Тест із біології «Біосинтез білка. Синтез білка завершується в момент процесу самоподвоєння молекули ДНК

Біосинтез білка.

1. Структура одного білка визначається:

1) групою генів 2) одним геном

3) однією молекулою ДНК 4) сукупністю генів організму

2. Ген кодує інформацію про послідовність мономерів у молекулі:

1) т-РНК 2) АК 3) глікогену 4) ДНК

3. Антикодонами називаються триплети:

1)ДНК 2) т-РНК 3)і-РНК 4) р-РНК

4. Пластичний обмін складається переважно з реакцій:

1) розпаду органічних речовин 2) розпаду неорганічних речовин

3) синтез органічних речовин 4) синтез неорганічних речовин

5. Синтез білка у прокаріотичній клітині відбувається:

1) на рибосомах в ядрі 2) на рибосомах у цитоплазмі 3) у клітинній стінці

4) на зовнішній поверхні цитоплазматичної мембрани

6. Процес трансляції відбувається:

1) у цитоплазмі 2) у ядрі 3) у мітохондріях

4) на мембранах шорсткої ендоплазматичної мережі

7. На мембранах гранулярної ендоплазматичної мережі відбувається синтез:

1) АТФ; 2) вуглеводів; 3) ліпідів; 4) білків.

8. Один триплет кодує:

1. одну АК 2 одна ознака організму 3. кілька АК

9. Синтез білка завершується у момент

1. впізнавання кодону антикодоном 2. поява на рибосомі «розділового знака»

3.надходження і-РНК на рибосому

10. Процес, внаслідок якого відбувається зчитування інформації з молекули ДНК.

1.трансляція 2.транскрипція 3.трансформація

11. Властивості білків визначається…

1.вторинною структурою білка 2.первинною структурою білка

3. третинною структурою білка

12. Процес, при якому антикодон дізнається кодон на і-РНК

13. Етапи біосинтезу білка.

1.транскрипція, трансляція 2.трансформація, трансляція

3.трансорганізація, транскрипція

14. Антикодон т-РНК складається із нуклеотидів УЦГ. Який триплет ДНК йому комплементарний?

1.УУГ 2. ТТЦ 3. ТЦГ

15. Кількість т-РНК, що беруть участь у трансляції, дорівнює кількості:

1.Кодонів і-РНК, що шифрують амінокислоти 2. Молекул і-РНК

3 Генів, що входять до молекули ДНК 4. Білків, що синтезуються на рибосомах

16. Встановіть послідовність розташування нуклеотидів і-РНК при транскрипції з одним із ланцюгів ДНК: А-Г-Т-Ц-Г

1) У 2) Г 3) Ц 4) А 5) Ц

17. При реплікації молекули ДНК утворюється:

1) нитка, що розпалася на окремі фрагменти дочірніх молекул

2) молекула, що складається з двох нових ланцюгів ДНК

3) молекула, половина якої складається з нитки іРНК

4) дочірня молекула, що складається з одного старого та одного нового ланцюга ДНК

18. Матрицею для синтезу молекули іРНК при транскрипції служить:

1) вся молекула ДНК 2) повністю один із ланцюгів молекули ДНК

3) ділянка одного з ланцюгів ДНК

4) в одних випадках один із ланцюгів молекули ДНК, в інших – вся молекула ДНК.

19. Процес самоподвоєння молекули ДНК.

1. реплікація 2. репарація

3. реанкорнація

20. При біосинтезі білка в клітині енергія АТФ:

1) витрачається 2) запасається

3) не витрачається та не виділяється

21. У соматичних клітинах багатоклітинного організму:

1) різний набір генів та білків 2) однаковий набір генів та білків

3) однаковий набір генів, але різний набір білків

4) однаковий набір білків, але різний набір генів

22.. Один триплет ДНК несе інформацію про:

1) послідовності амінокислот у молекулі білка

2) ознакі організму 3) амінокислоті в молекулі синтезованого білка

4) склад молекули РНК

23. Який із процесів не відбувається в клітинах будь-якої будови та функції:

1) синтез білків 2) обмін речовин 3) мітоз 4) мейоз

24. Поняття «транскрипція» стосується процесу:

1) подвоєння ДНК 2) синтезу і-РНК на ДНК

3) переходу і-РНК на рибосоми 4) створення білкових молекул на полісомі

25. Ділянка молекули ДНК, що несе інформацію про одну молекулу білка - це:

1) ген 2) фенотип 3) геном 4) генотип

26. Транскрипція у еукаріотів відбувається в:

1) цитоплазмі 2) ендоплазматичній мембрані 3) лізосомах 4) ядрі

27.Синтез білка відбувається у:

1) гранулярному ендоплазматичному ретикулумі

2) гладкому ендоплазматичному ретикулумі 3) ядрі 4) лізосомах

28. Одна амінокислота кодується:

1) чотирма нуклеотидами 2) двома нуклеотидами

3) одним нуклеотидом 4) трьома нуклеотидами

29. Триплету нуклеотидів АТЦ у молекулі ДНК відповідатиме кодон молекули і-РНК:

1) ТАГ 2) УАГ 3) УТЦ 4) ЦАУ

30. Розділові знакигенетичного коду:

1.кодують певні білки 2. запускають синтез білка

3. припиняють синтез білка

31. Процес самоподвоєння молекули ДНК.

