Практична робота 1

Тема: Розв´язування  елементарних задач з молекулярної біології

Мета: навчитися застосовувати знання про хімічний склад і властивості органічних речовин при розв’язуванні задач з молекулярної біології.

 Обладнання: плакат «Порівняльні характеристики РНК та ДНК», модель молекули ДНК, зошити, підручники, калькулятори.

Хід роботи

При розв’язуванні задач з молекулярної біології потрібно знати такі дані:

1. Правило Чаргаффа: А=Т, Г=Ц, звідси виходить, що А+Г=Т+Ц, або А+Г/Т+Ц=1.
2. Довжина одного нуклеотида (L) = 0.34 нм, а його маса в середньому 345 а.о.м.;
3.  Довжина однієї амінокислоти = 0.3635 нм, а її середня молекулярна маса = 100 а.о.м.;
4. Довжина фрагмента ДНК = загальній кількості нуклеотидів 1 ланцюга    х    0.34 нм, а маса фрагмента = загальна кількість нуклеотидів   х   345 а.о.м.

Задача 1.

Ділянка одного ланцюга ДНК  має таку структуру:

ДНК (1)  …-А-А-Ц-Г-Ц-А-Т-А-…

Визначте структуру відповідної ділянки другого ланцюга молекули ДНК.

Розв’язування

 ДНК (1)  …-А-А-Ц-Г-Ц-А-Т-А-…

 ДНК (2)  …- Т-Т-Г-Ц-Г-Т-А-Т-…

Відповідь: ДНК (2)  …- Т-Т-Г-Ц-Г-Т-А-Т-…

         Задача 2

         Початкова частина молекули ДНК має таку структуру:

ДНК (1) … -Т-Ц-Г-Г-Т-Г-Г-Т-А-Ц-Т-Ц-А-…

Визначте відповідну частину молекули ДНК за комплементарністю.

Розв’язування

ДНК (1) … -Т-Ц-Г-Г-Т- Г-Г- Т-А-Ц-Т-Ц-А-…

ДНК (2) … -А-Г-Ц-Ц-А-Ц-Ц-А-Т-Г-А-Г-Т-…

Відповідь: ДНК (2) … -А-Г-Ц-Ц-А-Ц-Ц-А-Т-Г-А-Г-Т-…

ІІ тип задач

         Задача 3

         Фрагмент молекули ДНК містить 440 гуанінових нуклеотидів, що становить 22% загальної кількості. Визначте, скільки в даному фрагменті міститься цитидинових, аденінових та тимідинових нуклеотидів, які розміри і маса даного фрагмента.

Дано: n (Г)= 440 нукл.; 22% загальної кількості;

n (А,Т,Ц) - ?; l (фрагм) - ?;  m (фрагм)- ?

Розв’язування

1. Згідно Правила Чаргаффа: Ґ=Ц, А=Т. Звідси Г=Ц=440 нукл; 22% загал.кількості.
2. Вираховуємо скільки відсотків припадає , кількість нуклеотидів А+Т

22%+22% = 44%; Г+Ц = 440+440 = 880 нукл.

Всього 100% - 44% = 56%

3. Вираховуємо кількість А+Т

880 нукл – 44%

Х нукл    - 56%

Х = 880х56/44=1120 нукл.

     4. З правила Чаргаффа А=Т

1120/2 = 560 нукл.      А = 560 нукл; Т=560 нукл.

     5. Визначаємо довжину фрагмента

Довжина фрагмента ДНК = загальній кількості нуклеотидів 1 ланцюга    х    0.34

Загальна кількість нуклеотидів = 560+560+440+440=2000.

У молекулі ДНК 2 ланцюга, а нам необхідно за формулою 1 ланцюг

2000/2=1000 нукл.

Довжина фрагмента = 1000х0.34=340 нм.

     6. Визначаємо масу фрагмента

Маса фрагмента = загальна кількість нуклеотидів   х   345 а.о.м.

2000х345 = 690 000 а.о.м.

Відповідь: А=Т=560 нукл; Г=Ц=440 нукл; L(фрагм) = 340 нм; m (фрагм) = 690 000 а.о.м.