Глава 4.

Обмен и биосинтез белка.

1. Гидролиз белка только до пептидов идет в присутствии:

а) трипсина;

б) аргиназы;

в) карбоксипептидазы;

г) уреазы;

д) нуклеотидилтрансферазы.

2. В процессе обмена аминокислот наиболее энергично протекает окислительное дезаминирование:

а) аланина;

б) аспарагиновой кислоты;

в) лизина;

г) глутаминовой кислоты;

д) глицина.

3. Внутримолекулярное дезаминирование a - аминокислот ускоряет:

а) дегидрогеназа;

б) аммиак-лиаза;

в) гидролаза;

г) аминотрансфераза;

д) изомераза.

4. Тирозин в организме переходит в биологически активное соединение:

а) кортикотропин;

б) инсулин;

в) глюкагон;

г) адреналин;

д) тестостерон.

5. В составе рибосомных белков содержится:

а) около 25% ароматических аминокислот;

б) примерно 25% диаминокислот;

в) много цистеина;

г) более 40% дикарбоновых кислот;

д) 15% триптофана.

 

Дайте ответ в форме: А > Б, Б > А, А = Б.

6. А. Интенсивность биосинтеза белка на рибосомах, связанных с эндоплазматической сетью клетки.

Б. Скорость биосинтеза белка на свободных рибосомах.

7. А. Скорость обновления белков плазмы крови человека.

Б. Скорость обновления белков печени человека.

8. А. Процентное содержание нуклеиновых кислот в рибосомах 70 S.

Б. Процентное содержание нуклеиновых кислот в рибосомах 80 S.

9. а) Первичными являются все заменимые аминокислоты;

б) первичными аминокислотами являются аланин, глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота;

в) предшественником треонина является глутаминовая кислота;

г) незаменимыми для животных являются лейцин, изолейцин, валин, метионин, тирозин, лизин, гистидин.

10. а) Полицитидиловая кислота в бесклеточной системе служит матрицей для синтеза полилизина;

б) полиадениловая кислота в тех же условиях (а) кодирует синтез полипролина;

в) М. Ниренберг обнаружил, что поли-У в бесклеточной системе белкового синтеза является матрицей для синтеза полифенилаланина;

г) работы Г. Корана с сотрудниками обеспечили полную расшифровку кода белкового синтеза.

11. Какие диамины образуются в результате декарбоксилирования лизина, тирозина, гистидина и триптофана?

Напишите уравнения реакций и укажите ферменты.

12. Приведите схему окислительного дезаминирования глутаминовой кислоты и укажите фермент.

13. Предложите вероятную схему образования орнитина из глутаминовой кислоты.

14. Напишите уравнения реакций, протекающих по схеме:

15. Скорость оседания частиц в ультрацентрифуге, отнесенная к единице центробежного ускорения, представляет константу седиментации (S):

где V-скорость оседания частиц (см/сек); r-расстояние от центра вращения ротора до подвижной границы белок/раствор (см); w -угловая скорость ротора (рад/сек). Рассчитайте скорость оседания 30S субчастиц рибосомы, если известно, что расстояние от центра вращения ротора до подвижной границы белок\раствор равно 6,4 см, а угловая скорость составляет 6280 рад\сек.

16. Как установлено при помощи изотопной метки, источником всех атомов азота гема гемоглобина является глицин.

Рассчитайте количество глицина, необходимое для биосинтеза простетической группы гемоглобина, содержащегося в 100 мл крови, если известно, что концентрация пигмента в крови равна 0,077%.

17 Суточная потребность человека в L-триптофане составляет 0,25 г.

Рассчитайте количество серотонина, образовавшегося из суточной дозы триптофана у здоровых и страдающих злокачественным новообразованием людей, если установлено, что в первом случае на это расходуется лишь 1% триптофана, содержащегося в пище, а во втором - 60%.

18. В течение часа под действием оксидазы L-аминокислот из яда гремучей змеи 102 мг триптофана превратилось в соответствующую кетокислоту.

Определите количество пировиноградной кислоты, высвобождающейся из аланина, инкубированного с ферментом в течение часа, если известно, что активность L-оксидазы яда гремучей змеи по отношению к аланину в 205 раз ниже, чем для триптофана.

19. Lac-оперон кишечной палочки кодирует первичную структуру трех энзимов, связанных с усвоением и обменом b -галактозидов и, в частности, лактозы.