1.реплікація 2.репарація 3.реанкорнація

32. Функція і-РНК у процесі біосинтезу.

1.зберігання спадкової інформації 2.транспорт АК на рибосоми

3.подача інформації на рибосоми

33. Процес, коли т-РНК приносять амінокислоти рибосоми.

1.транскрипція 2.трансляція 3.трансформація

34. Рибосоми, що синтезують одну й ту саму білкову молекулу.

1.хромосома 2.полісома 3.мегахромосома

35. Процес, у якому амінокислоти утворюють білкову молекулу.

1.транскрипція 2.трансляція 3.трансформація

36. До реакцій матричного синтезу відносять...

1.реплікацію ДНК 2.транскрипцію, трансляцію 3.обидва відповіді правильні

37. Один триплет ДНК несе інформацію про:

1.Послідовності амінокислот у молекулі білка
2.Місце певної АК в білковому ланцюгу
3.Ознака конкретного організму
4.Амінокислоті, що включається в білковий ланцюг

38. У гені закодована інформація про:

1) будову білків, жирів та вуглеводів 2) первинній структурі білка

3) послідовності нуклеотидів у ДНК

4) послідовності амінокислот у 2-х і більше молекулах білків

39. Синтез іРНК починається з:

1) роз'єднання ДНК на дві нитки 2) взаємодії ферменту РНК - полімерази та гена

3) подвоєння гена 4) розпаду гена на нуклеотиди

40. Транскрипція відбувається:

1) у ядрі 2) на рибосомах 3) у цитоплазмі 4) на каналах гладкої ЕПС

41. Синтез білка не йде на рибосомах у:

1) збудника туберкульозу 2) бджоли 3) мухомору 4) бактеріофага

42. При трансляції матрицею для збирання поліпептидного ланцюга білка служать:

1) обидва ланцюжки ДНК 2) один з ланцюгів молекули ДНК

3) молекула іРНК 4) в одних випадках один з ланцюгів ДНК, в інших – молекула іРНК

А1. Яке із тверджень неправильне?

1) генетичний код універсальний

2) генетичний код вироджено

3) генетичний код індивідуальний

4) генетичний код триплетен

А2. Один триплет ДНК кодує:

1) послідовність амінокислот у білку

2) одна ознака організму

3) одну амінокислоту

4) кілька амінокислот

А3. «Знаки пунктуації» генетичного коду

1) запускають синтез білка

2) припиняють синтез білка

3) кодують певні білки

4) кодують групу амінокислот

А4. Якщо у жаби амінокислота ВАЛІН кодується триплетом ГУУ, то собака ця амінокислота може кодуватися триплетами (див. таблицю):

1) ГУА та ГУГ 3) ЦУЦ та ЦУА

2) УУЦ та УЦА 4) УАГ та УГА

А5. Синтез білка завершується у момент

1) впізнавання кодону антикодоном

2) надходження і-РНК на рибосоми

3) появи на рибосомі «розділового знака»

4) приєднання амінокислоти до т-РНК

А6. Вкажіть пару клітин, в якій у однієї людини міститься різна генетична інформація?

1) клітини печінки та шлунка

2) нейрон та лейкоцит

3) м'язова та кісткова клітини

4) клітина язика та яйцеклітина

А7. Функція і-РНК у процесі біосинтезу

1) зберігання спадкової інформації

2) транспорт амінокислот на рибосоми

3) передача інформації на рибосоми

4) прискорення процесу біосинтезу

А8. Антикодон т-РНК складається із нуклеотидів УЦГ. Який триплет ДНК йому комплементарний?

1) ТЦГ 2) УУГ 3) ТТЦ 4) ЦЦГ

1 ВАРІАНТ

Частина А

1. Матеріальним носієм спадкової інформації у клітині є:

а) іРНК б) тРНК в) ДНК г) хромосоми

2. ДНК клітини несе інформацію про будову:

а) білків, жирів, вуглеводів; в) білків і жирів

б) амінокислот; г) білків.

3. Який із нуклеотидів не входить до складу ДНК?

а) тімін; б) урацил; в) гуанін; г) цитозин; д) аденін.

4. Скільки нових одинарних ниток синтезується під час подвоєння однієї молекули?

а) чотири; б) дві; в) одна; г) три

5. Який із фактів підтверджує, що ДНК є генетичним матеріалом клітини?

а) кількість ДНК у всіх клітинах організму постійно

б) ДНК складається з нуклеотидів

в) ДНК локалізована у ядрі клітини

г) ДНК являє собою подвійну спіраль

6. Якщо нуклеотидний склад ДНК -АТА-ГЦГ-ТАТ-, то яким має бути нуклеотидний склад іРНК?

