Презентация на тему "Молекулярная биология"

Презентация: Молекулярная биология
Включить эффекты
1 из 28
Ваша оценка презентации
Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
5.0
1 оценка

Комментарии

Нет комментариев для данной презентации

Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.


Добавить свой комментарий

Аннотация к презентации

Презентационная работа по биологии на тему: "Молекулярная биология", адресованная учащимся старших классов и призванная рассказать, как решаются разные типы биологических задач на конкретных примерах с условием, рассуждением и решением.

Краткое содержание

  • Типы задач
  • Требования к решению задач
  • Первый тип задач
  • Второй тип задач
  • Третий тип задач на вычисление количества водородных связей
  • Четвертый тип задач определение длины, ДНК, иРНК
  • Биосинтез белка, генетический код
  • Пятый тип задач - определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода
  • Шестой тип задач - определение массы белка, количества аминокислот, нуклеотидов

Содержание

  • Презентация: Молекулярная биология
    Слайд 1

    Молекулярная биология изучает механизмы хранения и передачи наследственной информации.

    Задачи по молекулярной биологии встречаются в двух основных темах: нуклеиновые кислоты,генетический код.

  • Слайд 2

    Типы задач

    • Установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК, используя принцип комплементарности.
    • Вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, иРНК.
    • Вычисление количества водородных связей в цепи ДНК, иРНК.
    • Определение дины, массы ДНК, иРНК.
    • Определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода.
    • Определение массы ДНК, гена, белка, количества аминокислот, нуклеотидов.
    • Комбинированные .
  • Слайд 3

    Требования к решению задач

    • ход решения должен соответствовать последовательности процессов, протекающих в клетке
    • решать задачи осознано, обосновывать каждое действие теоретически
    • запись решения оформлять аккуратно, цепи ДНК, иРНК, тРНКпрямые, символы нуклеотидов четкие, расположены на одной линии по горизонтали
    • цепи ДНК, иРНК, тРНКразмещать на одной строке без переноса
    • ответы на все вопросы выписывать в конце решения
  • Слайд 4
  • Слайд 5

    Первый тип задач- задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК,

    антикодонов тРНК

    • Участок правой цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов:
    • А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т. Запишите последовательность нуклеотидов левой цепи ДНК.
    • Дано: ДНК А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т
    • Решение: ( нуклеотиды левой цепи ДНК подбираем по принципу комплементарности А-Т, Г-Ц)
    • ДНК А Г Т Ц Т А А Ц Т Г А Г Ц А Т
    • ДНК Т Ц А Г А Т Т Г А Ц Т Ц Г Т А
    • Ответ : левая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов Т-Ц-А-Г-А-Т-Т-Г-А-Ц-Т-Ц-Г-Т-А
  • Слайд 6

    Первый тип задач- задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК,

    антикодонов тРНК

    • Участок цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: Ц-Т-А-А-Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т-Г-А-Г. Запишите последовательность нуклеотидов иРНК.
    • Дано: ДНК Ц-Т-А-А- Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т- Г- А- Г
    • Решение: ( нуклеотиды иРНК подбираем по принципу комплементарности к ДНК : А-У, Г-Ц)
    • ДНК Ц Т А А Ц Ц А Т А Г Т Т Г А Г
    • иРНК Г А У УГ ГУА УЦ А А Ц УЦ
    • Ответ :иРНК имеет последовательность нуклеотидов Г-А-У-У-Г- Г-У-А-У-Ц-А-А-Ц-У-Ц
  • Слайд 7

    * Определите последовательность нуклеотидов иРНК, антикодоны молекул тРНК , если фрагмент ДНК имеет последовательность нуклеотидов

    • Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц
    • Дано: ДНК Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц
    • Решение: (нуклеотиды подбираем по принципу комплементарности А-У, Г-Ц под ДНК сначала строим иРНК, затем тРНК)
    • ДНК Г Ц Ц Т А Ц Т А А Г Т Ц
    • иРНК Ц Г Г А У Г А У УЦ А Г
    • тРНКГ Ц ЦУ А Ц У А А Г У Ц
    • Ответ :иРНК имеет последовательность нуклеотидов Ц Г Г А У Г А У У Ц А Г
    • антикодоны тРНКГ Ц Ц У А Ц У А А Г У Ц
  • Слайд 8

    Второй тип задач -на вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК,

    иРНК.

