Nội dung

CÁC CÔNG TH C TÍNH TOÁN PH N I . C U TRÚC ADN I . Tính s nuclêôtit c a ADN ho c c a gen 1. i v i m i m ch c a gen : - Trong ADN , 2 m ch b sung nhau , nên s nu và chi u dài c a 2 m ch b ng nhau . N A1 + T1 + G1 + X1 = T2 + A2 + X2 + G2 = 2 - Trong cùng m t m ch , A và T c ng nh G và X , không liên k t b sung nên không nh t thi t ph i b ng nhau . S b sung ch có gi a 2 m ch : A c a m ch này b sung v i T c a m ch kia , G c a m ch này b sung v i X c a m ch kia . Vì v y , s nu m i lo i m ch 1 b ng s nu lo i b sung m ch 2 . A1 = T2 ; T1 = A2 ; G1 = X2 ; X1 = G2 2. i v i c 2 m ch : - S nu m i lo i c a ADN là s nu lo i ó c 2 m ch : A =T = A1 + A2 = T1 + T2 = A1 + T1 = A2 + T2 G =X = G1 + G2 = X1 + X2 = G1 + X1 = G2 + X2 Chú ý :khi tính t l % % A1 + % A2 %T 1 + %T 2 = = ….. 2 2 %G1 + %G 2 % X 1 + % X 2 %G = % X = = =……. 2 2 %A = % T = Ghi nh : T ng 2 lo i nu khác nhóm b sung luôn luôn b ng n a s nu c a ADN ho c b ng 50% s nu c a ADN : Ng c l i n u bi t : + T ng 2 lo i nu = N / 2 ho c b ng 50% thì 2 lo i nu ó ph i khác nhóm b sung + T ng 2 lo i nu khác N/ 2 ho c khác 50% thì 2 lo i nu ó ph i cùng nhóm b sung 3. T ng s nu c a ADN (N) T ng s nu c a ADN là t ng s c a 4 lo i nu A + T + G+ X . Nh ng theo nguyên t c b sung (NTBS) A= T , G=X . Vì v y , t ng s nu c a ADN c tính là : N = 2A + 2G = 2T + 2X hay N = 2( A+ G) Do ó A + G = N 2 ho c %A + %G = 50% 4. Tính s chu kì xo n ( C ) M t chu kì xo n g m 10 c p nu = 20 nu . khi bi t t ng s nu ( N) c a ADN : N = C x 20 => C= N ; 20 C= l 34 5. Tính kh i l ng phân t ADN (M ) : M t nu có kh i l ng trung bình là 300 vc . khi bi t t ng s nu suy ra M = N x 300 vc 6. Tính chi u dài c a phân t ADN ( L ) :Phân t ADN là 1 chu i g m 2 m ch n ch y song song và xo n u n quanh 1 tr c . vì v y chi u dài c a ADN là chi u dài c a 1 m ch và b ng chi u dài tr c c a nó . M i m ch có N nuclêôtit, 2 dài c a 1 nu là 3,4 A0 l= N . 3,4A0 => 2 N= lx 2 3,4 n v th ng dùng : • 1 micrômet = 10 4 angstron ( A0 ) • 1 micrômet = 103 nanômet ( nm) • 1 mm = 103 micrômet = 106 nm = 107 A0 II. Tính s liên k t Hi rô và liên k t Hóa Tr –P 1. S liên k t Hi rô ( H ) + A c a m ch này n i v i T m ch kia b ng 2 liên k t hi rô + G c a m ch này n i v i X m ch kia b ng 3 liên k t hi rô V y s liên k t hi rô c a gen là : H = 2A + 3 G ho c H = 2T + 3X 2. S liên k t hoá tr ( HT ) a) S liên k t hoá tr n i các nu trên 1 m ch gen : Trong m i m ch hoá tr … N -1 2 n c a gen , 2 nu n i v i nhau b ng 1 lk hoá tr , 3 nu n i nhau b ng 2 lk N N nu n i nhau b ng -1 2 2 b) S liên k t hoá tr n i các nu trên 2 m ch gen : 2( Do s liên k t hoá tr n i gi a các nu trên 2 m ch c a ADN : 2( c) S liên k t hoá tr N -1) 2 N -1) 2 ng – photphát trong gen ( HT -P) Ngoài các liên k t hoá tr n i gi a các