Тема. Розв’язування елементарних вправ зі структури білків та нуклеїнових кислот
Мета: удосконалити навички розв’язування елементарних вправ зі структури білків та нуклеїнових кислот.
Теоретичний мінімум
Визначення маси й довжини амінокислот
• Маси нуклеотидів, амінокислот, білків і нуклеїнових кислот вимірюють у дальтонах (Да). Середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 110 Да. Середня молекулярна маса одного нуклеотиду ДНК дорівнює 330 Да, а одного нуклеотиду РНК — 345 Да.
• Лінійний розмір нуклеотидів, амінокислот, білків і нуклеїнових кислот вимірюють у нанометрах (нм). Середня довжина однієї амінокислоти — 0,35 нм. Середня довжина одного нуклеотиду — 0,34 нм.
Приклади розв’язання задач
Елементарна вправа зі структури білків
Задача Маса білка — 22 000 Да. Яка довжина цієї молекули в нанометрах?
Розв’язання: 1. Спочатку визначаємо кількість амінокислот у молекулі: 22 000 Да (загальна маса молекули) / 110 Да (середня маса амінокислоти) = 200 амінокислот
2. Далі визначаємо довжину молекули: 200 амінокислот × 0,35 нм = 70 нм
Відповідь: довжина молекули білка становить 70 нм.
Елементарна вправа зі структури ДНК
Задача До складу фрагмента ДНК входить 300 нуклеотидів (ця кількість включає нуклеотиди з обох ланцюгів подвійної спіралі). Визначте довжину й масу цього фрагмента ДНК. Враховуючи те, що з цих 300 нуклеотидів 50 є гуаніловими, визначте кількість аденілових, тимідилових і цитиділових нуклеотидів у цьому фрагменті.
Розв’язання: 1. Спочатку визначаємо довжину молекули ДНК. Молекула складається з двох ланцюгів, які з’єднані один з одним. Відповідно, довжина кожного з ланцюгів (і всієї молекули в цілому) становить 150 пар нуклеотидів. Тоді довжина молекули в нанометрах буде дорівнювати: 150 (кількість нуклеотидів в одному ланцюгу) × 0,34нм (середня довжина одного нуклеотиду) = 51нм 224
2. Далі визначаємо масу молекули. 300 нуклеотидів × 330 Да (середня маса одного нуклеотиду) = 99000 Да 3. Потім визначаємо кількість нуклеотидів. У молекулі ДНК кількість аденілових нуклеотидів дорівнює кількості тимідилових, а кількість гуанілових — кількості цитиділових, адже ці нуклеотиди утворюють тільки такі сполучення. Якщо в молекулі 50 гуанілових нуклеотидів, то цитиділових також 50. Розраховуємо кількість тимідилових і аденілових нуклеотидів. 300 (загальна кількість нуклеотидів) – 50 (кількість гуанілових) – – 50 (кількість цитиділових) = 200 (загальна кількість аденілових і тимідилових нуклеотидів) Кількість аденілових і тимідилових нуклеотидів однакова, тому кількість кожного з них буде дорівнювати: 200/2=100
Відповідь: довжина молекули ДНК становить 51 нм, маса — 99 000 Да, вона містить по 50 гуанілових і цитиділових нуклеотидів і по 100 аденілових і тимідилових.
Хід роботи
1. Ознайомтеся з інформацією рубрики «Теоретичний мінімум».
2. Використовуючи цю інформацію, розв’яжіть задачі:
1. Маса білка — 71 500 Да. Яка довжина цієї молекули в нанометрах?
2. До складу фрагмента ДНК входить 200 нуклеотидів (ця кількість включає нуклеотиди з обох ланцюгів подвійної спіралі). Визначте довжину й масу цього фрагмента ДНК. Враховуючи те, що з цих 200 нуклеотидів 40 є гуаніловими, визначте кількість аденілових, тимідилових і цитиділових нуклеотидів у цьому фрагменті.
3. Зробіть висновок, указавши в ньому основні особливості ДНК і білків