а) -ТАА-ЦГЦ-УУА-в) -УАУ-ЦГЦ-АУА-

б) -ТАА-ГЦГ-УТУ- г) -УАА-ЦГЦ-АТА-

7. Синтез іРНК починається:

а) з роз'єднання молекули ДНК на дві нитки

б) з подвоєння кожної нитки

в) із взаємодії РНК-полімерази та гена

г) із розщеплення гена на нуклеотиди

8. Де синтезується іРНК?

а) у рибосомах в) у ядерці

б) у цитоплазмі г) у ядрі

9. Амінокислота глутамін кодується кодоном ГАА. Який триплет ДНК несе інформацію про цю амінокислоту?

а) ГТТ б) ЦАА в) ЦУУ г) ЦТТ

10. Яку інформацію містить один триплет ДНК?

а) інформацію про послідовність амінокислот у білку

б) інформацію про одну ознаку організму

в) інформацію про одну амінокислоту, що включається до білкового ланцюга

г) інформацію про початок про початок синтезу іРНК

11. Яким із зазначених триплетів може бути припинено синтез поліпептидного ланцюга?

а) ГАУ б) ААГ в) УАА г) АГУ

12.Трансляція – це:

а) синтез поліпептидного ланцюга на рибосомах

б) синтез тРНК

в) синтез іРНК за матрицею ДНК

г) синтез рРНК

13. Кількість тРНК дорівнює:

а) кількості всіх кодонів ДНК

б) кількості кодонів іРНК, що шифрують амінокислоти

в) кількості генів

г) кількості білків клітини

14. Синтез білка завершується у момент:

а) появи на рибосомі «розділового знака»

б) виснаження запасів ферментів

в) впізнавання кодоном антикодону

г) приєднання амінокислоти до тРНК

15. У яких із перерахованих реакцій беруть участь ферменти?

а) у синтезі іРНК

б) у взаємодії тРНК з амінокислотою

в) у збиранні білкової молекули

г) у всіх зазначених реакціях

16. Відомо, що клітини багатоклітинного організму мають однакову генетичну інформацію, але містять різні білки. Яка з гіпотез, що пояснюють цей факт, є найбільш вірною?

а) різноманітність білків не залежить від особливостей клітини

б) у кожному типі клітин реалізується лише частина генетичної інформації організму

в) присутність білків у клітині не залежить від генетичної інформації

17. Кодовою одиницею генетичного коду є:

а) нуклеотид в) триплет

б) амінокислота; г) тРНК.

18. В ядрі інформація про послідовність амінокислот у молекулі білка з молекули ДНК переписується на молекулу:

А) глюкози; б) тРНК; в) іРНК; г) АТФ

19. Транспортна РНК – це

а) амінокислота в) ліпід

б) глюкоза; г) нуклеїнова кислота.

20. Якщо антикодони тРНК складаються тільки з триплетів АУА, то з якої амінокислоти синтезуватиметься білок?

а) із цистеїну в) із тирозину

б) із триптофану г) із фенілаланіну

21. Скільки нуклеотидів у гені, що кодує послідовність 60 амінокислот у молекулі білка?

А) 60 б) 120 в) 180 г) 240

Частина Ст.

В 1.

Які особливості реакцій біосинтезу білка у клітині?

а) реакції мають матричний характер: білок синтезується на іРНК

б) реакції відбуваються зі звільненням енергії

в) прискорення реакцій здійснюється ферментами

е) синтез білка відбувається на внутрішній мембрані мітохондрій

В 2. Дайте визначення термінам

1.Реакції матричного синтезу - ………

2. Ген - ………………

3. Інтрон - ………………….

4. Процесинг - ……………..

5. РНК-полімераза -……………….

6. Код коллінеарен - ……………..

7. Код неперекриваємо - …………………

8. Код однозначний - ……………..

Частина С . Дайте розгорнуту відповідь.

З 1. Механізм транскрипції.

С2. Регуляція біосинтезу білка у прокаріотів на прикладі лактозного оперону Е.соli

С3. Розв'язати задачі:

№1 . Білкова молекула складається з наступних амінокислот: -аргінін-лізин-аланін-пролін-лейцин-валін-. Як зміниться структура білка, якщо в гені, що кодує, відбудеться заміна гуаніну (усіх) на цитозин.

№2 . Білок складається із 245 амінокислот. Визначити довжину гена, що кодує даний поліпептид і обчислити, що буде важче і у скільки разів: білок чи ген?

Контрольна робота«Біосинтез білків. Регуляція біосинтезу»

2-В А Р І А Н Т

Частина А Виберіть одну правильну відповідь.

1. В основі індивідуальності, специфічності організмів лежить:

а) будова білків організму в) будова клітин

б) функції клітин; г) будова амінокислот.

