ADN I. Kí hiệu N: tổng số nucleotit của gen A, T, G, X: số lượng từng loại nu của gen L: chiều dài của gen M: khối lượng phân tử của gen C: số chu kì xoắn của gen x: số lần tự nhân đôi II. Công thức 1. L ADN = L mạch đơn = 2 N . 3,4 A 0 1 μm = 10 4 A 0 1 μm = 10 3 nm 1 nm = 10 A 0 1 mm = 10 3 μm = 10 6 nm = 10 7 A 0 2. M ADN = N . 300 đvc 3. C = 20 N 4. H = 2A + 3G = N + G 5. N = A + T + G + X Theo NTBS thì A = T, G = X nên N = 2A + 2G = 2T + 2X 6. %A + %T + %G + %X = 100% %A + %G = %T + %X = 50% Với %A = N A 100. , %G = N G 100. , %T = N T 100. , %X = N X 100. 7. Xét mạch đơn của ADN - Số lượng từng loại nucleotit trên mỗi mạch đơn của ADN: A 1 = T 1 = %A 1 . 2 N T 1 = A 2 = %T 1 . 2 N G 1 = X 2 = %G 1 . 2 N X 1 = G 2 = %X 1 . 2 N Với %A 1 = 2 100.1 N A , %T 1 = 2 100.1 N T , %G 1 = 2 100.1 N G , %X 1 = 2 100.1 N X - Tổng số nucleotit trên mỗi mạch đơn của gen: 2 N A 1 + T 1 + G 1 + X 1 = A 2 + T 2 + G 2 + X 2 = 2 N % A 1 + %T 1 + % G 1 + % X 1 = % A 2 + %T 2 + %G 2 + %X 2 = 100% 8. Theo NTBS giữa 2 mach đơn thì: A 1 = T 2 T 1 = A 2 A = T = A 1 + A 2 = T 1 + T 2 = A 1 + T 1 = A 2 + T 2 G 1 = X 2 G = X = G 1 + G 2 = X 1 + X 2 = G 1 + X 1 = G 2 + X 2 X 1 = G 2 %A = %T = 2 2%1% AA + , %G = %X = 2 2%1% GG + 9. Số liên kết cộng hóa trị Đ-P: - Số liên kết cộng hóa trị nối giữa các nu trong gen: ( 2 N - 1) . 2 = N – 2 - Tổng số liên kết cộng hóa trị có trong gen: ( 22 NN + - 1) . 2 = 2N – 2 10. Quá trình tự nhân đôi của gen: - Số gen con hình thành sau x lần nhân đôi từ 1 gen ban đầu: 2 x - Số gen con bị phá vỡ sau x lần nhân đôi: 2 x – 1 - Số gen con được cấu tạo hoàn toàn từ các nu tự do do môi trường nội bào cung cấp: 2 x – 2 - Số mạch của các gen con: 2.2 x - Số mạch được cấu tạo hoàn toàn từ các nu tự do do môi trường nội bào cung cấp: 2.2 x –2 = 2.(2 x -1) - Số nucleotit có trong các gen con: N.2 x - Số nucleotit tự do do môi trường nội bào cung cấp cho gen nhân đôi x lần: N.2 x – N = N.(2 x – 1) - Số nucleotit từng loại có trong các gen con: ∑A = ∑T = A . 2 x = T . 2 x ∑G = ∑X = G . 2 x = X . 2 x - Số nucleotit tự do từng loại do môi trường nội bào cung cấp cho gen nhân đôi x lần: ∑A’ = ∑T’ = A . (2 x – 1) ∑G’ = ∑X’ = G . ( 2 x – 1) - Số liên kết H 2 có trong các gen con: H.2 x - Số liên kết H 2 bị phá vỡ trong x lần nhân đôi: H.(2 x – 1) - Số liên kết hóa trị Đ-P được hình thành giữa các nucleotit trong các gen con sau x lần nhân đôi : (N – 2) . (2 x – 1) ARN I. kí hiệu rN: số lượng ribonucleotit của 1 phân tử ARNm Am, Um, Gm, Xm: số lượng từng loại ribonucleotit của phân tử ARNm L: chiều dài phân tử ARNm k: số lần sao mã (phiên mã) của 1 gen ban đầu II. Công thức Gen có 2 mạch: mạch gốc và mạch bổ sung, ta có 1. L ARNm = L gen = rN . 3,4A 0 = 2 N . 3,4 A 0 2. MARNm = rN . 