Синтез белка

1.

СИНТЕЗ БЕЛКА

2.

Вспомним строение структур белка
Органоид, участвующий в синтезе
белка это рибосома
Белки состоят из аминокислот, связанных пептидными связями

3.

Вспомним отличия ДНК и РНК

4.

Вспомним три вида РНК

5.

Вспомним принцип
комплементарности

6.

СИНТЕЗ БЕЛКА – процесс синтеза белка из
аминокислот при участии рибосом
Является разновидностью пластического
обмена, т к происходит синтез сложного
вещества белка, из простых веществ аминокислот
ВТОРОЙ ЭТАП
ТРАНСЛЯЦИЯ
Происходит в цитоплазме
ПЕРВЫЙ ЭТАП
ТРАНСКРИПЦИЯ
Происходит в ядре

7.

ТРАНСКРИПЦИЯ

8.

ТРАНСЛЯЦИЯ

9.

ДНК
Триплет
Триплет
ИРНК
Кодон
Кодон
Триплет
Кодон
Все равны друг другу
по количеству
ТРНК
Антикодон
Антикодон
Антикодон
БЕЛОК
Аминокислота
Аминокислота
Аминокислота
А
Ц
Г
Г
Ц
А
А
Г
Г
Нуклеотидов в 3 раза больше, т.к в каждом из них 3 нуклеотида

10.

11.

12.

13.

14.

15.

ШТРИХ-КОНЦЫ
5”
ОБОЗНАЧАЕТ НАЧАЛО ЦЕПИ
3”
ОБОЗНАЧАЕТ КОНЕЦ ЦЕПИ
Синтез белка всегда идёт с 5
по 3 конец !
Потому что рибосома
движется от начала цепи 5 к
концу цепи 3
концы располагаются антипараллельно друг другу, т е если
одна цепь с 5 по 3 конец, то вторая наоборот с 3 по 5

16.

17.

18.

ЗАДАЧА 1
Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в
следующем порядке: ГУА, УАЦ, УГЦ, ГЦА. Определите последовательность
нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в
молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания
используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что
антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.
Решение
Антикодоны ТРНК даны с 5 по 3 конец, тк сказано, что они входят в рибосому в таком
порядке, а рибосома всегда движется с 5 по 3 конец, поэтому записываем
ТРНК 5 ГУА, УАЦ, УГЦ, ГЦА 3
Мы переворачиваем ЗЕРКАЛЬНО антикодоны ТРНК с 3 по 5 конец, чтобы потом не
пришлось переворачивать ИРНК и легче было смотреть аминокислоты
оп
ТРНК 3 АУГ, ЦАУ, ЦГУ, АЦГ 5

19.

Далее по ТРНК составляем ИРНК, она будет уже с 5 по 3 конец
ИРНК 5 УАЦ ГУА ГЦА УГЦ 3
Далее по ИРНК составляем ДНК транскрибируемую,
она будет уже с 3 по 5 конец
ДРНК транс 3 АТГ ЦАТ ЦГТ АЦГ 5
Далее по ДНК транс составляем ДНК смысловую, она будет уже с 5 по 3 конец
ДРНК смысловая 5 ТАЦ ГТА ГЦА ТГЦ 3
Аминокислоты составляем по цепи ИРНК и таблице генетического кода
АМИНОКИСЛОТЫ: ТИР-ВАЛ-АЛА-ЦИС
Записываем пояснение по задаче, объясняя свои действия
МЫ ПЕРЕВОРАЧИВАЕМ ЦЕПЬ ТРНК С 3 ПО 5 КОНЕЦ, ПО ПРИНЦИПУ
КОМПЛЕМЕНТАРНОСТИ НАХОДИМ ПО НЕЙ ЦЕПЬ ИРНК, ПО ИРНК ОПРЕДЕЛЯЕМ
ЦЕПЬ АМИНОКИСЛОТ И НАХОДИМ ЦЕПЬ ДНК ТРАНСКРИБИРУЕМУЮ, ПО ДНК
ТРАНСКРИБИРУЕМОЙ ОПРЕДЕЛЯЕМ ДНК СМЫСЛОВУЮ

20.