    • В одной молекуле ДНК нуклеотидов с тимином Т -22% . Определите процентное содержание нуклеотидов с А, Г, Ц по отдельности в этой молекуле ДНК.
    • Дано: Т -22%
    • Найти: % А, Г, Ц
    • Решение 1:
    • согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%.
    • Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%.
    • 22+22=44% ( А+Т)
    • 100- 44 =56% (Г+Ц)
    • Так как гуанин комплементарен цитозину, то их количество тоже равно, поэтому
    • 56 : 2 =28% (Г, Ц)

    Решение 2:

    • согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100% или А+Г и Т+Ц по 50 %
    • Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%.
    • следовательно 50 - 22=28% (Г, Ц, т.к. они комплементарны)
    • Ответ : А=22%, Г=28%, Ц=28%
  • Слайд 9

    Сколько содержится нуклеотидов А, Т, Г, во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 1500 нуклеотидов Ц, что составляет 30% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?

    Дано: Ц- 30% =1500 нуклеотидов

    Найти: количество нуклеотидов А, Т, Г

    Решение:

    • Так как Ц комплементарен Г и их количество равно, то Г =30%, что составляет 1500 нуклеотидов. согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%
    • А+Г и Т+Ц по 50 % следовательно 50-30=20% (А, Т). Составим пропорцию 30% - 1500
    • 20% - ?
    • 20х1500 : 30 =1000 нуклеотидов (А, Т)
    • Ответ: во фрагменте молекулы ДНК содержится: Г=1500 нуклеотидов, А=1000 нуклеотидов, Т=1000 нуклеотидов.
  • Слайд 10

    * Участок молекулы ДНК ( одна цепочка) содержит:

    • 150 нуклеотидов – А, 50 нуклеотидов – Т,
    • 300 нуклеотидов – Ц, 100 нуклеотидов - Г.

    Определите : количество нуклеотидов во второй цепи с А, Т, Г, Ц и общее количество нуклеотидов с А, Т, Ц, Г в двух цепях ДНК.

    Дано: нуклеотидов в 1-й цепи ДНК: А-150, Т-50, Ц-300, Г-100.

    Найти: А, Т, Ц, Г в двух цепях ДНК.

    Решение:

    • А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны, поэтому во второй цепи Т-150, А-50, Г-300, Ц-100
    • Всего нуклеотидов: А(150+50)+Т(50+150)+Г(300+100)+Ц(100+300)=1200
    • Ответ: нуклеотидов во второй цепи Т-150, А-50, Г-300, Ц-100;

    1200 нуклеотидов в двух цепях.

  • Слайд 11

    *В состав иРНК входят нуклеотиды: аденина 28%, гуанина 16%, урацила 24%. Определите процентный состав нуклеотидов в двуцепочечной молекулы ДНК, информация с которой «переписана» на иРНК

    Дано: нуклеотидов в иРНК: А-28%, У-24%, Г-16%.

    Найти: % А, Т, Ц, Г в ДНК.

    Решение:

    • Определяем процентное содержание цитозина в иРНК, учитывая, что сумма всех нуклеотидов иРНК составляет 100%:
    • 100 - ( 24+28+16) = 32% (Ц)
    • Учитывая принцип комплементарности ( А=Т, У=А, Г=Ц, Ц=Г), вычисляем процентный состав нуклеотидов цепи ДНК, с которой была списана информация на и РНК. Сумма всех нуклеотидов в двух цепях ДНК составляет 100%:
    • Т=28:2=14%, Г= 32:2=16%, А=24:2=12%, Ц=16:2=8%
    • Вторая цепочка ДНК является комплементарной первой, следовательно, в ней процентный состав нуклеотидов следующий:
    • А=14%, Ц=16%, Т=12%, Г=8%
    • В двуцепочечной ДНК процентное содержание нуклеотидов будет таким:
    • А = 12+14=26%, Т= 14+12=26%, Г=16+8=24%, Ц= 8+16=24%
    • Ответ: в двух цепях ДНК % состав нуклеотидов:Т -26%, А-26%, Г-24%, Ц-24%
  • Слайд 12

    *Третий тип задач на вычисление количества водородных связей.

