Метаболизм белков. Трансляция.

Суточная потребность в белках - количество пищевых белков, необходимое человеку в течение суток. Для взрослого человека составляет 1,3-1,5 г на кг массы тела, для спортсменов - до 2,5-2,7 г на кг массы тела.

Энергетическая ценность белков - количество энергии, освобождаемое в организме человека при полном окислении 1 г белков, равное 17,2 кДж (4,1 ккал).

Азотистый баланс - соотношение количества азота, поступившего с пищей и выделенного из организма за сутки.

Пепсин — протеолитический фермент желудочного сока, расщепляющий пищевые белки до полипептидов; активен в кислой среде при рН 2—3.

Химотрипсин - фермент, катализирующий гидролиз белков и полипептидов в двенадцатиперстной кишке при рН 7,5-9,0.

Мочевина (H₂N-CO-NH₂) - конечный продукт белкового обмена. Образуется в процессе связывания и обезвреживания аммиака в печени.

Биосинтез белка - процесс образования новых молекул белка, протекает на рибосомах с участием нуклеиновых кислот.

Трансляция - перевод информации, закодированный в молекуле мРНК в последовательность аминокислотных остатков в молекуле белка (синтез белка на рибосомах).

Рибосомы - внутриклеточные органеллы, на которых при участии РНК происходит биосинтез белка.

Оперон - участок молекулы ДНК, регулирующий процесс считывания информации со структурных генов. В состав оперона входят ген-регулятор, акцепторный участок (оператор) и один или несколько последовательно расположенных структурных генов.

Ген структурный - участок молекулы ДНК, содержащий информацию о структуре определенного белка. Предназначен для синтеза молекулы м РНК с участием фермента РНК-полимеразы.

Акцепторный участок (оператор) - участок молекулы ДНК, регулирующий включение или выключение структурных генов. При соединении акцепторного участка с ферментом РНК-полимеразой происходит синтез м РНК на структурных генах. При соеди-

нении с репрессором оператор заблокирован и синтез м РНК на структурных генах невозможен.

Ген-регулятор - участок молекулы ДНК, который регулирует активность структурных генов, изменяя активность гена-оператора.

Методические материалы (вопросы, тесты, контрольные задания).

«Строение и физико- химические свойства аминокислот, пептидов»

1. Напишете структурную формулу гексапептида:

2. Стереоизомерия аминокислот. Оптические свойства аминокислот.

3. ИЭТ моноаминодикарбоновых аминокислот.Какой заряд несут молекулы этих аминокислот при рН=7.0?

4. Смесь валина, аспарагиновой кислоты и лизина разделяли методом электрофореза при рН=7.0. Какие из указанных АК будет перемещатся к катоду, аноду или останутся на линии старта?

5. Напишите в биполярной форме формулы лейцина и глицина.

1. Напишите структурную формулу гексапептида:

2. Химические реакции АК по карбоксильной группе

3. ИЭТ. Изоэлектрическое состояние. ИЭТ различных аминокислот.

4. Смесь аминокислот (иле, глу, арг) разделяли методом электрофореза при рН=3,2 (ИЭТ глу=3,2). Какие из указанных АК будут перемещатся к катоду, аноду или останутся на линии старта?

5. Напишите формулы L- изомеров цистеина, глутаминовой кислоты.

1. Напишите структурную формулу гексапептида:

2. Классификация АК в соответствии с полярностью их R-групп.

3. ИЭТ диаминомонокарбоновых АК. Какой заряд несут молекулы этих АК при рН=7.0

4. Смесь аминокислот (вал, асп, лиз) разделяли методом электрофореза при рН=9.7 (ИЭТ лиз=9.7). Какие из указанных АК будут перемещатся к катоду, аноду или останутся на линии старта?

5. Напишите в виде биполярного иона аланин, лейцин.

1. Напишите структурную формулу гексапептида:

4. Смесь аминокислот (вал, глу, лиз) разделяли методом электрофореза при рН=7.0. Какие из указанных АК будут перемещатся к катоду, аноду или останутся на линии старта?

5.Напишите формулы D и L-изомеров изолейцина, аспарагиновоой кислоты.

Задания для самостоятельной работы студентов.

1. Массовая доля азота в серине составляет 13,3%. Вычислите относительную молекулярную массу серина, если известно, что в молекуле серина содержится один атом азота.

2. Лизин содержит 19,17% азота. Вычислите относительную молекулярную массу лизина, если известно, что в молекуле лизина содержатся два атома азота.

3. Гемоглобин содержит 0,34% железа. Высчитайте минимальную относительную молекулярную массу гемоглобина.

4. Белок содержит 0,8% цистеина. Вычислите минимальную относительную массу этого белка?

5. Смесь аминокислот, содержащая валин, лейцин, аспарагиновую кислоту, лизин, гистидин и серин, была подвергнута фракционированию методом электрофореза на бумаге при рН 6,2. Какие из указанных аминокислот будут перемещаться к катоду, к аноду или останутся на линии старта?