300 đvc 3. rN = Am + Um + Gm + Xm = 2 N %Am + %Um + %Gm + %Xm = 100% 4. Theo NTBS trong cơ chế sao mã thì: Um = A gốc = T bổ sung Am = T gốc = A bổ sung A = T = Am + Um = A gốc + T gốc Xm = G gốc = X bổ sung G = U = Gm + Xm = G gốc + X gốc Gm = X gốc = G bổ sung %A = %T = 2 %% UmAm + %G = %X = 2 %% XmGm + 5. Số liên kết cộng hóa trị Đ-P: - Số liên kết cộng hóa trị nối giữa các ribonucleotit trong ARN: rN – 1 - Tổng số liên kết cộng hóa trị có trong ARN: 2rN – 1 6. Theo cơ chế sao mã thì: - Số phân tử ARNm được tổng hợp từ 1 gen ban đầu bằng số lần sao mã: k - Số lượng ribonucleotit môi trường nội bào cung cấp cho các gen sao mã k lần cũng chính bằng số lượng ribonucleotit có trong k phân tử ARNm: k.rN - Số lượng từng loại ribonucleotit môi trường nội bào cung cấp cho gen sao mã k lần chính bằng số lượng từng loại ribonucleotit có trong k phân tử ARNm: ∑Am = k.Am = k.T gốc ∑Um = k.Um = k.A gốc ∑Gm = k.Gm = k.X gốc ∑Xm = k.Xm = k.G gốc - Số liên kết hóa trị hình thành sau k lần phiên mã chính bằng số liên kết hóa trị có trong k phân tử ARNm: k.(rN – 1) - Số liên kết H 2 bị phá vỡ sau k lần phiên mã: k.H ADN - Thời gian hoàn tất quá trình sao: T SM = k.T 1 + (K - 1).Δt T 1 : thời gian cần thiết để tổng hợp 1 phân tử ARNm (T 1 = )/( srNVsm rN ) Δt: thời gian chuyển tiếp giữa hai lần sao mã kế tiếp 7. Số loại bộ ba mã sao tạo thành từ y loại ribonucleotit hoặc nucleotit (y = 1; 2; 3; 4): y 3 PROTEIN 1. Theo cơ chế giải mã (dịch mã) thì: - Số aa môi trường nội bào cung cấp cho quá trình giải mã tổng hợp 1 phân tử protein (hay khả năng mã hóa aa của 1 phân tử ARNm): m’ 1 6 1 3 −=−= NrN - Số aa có trong 1 phân tử protein hoàn chỉnh (đã cắt bỏ aa mở đầu): m 2 6 2 3 11 3 −=−=− −= NrNrN - Số phân tử ARNt cần cho quá trình giải mã 1 phân tử protein: 1 6 1 3 −=− NrN - Số liên kết peptit được hình thành trong quá trình giải mã bằng số phân tử nước được giải phóng trong quá trình giải mã: 2 6 2 3 11 3 −=−=− − NrNrN - Số liên kết peptit có trong 1 phân tử protein hoàn chỉnh: 3 6 3 3 12 3 −=−=− − NrNrN 2. Nếu từ 1 gen ban đầu qua k lần phiên mã tạo ra k phân tử ARNm, trên mỗi ARNm có n ribôxôm cùng tham gia giải mã thì: - Số phân tử protein (chuỗi polipeptit) được tổng hợp từ gen đó: p = k.n - Số aa môi trường nội bào cung cấp cho quá trình giải mã: ∑m’ −= 1 6 N .k.n - Số aa có trong các phân tử protein hoàn chỉnh: ∑m −= 2 6 N .k.n - Số liên kết peptit hình thành trong quá trình giải mã từ gen đó bằng số phân tử nước được giải phóng trong quá trình giải mã: − 2 6 N .k.n - Số liên kết peptit có trong các phân tử protein hoàn chỉnh: − 3 6 N .k.n 3. L protein = m.3 A 0 = − 2 3 rN .3 A 0 4. M protein = m.100 đvc 5. Số ribonucleotit mỗi loại trong các bộ ba đối mã trên các phân tử ARNt đến tham gia giải mã - Nếu bộ ba kết thúc trên ARNm là UAA thì: Gt = Xm At = Um – 1 Xt = Gm Ut = Am – 2 - Nếu bộ ba kết thúc trên ARNm là UAG hoặc UGA thì: Gt = Xm At = Um – 1 Xt = Gm – 1 Ut = Am – 1 6. Vận tốc trượt của ribôxôm: V t 1t LARNm = (A 0 /s) t 1 : thời gian 1 ribôxôm trượt qua hết ARNm (hay thời gian tổng hợp 1 phân tử