Молекулярные основы жизни
Молекулярные основы жизни
Молекула ДНК содержит информативный участок из 180 нуклеотидов, который кодирует первичную структуру белка. Число аминокислот, входящих в состав белка, который шифруется этим участком ДНК, равно …
Молекула ДНК содержит информативный участок из 150 нуклеотидов, который кодирует первичную структуру белка. Число аминокислот, входящих в состав белка, который шифруется этим участком ДНК, равно …
Белок состоит из 60 аминокислот. Число нуклеотидов одной полинуклеотидной цепи ДНК, шифрующих последовательность аминокислот в этом белке, равно …
Белок состоит из 120 аминокислот. Число нуклеотидов одной полинуклеотидной цепи ДНК, шифрующих последовательность аминокислот в этом белке, равно …
a) 120 b) 40 c) 360 d) 480
Белок состоит из 150 аминокислот. Число нуклеотидов одной полинуклеотидной цепи ДНК, шифрующих последовательность аминокислот в этом белке, равно …
a) 450 b) 300 c) 50 d) 150
Белок состоит из 180 аминокислот. Число нуклеотидов одной полинуклеотидной цепи ДНК, шифрующих последовательность аминокислот в этом белке, равно …
Участок молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: АТГЦЦА. Синтезируемая на нем молекула и-РНК должна иметь следующую последовательность нуклеотидов:
a) ТГАЦГТ b) ТАЦГГТ c) УАЦГГУ d) ГАТАЦГ
Одна из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТГЦААТ последовательность нуклеотидов и-РНК будет следующей:
a) АЦГУУА b) АЦГТТА c) ГЦАТАГ d) УЦГТТУ
Триплету нуклеотидов АТГ молекулы ДНК комплементарен следующий триплет молекулы и-РНК:
a) УАЦ b) ТАЦ c) ГАЦ d) АУГ
Триплету нуклеотидов ГЦА молекулы ДНК комплементарен следующий триплет молекулы и-РНК:
a) ТГУ b) ЦГУ c) АТУ d) ЦГТ
Назовите два химических соединения, которые имеются в РНК, но отсутствуют в ДНК:
a) рибоза, урацил b) рибоза, тимин c) дезоксирибоза, урацил d) дезоксирибоза, аденин
Химическое соединение, входящее только в состав ДНК и отсутствующее в РНК, – это …
a) дезоксирибоза b) азотистое основание c) нуклеотид d) фосфорная кислота
Мономером нуклеиновых кислот является…
a) аминокислота b) белок c) основание d) нуклеотид
a) фосфорная кислота b) азотистое основание c) дезоксирибоза d) нуклеотид
Нуклеотиды в двух цепях молекулы ДНК …
a) гидрофобны b) комплементарны c) идентичны d) независимы
a) рибоза b) нуклеотид c) фосфорная кислота d) азотистое основание
a) полимеры, мономерами которых являются аминокислоты b) биополимеры, состоящие из остатков жирных кислот и глицерина c) мономеры, полимерами которых являются белки d) биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды
Азотистое основание ДНК, комплементарное тимину, это…
a) цитозин b) гуанин c) урацил d) аденин
Одна из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТЦАГГТ. Исходя из принципа комплементарности, последовательность нуклеотидов в другой цепи ДНК следующая:
a) ЦАТГГА b) ААГЦЦТ c) АГТЦЦА d) ГАТАЦЦ
Одна из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ЦТАГАТ. Исходя из принципа комплементарности, последовательность нуклеотидов в другой цепи ДНК следующая:
a) АГЦТАТ b) АГЦТГУ c) ГАТАТЦ d) ГАТЦТА
Удвоение цепочек ДНК (матричная саморепликация) происходит…
a) вследствие гидрофильности цепей b) за счет взаимного притяжения цепей c) в соответствии с принципом комплементарности d) за счет гидрофобности цепей
Каждая аминокислота генетически кодируется…
a) геном b) ДНК c) триплетом нуклеотидов d) нуклеотидом
В процессе биохимической реакции, называемой транскрипция, образуется химическое соединение …
a) полисахарид b) белок c) ДНК d) и-РНК
Молекула ДНК содержит информативный участок из 120 нуклеотидов, который кодирует первичную структуру белка. Число аминокислот, входящих в состав белка, который шифруется этим участком ДНК, равно…
Ферментативный процесс образования первичной структуры белка, происходящий в рибосоме, называется …
a) редупликация b) репарация c) транскрипция d) трансляция