6. Используя обозначения: К — катод, А — анод, С — линия старта, укажите направление перемещения при электрофорезе следующих белков: а) тропомиозин—в буферной системе с рН 5,1; б) гемоглобин—рН 4,8; в) рибонуклеаза — рН 4,2; 9,5 и 11,3, учитывая, что изоэлектрическая точка тропомиозина-5,1, гемоглобина — 6,8 и рибонуклеазы — 9,45.

7. При каких значениях рН наиболее целесообразно электро-форетическое фракционирование нижеперечисленных белковых смесей: а) миозина и гемоглобина; б) уреазы и гемоглобина; в) щелочной фосфатазы, сывороточного альбумина и уреазы; г) цитохрома с и гемоглобина, если изоэлектрическая точка миозина — 5,4; щелочной фосфатазы — 4,5; гемоглобина — 6,8; уреазы — 5,0; цитохрома с —10,65?

Варианты контрольных заданий по теме «Липиды».

1. Напишите химические формулы пальмитиновой и линолевой кислот.

2.Напишите структурную формулу следующего триацилглицерола - пальмитодиолеина.

3. Полярные липиды. Напишите формулу дистеароилфосфатидилхолина. Укажите гидрофобную и гидрофильные части молекул.

4. Напишите структурные формулы основных групп сложных липидов.

5. Нарисуйте схему строения липосомы (сделайте обозначения).

1. Напишите химические формулы стеариновой и линолевой кислот.

2. Напишите формулу воска - эфира олеиновой кислоты и олеинового спирта.

3. Полярные липиды. Напишите формулу дипальмитоилфосфатидилэтаноламина. Укажите гидрофобную и гидрофильные части.

4. Напишите формулы основных групп простых липидов.

5. Нарисуйте схему строения мембраны (сделайте обозначения).

1. Напишите химические формулы пальмитоолеиновой и стеариновой кислот.

2. Напишите химическую формулу триацилглицерола - пальмитодиолеина.

3. Полярные липиды. Напишите формулу диолеинфосфатидилхолина. Укажите гидрофобную и гидрофильные части.

4. Напишите структурные формулы основных групп сложных липидов.

5. Нарисуйте схему строения липосомы (сделайте обозначения).

1. Напишите химические формулы арахидоновой и пальмитиновой кислот.

2. Напишите химическую формулу воска - эфира олеиновой кислоты и пальмитоолеинового спирта.

3. Полярные липиды. Напишите формулу диолеилфосфатидилэтаноамина. Укажите гидрофобную и гидрофильные части.

4. Напишите структурные формулы основных групп простых липидов.

5. Нарисуйте схему строения мембраны (сделайте обозначения).

1.В состав свиного жира входят триглицериды: трипальмитин, триолеин, пальмитодиолеин, пальмитостеароолеин. Напишите формулы перечисленных триацилглицеролов.

2.В кокосовом и пальмовом маслах найдены стеародипальмитин, олеодипальмитин, миристинодипальмитин и пальмитодимиристин. Напишите формулы перечисленных триацилглицеролов.

3.Напишите формулы лауриновой, миристиновой, пальмитоолеи-новой, арахидоновой и бегеновой кислот.

4.Подсолнечное масло включает З0% олеиновой и 46% линолевой кислот и имеет температуру плавления 21 С. Твердое растительное масло бобов какао имеет в своем составе 35% пальмитиновой и 40% стеариновой кислот и плавится при 30—34 °С. Определите пределы температуры плавления жира, если известно, что в его составе 60% непредельных и 40% насыщенных высших жирных кислот.

5.Для определения процентного содержания липидов в семенах используют метод извлечения их хлороформ-метанольной смесью. Параллельно с извлечением липидов в семенах определяют содержание воды, так как она тоже извлекается этой смесью и может быть принята за масло. Рассчитайте содержание липидов (на абсолютно сухое вещество) в семенах рапса, если для анализа взяли 3,75 г воздушно-сухих семян с содержанием воды в них 4,5%, а остаток (в пересчете на абсолютно сухое вещество) после экстракции составил 1,35 г.

6.Содержание липидов в семенах льна (влажность 7,5%) определяли по методу Сокслета. Масса пакетика с воздушно-сухой навеской до экстракции составила 4,9644 г, после экстракции —3,5882г. масса пакетика без семян – 0, 8315 г. Рассчитайте процентное содержание липидов в абсолютно сухом материале.

Варианты контрольных заданий по теме «Нуклеиновые кислоты».

1. Напишите структурную формулу нуклеотидов:

2. Напишите структурную формулу фрагмента полинуклеотидной цепи следующего состава:- АУУГЦА-

3. Используя таблицу генетического кода напишите возможную аминокислотную последовательность фрагмента белка, синтезированного на участке мРНК –АУУАУЦАЦААУААУГГГУГЦАГУГ-.