nu trong gen thì trong m i nu có 1 lk hoá tr g n thành ph n c a H3PO4 vào thành ph n ng . Do ó s liên k t hoá tr – P trong c ADN là : HT PH N II. -P = 2( C N - 1 ) + N = 2 (N – 1) 2 CH T NHÂN ÔI C ADN I . TÍNH S NUCLÊÔTIT T DO C N DÙNG 1.Qua 1 l n t nhân ôi ( t sao , tái sinh , tái b n ) + Khi ADN t nhân ôi hoàn toàn 2 m ch u liên k t các nu t do theo NTBS : AADN n i v i TT do và ng c l i ; GADN n i v i X T do và ng c l i . Vì vây s nu t do m i lo i c n dùng b ng s nu mà lo i nó b sung Atd =Ttd = A = T ; Gtd = Xtd = G = X + S nu t do c n dùng b ng s nu c a ADN Ntd = N 2. Qua nhi u t t nhân ôi ( x t ) + Tính s ADN con - 1 ADN m! qua 1 t t nhân ôi t o 2 = 21 ADN con - 1 ADN m! qua 2 t t nhân ôi t o 4 = 22 ADN con - 1 ADN m! qua3 t t nhân ôi t o 8 = 23 ADN con - 1 ADN m! qua x t t nhân ôi t o 2x ADN con V y: T ng s ADN con = 2x - Dù t t nhân ôi nào , trong s ADN con t o ra t" 1 ADN ban u , v#n có 2 ADN con mà m i ADN con này có ch$a 1 m ch c c a ADN m! . Vì v y s ADN con còn l i là có c 2 m ch c u thành hoàn toàn t" nu m i c a môi tr ng n i bào . S ADN con có 2 m ch u m i = 2x – 2 + Tính s nu t do c n dùng : - S nu t do c n dùng thì ADN tr i qua x t t nhân ôi b ng t ng s nu sau cùng coup trong các ADN con tr" s nu ban u c a ADN m! • T ng s nu sau cùng trong trong các ADN con : N.2x • S nu ban u c a ADN m! :N Vì v y t ng s nu t do c n dùng cho 1 ADN qua x t t nhân ôi : x X N td = N .2 – N = N( 2 -1) - S nu t do m i lo i c n dùng là: X A td = T td = A( 2 -1) X G td = X td = G( 2 -1) + N u tính s nu t do c a ADN con mà có 2 m ch hoàn tòan m i : X N td hoàn toàn m i = N( 2 - 2) X A td hoàn toàn m i = T td = A( 2 -2) X G td hoàn toàn m i = X td = G( 2 2) II .TÍNH S% LIÊN K&T HI RÔ ; HOÁ TR' - P ()C HÌNH THÀNH HO*C B' PHÁ V+ 1. Qua 1 t t nhân ôi a. Tính s liên k t hi rôb phá v và s liên k t hi rô c hình thành Khi ADN t nhân ôi hoàn toàn : - 2 m ch ADN tách ra , các liên k t hi rô gi a 2 m ch u b phá v, nên s liên k t hi rô b phá v, b ng s liên k t hi rô c a ADN Hb t = H ADN - M i m ch ADN u n i các nu t do theo NTBS b ng các liên k t hi rô nên s liên k t hi rô c hình thành là t ng s liên k t hi rô c a 2 ADN con H hình thành = 2 . HADN b. S liên k t hoá tr c hình thành : Trong quá trình t nhân ôi c a ADN , liên k t hoá tr –P n i các nu trong m i m ch c a ADN không b phá v, . Nh ng các nu t do n b sung thì d c n i v i nhau b ng liên k t hoá tr - hình thành 2 m ch m i Vì v y s liên k t hoá tr c hình thành b ng s liên k t hoá tr n i các nu v i nhau trong 2 m ch c a ADN HT c hình thành = 2 ( N - 1 ) = N- 2 2 2 .Qua nhi u t t nhân ôi ( x t ) a. Tính t ng s liên k t hidrô b phá v và t ng s liên k t hidrô hình thành : -T ng s liên k t hidrô b phá v, : H b phá v = H (2x – 1) - T ng s liên