Процесс, во время которого путем матричного синтеза считывается информация с молекулы ДНК и образуется химическое соединение, отличное от ДНК, называется …
a) редупликация b) транскрипция c) трансляция d) репарация
Белок состоит из 90 аминокислот. Число нуклеотидов одной полинуклеотидной цепи ДНК, шифрующих последовательность аминокислот в этом белке, равно…
Число нуклеотидов, входящих в состав одного кодона ДНК или и-РНК, который кодирует одну аминокислоту, равно…
Процесс, посредством которого происходит сборка полипептидной цепи, называется…
a) трансляция b) транскрипция c) редупликация d) репарация
Триплетность генетического кода выражается в следующем:
a) каждая аминокислота кодируется тремя триплетами b) между тремя нуклеотидами, шифрующими одну аминокислоту, отсутствуют
какие–либо знаки препинания c) любая аминокислота кодируется определенной последовательностью из трех
нуклеотидов d) каждый триплет кодирует три аминокислоты
Ферментативный процесс, посредством которого на молекуле ДНК образуется молекула РНК, комплементарная небольшому участку одной из полинуклеотидных цепей ДНК, называется …
a) трансляция b) транскрипция c) репарация d) редупликация
Участок ДНК, содержащий информацию о структуре белка, т.е. о последовательности соединения входящих в его состав аминокислот, называется:
a) нуклеотид b) триплет нуклеотидов c) ген d) кодон
Универсальность генетического кода заключается в том, что…
a) несколько триплетов не кодируют ни одной из аминокислот b) у всех организмов на Земле одни и те же триплеты нуклеотидов кодируют одни и
те же аминокислоты c) один и тот же триплет кодирует не одну, а несколько аминокислот d) каждой аминокислоте соответствует строго определенный триплет нуклеотидов
a) качественный состав и относительная численность форм различных генов в
популяциях b) свойственная живым организмам единая система «записи» наследственной
информации в виде последовательности нуклеотидов c) особый механизм выживания и воспроизводства организмов в природе d) совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом
Вырожденность (избыточность) генетического кода выражается в том, что…
a) одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты b) несколько триплетов не кодирует ни одной из аминокислот c) каждой аминокислоте соответствует строго определенный триплет d) большинство аминокислот кодируется не одним, а несколькими разными
Нуклеиновая кислота, которая является носителем генетической информации, обеспечивает передачу ее другим клеткам и организмам, участвует в регуляции всех процессов жизнедеятельности клетки, это…
a) ДНК b) иРНК c) тРНК d) рРНК
Нуклеиновая кислота, которая преобразует информацию, записанную в виде последовательности триплетов нуклеотидов, в информацию, представленную последовательностью аминокислот, это…
a) р-РНК b) и-РНК c) т-РНК d) ДНК
Свойство генетического кода, которое повышает надежность хранения и передачи наследственной информации, это…
a) вырожденность (избыточность) b) универсальность c) неперекрываемость d) триплетность
Свойство генетического кода, выражающееся в том, что одна и та же аминокислота может быть закодирована не одним триплетом нуклеотидов, а несколькими, обозначается термином…
a) неперекрываемость b) избыточность (вырожденность) c) универсальность d) триплетность
Ферментативный процесс, во время которого образуется цепь из аминокислот, связанных друг с другом в определенной последовательности, называется…
a) транскрипция b) гидролиз c) редупликация d) трансляция
Азотистое основание ДНК, комплементарное гуанину, это…
a) урацил b) цитозин c) аденин d) тимин
Триплеты молекулы ДНК, с помощью которых закодирована информация о расположении аминокислот в молекуле белка, составляют основу…
a) гена b) генетического кода c) генотипа d) фенотипа
Источник
Химическое строение нуклеиновых кислот.
