Урок. Практична робота з теми:"Методика розв'язування задач з молекулярної біології

Практична робота №1. Тема: «Розвязування задач з молекулярної біології»

БІЛКИ – полімери, мономерами яких є амінокислоти (АК)Mr(АК) - молекулярна маса однієї амінокислоти = 100 Да (а.о.м.)L (АК) – довжина однієї амінокислоти = 0,35нм. ДНК, РНК – полімери, мономерами яких є нуклеотиди (н)Mr(н) – молекулярна маса одного нуклеотида = 345 Да (а.о.м)L(н) – довжина одного нуклеотида = 0,34нм. СКЛАД НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ: АЗОТИСТА ОСНОВА НАЗВА НУКЛЕОТИДА А аденіновий Т тиміновий Г гуаніновий Ц цитозиновий У урациловий Для ДНК виконується правило Чаргаффа: А=Т, Г=Ц; А+Г(Ц) = Т+Ц(Г); (А+Т) + (Г+Ц) = 100% !!! ДНК – дволанцюгова; РНК – одноланцюгова молекули. ДЛЯ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ НЕОБХІДНО ПАМ’ЯТАТИ2

Задача1. Використовуючи принцип комплементарності визначте послідовність нуклеотидів другого ланцюжка молекули ДНК, якщо фрагмент першого складається: АЦАЦГГТААТГ… Розв’язання: Розв'яжіть задачу: ДАНО: А Ц А Ц Г Г Т А А Т Г… ДНК Т Г Т Г Ц Ц А Т Т А Ц… Відповідь: за принципом комплементарності: А Т; Г Ц

Задача 2. Молекулярна маса каталази (білок) 224000 Да. Скільки амінокислотних залишків в цій молекулі?Розв'яжіть задачу: Дано: Mr(б) -224000 Да. Mr(АК) - 100 Да N(АК) - ?Розв’язання: Mr(б)N(АК) = Mr(АК)N(АК) = 224000 Да : 100 Да =2240 Відповідь: кількість амінокислотних залишків в молекулі білка становить 2240

Задача 3. Молекулярна маса пепсину (білок) 35500 Да. Яка довжина первинної структури молекули білка?Розв'яжіть задачу: Дано: Mr(б) - 35500 Да. Mr(АК) - 100 Да. L(АК) – 0,35нм L (б) - ?Розв’язання: Mr(б)1) N(АК) = Mr(АК)N(АК) = 35500 Да : 100 Да = 355 2) L(б) = N(АК) x L(АК)L(б) = 355 x 0,35нм = 124,25нм Відповідь: довжина білкової молекули 124,25нм

Задача 4. В молекулі ДНК аденілові нуклеотиди складають 15% від загальної кількості. Визначте частку (у%) кожного нуклеотиду у фрагменті молекули ДНК. Розв'яжіть задачу: Дано: ДНКЧастка А – 15% Частка (Т,Г,Ц) - ?Розв’язання1) Правило Чаргаффа: А=Т; Г=Ц; (А+Т)+(Г+Ц)=100%А=Т=15%2) Г= Ц = (100% - (А%+Т%)) : 2 Г=Ц= (100% - 30%) : 2 = 35% Відповідь: масова частка Т – 15%; Г – 35%;Ц – 35%.

Задача 5. Яка довжина фрагмента молекули ДНК з молекулярною масою 48300 Да? Розв'яжіть задачу: Дано: ДНКMr(ДНК) – 48300 Да. Mr(н) - 345 Да. L(н) – 0,34нм L(ДНК) - ?Розв’язання: Mr(ДНК) 1) N(н всіх) = Mr(н)N(н) = 48300 Да : 345 Да = 140 2) L(ДНК) = N(н всіх) : 2 x L(н) !!! ДНК-дволанцюгова молекула. L(ДНК) = 140 :2 x 0,34нм = 23,8нм Відповідь: довжина молекули ДНК 23,8нм

Задача 6. Фрагмент молекули РНК вівці складається з 37 нуклеотидів. Яка його маса і довжина? Розв'яжіть задачу: Дано: РНКN(н) – 37 Mr(н) - 345 Да L(н) – 0,34нм Mr(РНК) - ? L(РНК) - ?Розв’язання: 1) Mr (РНК) = N (н) x Mr (н)Mr(РНК) = 37 x 345 Да = 12765 Да2) L (РНК) = N (н) x L (н)!!! РНК – одноланцюгова молекула. L (РНК) = 37 x 0,34нм = 12,58нм Відповідь: довжина молекули РНК 12,58нм;маса РНК 12765 Да