2. В одному гені закодована інформація:

а) про структуру кількох білків

б) про структуру одного з ланцюгів ДНК

в) про первинну структуру однієї молекули білка

г) структуру амінокислоти

3. Які зв'язки розриваються у молекулі ДНК за її подвоєння?

а) пептидні

б) ковалентні, між вуглеводом та фосфатом

в) водневі між двома нитками молекули

г) іонні

4. Яка із схем подвоєння ДНК правильна?

а) молекула ДНК при подвоєнні утворює зовсім нову дочірню молекулу

б) дочірня молекула ДНК складається з одного старого та одного нового ланцюга

в) материнська ДНК розпадається на дрібні фрагменти

5. У якій із названих клітин людини немає ДНК?

а) зрілий лейкоцит; в) лімфоцит

б) зрілий еритроцит; г) нейрон

6. Транскрипцією називається:

а) процес утворення іРНК

б) процес подвоєння ДНК

в) процес утворення білкового ланцюга на рибосомах

г) процес з'єднання тРНК з амінокислотами

7. Амінокислота триптофан кодується кодоном УГГ. Який триплет ДНК несе інформацію про цю амінокислоту?

а) АЦЦ б) ТЦЦ в) УЦЦ г) АТГ

8. Де синтезується рРНК?

а) у рибосомах в) у ядерці

б) у цитоплазмі г) у ядрі

9. Як виглядатиме ділянка ланцюга іРНК, якщо другий нуклеотид першого триплету в ДНК (-ГЦТ-АГТ-ЦЦА-) буде замінений на нуклеотид Т?

а) -ЦГА-УЦА-ГГТ- в) -ГУУ-АГУ-ЦЦА-

б) - ЦАА-УЦА-ГГУ- г) -ЦЦУ-УЦУ-ГГУ-

10. Який із ферментів здійснює синтез іРНК?

а) РНК-синтетаза

б) РНК-полімераза

в) ДНК-полімераза

11. Код ДНК вироджений тому що:

а) одна амінокислота шифрується одним кодоном

б) кілька амінокислот шифрується одним кодоном

в) між кодонами одного гена є «розділові знаки»

г) одна амінокислота шифрується кількома кодонами

12. Антикодони тРНК комплементарні:

а) кодони рРНК в) кодони іРНК

б) кодонам ДНК г) всім зазначеним кодонам

13.Другий етап синтезу білка полягає:

а) у впізнанні та приєднанні амінокислоти до тРНК

б) у листуванні інформації з ДНК

в) у відриві амінокислоти від тРНК на рибосомі

г) в об'єднанні амінокислот у білковий ланцюг

14. На полісом синтезується:

а) одна молекула білка

б) кілька молекул різних білків

в) кілька молекул однакових білків

г) можливі всі варіанти

15. Приєднання амінокислоти до тРНК йде:

а) із виділенням енергії

б) із поглинанням енергії

в) не супроводжується енергетичним ефектом

16. Яка з перерахованих реакцій відповідає стадії елонгації трансляції:

а) зняття інформації з ДНК

б) впізнавання антикодоном тРНК свого кодону на іРНК

в) відщеплення амінокислоти від тРНК

г) надходження іРНК на рибосоми

д) приєднання амінокислоти до білкового ланцюга за допомогою ферменту

17. Однозначність генетичного коду виявляється в тому, що кожен триплет кодує:

а) кілька амінокислот

б) не більше двох амінокислот

в) три амінокислоти

г) одну амінокислоту

18. Відповідність триплету тРНК триплету в іРНК лежить в основі:

а) взаємодії тРНК з амінокислотою

б) пересування рибосоми іРНК

в) переміщення тРНК у цитоплазмі

г) визначення місця амінокислоти у молекулі білка

19. «Знаки пунктуації» між генами – це кодони (триплети):

а) не кодують амінокислот

б) на яких закінчується транскрипція

в) на яких починається транскрипція

г) на яких починається трансляція

20. Який триплет тРНК комплементарний кодону іРНК?

а) ЦГТ; б) АГЦ; в) ГЦТ; г) ЦДА

21. Молекули ДНК є матеріальною основою спадковості, оскільки в них закодована інформація про структуру молекул:

а) полісахаридів в) білків

б) ліпідів г) амінокислот

Частина Ст.

В 1. Виберіть три правильні відповіді

У чому проявляється взаємозв'язок біосинтезу білка та окислення органічних речовин?

а) у процесі окислення органічних речовин звільняється енергія, яка витрачається під час біосинтезу білка

б) у процесі біосинтезу утворюються органічні речовини, що використовуються на вході окислення

в) у процесі фотосинтезу використовується енергія сонячного світла

г) через плазматичну мембрану в клітину надходить вода

д) у процесі біосинтезу утворюються ферменти, які прискорюють реакції окиснення

е) реакції біосинтезу білка відбуваються в рибосомах із виділенням енергії

В 2. Дайте визначення термінам

1.Реплікація - ………

2. Генетичний код - …………………

3. Екзон -…………….

4. Сплайсинг - ……………….

5. Хеліказа (Геліказа) -…………………

6. Код вироджений -………….

