Розв'язування задач з молекулярної біології

Розв’язування задач з молекулярної біологіїПідготувала вчитель біологіїБабак В. М. Орлівський НВК

Повторимо. Яку будову має молекула ДНК?Яку будову має молекула РНК?Які є види РНК?

Для розв’язання задач необхідно пам’ятати:1. Молекула РНК складається з одного ланцюжка, а молекула ДНК – з двох;2. Молекула ДНК містить залишки азотистих основ: А, Г, Т, Ц;3. Молекула РНК містить залишки азотистих основ: А, Г, У, Ц;4. Між нуклеотидами одного ланцюжка утворюються водневі зв’язки з нуклеотидами іншого ланцюжка за принципом комплементарності: ДНК: А-Т, Г-Ц; РНК: А-У, Г-Ц

Для розв’язання задач необхідно пам’ятати:5. Довжина дволанцюгованого фрагмента ДНК дорівнює довжині одного ланцюга.6. Довжина одного нуклеотида (L) — 0,34 нм.7. Молекулярна маса амінокислоти (Mr) — 100 Да.8. Молекулярна маса нуклеотида (Mr) — 345 Да.9. Згідно правила Чаргаффа: А = Т; Г = Ц; (А + Т) + (Г + Ц) = 100 %;10. Одну амінокислоту кодує триплет нуклеотидів. Оскільки ДНК — дволанцюгова, то нуклеотидів — 6. В інформаційній РНК амінокислоту кодує кодон, який складається з 3 нуклеотидів.

Задача 1. Визначте нуклеотидний склад другого ланцюга ДНК, якщо перший такий: АГЦТТГАЦТТАЦГТА. ДНК: АГЦ-ТТГ-АЦТ-ТАЦ-ГТАДНК: ТЦГ-ААЦ-ТГА-АТГ-ЦАТВідповідь: другий ланцюг ДНК має такий нуклеотидний склад: ТЦГ-ААЦ-ТГА-АТГ-ЦАТ.

Задача 2. Молекула ДНК розпалася на два ланцюги. Визначено послідовність нуклеотидів в одному з ланцюгів: АТГ-ТАА-ЦГА-ЦЦГ-АТА-ГТА. Якою є послідовність нуклеотидів у другому ланцюзі. Самостійно. ДНК: АТГ-ТАА-ЦГА-ЦЦГ-АТА-ГТАДНК: ТАЦ-АТТ-ГЦТ- ГГЦ- ТАТ -ЦАТ

Задача 3. Змоделюйте будову молекули м. РНК і визначте її довжину, якщо вона буде синтезована на ланцюзі ДНК з такою послідовністю нуклеотидів: ААЦ-ТТГ-ГГТ-АЦТ-ЦГГ-ТАА-ГЦЦ-ТГА. ДНК: ААЦ-ТТГ- ГГТ- АЦТ-ЦГГ-ТАА-ГЦЦ-ТГА м. РНК: УУГ-ААЦ-ЦЦА-УГА- ГЦЦ-АУУ-ЦГГ-АЦУL (м. РНК)= 24*0.34 нм =8, 16 нм. Відповідь: довжина ланцюга м. РНК становить 8,16 нм.

Задача 4. Фрагмент одного з ланцюгів ДНК має такий нуклеотидний склад: АТГ-ГАЦ-АЦГ-ТГА Визначте : а) послідовність нуклеотидів у другому ланцюгу ДНК; б) довжину цієї ділянки ДНК. Самостійно

Задача 5. Визначте молекулярну масу й довжину гена, який містить інформацію про білок з молекулярною масою 560 000 Дальтон (Да). Дано: Mr(білка)– 560000 Да. Mr(амінокислоти) -100 Да;Mr(нуклеотиду) – 345 Да;L (нукл.)=0,34 нм. Mr(гена) -? L (гена) -?Визначаємо кількість амінокислот у складі білка56000 :100 = 5600 амінокислот.2. Визначаємо кількість нуклеотидів у складі обох ланцюгів:5600 * 3 * 2 = 33600 нуклеотидів.3. Визначаємо молекулярну масу гена:33600 * 345 = 1159200 Да4. Визначаємо довжину гена:: 2 * 0,34 = 5712 нм. Відповідь: молекулярна маса гена становить 1159200 Да, а довжина – 5712 нм.

Задача 6. Молекула білка включає 100 амінокислот. Що важче та у скільки разів: білок чи ген, який його кодує?Дано: Білок– 100 амінокислот;Mr(амінокислоти) -100 Да;Mr(нуклеотиду) – 345 Да;Що важче: ген чи білок? У скільки разів?Визначаємо молекулярну масу білка:100 * 100 = 10000 Да2. Визначаємо кількість нуклеотидів у двох ланцюгах ДНК100 * 3 * 2 =600 (нуклеотидів)3. Визначаємо молекулярну масу гена:345 * 600 = 207000 Да4. Знаходимо у скільки раз ген важчий за білок:207000 : 10000 = 20,7 рази. Відповідь: ген важчий у 20,7 рази.

Задача 7. Молекулярна маса одного з ланцюгів ДНК — 119 025 Да. Визначте кількість мономерів білка, закодованого у цьому ланцюзі ДНК. Скільки часу потрібно для трансляції?Дано: Mr(одного ланцюга ДНК)–119025 Да;Mr(нуклеотиду) – 345 Да;t – 0,2 с;N(амінокислот) -? t(трансляції) -?1. Визначаємо кількість нуклеотидів в одному данцюзі ДНК:119025 : 345 = 345 (нуклеотидів).2. Визначаємо кількість амінокислот у молекулі білка:345 : 3 = 115 (амінокислот).3. Визначаємо час трансляції білка:115 * 0,2 = 23 с. Відповідь: білок складається з 115 амінокислот, транскрипція відбувається 23 с.

Задача 8. На одному з ланцюгів ДНК синтезована іРНК, в якій А—14%, Г—20%, У—40%, Ц —26%. Визначте процентний вміст нуклеотидів у молекулі ДНК. Розв’язання: Визначаємо структуру ділянки ДНК, за матрицею якої синтезована іРНК: іРНК: А(14%), Г(20%), У(40%), Ц(26%) ДНК: Т(14%), Ц(20%), А(40%), Г(26%) А=Т = 14+40 = 27%. Г=Ц= 20+26 =23% 2 2 Відповідь: процентний вміст нуклеотидів у молекулі ДНК: А — 27%, Г — 23%, Т — 27%, Ц — 23%. Дано: А-14%, Г-20%, У-20%, Ц-26%А(ДНК)-?Т(ДНК)-?Г(ДНК)-?Ц(ДНК)-?

Домашнє завдання. Повторити параграф 42-44. Розв’язати задачу. Гормон росту людини (соматотропін) – білок, що містить 191 амінокислоту. Скільки кодуючих нуклеотидів і триплетів входить до складу гена соматропіну?