    Две цепи ДНК удерживаются водородными связями. Определите число водородных связей в этой цепи ДНК, если известно, что нуклеотидов с аденином 12, с гуанином 20.

    • Дано: А-12, Г-20
    • Найти:водородных связей в ДНК
    • Решение:
    • А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны
    • Между А и Т двойная водородная связь, поэтому 12х2=24 связи
    • Между Г и Ц тройная водородная связь, поэтому 20х3=60 связей
    • 24+60=84 водородных связей всего
    • Ответ: 84 водородных связей.
  • Слайд 13

    *Четвертый тип задач определение длины, ДНК, иРНК

    Участок молекулы ДНК состоит из 60 пар нуклеотидов. Определите длину этого участка (расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0, 34 нм)

    • Дано: 60 пар нуклеотидов
    • Найти: длину участка
    • Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм
    • 60х0,34= 20,4 нм
    • Ответ: 20,4 нм
    • Длина участка молекулы ДНК составляет 510нм. Определите число пар нуклеотидов в этом участке.
    • Дано: длина участка ДНК 510нм
    • Найти: Определите число пар нуклеотидов
    • Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм
    • 510:0,34= 1500 нуклеотидов
    • Ответ: 1500 нуклеотидов
  • Слайд 14

    Число нуклеотидов в цепи ДНК равно 100. Определите длину этого участка

    • Дано: 100 нуклеотидов
    • Найти: длину участка
    • Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм , ДНК состоит из 2-х цепей значит 50 пар нуклеотидов.
    • 50х0,34=17нм

    Ответ: 17нм

    • Число нуклеотидов в цепи и-РНК равно 100. Определите длину этого участка
    • Дано: 100 нуклеотидов
    • Найти: длину участка
    • Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм , и-РНК состоит из одной цепи
    • 100х0,34=34нм

    Ответ: 34нм

  • Слайд 15

    « Биосинтез белка, генетический код»

    • на участке ДНК строится иРНК
    • иРНК переходит в цитоплазму
    • иРНК соединяется с рибосомой ( 2 триплета)
    • тРНК несет аминокислоту в рибосому
    • кодон иРНК комплементарен антикодону тРНК
    • в рибосоме из аминокислот образуется белок
    • ДНК- РНК- белок
    • 20 аминокислот - 64 триплета
    • ДНК -иРНК- тРНк
    • 3 нуклеотида =1 триплет =1 аминокислота = 1тРНК
  • Слайд 16

    Пятый тип задач - определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода.

    Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТГГАГТГАГТТА. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны тРНК и аминокислотную последовательность фрагмента молекулы белка.

    • Дано: ДНК Т-Г-Г-А-Г-Т-Г-А-Г-Т-Т-А
    • Найти:иРНК, тРНК и аминокислотную последовательность белка
    • Решение: на участке ДНК по принципу комплементарности (А-У, Г-Ц) построим иРНК, затем по цепи иРНК построим тРНК по принципу комплементарности ( А-У, Г-Ц)
    • ДНК Т- Г- Г- А- Г- Т- Г- А- Г- Т- Т- А
    • иРНК А-Ц-Ц-У- Ц- А- Ц- У- Ц- А- А- У
    • тРНК У- Г- Г- А -Г- У- Г -А- Г- У- У-А
    • иРНК разделим на триплеты и по таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка:
    • А-Ц-Ц тре, У-Ц-А сер, Ц-У-Цлей, А- А-У асн.
    • Ответ :иРНКА-Ц- Ц-У- Ц- А-Ц-У-Ц-А- А-У
    • тРНК У- Г -Г- А- Г-У- Г-А-Г- У- У-А
    • аминокислотную последовательность белка :тре, сер, лей, асн
  • Слайд 17

    *Участок молекулы ДНК имеет следующее строение:

    ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА

    Определите последовательность нуклеотидов соответствующего участка иРНК. Определите последовательность аминокислот в полипептиде, синтезируемом по иРНК. Как изме­нится последовательность аминокислот в полипептиде, если в результате мутации пятый нуклеотид в ДНК будет заменён на аденин? Ответ объясните.