k t hidrô c hình thành : H hình thành = H 2x b. T ng s liên k t hoá tr c hình thành : Liên k t hoá tr c hình thành là nh ng liên k t hoá tr n i các nu t do l i thành chu i m ch polinuclêôtit m i - S liên k t hoá tr n i các nu trong m i m ch n: N -1 2 - Trong t ng s m ch n c a các ADN con còn có 2 m ch c c a ADN m! c gi l i x - Do ó s m ch m i trong các ADN con là 2.2 - 2 , vì vây t ng s liên k t hoá tr c hình thành là : - là : HT hình thành = ( N - 1) (2.2x – 2) = (N-2) (2x – 1) 2 III. TÍNH TH I GIAN SAO MÃ Có th- quan ni m s liên k t các nu t do vào 2 m ch c a ADN là ng th i , khi m ch này ti p nhân và óng góp d c bao nhiêu nu thì m ch kia c ng liên k t c bay nhiêu nu T c t sao : S nu d c ti p nh n và li n k t trong 1 giây 1. Tính th i gian t nhân ôi (t sao ) Th i gian - 2 m ch c a ADN ti p nh n và kiên k t nu t do - Khi bi t th i gian - ti p nh n và l iên k t trong 1 nu là dt , th i gian t sao d c tính TG t sao = dt . N 2 - Khi bi t t c t sao (m i giây liên k t c bao nhiêu nu )thì th i gian t nhân ôi c a ADN là : TG t sao = N : t c t sao PH N III . C U TRÚC ARN I.TÍNH S RIBÔNUCLÊÔTIT C A ARN : - ARN th ng g m 4 lo i ribônu : A ,U , G , X và c t ng h p t" 1 m ch ADN theo NTBS . Vì vâ. s ribônu c a ARN b ng s nu 1 m ch c a ADN rN = rA + rU + rG + rX = N 2 - Trong ARN A và U c ng nh G và X không liên k t b sung nên không nh t thi t ph i b ng nhau . S b sung ch có gi a A, U , G, X c a ARN l n l t v i T, A , X , G c a m ch g c ADN . Vì v y s ribônu m i lo i c a ARN b ng s nu b sung m ch g c ADN . rA = T g c ; rU = A g c rG = X g c ; rX = Gg c * Chú ý : Ng c l i , s l ng và t l % t"ng lo i nu c a ADN c tính nh sau : + S l ng : A = T = rA + rU G = X = rR + rX +T l %: %rA + %rU 2 %rG + %rX %G = % X = 2 % A = %T = II. TÍNH KH I L !NG PHÂN T" ARN (MARN) M t ribônu có kh i l ng trung bình là 300 vc , nên: MARN = rN . 300 vc = N . 300 vc 2 III. TÍNH CHI#U DÀI VÀ S LIÊN K T HOÁ TR$ – P C A ARN 1 Tính chi u dài : - ARN g m có m ch rN ribônu v i dài 1 nu là 3,4 A0 . Vì v y chi u dài ARN b ng chi u dài ADN t ng h p nên ARN ó - Vì v y LADN = LARN = rN . 3,4A0 = N . 3,4 A0 2 2 . Tính s liên k t hoá tr –P: + Trong chu i m ch ARN : 2 ribônu n i nhau b ng 1 liên k t hoá tr , 3 ribônu n i nhau b ng 2 liên k t hoá tr …Do ó s liên k t hoá tr n i các ribônu trong m ch ARN là rN – 1 + Trong m i ribônu có 1 liên k t hoá tr g n thành ph n axit H3PO4 vào thành ph n ng . Do ó s liên k t hóa tr lo i này có trong rN ribônu là rN V y s liên k t hoá tr –P c a ARN : HT ARN = rN – 1 + rN = 2 .rN -1 PH N IV . C CH T%NG H!P ARN I . TÍNH S RIBÔNUCLÊOTIT T DO C N DÙNG 1 . Qua 1 l n sao mã : Khi t ng h p ARN , ch m ch g c c a ADN làm khuôn m#u liên các ribônu t do theo NTBS : AADN n i U ARN ; TADN n i A ARN