☰ Содержание · Биология (Основы цитологии и генетики)

Хемосинтез и биосинтез белка

Уроки 34–35 · 2 урока · А. Зикиряев, А. Тухтаев, И. Азимов, Н. Сонин. Биология. Основы цитологии и генетики, 9 класс, переработанное и дополненное 5-е издание. «Yangiyul Poligraph Service», Ташкент, 2019
35

Пластический обмен в клетке

Учебник: с. 88–92
ЦельОбъясните по шагам репликацию ДНК, транскрипцию, генетический код и трансляцию (биосинтез белка) и решайте простые задачи.
Новые слова
репликация · replikatsiyaтранскрипция · transkripsiyaтрансляция · translyatsiyaгенетический код (кодон) · genetik kod (kodon)
Объяснение

При репликации ферменты разделяют цепи двойной спирали ДНК и достраивают на каждой новую комплементарную цепь, образуя две одинаковые молекулы ДНК, в каждой из которых одна старая и одна новая цепь. При транскрипции в ядре на одной цепи ДНК как на матрице образуется комплементарная иРНК (вместо тимина урацил: A–U, T–A, G–C, C–G). Генетический код — запись 20 аминокислот с помощью 4 видов нуклеотидов: каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами в иРНК — триплетом (кодоном). Всего 4 × 4 × 4 = 64 кодона: 61 кодирует аминокислоты (многие аминокислоты — несколькими кодонами), а 3 (UAA, UAG, UGA) останавливают синтез; AUG обозначает начало и кодирует метионин. Код универсален: почти одинаков от бактерий до человека. При трансляции рибосома движется по иРНК, тРНК с антикодоном, комплементарным каждому кодону, приносит соответствующую аминокислоту, и аминокислоты соединяются пептидными связями. Ген — участок ДНК, несущий информацию об одном белке (или РНК). Краткая таблица: AUG – Met, UUU – Phe, GGC – Gly, GAA – Glu, UGG – Trp, AAA – Lys, CCU – Pro, GCU – Ala.

Примеры
Если цепь ДНК — TAC–AAA–CCG, то иРНК — AUG–UUU–GGC, а белок — Met–Phe–Gly.
Участок, кодирующий белок из 100 аминокислот, содержит 100 × 3 = 300 нуклеотидов; при 0,34 нм на нуклеотид длина равна 300 × 0,34 = 102 нм.
Работа в классе

«Фабрика белка». Четыре группы класса: ДНК (код), иРНК (копировщик), рибосома (читатель), тРНК (переносчик аминокислот). Игра «сборка» белка по заданным триплетам ДНК; используйте таблицу.

Упражнения
1
Если цепь ДНК — TACGAATGG, запишите иРНК.
2
Если цепь ДНК — TAC–CTT–ACC–ATT, найдите иРНК и белок (по таблице). ATT → UAA — стоп.
3
Белок состоит из 150 аминокислот. Сколько нуклеотидов в участке иРНК, кодирующем его (не считая стоп-кодона)?
4
Почему универсальность генетического кода важна для биотехнологии?