Молекула тРНК представляет собой небольшую молекулу РНК с характерной пространственной конфигурацией «клеверного листа». Ее ключевые участки:

  • Антикодон: Триплет нуклеотидов, который комплементарно взаимодействует с кодоном на иРНК.
  • Акцепторный конец (ЦЦА-триплет): Участок, к которому присоединяется аминокислота.

Соединение с аминокислотой (активация) — это энергозависимый процесс. Он катализируется ферментами (аминоацил-тРНК-синтетазами) и требует энергии АТФ. Между акцепторным концом тРНК и аминокислотой формируется макроэргическая связь.

3. За счет чего поддерживается характерная конфигурация молекулы тРНК?

Ответ:

Характерная конфигурация («клеверный лист») молекулы тРНК поддерживается благодаря комплементарному взаимодействию оснований, в результате чего образуются внутримолекулярные водородные связи между нуклеотидами в разных участках одной и той же цепи РНК. Это приводит к формированию спирализованных участков (петель).

4. Сколько типов тРНК существует в клетке? Какова их связь с количеством аминокислот?

Ответ:

В клетке существует более 20 видов тРНК. Каждая тРНК может транспортировать только одну из 20 аминокислот. Однако, поскольку одну и ту же аминокислоту может кодировать несколько разных триплетов (кодонов), для каждой аминокислоты может существовать более одного типа тРНК (отсюда и число «более 20»), но не более, чем число кодонов для данной аминокислоты.

5. Опишите все стадии биосинтеза белка в клетке. Как осуществляется биосинтез белка с использованием одной матричной РНК?

Ответ:

Биосинтез белка (трансляция) включает три основные стадии:

  • Инициация (начало): Сборка рибосомы на иРНК со стартового кодона, присоединение инициаторной тРНК.
  • Элонгация (удлинение): Последовательное присоединение аминокислот, образование пептидных связей, и сдвиг рибосомы вдоль иРНК.
  • Терминация (завершение): Окончание синтеза при достижении стоп-кодона и диссоциация рибосомы.

Многократный синтез белка с одной иРНК происходит благодаря образованию полисомы (полирибосомы) – комплекса из одной молекулы иРНК, к которой одновременно присоединено несколько рибосом, каждая из которых синтезирует свою копию белковой молекулы.

6. Почему одновременно синтезируется несколько молекул белка на одной и той же иРНК?

Ответ:

Несколько молекул белка синтезируются одновременно на одной молекуле иРНК благодаря образованию полисомы (полирибосомы). Это возможно потому, что после того, как первая рибосома немного продвинется по иРНК, к стартовому кодону может присоединиться следующая рибосома, и так далее. Это значительно повышает эффективность использования генетической информации, позволяя клетке быстро производить большое количество белковых молекул.

Практические задания:

Используя таблицу генетического кода, определите аминокислотный состав участка полипептидной цепи, если участок гена на молекуле ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: $$ \text{Г А Т Г А Ц Ц А Г Г А Т Т Г Т Ц Т Т Т Т Т Ц Ц А А Г Г А Т Ц А Т Т} $$

Для решения задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Синтез комплементарной цепи иРНК (Транскрипция):

Ген на ДНК (смысловая цепь): \( 3' \text{Г А Т Г А Ц Ц А Г Г А Т Т Г Т Ц Т Т Т Т Т Ц Ц А А Г Г А Т Ц А Т Т} 5' \)

Построим комплементарную цепь на ДНК (транскрибируемая): \( 5' \text{Ц Т А Ц Т Г Г Т Ц Ц Т А А Ц А Г А А А А А Г Г Т Т Ц Ц Т А Г Т А А} 3' \)

Синтезируем иРНК, комплементарную транскрибируемой цепи ДНК (замена Т на У): \( 3' \text{Г А Т Г А Ц Ц А Г Г А Т Т Г Т Ц Т Т Т Т Т Ц Ц А А Г Г А Т Ц А Т Т} 5' \)

Цепь иРНК (кодирующая): \( 5' \text{Ц У А Ц У Г Г У Ц Ц У А А Ц А Г А А А А А Г Г У У Ц Ц У А Г У А А} 3' \)

2. Разделение иРНК на триплеты (кодоны) иРНК:

Стартовый кодон (АУГ) отсутствует в начале цепи, поэтому начинаем трансляцию с первого триплета (если нет других указаний):

\( 5' \text{Ц У А} | \text{Ц У Г} | \text{Г У Ц} | \text{Ц У А} | \text{А Ц А} | \text{Г А А} | \text{А А А} | \text{Г Г У} | \text{У Ц Ц} | \text{У А Г} | \text{У А А} 3' \)

3. Определение аминокислот по генетическому коду:

  • ЦУА - Лей (Лейцин)
  • ЦУГ - Лей (Лейцин)
  • ГУЦ - Вал (Валин)
  • ЦУА - Лей (Лейцин)
  • АЦА - Тре (Треонин)
  • ГАА - Глу (Глутаминовая кислота)
  • ААА - Лиз (Лизин)
  • ГГУ - Гли (Глицин)
  • УЦЦ - Сер (Серин)
  • УАГ - СТОП-кодон
  • УАА - СТОП-кодон

4. Определение аминокислотного состава полипептида:

Синтез белка прекращается на первом стоп-кодоне (УАГ). Таким образом, полипептидная цепь будет состоять из 9 аминокислот:

Лей – Лей – Вал – Лей – Тре – Глу – Лиз – Гли – Сер

Задали создать проект?

Создай с помощью ИИ за 5 минут

До 90% уникальность
Готовый файл Word
15-30 страниц
Список источников по ГОСТ
Оформление по ГОСТ
Таблицы и схемы

Готовые проекты

Список готовых проектов к текущему параграфу.

Уведомление об авторском праве и цитировании

ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.

Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).

В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.