GADN n i X ARN ; XADN n i G ARN Vì v y : + S ribônu t do m i lo i c n dùng b ng s nu lo i mà nó b sung trên m ch g c c a ADN rAtd = Tg c ; rUtd = Ag c rGtd = Xg c ; rXtd = Gg c + S ribônu t do các lo i c n dùng b ng s nu c a 1 m ch ADN rNtd = N 2 2. Qua nhi u l n sao mã ( k l n ) M i l n sao mã t o nên 1 phân t ARN nên s phân t ARN sinh ra t" 1 gen b ng s l n sao mã c a gen ó . S phân t ARN = S l n sao mã = K + S ribônu t do c n dùng là s ribônu c u thành các phân t ARN . Vì v y qua K l n sao mã t o thành các phân t ARN thì t ng s ribônu t do c n dùng là: rNtd = K . rN + Suy lu n t ng t , s ribônu t do m i lo i c n dùng là : rAtd = K. rA = K . Tg c ; rUtd = K. rU = K . Ag c rGtd = K. rG = K . Xg c ; rXtd = K. rX = K . Gg c * Chú ý : Khi bi t s ribônu t do c n dùng c a 1 lo i : + Mu n xác nh m ch khuôn m#u và s l n sao mã thì chia s ribônu ó cho s nu lo i b sung m ch 1 và m ch 2 c a ADN => S l n sao mã ph i là c s gi a s ribbônu ó và s nu lo i b sung m ch khuôn m#u . + Trong tr ng h p c/n c$ vào 1 lo i ribônu t do c n dùng mà ch a xác nh m ch g c , c n có s ribônu t do lo i khác thì s l n sao mã ph i là c s chung gi a só ribônu t do m i lo i c n dùng v i s nu lo i b sung c a m ch g c II. TÍNH S LIÊN K T HI RÔ VÀ LIÊN K T HOÁ TR$ – P : 1 . Qua 1 l n sao mã : a. S liên k t hidro : H $t = H ADN H hình thành = H ADN => H t = H hình thành = H ADN b. S liên k t hoá tr : HT hình thành = rN – 1 2. Qua nhi u l n sao mã ( K l n ) : a. T ng s liên k t hidrô b phá v, H phá v = K . H b. T ng s liên k t hoá tr hình thành : HT hình thành = K ( rN – 1) III. TÍNH TH I GIAN SAO MÃ : * T c sao mã : S ribônu c ti p nh n và liên k t nhau trong 1 giây . *Th i gian sao mã : - i v i m i l n sao mã : là th i gian - m ch g c c a gen ti p nh n và liên k t các ribônu t do thành các phân t ARN + Khi bi t th i gian - ti p nh n 1 ribônu là dt thì th i gian sao mã là : TG sao mã = dt . rN + Khi bi t t c sao mã ( m i giây liên k t c bao nhiêu ribônu ) thì th i gian sao mã là : TG sao mã = r N : t c sao mã - i v i nhi u l n sao mã ( K l n ) : + N u th i gian chuy-n ti p gi a 2 l n sao mã mà không áng k- thi th i gian sao mã nhi u l n là : TG sao mã nhi u l n = K TG sao mã 1 l n + N u TG chuy-n ti p gi a 2 l n sao mã liên ti p áng k- là ∆t th i gian sao mã nhi u l n là : TG sao mã nhi u l n = K TG sao mã 1 l n + (K-1) ∆t PH N IV . C U TRÚC PRÔTÊIN I . TÍNH S B& BA M'T MÃ - S AXIT AMIN + C$ 3 nu k ti p nhau trên m ch g c c a gen h p thành 1 b ba mã g c , 3 ribônu k ti p c a m ch ARN thông tin ( mARN) h p thành 1 b ba mã sao . Vì s ribônu c a mARN b ng v i s nu c a m ch g c , nên s b ba mã g c trong gen b ng s b ba mã sao trong mARN . S b ba m t mã = N rN = 2 .3 3 + Trong m ch g c c a gen c ng nh trong s