Тема: «Генетический код. Транскрипция»
Задачи:
Дать характеристику основным свойствам генетического кода и механизму транскрипции
Код ДНК.
В каждой клетке синтезируется несколько тысяч различных белковых молекул. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются.
Информация о последовательности аминокислот в белковой молекуле закодирована в виде последовательности нуклеотидов в ДНК.
Код ДНК.
Итак, последовательность нуклеотидов каким-то образом кодирует последовательность аминокислот. Все многообразие белков образовано из 20 различных аминокислот, а нуклеотидов в составе ДНК — 4 вида.
Если предположить, что один нуклеотид кодирует одну аминокислоту, то 4 нуклеотидами можно закодировать….
Если 2 нуклеотида кодируют одну аминокислоту, то количество кодируемых кислот возрастает до ….
Значит, код ДНК должен быть триплетным. Было доказано, что именно три нуклеотида кодируют одну аминокислоту, в этом случае можно будет закодировать 4 3 — 64 аминокислоты. А так как аминокислот всего 20, то некоторые аминокислоты должны кодироваться несколькими триплетами.
Код ДНК. Транскрипция
- Триплетность . Каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов – кодоном .
- Однозначность . Кодовый триплет, кодон, соответствует только одной аминокислоте.
- Вырожденность (избыточность). Одну аминокислоту могут кодировать несколько (до шести) кодонов.
Код ДНК. Транскрипция
- Универсальность . Генетический код одинаков, одинаковые аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами нуклеотидов у всех организмов Земли.
- Неперекрываемость . Последовательность нуклеотидов имеет рамку считывания по 3 нуклеотида, один и тот же нуклеотид не может быть в составе двух триплетов. (Жил был кот тих был сер мил мне тот кот);
Код ДНК. Транскрипция
- Наличие кодона- инициатора и кодонов-терминаторов . Из 64 кодовых триплетов 61 кодон — кодирующие, кодируют аминокислоты, а 3 — бессмысленные, не кодируют аминокислоты, терминирующие синтез полипептида при работе рибосомы (УАА, УГА, УАГ). Кроме того, есть кодон — инициатор (метиониновый), с которого начинается синтез любого полипептида.
Код ДНК. Транскрипция
Реакции матричного синтеза – особая категория химических реакций, происходящих в клетках живых организмов. Во время этих реакций происходит синтез полимерных молекул по плану, заложенному в структуре других полимерных молекул-матриц. На одной матрице может быть синтезировано неограниченное количество молекул-копий. К этой категории реакций относятся репликация, транскрипция, трансляция и обратная транскрипция.
Центральная догма молекулярной биологии: ДНК РНК белок.
Строение гена эукариот.
В ДНК одна цепь кодирует последовательность аминокислот, другая, комплементарная ей, не кодирует аминокислоты.
Начало гена принято изображать на рисунке слева, на 3‘ конце кодирующей цепи. Перед геном находится промотор – последовательность нуклеотидов, с которой соединяется РНК-полимераза.
Транскрипция у эукариот.
Транскрипция – синтез РНК на матрице ДНК . РНК-полимераза может присоединиться только к промотору, который находится на 3'-конце матричной цепи ДНК, и двигаться только от 3'- к 5'-концу этой матричной цепи ДНК.
Синтез иРНК происходит на одной из двух цепочек ДНК в соответствии с принципами комплементарности и антипараллельности от 5 '- к 3 '-концу .
Строительным материалом и источником энергии для транскрипции являются рибонуклеозидтрифосфаты (АТФ, УТФ, ГТФ, ЦТФ).
Транскрипция у эукариот.
Транслируемая область начинается на 5 ’ –конце кодоном-инициатором , заканчивается на 3 ’ –конце кодоном-терминатором.
Повторение
- Триплетность генетического кода. Поясните это свойство.
- Однозначность генетического кода. Поясните это свойство.