protein) 7. Tốc độ giải mã (dịch mã) là số lượng aa được giải mã trong 1 đơn vị thời gian (aa/s) hay số bộ ba được giải mã trong 1 đơn vị thời gian: 2,101.31 1' Vt t rN t m == + 8. Thời gian hoàn thành quá trình giải mã tổng hợp các phân tử protein trên 1 ARNm (T) - Được chia thành 2 giai đoạn: + Giai đoạn 1: tính từ lúc ri bô xôm thứ nhất bắt đầu trượt trên ARNm cho đến khi rời khỏi ARNm t 1 Vt LARNm = + Giai đoạn 2: tính từ lúc ribôxôm thứ nhất rời khỏi ARNm đến khi ribôxôm cuối cùng rời khỏi ARNm: t 2 = (n - 1).Δt n: số lượng ribôxôm tham gia giải mã trên 1 ARNm Δt: khoảng cách đều về thời gian giữa 2 ribôxôm kế tiếp nhau → Vậy T = t 1 + t 2 = t 1 + (n – 1).Δt 9. Khoảng cách đều giữa 2 ribôxôm kế tiếp - Tính theo thời gian: 2 t 1 t n ∆ = − - Tính theo độ dài A 0 : Δl = Δt.v t - Tính theo bộ ba: 10,2 l∆ 10. Khoảng cách từ ribôxôm 1 đến ribôxôm cuối cùng - Tính theo thời gian: t 2 = (n-1) . Δt = T – t 1 - Tính theo độ dài: A 0 = t 2 . V t = Δl . (n-1) 11. Tính tổng số aa trong các chuỗi polipeptit khi các ribôxôm vẫn đang trượt trên ARN m với khoảng cách đều nhau - Bước 1: tìm khoảng cách đều giữa 2 ri bô xôm kế tiếp tính bằng aa aa ( ) 10,2 l∆ ∆ = - Bước 2: tìm số aa có trong chuỗi polipeptit do ri bô xôm đầu tiên tổng hợp (R 1 ) - Bước 3: tím số aa có trong chuỗi polipeptit do ri bô xôm cuối cùng tổng hợp R n = R 1 – (n – 1). Δ aa 1 n R R aa ( ) 2 + ⇒ = ∑ . n 12. Tính tổng số aa trong các chuỗi polipeptit của các ribôxôm còn lại khi ribôxôm đầu tiên đã trượt khỏi ARN m - Bước 1: tìm khoảng cách đều giữa 2 ribôxôm kế tiếp tính bằng aa aa ( ) 10,2 l∆ ∆ = - Bước 2: tìm số aa có trong chuỗi polipeptit do ribôxôm thứ 2 tổng hợp (R 2 ). Khoảng cách giữa ribôxôm đầu tiên với ribôxôm thứ 2 là Δ aa – 1 (trừ đi mã kết thúc), còn khoảng cách giữa các ribôxôm khác sau đó đều bằng Δ aa . ⇒ R 2 = R 1 – (Δ aa – 1) - Bước 3: tìm số aa có trong chuỗi polipeptit do ribôxôm cuối cùng tổng hợp R n = R 2 – (n – 2) . Δ aa 2 n R R aa= ( ) 2 + ⇒ ∑ . (n – 1) 13. Tính tổng số aa môi trường nội bào cung cấp cho các ribôxôm còn lại hoàn thành quá trình giải mã khi ribôxôm đầu tiên đã rời khỏi ARN m - Bước 1: tìm khoảng cách đều giữa 2 ribôxôm kế tiếp tính bằng aa aa ( ) 10,2 l∆ ∆ = - Bước 2: tìm số aa cần phải cung cấp thêm cho ribôxôm 2 : R / 2 = Δ aa – 1 - Bước 3: tìm số aa cần phải cung cấp thêm cho ribôxôm 3 :R / 3 = Δ aa – 1 + Δ aa = 2Δ aa - 1 - Bước 4: tìm số aa cần phải cung cấp thêm cho ribôxôm cuối cùng : R / n = R / 3 + Δ aa . (n – 3) / / / n 3 2 R R ( ).( 2) R 2 aa n + ⇒ = − + ∑ . dài của gen M: khối lượng phân tử của gen C: số chu kì xoắn của gen x: số lần tự nhân đôi II. Công thức 1. L ADN = L mạch đơn = 2 N . 3,4 A 0 1 μm = 10 4 A 0 1 μm = 10 3 nm 1 nm = 10 A 0 1. của phân tử ARNm L: chiều dài phân tử ARNm k: số lần sao mã (phiên mã) của 1 gen ban đầu II. Công thức Gen có 2 mạch: mạch gốc và mạch bổ sung, ta có 1. L ARNm = L gen = rN . 3,4A 0 = 2 N .