Цистрон первого энзима - b -галактозидазы - имеет размер 1,26 мкм; цистрон второго энзима - пермеазы (катализирует проникновение лактозы внутрь клетки из среды культивирования), равно как и цистрон третьего энзима - тиогалактозид-трансацетилазы (осуществляет превращения образующейся галактозы), характеризуются протяженностью по 0,30 мкм. Зоны промотора и оператора в сумме составляют 0,14 мкм.

Рассчитайте молекулярные массы Lac-оперона кишечной палочки и кодируемых им белков.

20. РНК- и ДНК-полимеразы активируются ионами:

а) Mg²⁺;

б) K⁺ ;

в) Mn²⁺ ;

г) Mo²⁺ ;

д) Fe²⁺

21. Назовите a -кетокислоты, образующиеся из перечисленных ниже аминокислот в реакции трансаминирования с a -кетоглутаратом.

Напишите структурные формулы этих a -кетокислот.

а) Аспарагиновая кислота.

б) Глутаминовая кислота.

в) Аланин.

в) Фенилаланин.

22. Будут ли у Вас обнаруживаться признаки недостаточности аспартата на рационе, который богат аланином, но беден аспартатом?

Ответ обоснуйте.

23. В больницу доставлен двухлетний ребенок с генетическими нарушениями аминокислотного обмена. По словам матери, он страдает частыми рвотами, которые случаются главным образом после приема пищи. Ребенок отстает в весе и физическом развитии. Волосы темные, но попадаются седые пряди. Проба мочи после добавления FeCl₃ приобрела зеленый цвет, что указывает на присутствие в моче фенилпировиноградной кислоты. Количественный анализ мочи дал следующие результаты:

а) Какой фермент, по-видимому, неактивен? Предложите лечение для данного случая.

б) Почему в моче в больших количествах появляется фенилаланин?

в) Что служит источником фенилпирувата и фениллактата? Почему этот путь, отсутствующий у здоровых людей, начинает функционировать, когда концентрация фенилаланина повышается?

г) Почему в волосах больного имеются седые пряди?

24. Кошкам, не получившим пищи накануне вечером, дали утром натощак аминокислотную смесь, содержащую весь набор аминокислот, кроме аргинина.

Через 2 часа содержание аммиака в крови у животных возросло до 140 мкг/л (при норме 18 мкг/л), и появились клинические симптомы аммиачного отравления. Одна из кошек, съевшая всего лишь 8 г такой аминокислотной смеси, погибла через 4,5 часа.

В контрольной группе, получившей полный набор аминокислот или смесь, в которой аргинин был заменен орнитином, никаких необычных клинических симптомов обнаружено не было.

а) Какую роль играло в этом эксперименте предварительное голодание?

б) В чем причина повышения уровня аммиака в крови? Почему отсутствие аргинина в рационе приводит к аммиачному отравлению? Является ли аргинин для кошек незаменимой аминокислотой?

в) Почему аргинин может быть заменен орнитином?

25. Назовите субстрат, типичный для пиридоксальфосфатзависимых ферментов. Изобразите формулу кофермент-субстратного промежуточного соединения. Поясните механизмы трансаминирования, декарбоксилирования и дезаминированя (b -оксиаминокислот) как реакции, катализируемые ферментами этой группы.

26. Напишите формулу липоевой кислоты и поясните связывание этого соединения с белками. Покажите точно, каким образом это соединение участвует в окислительном декарбоксилировании a -кетокислот.

27. Аминокислоты с разветвленной боковой цепью - валин, лейцин и изолейцин часто распадаются в организме следующим образом. Переаминирование приводит к образованию a -кетокислоты, которая подвергается окислительному декарбоксилированию с образованием ацил-СоА-производного. Последнее затем подвергается b -окислению.

Какие продукты в этом случае образуются из изолейцина?

Каким образом они затем превращаются с СО₂?

Какие затруднения могут встретиться при катаболизме валина и лейцина?

Попытайтесь предложить рациональную схему соответствующих катаболических путей.

28. Предложите путь биосинтеза тропина, компонента алкалоидов вонючего дурмана Datura. Исходным соединением служат глутаминовая кислота, превращающаяся сначала в орнитин, и ацетоацетат.

29. Хотя HCN высоко токсичен для большинства организмов, многие высшие растения могут использовать HCN в процессах биосинтеза.

а) Предложите пути превращения серина и HCN в аспарагин и a ,g -диаминомасляную кислоту.

