Как решать задачи на биосинтез белка? 

Чтобы сдать ЕГЭ по биологии на 80+ баллов, нужно решить задания не только первой, но и второй части КИМа. Традиционно, самые “решаемые” задания - это №27, №28. Их можно научиться решать, если знать несколько основных правил и принципов. О них мы и будем говорить сегодня. 

 

Основные правила 

 

Итак, мы начинаем знакомство с основными правилами, которые важно использовать при работе с заданием №27. 

 

1. Синтез новых цепей идет с транскрибируемой цепи ДНК

 

Вспомните: молекула ДНК представляет собой двойную спираль, то есть состоит из двух цепей. Эти цепи имеют собственные названия и направления синтеза. Одна из цепей - транскрибируемая (матричная), другая - смысловая (кодирующая). Транскрибируемая цепь строится в направлении от 3’-конца к 5’-концу, смысловая - в направлении от 5’-конца к 3’-концу. 

 

Если в задании нужно синтезировать новую цепь, например иРНК, то в качестве матрицы (основы) для синтеза необходимо использовать транскрибируемую цепь ДНК. 

 

 

Любые виды РНК: информационная (иРНК), транспортная (тРНК), рибосомальная (рРНК) синтезируются с транскрибируемой цепи ДНК. 

 

Если в задании нужно синтезировать какую-либо РНК, то в качестве матрицы (основы) для ее синтеза берется транскрибируемая цепь ДНК. 

 

Чтобы определить последовательность аминокислот во фрагменте полипептида, нужно использовать молекулу иРНК. Зная нуклеотидную последовательность молекулы иРНК и используя таблицу генетического кода, можно определить аминокислотную последовательность полипептида. 

 

4. Кодоны иРНК в таблице генетического кода указаны в направлении от 5’-конца к 3’-концу

 

При работе с таблицей генетического кода необходимо учитывать, что в ней указаны кодоны иРНК в направлении от 5’-конца к 3’-концу. Соответственно, использовать другие триплеты в другом направлении при работе с этой таблицей нельзя. 

 

Помимо правил, для решения 27 задания нужно знать два принципа построения цепи ДНК - принцип комплементарности и принцип антипараллельности. 

 

1. Принцип комплементарности 

 

 

В процессе репликации (самоудвоения молекулы ДНК) синтез дочерних цепей идет на основе материнской цепи ДНК. При построении новых цепей ДНК нуклеотиды дочерней цепи подбираются не спонтанно, а избирательно - в строгом соответствии с последовательностью нуклеотидов в материнской цепи ДНК. Иными словами, если в исходной цепи встречается определенный нуклеотид, то в дочерней цепи ему будет соответствовать другой определенный нуклеотид. 

 

Комплементарны друг другу следующие нуклеотиды: 

 

• адениловый нуклеотид - тимидиловый нуклеотид (А-Т); 

• гуаниловый нуклеотид - цитидиловый нуклеотид (Г-Ц). 

 

Принцип комплементарности используется не только при построении дочерних цепей ДНК, но и при построении любых новых молекул нуклеиновых кислот. Ниже приводится схема соответствия друг другу нуклеотидов разных молекул нуклеиновых кислот. 

 

(Нарисовать схему)

 

 

2. Принцип антипараллельности

 

 

Выше мы уже обсуждали, что молекула ДНК состоит из двух цепей, каждая из которых имеет свой направление синтеза. Важно запомнить, что транскрибируемая цепь строится в направлении от 3’-конца к 5’-концу, а смысловая - в направлении от 5’-конца к 3’-концу. Направление синтеза разное, поэтому говорят, что цепи антипараллельны. 

 

При синтезе дочерней цепи ДНК на основе материнской важно помнить не только про избирательное соединение нуклеотидов, но и про антипараллельность цепей. То есть, если у нас есть одна цепь ДНК с определенной последовательностью нуклеотидов, то при синтезе с нее новой цепи ДНК нужно воспользоваться принципом комплементарности, а также правильно указать направления цепей в соответствии с принципом антипараллельности. Например, если исходная цепь имела направление 3՛-5՛, то дочерняя цепь будет иметь направление 5՛-3՛. 

 

Обратите внимание: в данном случае цепи не нужно переориентировать, “отзеркаливать”. Необходимо указать направление дочерней цепи антипараллельно исходной. 

 

Принцип антипараллельности также используется не только при построении дочерних цепей ДНК, но и при построении любых новых молекул нуклеиновых кислот. 

 

С основными правилами и принципами, которые нужно знать для решения задания №27 мы познакомились. Они помогут вам научиться решать простейшие задачи на биосинтез белка. Однако на реальном экзамене в задании №27 бывает много подвохов, о которых мы поговорим в следующий раз. До встречи!