Определение нуклеотидов в ДНК и РНК. Примеры решения задач
Определение массы и длины белка закодированного на ДНК
Задача 5.
Масса гена, который кодирует белок, равна 207000. Определите массу и длину белка закодированного на ДНК.
Решение:
Линейная длина одного аминокислотного остатка в полипептидной цепи – 0,35 нм, или 3,5 А0 (Ангстрем);
Средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка – 110 г/ моль;
Средняя молекулярная масса одного нуклеотидного остатка – 345 г/ моль.
Определим сколько нуклеотидов содержится в гене имеющем массу 207000, зная, что молекулярная масса одного нуклеотида равна 345 г/ моль. Тогда получим число нуклеотидов в гене:
207000/345 = 600 нуклеотидов.
Известно, что одну аминокислоту кодирует триплет, состоящий из трех нуклеотида. Определим сколько аминокислот содержит белок, если ген содержит 600 нуклеотидов, получим:
600/3 =200 аминокислот.
Так как масса одной аминокислоты рана 120 г/моль, то массу всего белка рассчитаем, получим:
200 . 110 = 22000 г/ моль.
Длина одной аминокислоты равна 0,3 нм. Тогда весь белок имеет длину:
200 . 0,35 = 70 нм.
Ответ: масса белка рана 22000 г/моль; длина белка - 70 нм.
Определение длины фрагмента молекулы ДНК
Задача 6.
Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой 75 900, из них 10350 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.
Решение:
Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм;
молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль.
1) Находим количество нуклеотидов:
а) 75 900 : 345 = 220 (нуклеотидов в ДНК),
б) 10350 : 345 = 30 (адениловых нуклеотидов в этой ДНК),
в) ∑(Г + Ц) = 220 – (30 + 30) = 160, т.е. Г = Ц = 80, их по 80;
2) Определяем длину фрагмента ДНК, получим:
220 нуклеотидов в двух цепях, значит в одной – 110.
Тогда
L(ДНК) = 110 . 0,34 = 37,4 (нм).
Ответ: 37,4 (нм).
Определение аминокислотных остатков в молекуле белка
Задача 7.
Белок содержит 0,5% глицина. Чему равна минимальная молекулярная масса этого белка, если Мглицина = 75,1 г/моль? Сколько аминокислотных остатков в этом белке?
Решение:
Молекулярная масса одной аминокислоты = 110 г/моль;
М(глицина) = а = 75,1 г/моль;
в = 0,5%.
1) Находим минимальну массу белка
Вычисление минимальной молекулярной массы белка определяем по формуле:
Мmin = (а/в) . 100%,
где
Мmin – минимальная молекулярная масса белка, а – атомная или молекулярная масса компонента,
в – процентное содержание компонента.
Тогда
Мmin = (75,1 г/моль /0,5%) . 100% = 15 020 г/моль.
2) Расчитаем количество аминокислотных остатков, получим:
15 020 : 110 ≈ 136 (аминокислот в этом белке).
Ответ: Аминокислотных остатков в белке 136.
Вычисление процентного содержания нуклеотидов в ДНК и длину ее молекулы
Задача 8.
В молекуле ДНК 20% гуаниловых нуклеотидов. Определите процентное содержание Ц, Т, А и длину молекулы ДНК, если в ней всего 400 нуклеотидов.
Решение:
Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм.
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 400 нуклеотидов (шт.) или 200 пар, расстояние между соседними парами 0,34 нм, следовательно длина молекулы ДНК будет: 200 х 0,34 = 68 нм.
Ответ: (Г) = 30%, (Ц) = 30%, (А) = 20%, (Т) = 20%; длина ДНК 68 нм.