б) Предложите путь синтеза в грибах аланина из ацетальдегида, HCN и аммиака.

30. Напишите структурную формулу протопорфирина IX:

а) Отметьте звездочками все атомы углерода и кружками все атомы азота, непосредственными источниками которых служат углеродный атом карбоксильной группы и азот аминогруппы глицина.

б) От каких предшественников произошли остальные атомы?

в) Какой дополнительный предшественник передает атомы непосредственно в состав молекулы хлорофилла?

г) Дайте ответ на такой же вопрос в отношении витамина В₁₂.

31. Казеин - один из белков коровьего молока. Он не содержит остатков цистеина и цистина, его молекулярная масса 23600. Четвертичная структура казеина выражена слабо: его нативная конформация напоминает беспорядочный клубок.

В отличие от этого a -кератины - белки, содержащиеся в волосах, шерсти, ногтях, очень богаты остатками цистеина и цистина. К тому же эти белки обладают высокоупорядоченной вторичной и третичной структурами.

Объясните, каким образом свойства этих двух групп белков отражаются на их перевариваемости. Почему, в частности, молоко, выпиваемое котенком, служит для него прекрасным источником аминокислот, тогда как его собственный мех не переваривается: "волосяные пробки" могут даже закупорить кишечник?

32. Для того, чтобы предшественник пепсина пепсиноген превратился в активный фермент, от его N-конца должен отщепиться фрагмент, содержащий 42 аминокислотных остатка. Процесс активации катализируется обычно самим пепсином, хотя при рН ниже 5 пепсиноген обладает слабой каталитической активностью. Кроме того, отщепляемый при активации фрагмент при рН выше 2 прочно связывается с активным центром пепсина, а при рН ниже 2 - слабо.

а) Что инициирует активацию пепсиногена в желудке?

б) Как связаны описанные выше свойства пепсина и пепсиногена с защитой клеток слизистой кишечника от самопереваривания?

33. Выделяемые поджелудочной железой карбоксипептидазы более эффективно гидролизуют белки на завершающих этапах пищеварения, чем на начальных.

Объясните, почему.

34. Глутамат, доставляемый кровью в ткань мозга, превращается там в глутамин, который можно обнаружить в оттекающей от мозга крови

Каков смысл этого метаболического превращения?

Как оно происходит?

В действительности, в мозгу вырабатывается больше глутамина, чем может образоваться из доставляемого кровью глутамата. Откуда берется это дополнительное количество глутамина?

35. На основании того, что Вы знаете о механизмах репарации ДНК, ответьте на следующие вопросы:

а) Почему маловероятно обнаружение таких ферментов, которые исправляли бы поврежденную мРНК столь же эффективно, как репарируется поврежденная ДНК?

б) Предположите, каковы будут последствия повреждений гена рентгеновскими лучами, которые часто приводят к разрывам в обеих цепях ДНК?

36. Перечислите возможные последствия мутации, вызванной заменой одного основания эукариотической ДНК в участке, кодирующем фермент.

37. Предположим, у Вас есть две кольцевые двухцепочечные ДНК - одна большая, другая маленькая, которые надо объединить в один кольцевой дуплекс. У Вас есть рестриктирующая эндонуклеаза, которая может расщепить каждую ДНК лишь в одной точке с образованием в месте разрыва выступающих концов.

а) Каким образом Вы осуществите соединение большой и малой ДНК в одно кольцо большего размера?

б) Укажите структуру основных побочных продуктов рекомбинации.

38. Под влиянием каких ферментов происходит расщепление белков в желудке:

а) пепсиногена;

б) трипсина;

в) пепсина;

г) энтерокиназы;

д) химозина? Опишите механизм действия этих ферментов.

39. Какие продукты образуются при трансаминировании между a -кетоглутаратом и аланином:

а) аспартат и лактат;

б) глутамат и лактат;

в) глутамат и пируват;

г) глутамин и аспарагин? Напишите уравнение реакции.

40. Какое вещество являетмя коферментом трансаминаз:

а) пиридоксальфосфат;

б) пиридоксаминофосфат;

в) тиамин;

г) тиаминфосфат?

Напишите уравнение реакции с участием соответствующих коферментов.

41. Какие амины образуются при декарбоксилировании гистидина (А), тирозина (Б), лизина (В), орнитина (Г):

а) тирамин;

б) гистамин;

в) путресцин;

г) кадаверин?

Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите ферменты, отметив их сочетанием больших и малых групп.

42. Какая аминокислота образуется при окислении фенилаланина:

а) серин;

б) триптофан;

в) аланин;

г) тирозин?

Напишите уравнение реакции, Назовите фермент.

43. Какие аминокислоты являются незаменимыми для млекопитающих:

а) аланин;

б) серин;

в) лизин;

г) глутамат;

д) валин?

Напишите формулы.

44. Какая аминокислота является промежуточным продуктом при биосинтезе мочевины и расщепляется с образованием орнитина и мочевины:

а) лейцин;

б) цитруллин;

в) аргинин;

г) валин?

Напишите уравнения всех реакций образования мочевины.

45. Какие соединения являются промежуточными продуктами биосинтеза мочевины у млекопитающих:

а) карбамоилфосфат;

б) цитруллин и орнитин;

в) аспартат;

г) аргинин;

д) глутамат?

46. Назовите a -оксикислоту, образующуюся при трансаминировании каждой из следующих аминокислот:

а) аланина,

б) аспартата,

в) глутамата,

г) лейцина,

д) фенилаланина,

е) тирозина.

47. Допишите следующие реакции:

48. Что происходит при активации протеолитических ферментов? Расположите выбранные пункты в необходимом порядке: а) ╝ б) и т.д.

а) Отщепление части пептида.

б) Образование новых слабых взаимодействий.

в) Образование активного центра.

г) Изменение взаиморасположения аминокислотных остатков.

49. Укажите, какие связи преимущественно расщепляются в пептиде перечисленными ферментами.

а) Карбоксипептидаза.

б) Химотрипсин.

в) Трипсин.

г) Пепсин.

50. Подберите к каждому проферменту соответствующий активатор. Ответ дайте в форме "А" - "а".

51. Сравните процессы трансаминирования и дезаминирования аминокислот. Ответ дайте в форме "А" - "а".

52. Пациенту с острыми болями в области сердца определяли активность аминотрансфераз в крови.

а) Активность какой из аминотрансфераз в наибольшей степени увеличится при этой патологии?

б) Напишите реакцию, катализируемую этим ферментом, укажите кофермент.

53. Выберите процессы, сопровождающиеся образованием аммиака в организме.

а) Дезаминирование аминокислот.

б) Обезвреживание биогенных аминов окислительным путем.

в) Распад мочевины.

г) Дезаминирование АМФ.

д) Аминирование a -кетоглутарата.

54. Подберите к реакциям обезвреживания аммиака соответствующий фермент. Ответ дайте в форме "А" - "а".

А. Глу + NH₃ + АТФ ╝ Глн + АДФ + Ф.

Б. a -кетоглутарат + NH₃ + НАДН₂ << Глу + НАД⁺.

В. СО₂ + NH₃ + 2АТФ ╝ карбамоилфосфат + 2АДФ + Ф.

а) Глутаминаза.

б) Глутаминсинтетаза.

в) Глутаматдегидрогеназа.

г) Карбамоилфосфатсинтетаза.

55. Подберите к данным реакциям орнитинового цикла недостающий компонент.

56. В 1962 г. впервые было описано наследственное заболевание: семейная гипераммониемия, передаваемая по аутосомно-рецессивному типу. Это заболевание характеризуется стойким увеличением содержания в крови аммиака и полным отсутствием цитруллина. Основные клинические симптомы связаны с поражением центральной нервной системы.

а) Напишите реакцию, которая блокирована при данной патологии.

б) Почему состояние больных улучшается после введения глутаминовой кислоты?

в) Как изменится суточное выделение мочевины при этой патологии?

57. Альбиносы, люди с очень бледной кожей и белыми волосами, плохо переносят воздействие солнца, загар у них не развивается, а появляются ожоги.

Какое нарушение метаболизма лежит в основе этого явления?

58. У ребенка обнаружили повышенное содержание фенилпирувата в моче, содержание фенилаланина в крови составило 35 мг/дл (норма около 1,5 мг/дл).

Для какого заболевания характерны представленные признаки? Укажите причины его возникновения.

59. При длительном голодании белки скелетных мышц используются в качестве источника энергии. Перечислите, какие превращения должны произойти с этими белками и продуктами их распада в скелетных мышцах и в печени, прежде чем сердечная мышца и мозг смогут использовать энергию их распада.