7. Код універсальний - ……………

8. Стоп-кодони (Термінатори синтезу) -

Частина С . Дайте розгорнуту відповідь.

З 1. Механізм трансляції

С2. Відмінності біосинтезу білка у прокаріотів та еукаріотів

С3. Розв'язати задачі:

№1 . Як відіб'ється на структурі синтезу білка заміщення третього нуклеотиду в другому триплеті на цитозин, якщо вихідна ДНК мала наступний вигляд: ЦГААЦААГГГЦАТЦГ.

№2 . Молекулярна масаДНК становить 248400, частку гуанілових нуклеотидів доводиться 24840. Визначити вміст кожного виду нуклеотидів у цій ДНК (зокрема. %), довжину ДНК, кількість амінокислот в синтезованому білку, масу білка. Обчислити, що важче і скільки разів: ген чи білок?

енергії для реакції

E. Мономер білка

F Група нуклеотидів, що кодують одну амінокислоту

з'єднання

2. Триплети ДНК

3. Рибосома

4. РНК-полімераза

5. Амінокислота

Необхідно співвіднести речовини і структури, що у синтезі білка зі своїми функціями

1. Який тип РНК переносить спадкову інформацію від ДНК до місця синтезу білка?

2. Який тип РНК переносить амінокислоти до місця синтезу білка?
3. Який тип РНК переносить спадкову інформацію з ядра в цитоплазму?
4.в яких організмів процеси транскрипції та трансляції не поділяються у часі та у просторі?
5.скільки нуклеотидів іРНК включає в себе "функціональний центр"рибосоми?
6. Скільки амінокислот має одночасно перебувати у великій субодиниці рибосоми?
7. Скільки генів можуть включати іРНК прокаріотів?
8. Скільки генів можуть включати іРНК еукаріотів?
9. коли рибосома доходить до СТОП-кодону, вона приєднує до останньої амінокислоти молекулу
10.якщо на одній іРНК одночасно знаходяться багато рибосом, така структура називається
11. для біосинтезу білка, як і інших процесів у клітині, використовується енергія

1. Які органоїди відповідають за синтез білка?

2. Як називаються структури ядра, що зберігають інформацію про білки організму?
3. Яка молекула є матрицею (шаблоном) для синтезу іРНК?
4. Як називається процес синтезу поліпептидного ланцюга білка на рибосомі?
5. На якій молекулі знаходиться триплет, що називається кодон?
6. На якій молекулі знаходиться триплет, який називається антикодон?
7. За яким принципом антикодон дізнається кодон?
8. Де у клітині відбувається утворення комплексу т-РНК+амінокислота?
9. Як називається перший етап біосинтезу білка?
10. Дано поліпептидний ланцюг: -ВАЛ - АРГ - АСП; - Визначити структуру відповідних ланцюгів ДНК.

1 наука про будову організму та його органів 2 наука про життєві функції організму його органів 3 клітинні органоїди відповідальні за синтез білків а рибосоми б

лізосоми в мітохондрії г клітинний центр 4 всі в-ва і клітини можна розділити на 1 білки і вуглеводи 2 вуглеводи і жири 3 жири і неорганічні в-ва 4 неоганічні в-ва та органічні 5 процес сзревания спеціалізації клітини називається органічних в-ві синтез атф прлисходит в 7 передача інформації від однієї нервової клітини інший переходить через 8 при порушенні роботи імунної системи 1 слабшає захист від чужорідних тіл2 газообмін 3 сповільнюється рухова активність 4 порушується транспорт -в

В обміні речовин організму провідна роль належить білкам та нуклеїновим кислотам.

Білкові речовини становлять основу всіх життєво важливих структур клітини, мають надзвичайно високу реакційну здатність, наділені каталітичними функціями.

Нуклеїнові кислотивходять до складу найважливішого органу клітини - ядра, а також цитоплазми, рибосом, мітохондрій і т. д. Нуклеїнові кислоти відіграють важливу, першорядну роль у спадковості, мінливості організму, синтезі білка.

План синтезубілка зберігається в ядрі клітини, а безпосередньо синтезвідбувається поза ядром, тому необхідна допомогадля доставки закодованого плану з ядра до місця синтезу. Таку допомогавиявляють молекули РНК.

Процес починається в ядрі клітини:розкручується та відкривається частина «сходів» ДНК. Завдяки цьому літери РНК утворюють зв'язки з відкритими літерами ДНК однієї з ниток ДНК. Фермент переносить букви РНК, щоб з'єднати в нитку. Так букви ДНК «переписуються» у букви РНК. Новостворений ланцюжок РНК відокремлюється, і «драбина» ДНК знову закручується.

Після подальших змін цей вид закодованої РНК готовий.

РНК виходить із ядраі прямує до місця синтезу білка, де літери РНК розшифровуються. Кожен набір із трьох букв РНК утворює «слово», що означає одну конкретну амінокислоту.