mã sao c a mARN thì có 1 b ba mã k t thúc không mã hoá a amin . Các b ba còn l i co mã hoá a.amin S b ba có mã hoá a amin (a.amin chu i polipeptit)= N rN -1 = -1 2.3 3 + Ngoài mã k t thúc không mã hóa a amin , mã m u tuy có mã hóa a amin , nh ng a amin này b c t b0 không tham gia vào c u trúc prôtêin S a amin c a phân t prôtêin (a.amin prô hoàn ch nh )= N rN -2 = -2 2.3 3 II. TÍNH S LIÊN K T PEPTIT - S liên k t peptit hình thành = s phân t H2O t o ra - Hai a amin n i nhau b ng 1 liên k t péptit , 3 a amin có 2 liên k t peptit ……..chu i polipeptit có m là a amin thì s liên k t peptit là : S liên k t peptit = m -1 III. TÍNH S CÁCH MÃ HÓA C A ARN VÀ S CÁCH S(P )T A AMIN TRONG CHU*I POLIPEPTIT Các lo i a amin và các b ba mã hoá: Có 20 lo i a amin th ng g p trong các phân t prôtêin nh sau : 1) Glixêrin : Gly 2) Alanin : Ala 3) Valin : Val 4 ) L xin : Leu 5) Izol xin : Ile 6 ) Xerin : Ser 7 ) Treonin : Thr 8 ) Xistein : Cys 9) Metionin : Met 10) A. aspartic : Asp 11)Asparagin : Asn 12) A glutamic : Glu 13) Glutamin :Gln 14) Arginin : Arg 15) Lizin : Lys 17) Tirozin: Tyr 18) Histidin : His 19) Triptofan : Trp : pro B ng b ba m t mã U X A G U UUU U U X phe UUA U U G Leu X UXU UXX U X A Ser UXG A U A U Tyr UAX U A A ** U A G ** XUU XUX XXU XXX Pro XXA XXG XAU XAX XAA XAG AXU AXX Thr AXA AXG AAU Asn AAX AAA AAG Lys GAU GAX Asp GAA GAG Glu Le u XUA XUG AUA AUX He AUA A U G * Met GUU GUX Val GUA G U G * Val Kí hi+u : * mã m, u GXU GXX GXA Ala GXG 16) Phenilalanin :Phe 20) Prôlin G UGU U G X Cys U G A ** UGG Trp His X G U XGX XGA Gln Arg XGG AGU AGX Ser AGA AGG Arg GGU GGX GGA GGG U X A G U X A G U X A G Gli U X A G ; ** mã k t thúc PH N V . C CH T%NG H!P PRÔTÊIN I .TÍNH S AXIT AMIN T DO C N DÙNG : Trong quá tình gi i mã , t ng h p prôtein, ch b ba nào c a mARN có mã hoá a amin thì m i c ARN mang a amin n gi i mã . 1 ) Gi i mã t o thành 1 phân t prôtein: • Khi ribôxôm chuy-n d ch t" u này n u n1 c a mARN - hình thành chu i polipeptit thì s a amin t do c n dùng c ARN v n chuy-n mang n là - gi i mã m u và các mã k ti p , mã cu i cùng không c gi i . Vì v y s a amin t do c n dùngh cho m i l n t ng h p chu i polipeptit là : S a amin t do c n dùng : S aatd = N rN -1 = -1 2 .3 3 • Khi r i kh0i ribôxôm , trong chu i polipeptit không còn a amin t ng $ng v i mã m u .Do ó , s a amin t do c n dùng - c u thành phân t prôtêin ( tham gia vào c u trúc prôtêin - th c hi n ch$c n/ng sinh h1c ) là : S a amin t do c n dùng - c.u thành prôtêin hoàn ch/nh : S aap = N rN -2 = -2 2.3 3 2 ) Gi i mã t o thành nhi u phân t prôtêin : • Trong quá trình gi i mã , t ng h p prôtêin , m i l mARN s2 t o thành 1 chu i polipeptit . t chuy-n d ch c a ribôxôm trên - Có n riboxomchuy-n d ch qua mARN và không tr l i là có