Биосинтез белка

60. Молекулы транспортных РНК в процессе их синтеза и функционирования специфически взаимодействуют с несколькими ферментами.

Напишите уравнения трех реакций, в процессе которых фермент узнает тРНК.

61. Назовите три функции определенных аминоацил-тРНК, не связанные с их участием в синтезе белка.

62. В гллицинспецифической тРНК E.coli содержится кодон GCC. Он может присоединяться на рибосомах либо к кодону GGU, либо к кодону GGC.

Как можно объяснить способность одной тРНК распознавать несколько разных кодонов?

63. На 5'-конце многих молекул мРНК имеются длинные последовательности, не транслируемые рибосомной белоксинтезирующей системой.

Опишите опыт, при помощи которого Вы можете обнаружить начало информации в молекуле мРНК, считая, что располагаете чистым препаратом мРНК.

64. 7-метилгуанозин-5'-монофосфат ингибирует синтез белков в бесклеточной системе, выделенной из ретикулоцитов. На 5'-конце большинства молекул информационной РНК эукариотических клеток содержится 7-метилгуанозин.

Однако удаление химическим путем этой группы из мРНК вируса везикулярного стоматита не предотвращает трансляции в бесклеточной системе из ретикулоцитов. Прокомментируйте значение этих наблюдений.

65. Заполните пропуски в следующих утверждениях.

А. _______ катализирует синтез РНК-копии на цепи ДНК в ходе процесса, называемого _______.

Б. Синтез РНК начинается на _______ ДНК и заканчивается на особом участке ДНК, называемом _______.

В. _______ в молекуле тРНК построен таким образом, что его основания образуют пары с комплементарной последовательностью из трех нуклеотидов, называемой _______, в молекуле мРНК.

Г. Ферменты, называемые _______, присоединяют каждую аминокислоту к соответствующей молекуле тРНК, образуя молекулу

Д. Генетический код называют _______ , потому что большинство аминокислот представлено более чем одним кодоном.

Е. В _______ имеются два участка связывания молекулы тРНК:_______, или Р-участок, удерживающий молекулу тРНК, присоединенную к растущему концу полипептидной цепи, и _______, или А-участок, предназначенный для удерживания молекулы тРНК, нагруженной аминокислотой.

Ж. Образование пептидной связи катализируется _______, каталитическая активность которой, как считают, управляется крупной молекулой _______, входящей в состав большой субъединицы рибосомы.

3. Белки, называемые _______, связываются со _______ кодонами в А-участке рибосомы, в результате чего пептидилтрансфера-за гидролизует связь, которая соединяет растущий пептид с молекулой тРНК.

И. Во всех клетках первую аминокислоту, с которой начинается любая белковая цепь, доставляет молекула особой _______, узнающей кодон AUG и несущей аминокислоту _______.

66. Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а какие нет. Если утверждение неверно, объясните почему.

А. Направление движения РНК-полимеразы зависит от связывания с промотором, а выбор матричной цепи - от дополнительных белковых факторов.

Б. В любом месте двойной спирали ДНК только одна цепь ДНК обычно используется как матрица.

В. В клетках бактерий транскрипцию РНК всех классов осуществляет РНК-полимераза одного типа, тогда как в клетках эукариот используются три разных типа РНК-полимераз.

Г. Модифицированные нуклеотиды, особенно часто встречающиеся в молекулах тРНК, образуются в результате ковалентной модификации стандартных нуклеотидов перед их включением в РНК-транскрипты.

Д. Если в антикодоне тРНК^Tyr заменить одно основание, так чтобы он узнавал сериновый кодон, а затем добавить его в бесклеточную систему, то синтезированный белок должен содержать тирозин во всех положениях, обычно занимаемых серином.

Е. Каждый комплекс аминокислоты с тРНК активирован не для его присоединения, а для присоединения очередной аминокислоты к растущей полипептидной цепи.

Ж. Согласно гипотезе неоднозначного соответствия, спаривание оснований происходит путем образования связи между основанием в первом положении кодона и основанием в третьем положении антикодона.

3. Главная функция малой субчастицы рибосомы - связывание мРНК и различных тРНК; большая субчастица рибосомы катализирует образование пептидной связи.

И. На синтез белков, при котором для присоединения одной аминокислоты требуются четыре макроэргические фосфатные связи (4 на кодон), идет в целом меньше энергии, чем на транскрипцию ДНК с образованием РНК, при которой на один добавляемый к полинуклеотидной последовательности нуклеотид тратится свободная энергия двух макроэргических фосфатных связей (6 на кодон).