Інший вид РНК шукає цю амінокислоту, захоплює її з допомогою ферменту і доставляє до місця синтезу білка. У міру прочитання та перекладу повідомлення РНК ланцюжок амінокислот зростає. Цей ланцюжок закручується та укладається в унікальну форму, створюючи один вид білка.
Примітний навіть процес укладання білка: те щоб за допомогою комп'ютера прорахувати всі можливості укладання білка середнього розміру, що з 100 амінокислот, знадобилося б 10 27 років. А для утворення в організмі ланцюжка з 20 амінокислот потрібно не більше однієї секунди – і цей процес відбувається безперервно у всіх клітинах тіла.

Гени, генетичний код та його властивості.

На Землі мешкає близько 7 млрд людей. Якщо не рахувати 25-30 млн пар однояйцевих близнюків, то генетично всі люди різні: кожен унікальний, має неповторні спадкові особливості, властивості характеру, здібності, темперамент.

Такі відмінності пояснюються відмінностями у генотипах-наборах генів організму; у кожного він унікальний. Генетичні ознаки конкретного організму втілюються у білках- отже, і будова білка однієї людини відрізняється, хоч і зовсім небагато, від білка іншої людини.

Це не значитьщо у людей не зустрічається абсолютно однакових білків. Білки, що виконують ті самі функції, можуть бути однаковими або зовсім незначно відрізнятися однією-двома амінокислотами один від одного. Але не існує на Землі людей (за винятком однояйцеві близнюки), у яких всі білки були б однакові.

Інформація про первинну структуру білказакодована у вигляді послідовності нуклеотидів у ділянці молекули ДНК гені – одиниці спадкової інформації організму. Кожна молекула ДНК містить множину генів. Сукупність усіх генів організму складає його генотип .

Кодування спадкової інформації відбувається за допомогою генетичного коду , який універсальний всім організмів і відрізняється лише чергуванням нуклеотидів, що утворюють гени, і кодують білки конкретних організмів.

Генетичний код складається з трійок (триплетів) нуклеотидівДНК, що комбінуються в різній послідовності(ААТ, ГЦА, АЦГ, ТГЦ тощо), кожен з яких кодує певну амінокислоту(яка буде вбудована в поліпептидний ланцюг).

Амінокислот 20, а можливостейдля комбінацій чотирьох нуклеотидів у групи по три – 64 чотирьох нуклеотидів цілком достатньо, щоб кодувати 20 амінокислот

тому одна амінокислотаможе кодуватися кількома триплетами.

Частина триплетів зовсім не кодує амінокислоти, а запускаєабо зупиняєбіосинтез білка.

Власне кодомвважається послідовність нуклеотидів у молекулі і-РНК, т.к. вона знімає інформацію з ДНК (процес транскрипції) і переводить її в послідовність амінокислот у молекулах синтезованих білків (процес трансляції).

До складу і-РНК входять нуклеотиди АЦГУ, триплети яких називаються кодонами: триплет ДНК ЦГТ на і-РНК стане триплетом ГЦА, а триплет ДНК ААГ стане триплетом УУЦ.

Саме кодонами і-РНКвідображається генетичний код у записі.

Таким чином, генетичний код - єдина система запису спадкової інформації у молекулах нуклеїнових кислот як послідовності нуклеотидів. Генетичний код заснованийна використанні алфавіту, що складається всього з чотирьох букв-нуклеотидів, що відрізняються азотистими основами: А, Т, Г, Ц.

Основні властивості генетичного коду :

1. Генетичний код триплетен.Триплет (кодон) – послідовність трьох нуклеотидів, що кодує одну амінокислоту. Оскільки до складу білків входить 20 амінокислот, то очевидно, що кожна з них не може кодуватися одним нуклеотидом (оскільки в ДНК всього чотири типи нуклеотидів, то в цьому випадку 16 амінокислот залишаються незакодованими). Двох нуклеотидів для кодування амінокислот також не вистачає, оскільки в цьому випадку може бути закодовано лише 16 амінокислот. Отже, найменше число нуклеотидів, що кодують одну амінокислоту, виявляється рівним трьом. (У цьому випадку кількість можливих триплетів нуклеотидів становить 43 = 64).

2. Надмірність (виродженість)коду є наслідком його триплетності і означає те, що одна амінокислота може кодуватися кількома триплетами (оскільки амінокислот 20, а триплетів - 64), за винятком метіоніну та триптофану, які кодуються лише одним триплетом. Крім того, деякі триплети виконують специфічні функції: в молекулі іРНК триплети УАА, УАГ, УГА є термінуючими кодонами, тобто стоп-сигналами, що припиняють синтез поліпептидного ланцюга. Триплет, що відповідає метіоніну (АУГ), що стоїть на початку ланцюга ДНК, не кодує амінокислоту, а виконує функцію ініціювання (збудження) зчитування.

3. Одночасно з надмірністю коду властива властивість однозначності: кожному кодону відповідає лише одна певна амінокислота.

