CÁC CÔNG THỨC TÍNH TOÁN PHẦN I CẤU TRÚC ADN I Tính số nuclêôtit ADN gen Đối với mạch gen : - Trong ADN, mạch bổ sung nhau, nên số nu chiều dài mạch N A1 + T1 + G1 + X1 = T2 + A2 + X2 + G2 = Trong mạch, A T G X, không liên kết bổ sung nên không thiết phải nhau.Sự bổ sung có mạch: A mạch bổ sung với T mạch kia,G mạch bổ sung với X mạch Vì vậy, số nu loại mạch số nu loại bổ sung mạch A1 = T2 ; T1 = A2 ; G1 = X2 ; X1 = G2 Đối với mạch : - Số nu loại ADN số nu loại mạch : A =T = A1 + A2 = T1 + T2 = A1 + T1 = A2 + T2 G =X = G1 + G2 = X1 + X2 = G1 + X1 = G2 + X2 Chú ý :khi tính tỉ lệ % % A1 + % A2 %T + %T = %A = % T = = 2 %G1 + %G % X + % X = %G = % X = = 2 Ghi nhớ : Tổng loại nu khác nhóm bổ sung luôn nửa số nu ADN 50% số nu ADN : Ngược lại biết : + Tổng loại nu = N / 50% loại nu phải khác nhóm bổ sung + Tổng loại nu khác N/ khác 50% loại nu phải nhóm bổ sung Tổng số nu ADN (N) Tổng số nu ADN tổng số loại nu A + T + G+ X Nhưng theo nguyên tắc bổ sung (NTBS) A= T, G=X Vì vậy, tổng số nu ADN tính : N = 2A + 2G = 2T + 2X hay N = 2(A+ G) Trang of 17 N %A + %G = 50% Tính số chu kì xoắn (C) Một chu kì xoắn gồm 10 cặp nu = 20 nu biết tổng số nu (N) ADN : N l N = C x 20 => C = ; C= 20 34 Tính khối lượng phân tử ADN (M) : Một nu có khối lượng trung bình 300 đvc biết tổng số nu suy M = N x 300 đvc Tính chiều dài phân tử ADN (L) :Phân tử ADN chuỗi gồm mạch đơn chạy song song xoắn đặn quanh trục chiều dài ADN chiều dài mạch chiều dài trục Mỗi N mạch có nuclêôtit, độ dài nu 3,4 A0 lx N l= 3,4A0 => N= 3,4 Do A + G = Đơn vị thường dùng : • micrômet = 10 angstron (A0) • micrômet = 103 nanômet (nm) • mm = 103 micrômet = 106 nm = 107 A0 II Tính số liên kết Hiđrô liên kết Hóa Trị Đ – P Số liên kết Hiđrô (H) + A mạch nối với T mạch liên kết hiđrô + G mạch nối với X mạch liên kết hiđrô Vậy số liên kết hiđrô gen : H = 2A + G H = 2T + 3X Số liên kết hoá trị (HT) N -1 Trong mạch đơn gen, nu nối với lk hoá trị, nu nối N N lk hoá trị … nu nối -1 2 a) Số liên kết hoá trị nối nu mạch gen : Trang of 17 b) Số liên kết hoá trị nối nu mạch gen : 2( N - 1) Do số liên kết hoá trị nối nu mạch ADN : 2( N - 1) c) Số liên kết hoá trị đường – photphát gen (HTĐ-P) Ngoài liên kết hoá trị nối nu gen nu có lk hoá trị gắn thành phần H3PO4 vào thành phần đường Do số liên kết hoá trị Đ – P ADN : HTĐ-P = 2( N - 1) + N = (N – 1) PHẦN II CƠ CHẾ TỰ NHÂN ĐÔI CỦADN I TÍNH SỐ NUCLÊÔTIT TỰ DO CẦN DÙNG 1.Qua lần tự nhân đôi (tự sao, tái sinh, tái bản) + Khi ADN tự nhân đôi hoàn toàn mạch liên kết nu tự theo NTBS : AADN nối với TTự ngược lại ; GADN nối với X Tự ngược lại Vì vây số nu tự loại cần dùng số nu mà loại bổ sung Atd =Ttd = A = T ; Gtd = Xtd = G = X + Số nu tự cần dùng số nu ADN Ntd = N Qua nhiều đợt tự nhân đôi (x đợt) + Tính số ADN - ADN mẹ qua đợt tự nhân đôi tạo = 21 ADN - ADN mẹ qua đợt tự nhân đôi tạo = 22 ADN - ADN mẹ qua3 đợt tự nhân đôi tạo = 23 ADN - ADN mẹ qua x đợt tự nhân đôi tạo 2x ADN Vậy : Tổng số ADN = 2x - Dù đợt tự nhân đôi nào, số ADN tạo từ ADN ban đầu, có ADN mà ADN có chứa mạch cũ ADN mẹ Vì số ADN lại có mạch cấu thành hoàn toàn từ nu môi trường nội bào Số ADN có mạch = 2x – Trang of 17 + Tính số nu tự cần dùng : - Số nu tự cần dùng ADN trải qua x đợt tự nhân đôi tổng số nu sau coup ADN trừ số nu ban đầu ADN mẹ • Tổng số nu sau trong ADN : N.2x • Số nu ban đầu ADN mẹ :N Vì tổng số nu tự cần dùng cho ADN