Нуклеиновые кислоты – это биологические полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Каждый нуклеотид содержит азотистое основание определенного типа, пентозу (рибозу или дезоксирибозу) и фосфорную кислоту.
Азотистые основания. Выделяют 2 вида азотистых оснований – пурины и пиримидины. Пурины содержат два кольца — 5-ти и 6-тичленное – это аденин и гуанин (рис.3).
Рис. 3. Строение пуриновых азотистых оснований.
Пиримидины образованы одним 6-тичленным кольцом – это тимин, урацил и цитозин (рис.4).
Рис. 4. Строение пиримидиновых азотистых оснований.
Основания принято обозначать первой буквой их названия: Аденин-А, Тимин-Т, Гуанин-Г, Цитозин-Ц, Урацил-У.
Сахар – рибоза или дезоксирибоза (рис.5). В зависимости от сахара различают 2 вида нуклеиновых кислот – ДНК и РНК.
Рис. 5. Пентозы нуклеиновых кислот.
Фосфорная кислота – придает нуклеиновым кислотам кислотные свойства (рис.6).
При соединении сахара с азотистым основанием образуется нуклеозид. При соединении нуклеозида с фосфорной кислотой образуется нуклеотид. Нуклеотиды отличаются друг от друга природой сахаров и оснований (рис.7).
Рис. 7. Строение нуклеозида и нуклеотида.
Молекула нуклеотида ассиметрична. Начинается нуклеотид фосфорной кислотой, которая присоединяется к 5′ – углероду собственного сахара, а к 1′ – углероду сахара присоединяется азотистое основание (рис.7). Таким образом, в химическом строение нуклеотида заложено направление транскрипции, трансляции, репликации ДНК от 5‘ конца к 3‘ концу.
ДНК и РНК всех живых организмов образованы сочетанием 4-х типов нуклеотидов (табл.1).
Виды нуклеотидов ДНК и РНК.
Нуклеотиды соединяются в полинуклеотидную цепь прочными ковалентными фосфодиэфирными связями: к 3′ углероду сахара предыдущего нуклеотида присоединяется остаток фосфорной кислоты следующего нуклеотида (рис.8).
Таким образом, полинуклеотидная цепь представляет из себя сахаро – фосфатный остов, к которому перпендикулярно присоединены азотистые основания.
Дезоксирибонуклеиновая кислота. Строение днк.
Схема строения ДНК была предложена в 1953г. Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком. Они избрали удачный подход, который обеспечил им успешное решение проблемы. Дж. Уотсон и Ф. Крик решили построить трехмерную модель ДНК, которая бы объясняла ее свойства и функции. За эту работу они получили Нобелевскую премию.
Основные научные факты, которые использовали в своей работе Дж. Уотсон и Ф. Крик:
1. 1950 г. – английский биофизик Морис Уилкинс и его ученица Розалинда Франклин на рентгенограмме кристаллических волокон ДНК (рис.9) получили четкое подтверждение двойной спирали (крестообразный рисунок).
Рис.8 Полинуклеотидная цепь.
Нуклеотиды соединяются с помощью
(М. Сингер, П. Берг, 1998, с. 40)
Рис. 9. Рентгенограмма кристаллических волокон ДНК. («От молекул до человека», 1973, с. 91)
Кроме того, эти данные показали:
Спираль имеет диметр 2 нм;
Постоянный диаметр спирали предпологал, что в каждой цепи азотистые основания направлены внутрь спирали;
2. 1950 г. – английская группа А. Тоддa установила точную структуру связи между нуклеотидами в полинуклеотидной цепи – фосфодиэфирную связь (рис.8)
3. 1950-51 гг. – Э. Чаргафф проанализировал количественный состав ДНК и сформулировал несколько правил:
Состав ДНК различных клеток, составляющий ткани и органы одного организма, всегда одинаков.
Состав ДНК клеток организма с возрастом не изменяется.
Состав ДНК клеток разных видов различен.
Количество аденина равно количеству тимина, а количество гуанина равно количеству цитозина.
e) Сумма пуриновых оснований равна сумме пиримидиновых: А+Г = Ц+Т.