4. Код коллінеарен,тобто. послідовність нуклеотидів у гені точно відповідає послідовності амінокислот у білку.

5. Генетичний код неперекривається і компактний, Т. е. не містить «розділових знаків». Це означає, що процес зчитування не допускає можливості перекривання колонів (триплетів), і, розпочавшись на певному кодоні, зчитування триває безперервно триплет за триплетом аж до стоп-сигналів ( термінуючих кодонів).

6. Генетичний код універсальний, тобто ядерні гени всіх організмів однаково кодують інформацію про білки незалежно від рівня організації та систематичного становища цих організмів.

Існують таблиці генетичного коду для розшифрування кодонів і-РНК та побудови ланцюжків білкових молекул.

Реакції матричного синтезу.

У живих системах зустрічаються реакції, невідомі в неживій природі. реакції матричного синтезу .

Терміном "матриця"в техніці позначають форму, що використовується для виливки монет, медалей, друкарського шрифту: затверділий метал точно відтворює всі деталі форми, що служила для виливки. Матричний синтезнагадує виливок на матриці: нові молекули синтезуються у точній відповідності до плану, закладеного в структурі вже існуючих молекул.

Матричний принцип лежить в основінайважливіших синтетичних реакцій клітини, таких як синтез нуклеїнових кислот та білків. У цих реакціях забезпечується точна, суворо специфічна послідовність мономерних ланок синтезованих полімерах.

Тут відбувається спрямоване стягування мономерів у певне місцеклітини – на молекули, що служать матрицею, де реакція протікає. Якби такі реакції відбувалися внаслідок випадкового зіткнення молекул, вони протікали б нескінченно повільно. Синтез складних молекул на основі матричного принципу здійснюється швидко та точно.

Роль матриціу матричних реакціях грають макромолекули нуклеїнових кислот ДНК чи РНК.

Мономірні молекули, З яких синтезується полімер, - нуклеотиди або амінокислоти - відповідно до принципу комплементарності розташовуються і фіксуються на матриці в строго визначеному, заданому порядку.

Потім відбувається "зшивання" мономерних ланок у полімерний ланцюгі готовий полімер скидається з матриці.

Після цього матриця готовадо збирання нової полімерної молекули. Зрозуміло, що як на цій формі може проводитися виливок тільки якоїсь однієї монети, однієї літери, так і на цій матричній молекулі може йти "складання" лише одного полімеру.

Матричний тип реакцій - специфічна особливістьхімізму живих систем. Вони є основою фундаментальної властивості всього живого – його здатність до відтворення собі подібного.

До реакцій матричного синтезу відносять:

1. реплікацію ДНК - Процес самоподвоєння молекули ДНК, що здійснюється під контролем ферментів. На кожному з ланцюгів ДНК, що утворилися після розриву водневих зв'язків, за участю ферменту ДНК-полімерази синтезується дочірній ланцюг ДНК. Матеріалом для синтезу є вільні нуклеотиди, що є в цитоплазмі клітин.

Біологічний сенс реплікації полягає у точній передачі спадкової інформації від материнської молекули до дочірніх, що у нормі і відбувається при розподілі соматичних клітин.

Молекула ДНК і двох комплементарних ланцюгів. Ці ланцюги утримуються слабкими водневими зв'язками, здатними розриватися під впливом ферментів.

Молекула здатна до самоподвоєння (реплікації), причому на кожній старій половині молекули синтезується її нова половина.

Крім того, на молекулі ДНК може синтезуватися молекула іРНК, яка потім переносить отриману від ДНК інформацію до місця синтезу білка.

Передача інформації та синтез білка йдуть за матричним принципом, який можна порівняти з роботою друкарського верстата в друкарні. Інформація від ДНК багаторазово копіюється. Якщо при копіюванні будуть помилки, то вони повторяться у всіх наступних копіях.

Щоправда, деякі помилки при копіюванні інформації молекулою ДНК можуть виправлятися - процес усунення помилок називається репарацією. Першою з реакцій у процесі передачі є реплікація молекули ДНК і синтез нових ланцюгів ДНК.

2. транскрипцію - синтез і-РНК на ДНК, процес зняття інформації з молекули ДНК, що синтезується на ній молекулою і-РНК.

І-РНК складається з одного ланцюга та синтезується на ДНК відповідно до правила комплементарності за участю ферменту, який активує початок та кінець синтезу молекули і-РНК.

Готова молекула і-РНК виходить у цитоплазму на рибосоми, де відбувається синтез поліпептидних ланцюгів.

3. трансляцію - синтез білка на іРНК; процес перекладу інформації, що міститься в послідовності нуклеотидів і-РНК, послідовність амінокислот в поліпептиді.