    • Дано: ДНК ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА
    • Найти: аминокислотную последовательность исходного белка, мутированного
    • Решение:определим иРНК по принципу комплементарности
    • ДНК ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ- ЦАА
    • иРНК ЦЦУ- УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ
    • По таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка: про, три, тир, глн, вал
    • В результате мутации ДНК изменится , т.к. пятый нуклеотид в ДНК будет заменён на аденин
    • ДНК ГГА - ААЦ-АТА-ГТЦ- ЦАА
    • иРНК ЦЦУ- УУГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ
    • По таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность измененного белка: про, лей, тир, глн, вал,
    • Ответ: про, три, тир, глн, вал; про, лей, тир, глн, вал, так как изменился нуклеотид в ДНК, то изменился нуклеотид иРНК, изменилась аминокислота и структура белка.
  • Слайд 18

    * Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК- матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов АТАГЦТГААЦГГАЦТ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК.

    Дано: ДНК АТАГЦТГААЦГГАЦТ

    Найти:

    • нуклеотидную последовательность участка тРНК
    • аминокислоту, которую будет переносить тРНК

    Решение :

    • Так как тРНК синтезируются на ДНК, то построим тРНК по принципу комплементарности (А-У, Г-Ц)
    • ДНК А Т А Г Ц Т Г А А Ц Г Г А Ц Т
    • тРНК У А У Ц Г А Ц У УГ Ц Ц У Г А
    • Третий триплет ( антикодон тРНК) ЦУУ , соответствует кодону на иРНК ГАА (по принципу комплементарности), по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота ГЛУ, которую переносить данная тРНК.

    Ответ: тРНК УАУЦГАЦУУГЦЦУГА аминокислота ГЛУ

  • Слайд 19

    Шестой тип задач - определение массы белка, количества аминокислот, нуклеотидов.

    1. Фрагмент молекулы ДНК содержит 1230 нуклеотидных остатков. Сколько аминокислот будет входить в состав белка?

    • Дано: 1230 нуклеотидов
    • Найти: количество аминокислот
    • Решение:
    • Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотда, поэтому 1230:3= 410 аминокислот.
    • Ответ: 410 аминокислот.

    2. Сколько нуклеотидов содержит ген, кодирующий белок из 210 аминокислот?

    • Дано: 210 аминокислот
    • Найти: количество нуклеотидов
    • Решение:
    • Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотда, поэтому 210х3=630 нуклеотидов
    • Ответ: 630 нуклеотидов
  • Слайд 20

    *Определите число аминокислот , входящих в состав белка, число триплетов и число нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок, если в процессе трансляции участвовало 30 молекул тРНК.

    Дано:30 тРНК

    Найти: число аминокислот, триплетов, нуклеотидов в гене

    Решение:

    • 1тРНК=1 аминокислоте, поэтому аминокислот 30
    • 1 аминокислоте = 1 триплету, поэтому триплетов 30
    • 1 триплет = 3 нуклеотида, поэтому 30х3=90 нуклеотидов.

    Ответ: аминокислот 30, триплетов 30, 90 нуклеотидов

  • Слайд 21

    * Молекулярная масса полипептида составляет 40000. Определите длину кодирующего его гена, если молекулярная масса одной аминокислоты в среднем равна 100, а расстояние между соседними нуклеотидами в цепи ДНК составляет 0, 34 нм.

    • Дано: масса белка - 40000
    • масса аминокислоты - 100
    • расстояние между нуклеотидами 0,34нм
    • Найти: длину гена

    Решение:

    • Так как белок ( полипептид) состоит из аминокислот, найдем количество аминокислот 40000:100=400
    • 1 аминокислота=3 нуклеотида, 400х3=1200 нуклеотидов
    • Ген состоит из нуклеотидов. Длина гена 1200х0,34=408нм
    • Ответ: длина гена 408нм
  • Слайд 22

    Комбинированные задачи

    * Белок состоит из 100 аминокислот. Установите, во сколько раз молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты -110, а нуклеотида - 300.