Эти закономерности, свидетельствовали о каких – то строгих принципах построения ДНК.
4. Кислотно-щелочное титрование ДНК показало, что ее структура стабилизируется водородными связями.
Проанализировав огромное количество научных фактов Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили модель строения ДНК. Они показали, что ДНК образована двумя вправозакрученными полинуклеотидными цепями. (рис. 10)
Рис. 10. Схема двойной спирали ДНК.
Рис. 11. Строение молекулы ДНК.
Различают три уровня организации ДНК.
Первичная структура – одиночная полинуклеотидная цепь (рис.8).
Вторичная структура – двойная вправозакрученная спираль, т.е. две полинуклеотидные цепи закручены вправо вокруг общей воображаемой оси (тип винтовой лестницы) (рис. 10, 11). В основе построения вторичной структуры ДНК лежат два принципа:
Принцип комплементарности (комплемент – взаимодополнение).
Азотистому основанию одной цепи строго соответствует определенное азотистое основание другой цепи: А-Т, Г-Ц.
Принцип комплементарности позволяет:
а) заполнить максимально водородные связи, которые, располагаясь на всем протяжении молекулы ДНК с одной стороны, придают ей большую устойчивость, с другой стороны – гибкость. Между А и Т образуются две водородные связи, между Г и Ц – три (рис.11).
б) сохранить по всей длине молекулы ДНК одинаковое расстояние между цепями (1,1 нм), что стабилизирует в целом молекулу ДНК, т.е. придает ей устойчивость. (Два пурина занимали бы слишком много места, а два пиримидина слишком мало, чтобы заполнить промежуток между двумя цепями)
в) дублировать наследственную информацию, что повышает стабильность ее хранения, т.к. информация записана на двух цепях одновременно.
Физико-химической основой комплементарности являются следующие факторы:
1. Пространственная конфигурация азотистых оснований: форма А соответствует форме Т, а Г – Ц.
3. «Стекинг» взаимодействия. Вдоль спирали основания уложены стопками друг на друга и стабилизация спиральной структуры дополнительно обеспечивается межплоскостными взаимодействиями между ароматическими кольцами соседних оснований. Эти специфические контакты получили название стекинг – взаимодействия. Стекинг – взаимодействия возникают в результате Ван-дер-Ваальсовых сил и гидрофобных взаимодействий между соседними азотистыми основаниями уложенными друг над другом.
2. Принцип антипараллельности – обеспечивает компактизацию молекулы ДНК, свободное пространство одной цепи заполняется молекулярными структурами другой цепи (рис.10,11).
Полинуклеотидные цепи антипараллельны друг другу, т.е. направление цепей:
Таким образом, молекула ДНК имеет следующие особенности:
число полинуклеотидных цепей равно 2
цепи образуют спирали по 10 пар нуклеотидов в каждом витке
двойные цепи закручены каждая вправо вокруг другой и вместе вокруг общей оси
сахарофосфатный остов снаружи, внутри под прямым углом расположены основания с интервалом 0,34 нм
цепи удерживаются вместе водородными связями между основаниями и стекинг — взаимодействиями
полинуклеотидные цепи комплементарны друг другу
в структуре ДНК заложена возможность так называемой конвариантной репликации. Этим термином советский генетик Н.В. Тимофеев – Ресовский назвал способность живых организмов воспроизводить себе подобных.
Следует добавить, что Дж. Уотсон и Ф. Крик описали одну из возможных форм существования ДНК – В-форму. Позже были открыты альтернативные двуспиральные структуры ДНК, что свидетельствует о полиморфизме ДНК (А,В,Z,С,Д,Е – формы). Формы различаются количеством нуклеотидных пар в витке, углом наклона плоскости азотистых основании к оси и т.д.(рис.12).
Эти формы ДНК обнаружены при определенных условиях: влажности, разных последовательностях нуклеотидов в цепи, присутствии ионов и т. д.
Третичная структура ДНК характеризуется спирализацией и супер(сверх)спирализацией. (рис.20).
Источник