Задача:
Синтез белка
Заполните пропуски в предложении. В поля для ответа внесите цифры без пробелов и знаков препинания.
Участок молекулы белка содержит 3 аминокислоты. Для синтеза этого участка потребовалось ______ нуклеотидов информационной РНК, образующих ______ триплета иРНК, и ______ транспортных РНК.
Решение:
Для решения этой задачи нам нужно вспомнить основные принципы синтеза белка (трансляции) и генетический код.
- Генетический код триплетен: это означает, что одна аминокислота кодируется последовательностью из трех нуклеотидов, которая называется триплетом или кодоном.
- Информационная РНК (иРНК) несет информацию о последовательности аминокислот в белке в виде кодонов.
- Транспортная РНК (тРНК) доставляет соответствующие аминокислоты к рибосоме, где происходит синтез белка. Каждая тРНК имеет антикодон, который комплементарен кодону на иРНК, и переносит одну конкретную аминокислоту.
Теперь применим эти знания к нашей задаче:
Участок молекулы белка содержит 3 аминокислоты.
1. Сколько нуклеотидов информационной РНК (иРНК) потребовалось?
Поскольку каждая аминокислота кодируется одним триплетом (3 нуклеотида), то для 3 аминокислот потребуется:
\(3 \text{ аминокислоты} \times 3 \text{ нуклеотида/триплет} = 9 \text{ нуклеотидов}\)
Однако, при синтезе белка всегда присутствует стоп-кодон, который не кодирует аминокислоту, но сигнализирует об окончании синтеза. Поэтому к 9 нуклеотидам, кодирующим аминокислоты, нужно добавить 3 нуклеотида стоп-кодона.
\(9 \text{ нуклеотидов (для аминокислот)} + 3 \text{ нуклеотида (стоп-кодон)} = 12 \text{ нуклеотидов}\)
Таким образом, для синтеза этого участка потребовалось 12 нуклеотидов информационной РНК.
2. Сколько триплетов иРНК образуется?
Если всего 12 нуклеотидов иРНК, и каждый триплет состоит из 3 нуклеотидов, то количество триплетов будет:
\(12 \text{ нуклеотидов} / 3 \text{ нуклеотида/триплет} = 4 \text{ триплета}\)
Эти 4 триплета включают 3 кодона для аминокислот и 1 стоп-кодон.
Таким образом, образуется 4 триплета иРНК.
3. Сколько транспортных РНК (тРНК) потребовалось?
Каждая тРНК доставляет одну аминокислоту. Поскольку в участке белка 3 аминокислоты, то потребуется 3 молекулы тРНК, каждая из которых принесет свою аминокислоту.
Стоп-кодон не кодирует аминокислоту, поэтому для него тРНК не требуется.
Таким образом, потребовалось 3 транспортных РНК.
Заполненное предложение:
Участок молекулы белка содержит 3 аминокислоты. Для синтеза этого участка потребовалось 12 нуклеотидов информационной РНК, образующих 4 триплета иРНК, и 3 транспортных РНК.
Ответ:
1243