4 .синтез РНК чи ДНК на РНК вірусів

Послідовність матричних реакцій при біосинтезі білків можна у вигляді схеми:

нетранскрибований ланцюг ДНК	А Т Г	Г Г Ц	Т А Т
транскрибований ланцюг ДНК	Т А Ц	Ц Ц Г	А Т А
транскрипція ДНК
кодони мРНК	А У Г	Г Г Ц	У А У
трансляція мРНК
антикодони тРНК	У АЦ	Ц Ц Г	А У А
амінокислоти білка	метіонін	гліцин	тирозин

Таким чином, біосинтез білка– це один із видів пластичного обміну, у ході якого спадкова інформація, закодована в генах ДНК, реалізується у певну послідовність амінокислот у білкових молекулах.

Молекули білків по суті є поліпептидні ланцюжки, Складені з окремих амінокислот. Але амінокислоти недостатньо активні, щоб поєднатися між собою самостійно. Тому, перш ніж з'єднатися один з одним та утворити молекулу білка, амінокислоти повинні активуватись. Ця активація відбувається під впливом спеціальних ферментів.

В результаті активування амінокислота стає лабільнішою і під дією того ж ферменту зв'язується з т-РНК. Кожній амінокислоті відповідає суворо специфічна т-РНК, яка знаходить«свою» амінокислоту та переноситьїї в рибосому.

Отже, у рибосому надходять різні активовані амінокислоти, з'єднані зі своїми т-РНК. Рибосома є як би конвеєрдля складання ланцюжка білка з різних амінокислот, що надходять до нього.

Одночасно з т-РНК, на якій сидить своя амінокислота, в рибосому надходить. сигнал»від ДНК, що міститься у ядрі. Відповідно до цього сигналу в рибосомі синтезується той чи інший білок.

Напрямний вплив ДНК на синтез білка здійснюється безпосередньо, а з допомогою особливого посередника – матричноїабо інформаційної РНК (м-РНКабо і-РНК),яка синтезується в ядріпід впливом ДНК, тому її склад відбиває склад ДНК. Молекула РНК є як би зліпок з форми ДНК. Синтезована і-РНК надходить у рибосому і передає цій структурі план- в якому порядку повинні з'єднуватися один з одним активовані амінокислоти, що надійшли в рибосому, щоб синтезувався певний білок. Інакше, генетична інформація, закодована в ДНК, передається на і-РНК і далі білок.

Молекула і-РНК надходить у рибосому та прошиваєїї. Той її відрізок, який знаходиться зараз у рибосомі, визначений кодоном (триплет), взаємодіє цілком специфічно з відповідним щодо нього за будовою триплетом (антикодоном) у транспортній РНК, яка принесла в рибосому амінокислоту.

Транспортна РНК зі своєю амінокислотою підходитьдо певного кодону і-РНК та з'єднуєтьсяз ним; до наступної, сусідньої ділянки і-РНК приєднується інша т-РНК з іншою амінокислотоюі так до тих пір, поки не буде рахований весь ланцюжок і-РНК, поки не нанижуться всі амінокислоти у відповідному порядку, утворюючи молекулу білка.

А т-РНК, яка доставила амінокислоту до певної ділянки поліпептидного ланцюга, звільняється від своєї амінокислотиі виходить із рибосоми.

Потім знову у цитоплазмідо неї може приєднатися необхідна амінокислота, і вона знову перенесеїї в рибосому.

У процесі синтезу білка бере участь одночасно одна, а кілька рибосом - полирибосомы.

Основні етапи передачі генетичної інформації:

синтез на ДНК як на матриці і-РНК (транскрипція)

синтез у рибосомах поліпептидного ланцюга за програмою, що міститься в іРНК (трансляція).

Етапи універсальні всім живих істот, але тимчасові і просторові взаємини цих процесів різняться у про- і еукаріотів.

У еукаріоттранскрипція та трансляція строго розділені у просторі та часі: синтез різних РНК відбувається в ядрі, після чого молекули РНК мають залишити межі ядра, пройшовши через ядерну мембрану. Потім у цитоплазмі РНК транспортуються до місця синтезу білка – рибосом. Лише після цього настає наступний етап – трансляція.

У прокаріотів транскрипція і трансляція йдуть одночасно.

Таким чином,

місцем синтезу білків і всіх ферментів у клітині є рибосоми - це як би «фабрики»білка, як би складальний цех, куди надходять усі матеріали, необхідні для збирання поліпептидного ланцюжка білка з амінокислот. Природа білка, що синтезуєтьсязалежить від будови і-РНК, від порядку розташування в ній нуклеоїдів, а будова і-РНК відображає будову ДНК, так що зрештою специфічна будова білка, тобто порядок розташування в ньому різних амінокислот, залежить від порядку розташування нуклеоїдів у ДНК від будови ДНК.

Викладена теорія біосинтезу білка отримала назву матричної теорії.Матричною ця теорія називається тому, Що нуклеїнові кислоти грають як би роль матриць, в яких записана вся інформація щодо послідовності амінокислотних залишків у молекулі білка.

Створення матричної теорії біосинтезу білка та розшифрування амінокислотного кодує найбільшим науковим досягненням ХХ століття, найважливішим кроком шляху до з'ясування молекулярного механізму спадковості.

Тематичні завдання