n l t tr t c a ribôxôm . Do ó s phân t prôtêin ( g m 1 chu i polipeptit ) = s l t tr t c a ribôxôm . - M t gen sao mã nhi u l n, t o nhi u phân t mARN cùng lo i . M i mARN u có n l t ribôxôm tr t qua thì quá trình gi mã b i K phân t mARN s2 t o ra s phân t prôtêin : s P = t ng s l t tr t RB = K .n • T ng s axit amin t do thu c hay huy ng v"a - tham gia vào c u trúc các ph n t" protein v"a - tham gia mã m u. Vì v y : -T ng s axit amin t do c dùng cho quá trình gi i mã là s axit amin tham gia vào c u trúc ph n t protein và s axit amin thjam gia vào vi c gi i mã m u( c dùng 1 l n m mà thôi ). aatd = S P . ( rN rN - 1) = Kn ( - 1) 3 3 - T ng s a amin tham gia c u trúc prôtêin - th c hi n ch$c n/ng sinh h1c ( không k- a amin m u): aaP = S P . ( II . TÍNH S PHÂN T" N 0C VÀ S rN -2) 3 LIÊN K T PEPTIT Trong quá trình gi i mãkhi chu i polipeptit ang hình thành thì c$ 2 axit amin k ti p n i nhau b ng liên k t peptit thì ng th i gi i phóng 1 phân t n c, 3 axit amin n i nhau b ng 2 liên k t paptit, ng th i gi i phóng 2 phân t n c… Vì v y : • S phân t n$ c c gi i phóng trong quá trình gi i mãt o 1 chu i polipeptit là S phân t H2O gi i phóng = rN -2 3 • T ng s phân t n c c gi i phóng trong quá trình t ng h p nhi u phân t protein (m i phân t protein là 1 chu i polipeptit ) . H2O gi i phóng = s phân t prôtêin . rN -2 3 • Khi chu i polipeptit r i kh0i riboxom tham gia ch$c n/ng sinh h1c thì axit amin m u tách ra 1 m i liên k t peptit v i axit amin ó không còn s liên k t peptit th c s t ol p c là rN -3 = s aaP -1 . vì v y t ng s liên k t peptit th c s hình thành 3 trong các phân t protein là : peptit = T ng s phân t protein . ( rN - 3 ) = S P(s aaP - 1 ) 3 III. TÍNH S ARN V'N CHUY1N ( tARN) Trong quá trình t ng h p protein, tARN nang axit amin n gi i mã. M i l t gi i nã, tARN cung c p 1 axit amin m t ph n t ARN gi i mã bao nhiêu l t thì cung c p bay nhiêu axit amin . S gi i mã c a tARN có th- không gi ng nhau : có lo i gi i mã 3 l n, có lo i 2 l n, 1 l n . - N u có x phân t gi i mã 3 l n s aado chúng cung c p là 3x. y phân t gi i mã 2 l n … là 2 y . z phân t ’ gi i mã 1 l n … là z -V y t ng s axit amin c n dùng là do các phân t tARN v n chuy-n 3 lo i ó cung c p ph ng trình. 3x + 2y + z = IV. S t" aa t do c n dùng D$CH CHUY1N C A RIBOXOM TRÊN ARN THÔNG TIN 1.V2n t c tr t c a riboxom trên mARN - Là dài mARN mà riboxom chuy-n d ch c tron 1 giây. - Có th- tính v n t c tr t b ng cách cia chi u dài mARN cho th i gian riboxom tr u n1 n u kia. (tr t h t Marn ) v= t l (A0/s ) t *T c gi i mã c a RB : - Là s axit amin c a chu i polipeptit kéo dài trong 1 giây (s b ba 1 giây ) = S b ba mà RB tr t trong 1 giây . - Có th- tính b ng cách chia s b ba c a mARN cho th i gian RB tr c gi i trong t h t mARN.