Задачі з молекулярної біології
.rtfРОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ З МОЛЕКУЛЯРНОЇ БІОЛОГІЇ
Під час розв’язання таких задач необхідно пам’ятати, що:
· довжина одного нуклеотида, або відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм;
· середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць;
· середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 100 умовних одиниць;
· молекула білка в середньому складається з 200 амінокислот;
· кожну амінокислоту в білковій молекулі кодує триплет нуклеотидів і-РНК (під час трансляції);
· для визначення довжини гена (l) враховують кількість нуклеотидів, яка міститься в одному ланцюзі ДНК;
· для визначення молекулярної маси гена (Mr) враховують кількість нуклеотидів, що міститься у двох ланцюгах ДНК;
· трансляція здійснюється згідно з генетичним кодом;
· для всіх ДНК виконується правило Чаргаффа: А=Т; Г=Ц;
· А+Г = Т+Ц (вміст пуринових азотистих основ – аденіну і гуаніну – дорівнює вмісту піримідинових азотистих основ – тиміну і цитозину);
· сума всіх нуклеотидів в молекулі ДНК або РНК (А+Т+Г+Ц чи А+У+Г+Ц) становить 100%.
Задача № 1. Альбумін сироватки крові людини має молекулярну масу 68400. Визначітькількість амінокислотних залишків у молекулі цього білку.
68400 : 100 = 684 (амінокислот у молекулі альбуміну).
Відповідь. 684
Задача № 2 На фрагменті одного ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в послідовності, наведеній нижче. … АГТАЦГГЦАТГТАГЦ …Намалюйте схему структури дволанцюгової молекули ДНК. Якою є довжина в нанометрах цього фрагменту? Якою є маса дволанцюгового фрагменту? Розвязання:Керуючись властивістю ДНК, здатністю до самовідтворення (реплікації), в основі якого лежить комплементарність, запишемо схему дволанцюгової ДНК:
ДНК: |
|
А |
Г |
Т |
|
А |
Ц |
Г |
|
Г |
Ц |
А |
|
Т |
Г |
Ц |
|
А |
Г |
Ц |
|
||||||
|
|
| |
| |
| |
|
| |
| |
| |
|
| |
| |
| |
|
| |
| |
| |
|
| |
| |
| |
|
||||||
|
|
Т |
Ц |
А |
- |
Т |
Г |
Ц |
- |
Ц |
Г |
Т |
- |
А |
Ц |
Г |
- |
Т |
Ц |
Г |
- |
2. Довжина одного нуклеотиду, або відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм. Довжина дволанцюгового фрагмента дорівнює довжині одного ланцюга.
l = 15 х 0,34 = 5,1 (нм) (15 - кількість нуклеотидів в одному ланцюгу).
3. Середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць, молекулярна маса фрагмента ДНК: Мr = 345 х 15 = 5175 (30 – кількість нуклеотидів у 2 ланцюгах).
Відповідь. Другий ланцюг фрагмента ДНК має таку структуру: ТЦА – ТГЦ – ЦГТ – АЦГ – ТЦГ ; довжина фрагмента ДНК – 5,1 нм; молекулярна маса фрагмента ДНК – 5175.
Задача 3. У молекулі ДНК 120 гуанілових нуклеотидів, що становить 15% від загальної кількості. Визначіть кількість інших нуклеотидів, довжину і масу цієї молекули ДНК.
Розв’язання:
Г=Ц, тому Г+Ц=120*2=240, або 30%, тоді зможемо знайти загальну кількість нуклеотидів, склавши пропорцію:
240 – 30%
x – 100%
x=240*100/30=800
Знаходимо Т+А=800-240=560, а Т=А=560:2=280.
Загальна кількість 800 нуклеотидів, кількість пар 400, тому LДНК=400*0,34=136 нм.
MДНК=345*800=276000.
Задачі для самостійного розв’язання
-
Некодогенний ланцюг молекули ДНК має наступну структуру: ГАГ АГГ ЦГТ ТГА ЦГГ. Визначте будову відповідної частини молекули білка, що синтезується за участю кодуючого ланцюга ДНК.
-
Визначте амінокислотний склад поліпептиду, що кодується і-РНК наступного складу: ЦЦГ, ЦАЦ, ЦУА, ЦГУ.
-
Визначте молекулярну масу та довжину гена, якщо він несе інформацію про білок, молекулярна маса якого дорівнює 280000 а.о.м.
-
Один з ланцюгів ДНК має молекулярну масу 119025 а.о.м. Визначте кількість мономерів білка, закодованого у цьому ланцюгу ДНК. Скільки часу займає трансляція?
-
Молекулярна маса білкової молекули становить 50000, а молекулярна маса однієї амінокислоти – 100 а.о.м. Визначте масу відповідного гена, що кодує цю білкову молекулу, якщо маса одного нуклеотиду складає 345 а.о.м.
-
В молекулі і-РНК людини в результаті біохімічних досліджень виявлено 440 гуанілових нуклеотидів, 325 аденілових, 128 цитидилових та 348 уридилових нуклеотидів. Скільки цитидилових нуклеотидів міститься у фрагменті молекули ДНК, транскрипційною копією якої є дана і-РНК?
-
В молекулі і-РНК людини в результаті біохімічних досліджень виявлено 440 гуанілових нуклеотидів, 325 аденілових, 128 цитидилових та 348 уридилових нуклеотидів. Скільки аденілових нуклеотидів міститься у фрагменті молекули ДНК, транскрипційною копією якої є дана і-РНК?
-
Скільки нуклеотидів містить ген (обидва ланцюги ДНК), у якому закодована первинна структура білка, що складається із 145 амінокислотних залишків? Яка молекулярна маса та довжина цього гена?