ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ, ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Transcript

1 ΕΙΚΟΝΑ 2.4 ΣΤΑΔΙΑ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗΣ σ ε λ ί δ α 1

2 ΕΙΚΟΝΑ 4.2β ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Να συμπληρώσετε τα κενά πλαίσια της εικόνας με την κατάλληλη λέξη ή φράση 2. Να γράψετε τον προσανατολισμό της μετακίνησης του ριβοσώματος κατά μήκος του mrna. 3. Να περιγράψετε τα στάδια 1, 2 και 3 της εικόνας αυτής καθώς και το στάδιο 4 που ακολουθεί κατά τη γνώμη σας. 4. Σύμφωνα με την εικόνα παρατηρούμε ότι κάθε αμινοξύ μεταφέρεται από κάποιο trna και μάλιστα υπάρχει μια αντιστοίχιση τριών βάσεων με ένα αμινοξύ. Εξηγείστε γιατί συμβαίνει αυτό. 5. Σύμφωνα με το μήνυμα (mrna) που σας δίνεται, να γράψετε μία αλληλουχία της κωδικής αλυσίδας του DNA που κωδικοποιεί τη μικρή αυτή αλυσίδα αμινοξέων. σ ε λ ί δ α 2

3 ΕΙΚΟΝΑ 4.3 Η πρωτεϊνοσύνθεση είναι μια «οικονομική διαδικασία» ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 1. Να σημειώσετε τον προσανατολισμό του mrna και να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. 2. Να δείξετε με ένα οριζόντιο βέλος την κατεύθυνση της μετάφρασης. 3. Πως ονομάζεται ο σχηματισμός που απεικονίζεται και από ποιες δομές και μόρια απαρτίζεται; 4. Να σημειώσετε το αμινικό άκρο της πολυπεπτιδικής αλυσίδας που σχηματίζεται. 5. Να αναφέρετε αν κατά τον σχηματισμό της πολυπεπτιδικής αλυσίδας εφαρμόζεται ο κανόνας της συμπληρωματικότητας των βάσεων και μεταξύ ποιων μορίων; σ ε λ ί δ α 3

4 ΠΡΟΣΘΕΤΟ ΥΛΙΚΟ: Α) Βίντεο όπου παρουσιάζεται η διαδικασία της μετάφρασης Τροποποιημένο στα Ελληνικά από Κ. Καλόσακα σ ε λ ί δ α 4

5 Δ. ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ_Θα πρέπει να γνωρίζετε: Πώς προέκυψε ότι ο γενετικός κώδικας είναι κώδικας τριπλέτας; Γιατί η σύνθεση πρωτεϊνών ονομάζεται και μετάφραση, Πού πραγματοποιείται η μετάφραση μέσα στο κύτταρο και ποιες είναι οι απαραίτητες προϋποθέσεις για να ολοκληρωθεί; Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ προκαρυωτικού και ευκαρυωτικού κυττάρου αναφορικά με τη διαδικασία της μετάφρασης; Ποια είναι τα γονίδια που δεν μεταφράζονται αλλά μόνο μεταγράφονται σε ποιες κατηγορίες γονιδίων ανήκουν; ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ 1. Τι είναι το ριβόσωμα, ποια είναι η σύστασή του και ποιος είναι ο ρόλος του; 2. Ποια είναι τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της δομής των trna και ποιος είναι ο ρόλος τους; 3. Τι απαιτείται για την πραγματοποίηση της μετάφρασης να υπάρχει μέσα στο κύτταρο; 4. Τι ονομάζεται σύμπλοκο έναρξης της μετάφρασης; 5. Πώς ξεκινά η διαδικασία της μετάφρασης και τι είναι αυτό που καθορίζει τη λήξη της; 6. Πότε δημιουργείται ο πρώτος πεπτιδικός δεσμός κατά τη μετάφραση και τι σηματοδοτεί αυτό το γεγονός; 7. Πόσες φορές και μεταξύ ποιων μορίων εφαρμόζεται ο κανόνας συμπληρωματικότητας των βάσεων κατά τη διαδικασία της μετάφρασης; 8. Τι ονομάζουμε μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις; 9. Πώς ρυθμίζεται η ποσότητα της παραγόμενης πρωτεΐνης; 10. Ποια είναι τα βασικά χαρακτηριστικά του γενετικού κώδικα; 11. Τι είναι το πολύσωμα; σ ε λ ί δ α 5

6 3 ο ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Να σημειώσετε την σωστή απάντηση στις ακόλουθες ερωτήσεις και να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. 1. Τα κύτταρα ενός οργανισμού διαφέρουν στη δομή και στη λειτουργία τους εξαιτίας διαφορών στο είδος: α) των μορίων mrna β) των γονιδίων γ) των μορίων t-rna 2. Αν το τμήμα του γονιδίου που αντιστοιχεί στο πλαίσιο ανάγνωσης του mrna αποτελείται από 600 νουκλεοτίδια, τότε ο αριθμός αμινοξέων που κωδικοποιείται από αυτό είναι: α) 99 β) 100 γ) 200 (θεωρούμε ότι δεν απομακρύνθηκε αμινοξύ από το αμινικό άκρο) 3. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει την σύσταση, επί τοις εκατό, των αζωτούχων βάσεων σε ένα μόριο DNA και στο mrna που μεταγράφηκε. Αζωτούχες βάσεις Α G C T U Aλυσίδα Ι DNA Αλυσίδα ΙΙ DNA mrna Να βρείτε ποια αλυσίδα του DNA είναι η μεταγραφόμενη. 4. Σε ένα ευκαρυωτικό κύτταρο όλες οι λειτουργίες του κεντρικού δόγματος της Βιολογίας πραγματοποιούνται: α) στα μιτοχόνδρια β) στον πυρήνα γ) στο κυτταρόπλασμα 5. Να αναφέρετε ποιες αλληλουχίες του DNA συνδέονται με τη διαδικασία μεταγραφής ενός γονιδίου; σ ε λ ί δ α 6

7 4 ο ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Να σημειώσετε την σωστή απάντηση στις ακόλουθες ερωτήσεις 1. Ο όρος γονιδιακή έκφραση σημαίνει συνήθως: α) τη μεταγραφή και τη μετάφραση ενός γονιδίου β) τη διαδικασία της μετάφρασης γ) τη συνολική διαδικασία με την οποία ένα γονίδιο που κωδικοποιεί trna, ενεργοποιείται για να παράγει μια πρωτεΐνη δ) τη διαδικασία της μεταγραφής 2. Ο μεταγραφόμενος κλώνος του DNA: α) στο 5 άκρο του έχει το κωδικόνιο έναρξης AUG και στο 3 άκρο του ένα από τα κωδικόνια λήξης β) στο 3 άκρο του έχει το κωδικόνιο έναρξης TAC και στο 5 άκρο του ένα από τα κωδικόνια λήξης γ) τα κωδικόνια έναρξης και λήξης, μπορούν να βρίσκονται σε οποιοδήποτε άκρο του δ) τίποτα από τα παραπάνω 3. Η τριάδα των βάσεων 3 TGA-5 καθορίζει την ένταξη του αμινοξέος θρεονίνη στην πολυπεπτιδική αλυσίδα. Ο συνδυασμός που δίνει τις σωστές τριάδες βάσεων για το αμινοξύ θρεονίνη στο mrna και το trna αντίστοιχα είναι: α) ACT UGA β) ACU UGA γ) UCU AGA δ) UGU ACU 4. Οι μεταγραφικοί παράγοντες : α) συντίθενται στον πυρήνα β) συνδέονται στον χειριστή γ) δεν υπάρχουν στους προκαρυωτικούς οργανισμούς δ) βοηθούν την λειτουργία της RNA πολυμεράσης Να χαρακτηρίσετε με (Σ) σωστό ή με (Λ) λάθος τις παρακάτω προτάσεις 1. Πολλά ριβοσώματα κινούνται κατά μήκος του mrna ταυτόχρονα καθώς αυτό μεταφράζεται. 2. Στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς υπάρχουν τρία είδη RNA πολυμερασών. 3. Η πρωτεινοσύνθεση στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς γίνεται στο κυτταρόπλασμα, στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες. σ ε λ ί δ α 7

8 4. Η αντιγραφή της διακεκομμένης αλυσίδας DNA στο παρακάτω μόριο γίνεται με ασυνεχή τρόπο, (Το βέλος είναι θέση έναρξης της αντιγραφής) _ 5 5. Στα κύτταρα του σπλήνα περιέχονται γονίδια για την σύνθεση των αιμοσφαιρινών 6. Τα ριβονουκλεοπρωτεινικά σωματίδια καταλύουν την δημιουργία φωσφοδιεστερικών δεσμών. 7. Η μετακίνηση των ριβοσωμάτων γίνεται προς το 5 άκρο του mrna. 8. Οι μεταγραφικοί παράγοντες βρίσκονται μόνο στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. 9. Τρία συνεχόμενα νουκλεοτίδια της αλυσίδας του DNA κωδικοποιούν πάντα ένα αμινοξύ 10. Όλα τα γονίδια οποιουδήποτε οργανισμού, πρέπει οπωσδήποτε να περιέχουν κωδικόνιο έναρξης και κωδικόνιο λήξης 11. Τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού παρόλο που είναι δομικά όμοια έχουν λειτουργικές διαφορές. 12. Η ωρίμανση του mrna είναι ένα επίπεδο γονιδιακής ρύθμισης στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. 13. Αν η περιοχή του mrna που μεταφράζεται αποτελείται από 105 κωδικόνια τότε η πρωτεΐνη που θα παραχθεί θα έχει 103 αμινοξέα. σ ε λ ί δ α 8

9 ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Μία πρωτεΐνη αποτελείται από 120 αμινοξέα και κωδικοποιείται από γονίδιο 1000 ζ.β. Το σύνολο των νουκλεοτιδίων των 3 και 5 αμετάφραστων περιοχών είναι 54 και το γονίδιο αποτελείται από 27 εσώνια. α) να βρείτε το συνολικό μήκος των εσωνίων και των εξωνίων β) πόσα μόρια νερού έχασε το κύτταρο κατά τη διαδικασία της ωρίμανσης γ) ποιο ποσοστό του ώριμου mrna αποτελεί το πλαίσιο ανάγνωσης 2. Η ακόλουθη αλληλουχία βάσεων αποτελεί τμήμα βακτηριακού mrna, το οποίο μεταφράζεται πλήρως για τη σύνδεση αμινοξέων σε πρωτεΐνη. 3 AUGCGUUAGUUAAUU 5 α) να εξηγήσετε τα χαρακτηριστικά του γενετικού κώδικα σύμφωνα με τα οποία αυτή η αλληλουχία των βάσεων του mrna καθορίζει την αλληλουχία των αμινοξέων στην πρωτεΐνη και να γράψετε την αλληλουχία των αμινοξέων που προκύπτει από τη μετάφρασή της. 3. Να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα με (+) και (-) ανάλογα με το αν τα ευκαρυωτικά και τα προκαρυωτικά κύτταρα διαθέτουν ή όχι τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά που αναγράφονται Υποκινητής Πρωταρχικά τμήματα RNA Διακεκομμένα γονίδια Επιδιορθωτικά ένζυμα Κυτταρική διαφοροποίηση πολύσωμα Ευκαρυωτικά κύτταρα Προκαρυωτικά κύτταρα σ ε λ ί δ α 9

10 4. Να αναφέρετε ποιοι δεσμοί αναπτύσσονται στο σύμπλοκο έναρξης της πρωτεινοσύνθεσης. 5. Ένα τριπεπτίδιο έχει πρωτοταγή δομή: Τρυπτοφάνη-ιστιδίνη-λυσίνη Να βρείτε ποιο είναι το πλαίσιο ανάγνωσης (το τμήμα που αντιστοιχεί σε ότι μεταφράζεται σε αμινοξέα) στην κωδική αλυσίδα του γονιδίου που το κωδικοποιεί. 6. Η αλληλουχία ενός μορίου mrna που περιέχει πληροφορία για τη σύνθεση μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας σε ένα βακτηριακό κύτταρο είναι η εξής: 5 - AAAGGAUGGCGUAUCCCAUG.UGCGCGUGAUUUAAAA-3 Να βρείτε την πρωτοταγή δομή της πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Να χρησιμοποιήσετε το γενετικό κώδικα. 7. Δίνεται η αλληλουχία των βάσεων ενός βακτηριακού γονιδίου που κωδικοποιεί μια πολυπεπτιδική αλυσίδα και η θέση του υποκινητή του: Αλυσίδα Ι. AAATTGTACAATGTTTAA.GGGACTGTATTT.. Αλυσίδα ΙI. TTT AACATGTTACAAATT.CCCTGACATAAA.. Αλληλουχία Υποκινητή α. Να γράψετε το mrna που θα προκύψει από τη μεταγραφή. β. Να σημειώσετε τα 5 και 3 άκρα στο mrna και στο DNA σ ε λ ί δ α 10

11 8. Δίνεται η παρακάτω ακολουθία βάσεων σε ένα μεταγραφόμενο κλώνο του DNA: 3 AAGTACGGCTAGGGCAACGCGTCCCACATCTTT - 5 α) Να γραφεί η ακολουθία του mrna που μπορεί να μεταγραφεί καθώς και η περιοχή που αντιστοιχεί στο λειτουργικό mrna. β) να γραφούν τα t-rna και να υπολογισθεί ο αριθμός του πεπτιδίου που προκύπτει από το παραπάνω τμήμα του DNA. 9. Δίνεται τμήμα μορίου DNA ευκαρυωτικού κυττάρου που περιέχει ασυνεχές γονίδιο: GAATTCATGTTTCCCCAGGTTTAAGAATTC CTTAAGTACAAAGGGGTCCAAATTCTTAAG Το οποίο είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση του παρακάτω πεπτιδίου, που δεν έχει υποστεί καμία τροποποίηση: H 2 N- μεθειονίνη-φαινυλαλανίνη-βαλίνη COOH Να γράψετε την κωδική και τη μη κωδική αλυσίδα του γονιδίου σ ε λ ί δ α 11