Подробное решение параграф 13 по биологии для учащихся 9 класса, авторов Т. М. Ефимова, А. О. Шубин, Л. Н. Сухорукова 2010
Вопросы внутри параграфа: Как образуются белки, необходимые клетке и организму?
Для поддержания массы тела и роста любого организма необходимо поступление из внешней среды белков, жиров и углеводов, витаминов, минеральных солей, воды. Обмен веществ начинается с поступления питательных веществ и газов. Например, на начальном этапе обмена веществ протекают процессы расщепления белков под действием ферментов в специальных органах (желудок, тонкий кишечник) или структурах (у одноклеточных организмов) до аминокислот с выделением энергии. На следующем этапе обмена является химические реакции синтеза собственных белков, ферментов, гормонов и других белковых структур с использованием энергии.
Какое строение имеет нуклеотид? Нуклеотид – это мономер нуклеиновых кислот, который состоит трех компонентов: азотистого основания, пятиуглеродистого сахара, остатка фосфорной кислоты.
Вспомните, какие азотистые основания называют комплементарными? Комплементарность – это универсальный принцип соответствия, лежащий в основе структуры и функционирования ДНК в клетке. В ДНК четыре азотистых основания: аденин (А), тимин (Т), цитозин (Ц), гуанин (Г). Принцип комплементарности обеспечивается водородными связями между азотистыми основаниями. Так тимин соответствует аденину, так как образует столько же водородных связей, что и аденин. По тому же принципу гуанин комплементарен цитозину. А=Т, Г=Ц.
Стр. 62. Вопросы и задания после §
1. Какие условия необходимы для синтеза белка?
Каждой клетке характерен собственный набор белков. Для синтеза белка необходимо следующее:
- строительный материал – аминокислоты;
- информация о порядке расположения аминокислот в полипептидной цепи;
- молекулы переносчики аминокислот;
- органоиды клетки, в которых осуществляется сборка белковой молекулы – рибосомы;
- энергия.
2. Какой процесс называется транскрипцией?
Процесс синтеза молекулы РНК, последовательность нуклеотидов которой точно соответствует последовательности нуклеотидов матрицы ДНК. Это первый этап биосинтеза белка. Данный процесс протекает ядре клетки?
3. Что представляет собой генетический код?
Это система записи информации о первичной структуре белка, представленная определенным сочетанием нуклеотидов и последовательностью их расположения в молекулах ДНК и м-РНК. Например, триплет ГЦЦ кодирует аминокислоту аланин, ГГЦ – глицин, и т.д. Существует 64 типа триплетов. Три триплета из 64 не кодируют никаких аминокислот, а определяют прекращение синтеза белка, поэтому их называют стоп-кодонами. Готовая м-РНК направляется в цитоплазму клетки из ядра через поры.
4. Какую роль в биосинтезе белка выполняют молекулы т-РНК?
т-РНК – это транспортная РНК. Она осуществляет транспорт аминокислот. Аминокислоты находятся в цитоплазме. Каждую аминокислоту необходимо доставить в то место, которое она должна занять в молекуле белка. Функцию доставки выполняют транспортные РНК. Каждая т-РНК может переносить только одну из 20 аминокислот, используемых в синтезе белка. Транспортные РНК узнают «свои» аминокислоты, присоединяют их к свободному концу молекулы. Это происходит с участием ферментов и энергии АТФ.
5. Каким образом информация о последовательности аминокислот в белке, заключённая в м-РНК, реализуется в белок?
Этот процесс реализуется в этапе, который называется трансляция. Рибосома имеет функциональный центр, где могут одновременно находиться лишь два триплета м-РНК. именно в нем осуществляется трансляция информации (от лат. «translatio» - передача), записанной на м-РНК, на «язык» аминокислот, в результате которой происходит наращивание белковой молекулы. т-РНК последовательно присоединяются по принципу комплементарности к своим триплетам м-РНК. положение каждой т-РНК определяется с помощью антикодона – триплета, расположенного на переднем участке молекулы. аминокислоты соединяются пептидными связями в том порядке, который записан на матрице синтеза – матричной РНК. полипептидная цепочка увеличивается по мере продвижения м-РНК через рибосому. Когда в рибосому попадает стоп-кодон м-РНК, сборка пептидной цепи заканчивается. В дальнейшем белок приобретает необходимую структуру: спирализуется или скручивается в глобулу и направляется в нужный отсек клетки для выполнения своих функций.
6. Правильно ли утверждать, что реакции пластического и энергетического обмена в клетке неразрывно связаны и происходят непрерывно? Ответ поясните.
Да. Все преобразования веществ в клетке делятся на два обменных процесса – пластический и энергетический. Энергетический обмен – это совокупность реакций расщепления сложных органических соединений до более простых. Этот процесс поставляет в организм множество промежуточных продуктов для синтеза собственных веществ, и идет с освобождением энергии, заключенной в сложных веществах, и накоплением ее в соединениях, свойственных клетке АТФ. Пластический обмен – это совокупность реакций синтеза сложных веществ из более простых с использование энергии АТФ, которая образовалась в энергетическом обмене. Энергия, высвобождающаяся в ходе реакций энергетического обмена, идет на реакции пластического обмена – на синтез веществ. И наоборот, энергетический обмен протекает при активном участии множества ферментов, синтезируемых клеткой в реакциях пластического обмена.
7. Объясните значение терминов «триплет», «антикодон», «трансляция».
Триплет или кодон – участок м-РНК, состоящий из трех последовательно расположенных нуклеотидов. Антикодон — триплет т-РНК, комплементарно соответствующий м-РНК. Трансляция – это рибосомный синтез белка из аминокислот с помощью м-РНК, протекающий в цитоплазме клеток.