К. Поскольку стартовым кодоном для начала синтеза белка является AUG, то метионин обнаруживается только на N-коицах полипептидных цепей белков.

Л. Некоторая задержка между связыванием нагруженной тРНК с ри-босомой и последующим использованием аминокислоты в синтезе белка повышает точность последнего, давая возможность тРНК с неправильно спаренными основаниями отделиться от рибосомы.

М. Многие антибиотики, используемые в современной медицине, избирательно подавляют синтез белка только у бактерий благодаря структурным и функциональным различиям между рибосомами прокариот и эукариот.

67. Одна цепь участка ДНК, выделенной из Е. coli, имеет следующую последовательность оснований:

5' GTAGCCTACCCATAGG 3'.

А. Допустим, что с этой ДНК транскрибируется мРНК, причем матрицей служит комплементарная цепь. Какова будет последовательность мРНК?

Б. Какой пептид будет синтезироваться, если трансляция начинается точно с 5'-конца этой мРНК? Предположите, что не требуется никакого стартового кодона, как это и происходит при определенных условиях опытов в пробирке. Когда от рибосомы отделяется тРНК^Ala, какая тРНК связывается следующей? Когда аминогруппа аланина образует пептидную связь, какие связи разрываются, и разрываются ли вообще, и что происходит с тPHK^Ala?

В. Предположите, что эта последовательность ДНК транскрибируется, как указано в пункте А, но вам неизвестно, какая рамка считывания используется. Может ли этот участок ДНК относиться к началу гена, к его середине, к его концу?

68. При переносе аминокислоты с аминоациладенилата на концевой остаток аденозина молекулы тРНК образуется:

а) пептидная связь;

б) дисульфидная связь;

в) водородная связь;

г) сложноэфирная связь;

д) амидная связь.

69. Приведите схему активирования аминокислоты при биосинтезе белка.

Сколько ферментов участвует в ускорении этого двухстадийного процесса?

70. Рассчитайте число нуклеотидных остатков в РНК вируса-сателлита вируса некроза табака и ее молекулярную массу, если известно, что число аминокислотных остатков в белковой субъединице, синтез которой кодируется этой РНК, равно 400.

71. Синтетический сополимер УГ с соотношением У/Г = 1/4 в бесклеточной системе белкового синтеза стимулирует включение валина с частотой 23%.

Определите качественный состав кодона валина.

72. В лаборатории Ф.Липпмана расшифрован мультиэнзимный механизм биосинтеза пептидов без участия рибосом и мРНК. Выяснено, что активирование аминокислот при этом на первом этапе приводит к возникновению аминоациладенилата, а на втором - тиоэфиров по HS- группам белков, составляющих мультиэнзимный комплекс.

Составьте схему реакции активирования аминокислот при мультиэнзимном механизме биосинтеза белка.

73. Процесс ассоциации-диссоциации рибосом находится в зависимости от концентрации ионов:

а) Mg²⁺;

б) Na⁺ ;

в) Zn²⁺ ;

г) Co²⁺ ;

д) Fe²⁺

74. Данная нуклеотидная последовательность в мРНК кодирует при строго определенной рамке считывания одну и только одну последовательность аминокислот в полипептиде.

Можно ли, исходя из данной последовательности аминокислотных остатков в белке, например, в цитохроме с, предсказать нуклеотидную последовательность единственной мРНК, кодирующей этот белок? Обоснуйте Ваш ответ.

75. В качестве дополнительной иллюстрации к рассмотренному в предыдущей задаче вопросу напишите все возможные последовательности мРНК, которые способны кодировать простой трипептид Leu-Met-Tyr.

Ответив на этот вопрос, Вы получите некоторое представление о числе разных мРНК, которые могут кодировать один полипептид.

76. Транскрибируемая цепь двухцепочечной ДНК содержит последовательность

(5') CTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG (3')

а) Какая последовательность мРНК может транскрибироваться с этой цепи?

б) Какая аминокислотная последовательность могла бы кодироваться этой последовательностью при считывании с 5' -конца?

в) Предположим, что другая цепь этой ДНК тоже транскрибируется, а полученная мРНК транслируется. Совпадает ли полученная аминокислотная последовательность с последовательностью, которую Вы привели в ответе на вопрос "б"? Объясните биологическое значение Ваших ответов на вопросы "б" и "в".