ИРНК 5 УАЦ ГУА ГЦА УГЦ 3
АМИНОКИСЛОТЫ: ТИР-ВАЛ-АЛА-ЦИС

21.

ЗАДАЧА 2
Некоторые вирусы в качестве генетического материала несут РНК. Такие вирусы,
заразив клетку, встраивают ДНК-копию своего генома в геном хозяйской клетки. В
клетку проникла вирусная РНК следующей последовательности:
5’ − ГЦГГААААГЦГЦ − 3’.
Определите, какова будет последовательность вирусного белка, если матрицей для
синтеза иРНК служит цепь, комплементарная вирусной РНК. Напишите
последовательность двуцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5’ и 3’ концы цепей. Ответ
поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Решение
Не забываем, что вирус – внутриклеточный паразит !
Значит он встраивает свою ДНК вместо ДНК хозяина.
Только для того, чтобы встроить её, он должен сначала
её синтезировать, тк у него пока только РНК!
Поэтому у вируса происходит ОБРАТНАЯ
ТРАНСКРИПЦИЯ – синтез по РНК обеих цепей
ДНК, которые он потом встраивает вместо
ДНК хозяина, а дальше всё идет как обычно,
мы находим ИРНК и аминокислоты.

22.

По РНК вируса мы находим ДНК транскрибируемую вируса
РНК 5 ГЦГ ГАА ААГ ЦГЦ 3
обратная транскрипция
ДНКтр 3 ЦГЦ ЦТТ ТТЦ ГЦГ 5
По ДНК транскрибируемой находим ДНК смысловую
ДНКсм 5 ГЦГ ГАА ААГ ЦГЦ 3
По ДНК транс мы находим ИРНК, поэтому она будет с 5 по 3 конец
ИРНК 5 ГЦГ ГАА ААГ ЦГЦ 3
По ИРНК мы находим аминокислоты вируса
АМИНОКИСЛОТЫ: АЛА-ГЛУ -ЛИЗ -АРГ
Записываем пояснение по задаче, объясняя свои действия
ПО ПРИНЦИПУ КОМПЛЕМЕНТАРНОСТИ НАХОДИМ ПО РНК ДНК
ТРАНСКРИБИРУЕМУЮ, ПО ДНК ТРАНСКРИБИРУЕМОЙ ОПРЕДЕЛЯЕМ ДНК
СМЫСЛОВУЮ, ПО НЕЙ ОПРЕДЕЛЯЕМ ЦЕПЬ ИРНК, ПО ИРНК ОПРЕДЕЛЯЕМ
ЦЕПЬ АМИНОКИСЛОТ ВИРУСА
ЛАЙФХАК!
Цепь ИРНК и РНК вируса
одинаковые !
Просто берём и
переписываем

23.

ИРНК 5 ГЦГ ГАА ААГ ЦГЦ 3
АМИНОКИСЛОТЫ: АЛА-ГЛУ-ЛИЗ-АРГ

24.

ЗАДАЧА 3
Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК,
на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую
последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя —
транскрибируемая):
5’ − ТГЦГЦТГЦАЦЦАГЦТ − 3’
3’ − АЦГЦГАЦГТГГТЦГА − 5’
Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на
данном фрагменте, обозначьте 5’ и 3’ концы этого фрагмента и определите
аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если
третий триплет с 5’ конца соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения
задания используйте таблицу генетического кода.
Решение
ЗАПОМНИ! ЕСЛИ ЗАДАЧА НАЧИНАЕТСЯ С ФРАЗЫ:
ВСЕ ВИДЫ РНК СИНТЕЗИРУЮТСЯ НА ДНКМАТРИЦЕ, ТО МЫ МОЖЕМ ПО ДНК СРАЗУ НАЙТИ
ТРНК БЕЗ СОСТАВЛЕНИЯ ЦЕПИ ИРНК !

25.