- Вырожденность генетического кода. Поясните это свойство.
- Универсальность генетического кода. Поясните это свойство.
- Неперекрываемость генетического кода. Поясните это свойство.
- Сколько кодонов кодируют 20 видов аминокислот? Какие кодоны находятся в начале иРНК и в ее конце?
- Что такое промотор?
- Что такое транскрипция?
- В каком направлении движется РНК-полимераза? В каком направлении происходит образование иРНК?
- Какие нуклеотиды используются при транскрипции?
- Какие реакции называются реакциями матричного синтеза?
- Какие реакции матричного синтеза известны?
Повторение
Тест 1. Транскрипция — это:
- Удвоение ДНК.
- Синтез иРНК на ДНК.
- Синтез полипептидной цепочки на иРНК.
- Синтез иРНК, затем синтез на ней полипептидной цепочки.
**Тест 2. Транскрипция происходит:
- В ядре. 5. В комплексе Гольджи.
- В митохондриях. 6. В рибосомах.
- В пластидах. 7. В ЭПС.
- В лизосомах. 8. Во включениях.
**Тест 3. Могут быть закодировано на ДНК:
- Полипептиды. 5. рРНК.
- Полисахариды. 6. Олигосахариды.
- Жиры. 7. Моносахариды.
- тРНК. 8. Жирные кислоты.
Повторение
Тест 4. На ДНК эукариот кодовыми триплетами может быть закодировано:
- 10 видов аминокислот.
- 20 видов аминокислот.
- 26 видов аминокислот.
- 170 видов аминокислот.
Тест 5. Все многообразие аминокислот, входящих в состав белков может быть закодировано:
- 20 кодовыми триплетами, кодонами.
- 64 кодовыми триплетами, кодонами.
- 61 кодовым триплетом, кодоном.
- 26 кодовыми триплетами, кодонами.
Тест 6. Матрицей при транскрипции является:
- Кодогенная цепь ДНК.
- Ген состоит из двух цепей, обе цепи ДНК гена могут быть матрицами.
- иРНК.
- Цепь ДНК, комплементарная кодогенной.
Повторение
**Тест 7. Для транскрипции необходимы:
- АТФ. 5. ТТФ.
- УТФ. 6. Кодирующая цепь ДНК.
- ГТФ. 7. Рибосомы.
- ЦТФ. 8. РНК-полимераза.
Тест 8. Участок молекулы ДНК, с которого происходит транскрипция, содержит 30000 нуклеотидов (обе цепи). Для транскрипции потребуется:
- 30000 нуклеотидов.
- 15000 нуклеотидов.
- 60000 нуклеотидов.
- 10000 нуклеотидов.
Тест 9. РНК-полимераза при транскрипции передвигается:
- От 5' конца к 3' концу.
- От 3' конца к 5' концу.
- Не имеет значения.
- Зависит от фермента.
Повторение
Тест 10. Новые нуклеотиды иРНК при удлинении иРНК присоединяются:
- От 5' конца к 3' концу.
- От 3' конца к 5' концу.
- Не имеет значения.
- Зависит от фермента.
Тест 11. Триплетность генетического кода:
- Одну аминокислоту кодируют не один, не два, а три нуклеотида.
- Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.
- Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.
- Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.
- У всех организмов Земли одинаков генетический код.
Повторение
Тест 12. Вырожденность генетического кода:
- Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.
- Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.
- Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.
- Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.
- У всех организмов Земли одинаков генетический код.
Тест 13. Однозначность генетического кода:
- Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.
- Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.
- Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.
- Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.
- У всех организмов Земли одинаков генетический код.
Повторение
Тест 14. Универсальность генетического кода:
- Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.
- Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.
- Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.
- Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.
- У всех организмов Земли одинаков генетический код.
Тест 15. Неперекрываемость генетического кода:
- Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.
- Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.
- Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.
- Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.
- У всех организмов Земли одинаков генетический код