Задача 7. Довжина фрагмента ДНК 680нм. Визначте молекулярну масу молекули ДНК. Розв'яжіть задачу: Дано: ДНКL (ДНК) – 680нм L (н) – 0,34нм. Mr (н) - 345 Да. Mr(ДНК) - ?Розв’язання: L(ДНК)1) N(н одного ланцюга) = L (н) N(н одн. ланц) = 680нм : 0,34нм = 2000 2) ДНК- дволанцюгова молекула Mr (ДНК) = N(н одн. ланц) x 2 x Mr (н)Mr(ДНК) = 2000 x 2 x 345 Да = 1380000 Да Відповідь: маса молекули ДНК 1380000 Да

Задача 8. В молекулі ДНК з відносною молекулярною масою 69000 Да, на частку гуанілових нуклеотидів приходиться 8625 Да. Визначте: 1) кількість нуклеотидів кожного виду;2) довжину цього фрагмента. Розв'яжіть задачу: Дано: ДНКMr(ДНК) – 69000 Да. Mr (Г) – 8625 Да. Mr(н) - 345 Да. L(н) – 0,34нм. N (Г, Ц, А, Т) - ?L (ДНК) - ?Розв’язання: Mr(ДНК) 1) N(н всіх) = Mr(н)N(н всіх) = 69000 Да : 345 Да = 2002) Mr (Г) N (Г) = Mr (н)N (Г) = 8625 Да : 345 Да = 25

Розв'язання:3) Правило Чаргаффа: А=Т, Г=Ц; Г = Ц = 25 (н);А = Т = 200 – (25 +25) : 2 = 75 (н)4) L(ДНК) = N(н всіх) : 2 x L(н)!!! ДНК – дволанцюгова молекула. L(ДНК) = 200 :2 x 0,34нм = 34нм Відповідь: кількість Г,Ц по 25; кількість А,Т по 75; довжина молекули ДНК 34нм

Задача 9. Один ланцюг молекули ДНК має такий нуклеотидний склад: ГГГЦАТААЦГЦТ… Визначте: 1) нуклеотидний склад другого ланцюга; 2) частку (у%) кожного нуклеотида в цьому фрагменті; 3) масу, довжину фрагмента. Розв'яжіть задачу: Дано: ДНКMr(н) - 345 Да. L(н) – 0,34нм. Частка у %(А,Т,Г,Ц) - ?L(ДНК) - ?Mr(ДНК) -?Розв’язання: За принципом комплементарності: А Т; Г Ц ДНК Г Г Г Ц А Т А А Ц Г Ц Т… 1) Ц Ц Ц Г Т А Т Т Г Ц Г А…

Розв‘язання: 2) N(А) = N(Т) по 5 нуклеотидів 24 (н всіх)N(Г) = N(Ц) по 7 нуклеотидів Складаємо пропорцію: 24 (н) ---- 100% 5(А) ---- X%X (А, Т) = 5 x 100% : 24 = 20,8% 3) Правило Чаргаффа: (А+Т)+(Г+Ц)=100%Г=Ц= (100%-(А%+Т%)) : 2 = (100%-41,6%) :2 = 29,2%4) Mr(ДНК) = N(н всіх ) x Mr(н); 24 x 345 Да = 8280 Да 5) L(ДНК) = N(н всіх) : 2 x L(н); 24:2 x 0,34нм = 4,08нм !!! ДНК-дволанцюгова молекула Відповідь:частка А,Т по 20,8%; Г,Ц по 29,2%; маса ДНК 8280 Да; довжина молекули ДНК 4,08нм

Д/З Розв‘яжіть задачі: Задача 1. Укажіть правильну послідовність нуклеотидів на другому ланцюзі ДНК, якщо на першому вона має такий вигляд: АГТАЦЦГАТАЦТЦГА. Задача 2. Визначте частку у % нуклеотидів в молекулі ДНК, якщо частка аденілового становить 23%. Задача 3. Визначте довжину, масу молекули ДНК, якщо вона містить 348 нуклеотидів. Задача 4. Визначте довжину молекули білка, якщо його молекулярна маса становить 64500 Да. Бажаю успіху!!!

Дякую за увагу!