6. Решение задач шестого типа

• Основная информация:

• Два основных способа деления клеток — митоз и мейоз.

• Изменение генетического набора в клетке во время митоза и мейоза.

• Задача: в клетке животного диплоидный набор хромосом равен 34. Определите количество молекул ДНК перед митозом, после митоза, после первого и второго деления мейоза.

• Решение: По условию, 2n=34. Генетический набор:

перед митозом 2n4c, поэтому в этой клетке содержится 68 молекул ДНК;

после митоза 2n2c, поэтому в этой клетке содержится 34 молекулы ДНК;

после первого деления мейоза n2c, поэтому в этой клетке содержится 34 молекул ДНК;

после второго деления мейоза nc, поэтому в этой клетке содержится 17 молекул ДНК.

• Оформление:

Дано: 2n=34 хр-мы	Решение: До начала любого деления 2n2c, где n - хромосом, с – число ДНК, =>, с=34 молекулы. Любому делению предшествует интерфаза, когда происходит самоудвоение молекул ДНК, =>, 2n4c, =>, 34 хромосомы и 68 молекул ДНК. В ходе митоза клетка делится на 2 идентичные клетки, =>, 2n2с,=> 34 хромосомы и 34 молекулы ДНК. В конце мейоза I число хромосом уменьшается в 2 раза, =>, n2c, =>, 17 хромосом и 34 молекулы ДНК. В конце мейоза II число молекул ДНК уменьшается в 2 раза, =>, nc, =>, 17 хромосом и 17 молекул ДНК.
Найти: ДНК перед митозом -? ДНК после митоза -? ДНК после мейоза I -? ДНК после мейоза II -?
Ответ: 68; 34; 34; 17.

7. Решение задач седьмого типа

• Основная информация:

• Что такое обмен веществ, диссимиляция и ассимиляция.

• Диссимиляция у аэробных и анаэробных организмов, ее особенности.

• Сколько этапов в диссимиляции, где они проходят, какие химические реакции проходят во время каждого этапа.

• Задача: в диссимиляцию вступило 10 молекул глюкозы. Определите количество АТФ после гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.

• Решение: запишем уравнение гликолиза: С₆Н₁₂О₆ = 2ПВК + 4Н + 2АТФ. Поскольку из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ПВК и 2АТФ, следовательно, синтезируется 20 АТФ. После энергетического этапа диссимиляции образуется 36 молекул АТФ (при распаде 1 молекулы глюкозы), следовательно, синтезируется 360 АТФ. Суммарный эффект диссимиляции равен 360+20=380 АТФ.

• Оформление:

Дано: Глюкоза=10 молекул	Решение: Диссимиляция = гликолиз (без участия О2) + дыхание (с участиемО2) Гликолиз: С6Н12О6 = 2ПВК + 4Н + 2АТФ. 1 молекула глюкозы → 2 молекулы АТФ 10 молекул глюкоза → 20 молекул АТФ Дыхание (ЭЭ): ПВК=Н2О+СО2+36 АТФ 1 молекула глюкозы → 36 молекул АТФ 10 молекул глюкозы → 360 молекул АТФ Диссимиляция: 20 АТФ + 360 АТФ = 380 АТФ
Найти: АТФ после гликолиза - ? АТФ после ЭЭ - ? АТФ всего - ?
Ответ: 20; 360; 380.

Примеры задач для самостоятельного решения

1. В молекуле ДНК содержится 31% аденина. Определите, сколько (в %) в этой молекуле содержится других нуклеотидов.

2. В трансляции участвовало 50 молекул т-РНК. Определите количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

3. Фрагмент ДНК состоит из 72 нуклеотидов. Определите число триплетов и нуклеотидов в иРНК, а также количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка.

4. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ГГЦТЦТАГЦТТЦ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка (для этого используйте таблицу генетического кода).

5. Фрагмент и-РНК имеет следующее строение: ГЦУААУГУУЦУУУАЦ. Определите антикодоны т-РНК и последовательность аминокислот, закодированную в этом фрагменте. Также напишите фрагмент молекулы ДНК, на котором была синтезирована эта и-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).

6. Фрагмент ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов АГЦЦГАЦТТГЦЦ. Установите нуклеотидную последовательность т-РНК, которая синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК, если третий триплет соответствует антикодону т-РНК. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

7. В клетке животного диплоидный набор хромосом равен 20. Определите количество молекул ДНК перед митозом, после митоза, после первого и второго деления мейоза.

8. В диссимиляцию вступило 15 молекул глюкозы. Определите количество АТФ после гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.

9. В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК. Определите количество АТФ после энергетического этапа, суммарный эффект диссимиляции и количество молекул глюкозы, вступившей в диссимиляцию.

10. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и анафазе мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.

Ответы:

1. Т=31%, Г=Ц= по 19%.

2. 50 аминокислот, 50 триплетов, 150 нуклеотидов.

3. 24 триплета, 24 аминокислоты, 24 молекулы т-РНК.

4. и-РНК: ЦЦГ-АГА-УЦГ-ААГ. Аминокислотная последовательность: про-арг-сер-лиз.

5. Фрагмент ДНК: ЦГАТТАЦААГАААТГ. Антикодоны т-РНК: ЦГА, УУА, ЦАА, ГАА, АУГ. Аминокислотная последовательность: ала-асн-вал-лей-тир.

6. т-РНК: УЦГ-ГЦУ-ГАА-ЦГГ. Антикодон ГАА, кодон и-РНК — ЦУУ, переносимая аминокислота — лей.

7. 2n=20. Генетический набор:

перед митозом 40 молекул ДНК;

после митоза 20 молекулы ДНК;

после первого деления мейоза 20 молекул ДНК;

после второго деления мейоза 10 молекул ДНК.

8. Поскольку из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ПВК и 2АТФ, следовательно, синтезируется 30 АТФ. После энергетического этапа диссимиляции образуется 36 молекул АТФ (при распаде 1 молекулы глюкозы), следовательно, синтезируется 540 АТФ. Суммарный эффект диссимиляции равен 540+30=570 АТФ.

9. В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК, следовательно, распалось 3 молекулы глюкозы. Количество АТФ после гликолиза — 6 молекул, после энергетического этапа — 108 молекул, суммарный эффект диссимиляции 114 молекул АТФ.

Приложение