Находим ТРНК по ДНК транскрибируемой
ДНКтр 3 АЦГ ЦГА ЦГТ ГГТ ЦГА 5
ТРНК 5 УГЦ ГЦУ ГЦА ЦЦА ГЦУ 3
Находим на ТРНК третий кодон
ТРНК 5 УГЦ ГЦУ ГЦА ЦЦА ГЦУ 3
Теперь находим по нему кодон ИРНК , он будет с 3 по 5 конец
ИРНК 3 ЦГУ 5
Переворачиваем ИРНК, чтобы посмотреть аминокислоту, с 5 по 3 конец
ЛАЙФХАК!
Третий антикодон
всегда находится по
центру, тк их всегда
дается пять
ИРНК 5 УГЦ 3
Находим по ИРНК аминокислоту
Аминокислота: ЦИС
Записываем пояснение по задаче, объясняя свои действия
ПО ПРИНЦИПУ КОМПЛЕМЕНТАРНОСТИ НАХОДИМ ПО ДНК ТРАНСКРИБИРУЕМОЙ ЦЕПЬ ТРНК, ПО
ТРЕТЬЕМУ АНТИКОДОНУ НАХОДИМ КОДОН ИРНК И ПО НЕМУ ОПРЕДЕЛЯЕМ АМИНОКИСЛОТУ

26.

ИРНК 5 ААА 3
Аминокислота: ЛИЗ

27.

ЗАДАЧА 4
Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов
(верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5’ − ГЦГГГЦТАТГАТЦТГ − 3’
3’ − ЦГЦЦЦГАТАЦТАГАЦ − 5’
В результате замены одного нуклеотида в ДНК третья аминокислота во фрагменте
полипептида заменилась на аминокислоту Гис. Определите аминокислоту, которая
кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, иРНК в результате
замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та
же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом? Ответ
поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
Решение
По ДНК транскрибируемой определяем ИРНК, она будет с 5 по 3 конец
ДНК 3 ЦГЦ ЦЦГ АТА ЦТА ГАЦ 5
ИРНК 5 ГЦГ ГГЦ УАУ ГАУ ЦУГ 3

28.

Находим аминокислоты по ИРНК
Аминокислоты: АЛА ГЛИ ТИР АСП ЛЕЙ
Находим третью аминокислоту, которая заменилась на ГИС
Аминокислота ТИР заменилась на аминокислоту ГИС
Находим кодон для аминокислоты ГИС по таблице,
не забываем, что изменился только ОДИН нуклеотид
Кодоны, кодирующие аминокислоту ГИС это ЦАУ или ЦАЦ,
нам подходит кодон ЦАУ, тк до этого было УАУ
Находим как изменились нуклеотиды на ИРНК и ДНК
ДНК 3 ЦГЦ ЦЦГ АТА ЦТА ГАЦ 5
ИРНК 5 ГЦГ ГГЦ УАУ ГАУ ЦУГ 3
Кодон УАУ заменился на ЦАУ на ИРНК, нуклеотид У
заменился на Ц
Триплет АТА заменился на ГТА на ДНК, нуклеотид А
заменился на Г

29.

ЗАДАЧА 5
Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя
цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5’ − АЦАТГГГАТЦЦТАТАТЦГЦГ − 3’
3’ − ТГТАЦЦЦТАГГАТАТАГЦГЦ − 5’
Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции.
Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С
какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите
последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните.
Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода
Решение
Определяем по ДНК транскрибируемой находим цепочку ИРНК
ДНК тр 3 ТГТ АЦЦ ЦТА ГГА ТАТ АГЦ ГЦ 5
ИРНК 5 АЦА УГГ ГАУ ЦЦУ АУА УЦГ ЦГ 3
Находим по таблице, что аминокислота МЕТ кодируется кодоном АУГ

30.

И находим этот кодон на ИРНК и триплет на ДНК
ДНК тр 3 ТГТ АЦЦ ЦТА ГГА ТАТ АГЦ ГЦ 5
ИРНК 5 АЦА УГГ ГАУ ЦЦУ АУА УЦГ ЦГ 3
Находим аминокислоты, все которые
располагаются после МЕТ и включая ее саму
Аминокислоты: МЕТ ГЛИ СЕР ТИР ИЛЕ АЛА
Записываем, что информативная часть гена
начинается с нуклеотида ТИМИН
ДНК тр 3 ТГТ АЦЦ ЦТА ГГА ТАТ АГЦ ГЦ 5
Информативная часть гена начинается с
нуклеотида ТИМИН
ЗАПОМНИ! ГЕН – ЭТО ДНК,
смотрим нуклеотид на
ней, а не на ИРНК!