    Дано:

    • 100 аминокислот,
    • молекулярная масса аминокислоты -110,
    • молекулярная масса нуклеотида - 300.
    • Найти : во сколько раз масса гена превышает массу белка.
    • Решение:
    • Так как ген - это участок ДНК, состоящий из нуклеотидов, то определим их количество: одну аминокислоту кодируют 3 нуклеотида ,
    • то 100х3=300 нуклеотидов.
    • Молекулярная масса белка 100х110=11000,
    • Молекулярная масса гена 300х300=90000
    • Молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка: 90000: 11000 =8 раз
    • Ответ : в 8 раз
  • Слайд 23

    Какую длину имеет участок молекулы ДНК, в котором закодирована первичная структура инсулина, если молекула инсулина содержит 51 аминокислоту, а один нуклеотид занимает 0,34 нм в цепи ДНК? Какое число молекул тРНК необходимо для переноса этого количества аминокислот к месту синтеза? (Следует учитывать, что одна тРНК доставляет к рибосоме одну аминокислоту.) Ответ поясните.

    Дано: 51 аминокислота, 1 нуклеотид 0,34 нм

    Найти: длину ДНК, число тРНК

    1)для кодирования одной аминокислоты необходимо 3 нуклеотида, 51 х 3 = 153 нуклеотида;

    2) участок ДНК имеет длину 0,34 х 153 = 52 нм

    3) одна тРНК переносит одну аминокислоту, поэтому тРНК51 молекула

    Ответ: длина ДНК 52 нм, число тРНК - 51

  • Слайд 24

    Энергетический обмен

    1. Подготовительный (в пищеварительном канале, лизосомах) крахмал глюкоза ( Е )

    2. Бескислородный « гликолиз» ( в цитоплазме) глюкоза 2 ПВК + 2АТФ

    3 . Кислородный «дыхание» ( в митохондриях) ПВК СО2 +Н 2О + 36 АТФ

    1 глюкоза = 38 АТФ

  • Слайд 25

    В процессе гликолиза образовалось 42 молекулы пировиноградной кислоты. Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется при полном окислении?

    Дано: 42 ПВК

    Найти: кол-во глюкозы, кол-во АТФ при полном окислении.

    Решение:

    1) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х молекул пировиноградной кислоты (ПВК), следовательно, гликолизу подверглось: 42 : 2 = 21 молекула глюкозы;

    2) при полном окислении одной молекулы глюкозы (бескислородный 2АТФ и кислородный этапы 36 АТФ) образуется 38 молекул АТФ;

    3) при окислении 21 молекулы образуется: 21 х 38 = 798 молекул АТФ.

    Ответ: 21 молекула глюкозы, 798 молекул АТФ

  • Слайд 26

    Деление клетки

    • митоз
    • мейоз
  • Слайд 27

    Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6 .10 -9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в ядре при овогенезе перед началом деления, в конце телофазы мейоза I и мейоза II. Объясните полученные результаты.

    Дано:46 хромосом = масса 6 .10 -9мг

    Найти: массу ДНК: перед началом деления, в конце телофазы мейоза I и мейоза II.

    Решение:

    1)перед началом деления в процессе репликации число ДНК удваивается и масса ДНК равна 2 • 6 .10 -9 = 12. 10 -9 мг;

    2) первое деление мейоза редукционное, число хромосом становится в 2 раза меньше, но каждая хромосома состоит из двух молекул ДНК (сестринских хроматид), поэтому в телофазе мейоза I масса ДНК равна 12 . 10 -9 : 2 = 6 . 10-9 мг;

    3)после мейоза II каждое ядро в клетке содержит однохроматидные хромосомы гаплоидного набора, поэтому в телофазе мейоза II масса ДНК равна 6 . 10-9 : 2 = 3. 10-9 мг.

    Ответ:масса ДНК перед началом деления 12. 10 -9мг, в конце телофазы мейоза I - 6 . 10-9мг, в конце телофазы мейоза II - 3. 10-9 мг

  • Слайд 28

    Список использованной литературы

Посмотреть все слайды

Сообщить об ошибке