77. Метионин - одна из двух аминокислот, которым соответствуетвсего один кодон. Этот единственный кодон метионина может кодировать как инициирующий участок, так и внутренние остатки метионина в полипептидах, синтезируемых E.coli .

Объясните, каким образом это происходит.

78. Определите минимальные энергетические затраты в расчете на число высокоэнергетических фосфатных групп, необходимые для биосинтеза b -глобиновой цепи гемоглобина (146 остатков) из всех аминокислот, АТР и GTP.

Сравните Ваш ответ с расходами энергии на биосинтез линейной молекулы гликогена, включающей 146 остатков глюкозы, соединенных a (1╝ 4)-связью, и синтезируемой из глюкозы в присутствии АТР.

Какова, исходя из Ваших ответов, дополнительная энергетическая стоимость b -глобиновой молекулы, обусловленная тем, что в отличие от гликогена при ее построении необходимо реализовать определенную генетическую информацию?

79. Большинству аминокислот соответствует больше чем один кодон, больше чем одна тРНК и больше чем один антикодон.

Напишите все возможные антикодоны для четырех глициновых кодонов:

(5') GGU (3'), GGC, GGA и GGG.

а) На основании Вашего ответа скажите, какие из положений антикодона определяют в первую очередь его специфичность в случае глицина?

б) Какие из кодон-антикодоновых пар содержат "качающуюся" пару оснований?

в) В какой из кодон-антикодоновых пар все три пары оснований образованы за счет прочных уотсон-криковских водородных связей?

г) Использование какой из кодон-антикодоновых пар в биологическом синтезе белка наименее вероятно?

Почему?

80. Сколько богатых энергией фосфатных связей затрачивается на синтез белка из 200 остатков, если исходить из готовых аминокислот? -Приведите расчетные данные. ( У Вас должно получиться примерно 799 богатых энергией фосфатных связей).

81. Адапторная функция тРНК определяется ее способностью специфически взаимодействовать с определенными субстратами. Укажите их.

а) мРНК. г) аа-тРНК-синтетаза.

б) ДНК. д) Белки рибосомных частиц.

в) Аминокислота.

82. Укажите, какие источники энергии используются на отдельных этапах биосинтеза белка, подобрав к перечисленным прописными буквами положениям соответствующие строчные буквы (А-а).

А. Образование пептидных связей.

Б. Присоединение матричной РНК к 40S субчастице рибосомы.

В. Присоединение мет-тРНК к мРНК и субчастицам рибосомы.

Г. Перемещение рибосомы по мРНК на один кодон.

Д. Освобождение белка с рибосом.

Е. Присоединение аа-тРНК к аминоацильному центру.

а) Используется энергия АТФ.

б) Используется энергия ГТФ.

в) Используется энергия субстратов.

г) Без затраты энергии.

83. Укажите для процесса трансляции:

а) матрицу;

б) субстраты;

в) источники энергии;

г) адапторные молекулы;

д) частицы, являющиеся местом синтеза;

е) локализацию в клетке.

84. Выберите положения, правильно характеризующие регуляцию синтеза белка по механизму репрессии у прокариот.

а) Регуляция осуществляется с помощью корепрессоров.

б) В отсутствие корепрессора белок-регулятор не связывается с оператором.

в) В отсутствие корепрессора белок-регулятор связан с оператором.

г) Корепрессорами могут быть субстраты метаболических путей.

д) Корепрессорами могут быть конечные продукты метаболических путей.

е) В присутствии корепрессора РНК-полимераза транскрибирует структурные гены оперона.

85. Выберите, к каким из перечисленных изменений в структуре белка могут привести мутации по типу вставки одного нуклеотида.

а) Укорочение цепи на одну аминокислоту.

б) Удлинение полипептидной цепи на одну аминокислоту.

в) Синтез белка с одной измененной аминокислотой.

г) Синтез белка со "случайной" последовательностью аминокислот на участке, закодированном в ДНК за местом мутации.

86. Произошла делеция 25 нуклеотидов в структурном гене соматической клетки.

а) Наблюдается ли в этом случае сдвиг рамки прочтения информации гена в ходе трансляции?

б) Может ли такая мутация быть причиной наследственной болезни?

87. Гемоглобин представляет собой сложный белок гемопротеин, состоящий из a - и b -цепей, каждая из которых синтезируется на разных молекулах мРНК. Какие посттрансляционные превращения приводят к формированию функционально активного белка?