1. Напишите структурную формулу нуклеотидов:

2. Напишите структурную формулу фрагмента полинуклеотидной цепи следующего состава:

3. Напишите возможную аминокислотную последовательность фрагмента белка, синтезированного на участке мРНК: -ГУУГЦУАЦЦЦЦЦУУЦУУУУУГУ-.

1. Напишите структурную формулу нуклеотидов:

2. Напишите структурную формулу фрагмента полинуклеотидной цепи следующего состава:-АУУГЦА-.

3. Используя таблицу генетического кода напишите возможную аминокислотную последовательность фрагмента белка, синтезированного на участке мРНК:-АУУАУЦАЦААУААУГГГУГЦАГУГ-.

1. Напишите структурную формулу нуклеотидов:

2. Напишите структурную формулу полинуклеотидной цепи следующего состава:-дАдТдАдЦ-.

3.Напишите возможную аминокислотную последовательность фрагмента белка, синтезированного на участке мРНК –ГУУГЦУАЦЦЦЦУУЦУУУУУГУ-.

Задания для самостоятельной работы студентов.

1. Валиновая тРНК из дрожжей, первичная структура которой расшифрована А. А. Баевым и его сотрудниками, содержит 77 нуклеотидных остатков в молекуле. Акцепторный конец этой тРНК бис-пирализован в наибольшей степени - 7 пар нуклеотидов. В антико-доновой петле в спирализованной области находятся 5 пар нуклеотидов, сочетающихся водородными связями. В «дигидроуридиновой» петле биспирализованная часть включает 3 пары нуклеотидных остатков. Рассчитайте в процентах долю нуклеотидных остатков, находящихся в биспирализованных областях молекулы и поддерживающих вторичную структуру дрожжевой валиновой тРНК.

2. Фрагменты одной цепи ДНК имеют следующие последовательности нуклеотидов: а) ГЦААТПТЦТАТ; б) АЦТАГТГЦЦА;

в) ГЦТ5МЦАГГАТ. Какую нуклеотидную последовательность имеют комплементарные фрагменты второй цепочки той же молекулы?

3.В мРНК содержание аденина, цитозина, гуанина и урацила составляет 22, 27, 23 и 28% соответственно. Рассчитайте нуклеотидный состав участка двухцепочечной ДНК, на котором был осуществлен синтез указанной мРНК.

4. Используя данные о коде белкового синтеза (см. приложение), укажите при помощи буквенных обозначений возможные варианты последовательности нуклеотидных остатков во фрагменте иРНК, ответственном за биосинтез пептидного фрагмента, первичная структура которого соответствует таковой вазопрессина.

5. Пользуясь буквенными обозначениями, укажите возможную последовательность нуклеотидных остатков в обеих цепях фрагмен та молекулы ДНК и во фрагменте молекулы иРНК, кодирующих био синтез фрагмента белка с первичной структурой...ала-тре-лиз-асн-сер..

6.Если фрагмент молекулы белка имеет структуру...сер-ала-тир-лей-асп..., то какова возможная структура фрагмента иРНК для него и каков возможный перечень антикодонов тРНК, участвующих в биосинтезе этого фрагмента белковой молекулы?

7.Транскрибируемый в процессе биосинтеза иРНК участок цепи ДНК имеет первичную структуру —А—Ц—А—А—Т—А—А—А— —А—Г—Т—Т— Г— Ц— Ц—Ц. Как изменится первичная структура фрагмента белка, кодируемого этим фрагментом ДНК, если из указанного участка ДНК выпадет остаток адениловой кислоты, занимающий центральное положение?

8.Фиброин шелка тутового шелкопряда содержит 43,6% глицина, 29,7% аланина, 16,2% серина и 12,8% тирозина. Исходя из приведённых выше данных по аминокислотному составу фиброина шелка и пользуясь таблицей кода белкового синтеза (см. приложение), вычислите содержание гуаниловых нуклеотидов в иРНК для биосинтеза фиброина шелка.

Варианты контрольных работ по теме «Углеводы»

1. Напишите формулы: D-рибозы, D–рибулозы, D-дезокирибозы.

2. Напишите структурную формулу дисахарида целлобиозы (b,D-глюкопиранозидо (1®4) b,D глюкопираноза). Укажите тип дисахарида.

3. Гликоген. Напишите структурный фрагмент гликогена. Опишите биологическую роль данного полисахарида.

1. Напишите формулы: D-глицеринового альдегида, дигидроксиацетона, D-глюкозы.

2. Напишите структурную формулу дисахарида трегалозы (a,D-глюкопиранозидо (1®1) a,D-глюкопиранозид). Укажите тип дисахарида.

3. Целлюлоза. Напишите фрагмент структурной формулы целлюлозы. Опишите биологическую роль данного полисахарида.

1. Напишите формулы: D-глюкозы, D-маннозы, D-галактозы, D-фруктозы.

2. Напишите структурную формулу дисахарида лактозы (b,D-галактопиранозидо (1®4) a,D-глюкопираноза). Укажите тип дисахарида.

3. Напишите фрагмент структурной формулы крахмала. Опишите биологическую роль данного полисахарида.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: