Определение средней длины и средней молекулярной массы ДНК

Вычисление длины и молекулярной массы ДНК

Видео:Биология| Задача по молекулярной биологииСкачать

Задача 103.
Вычислите массу (в граммах) двойной спирали ДНК, имеющей длину, равную расстоянию от Земли до Луны (384 000 км).
Решение:
молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль;
один шаг это полный виток спирали ДНК – поворот на 360 °С;
один шаг составляют 10 пар нуклеотидов;
длина одного шага – 3,4 нм;
расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм;
в 1 м = 10⁹ нм;
в 1 км = 10¹¹ нм;
384 000 = 384 ^. 10¹⁴ нм.

Тогда

Количество нуклеотидов в одной спирали ДНК будет составлять:

количество нуклеотидов = (384 ^. 10¹⁴)/ 0,34 = 112941176470588220 или 1,13 ^.10¹⁷ шт.

масса 1 спирали ДНК будет сотавлять:

Видео:ДНК и РНКСкачать

масса спирали ДНК = (1,13 ^.10¹⁷) ^. 345 = 38964705882352935000 или 3,9 ^.10¹⁹ г.

Отсюда

Масса ДНК = (3,9 ^.10¹⁹) ^. 2 = 77929411764705870000 или 7,8 ^.10¹⁹ г.

Ответ: 7,8 ^.10¹⁹ г.

Задача 104.
В молекуле ДНК 30% гуаниловых нуклеотидов. Определите процентное содержание Ц, Т, А и длину молекулы ДНК, если в ней всего 600 нуклеотидов.
Решение:
В соответствии с принципом комплементарности количество Г равно количеству Ц, т.е. Г = Ц = 30%. Тогда их совместное количество: Г + Ц = 60%, а количество
А + Т = 100 — 60 = 40%, а в отдельности А = Т = 40 : 2 = 20%. Длина молекулы ДНК определяется количеством нуклеотидов в одной цепи (т.е. количеством пар нуклеотидов) умноженным на длину нуклеотида. В ДНК 600 нуклеотидов (шт.) или 300 пар, расстояние между соседними парами 0,34 нм, следовательно длина молекулы ДНК будет:

300 х 0,34 = 102 нм.

Видео:Биология с нуля. Задачи на длину и массу ДНК, РНК и белков.Скачать

Ответ: Г = 30%, Ц = 30%, А = 20%, Т = 20%; длина ДНК 102 нм.

Задача 105.
Вычислите среднюю длину (в нанометрах) и среднюю молекулярную массу генов, координирующих: а) тРНК (90 мононуклеотидных остатков); б) рибонуклеазу (124 аминокислотных остатка); в) миозин (1800 аминокислотных остатков).
Решение:
Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм;
молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль.

а) тРНК (90 мононуклеотидных остатков)

Ген, контролирующий тРНК, содержит в два раза больше мононуклеотидных остатков, значит, количество нуклеотидов будет 180 (90 • 2 = 180).

Тогда

Длина гена = 180 ^. 0,34 = 61,2 нм.
Средняя молекулярная масса гена = 180 ^. 345 = 62100 г/моль.

Видео:Мастер-класс "Решение генетических задач по теме "Молекулярные основы наследственности"Скачать

б) рибонуклеаза (124 аминокислотных остатка)

Каждую аминокислоту контролирует кодон, состоящий из трех нуклеотидов. Поэтому участок одной спирали ДНК будет состоять из 372 нуклеотидов (124 ^. 3 = 372), а ген, с учетом того, что ДНК состоит из двух спиралей, будет содержать 744 нуклеотида (372 ^. 2 = 744).

Тогда

Длина гена = 744 ^. 0,34 = 252,96 нм.

Средняя молекулярная масса гена = 744 ^. 345 = 256680 г/моль.

Видео:3 ЗАДАНИЕ: научись считать ДНК, хромосомы, нуклеотиды, экологические пирамиды и не только!Скачать

в) миозин (1800 аминокислотных остатков)

Каждую аминокислоту контролирует кодон, состоящий из трех нуклеотидов. Поэтому иРНК будет состоять из 5400 нуклеотидов (1800 ^. 3 = 5400), а ген, с учетом того, что ДНК состоит из двух спиралей, будет содержать 10800 нуклеотида (5400 ^. 2 = 10800).

Тогда

Длина гена = 10800 ^. 0,34 = 3672 нм.

Средняя молекулярная масса гена = 10800 ^. 345 = 3726000 г/моль.

Определение первичной структуры полипептида по кодирующей цепи ДНК

Видео:Структура ДНКСкачать

Задача 106.
На участке левой (условно) цепи ДНК нуклеотиды расположены в такой последовательности: АТАГТТАААТТТАЦА. Какую первичную структуру имеет полипептид, если кодирующей является правая цепь ДНК? Что произойдет с белком, если выпадет пятый нуклеотид?
Решение:
1. Первичная структура белка

1-я цепь ДНК: АТАГТТАААТТТАЦА
2-я цепь ДНК: ТАТЦААТТТАААТГТ

иРНК: АУА ГУУ ААА УУУ АЦА
полипептид: Иле-Вал-Лиз-Фен-Тре

2. Первичная структура полипептида после выпадения 5-го нуклеотида

2-я цепь ДНК: ТАТ ЦАТ ТТА ААТ ГТ
иРНК: АУА ГУА ААУ УУА ЦА
полипептид: Иле-Вал-Асп-Лей