qua x đợt tự nhân đôi : ∑ N td = N.2x – N = N(2X -1) Số nu tự loại cần dùng là: ∑ A td = ∑ T td = A(2X -1) ∑G = ∑ X td = G(2X -1) + Nếu tính số nu tự ADN mà có mạch hoàn tòan : ∑ N td hoàn toàn = N(2X - 2) ∑A ∑G td td hoàn toàn ∑T = ∑X = td hoàn toàn td = A(2X -2) td = G(2X 2) II.TÍNH SỐ LIÊN KẾT HIĐRÔ ; HOÁ TRỊ Đ- P ĐƯỢC HÌNH THÀNH HOẶC BỊ PHÁ VỠ Qua đợt tự nhân đôi a Tính số liên kết hiđrôbị phá vỡ số liên kết hiđrô hình thành Khi ADN tự nhân đôi hoàn toàn : - mạch ADN tách ra, liên kết hiđrô mạch bị phá vỡ nên số liên kết hiđrô bị phá vỡ số liên kết hiđrô ADN H bị đứt = H ADN - Mỗi mạch ADN nối nu tự theo NTBS liên kết hiđrô nên số liên kết hiđrô hình thành tổng số liên kết hiđrô ADN H hình thành = HADN b Số liên kết hoá trị hình thành : Trong trình tự nhân đôi ADN, liên kết hoá trị Đ –P nối nu mạch ADN không bị phá vỡ Nhưng nu tự đến bổ sung dược nối với liên kết hoá trị để hình thành mạch Vì số liên kết hoá trị hình thành số liên kết hoá trị nối nu với mạch ADN Trang of 17 N - 1) = N- 2 2.Qua nhiều đợt tự nhân đôi (x đợt) a Tính tổng số liên kết hidrô bị phá vỡ tổng số liên kết hidrô hình thành : -Tổng số liên kết hidrô bị phá vỡ : ∑ H bị phá vỡ = H (2x – 1) - Tổng số liên kết hidrô hình thành : ∑ H hình thành = H 2x b Tổng số liên kết hoá trị hình thành : Liên kết hoá trị hình thành liên kết hoá trị nối nu tự lại thành chuỗi mạch polinuclêôtit N - Số liên kết hoá trị nối nu mạch đơn : -1 - Trong tổng số mạch đơn ADN có mạch cũ ADN mẹ giữ lại - Do số mạch ADN 2.2x - 2, vây tổng số liên kết hoá trị hình thành : N ∑ HT hình thành = ( - 1) (2.2x – 2) = (N-2) (2x – 1) III TÍNH THỜI GIAN SAO MÃ Có thể quan niệm liên kết nu tự vào mạch ADN đồng thời, mạch tiếp nhân đóng góp dược nu mạch liên kết bay nhiêu nu Tốc độ tự : Số nu dược tiếp nhận liến kết giây Tính thời gian tự nhân đôi (tự sao) Thời gian để mạch ADN tiếp nhận kiên kết nu tự - Khi biết thời gian để tiếp nhận l iên kết nu dt, thời gian tự dược tính : N TG tự = dt - Khi biết tốc độ tự (mỗi giây liên kết nu)thì thời gian tự nhân đôi ADN : TG tự = N : tốc độ tự HT hình thành = ( Trang of 17 PHẦN III CẤU TRÚC ARN I.TÍNH SỐ RIBÔNUCLÊÔTIT CỦA ARN : - ARN thường gồm loại ribônu : A,U, G , X tổng hợp từ mạch ADN theo NTBS Vì vâỵ số ribônu ARN số nu mạch ADN N rN = rA + rU + rG + rX = - Trong ARN A U G X không liên kết bổ sung nên không thiết phải Sự bổ sung có A, U, G, X ARN với T, A, X, G mạch gốc ADN Vì số ribônu loại ARN số nu bổ sung mạch gốc ADN rA = T gốc ; rU = A gốc rG = X gốc ; rX = Ggốc * Chú ý : Ngược lại, số lượng tỉ lệ % loại nu ADN tính sau : + Số lượng : A = T = rA + rU G = X = rR + rX + Tỉ lệ % : %rA + %rU % A = %T = %G = % X = %rG + %rX II TÍNH KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ ARN (MARN) Một ribônu có khối lượng trung bình 300 đvc, nên: N MARN = rN 300đvc = 300 đvc III TÍNH CHIỀU DÀI VÀ SỐ LIÊN KẾT HOÁ TRỊ Đ – P CỦA ARN Tính chiều dài : - ARN gồm có mạch rN ribônu với độ dài nu 3,4 A0 Vì chiều dài ARN chiều dài ADN tổng hợp nên ARN N - Vì LADN = LARN = rN 3,4A0 = 3,4 A0 2 Tính số liên kết hoá trị Đ –P: Trang of 17 + Trong chuỗi mạch ARN : ribônu nối liên kết hoá trị, ribônu nối liên kết hoá trị …Do số liên kết hoá trị nối ribônu mạch ARN rN – + Trong ribônu có liên kết hoá trị gắn thành phần axit H3PO4 vào thành phần đường Do số liên kết hóa trị loại có rN ribônu rN Vậy số liên kết hoá trị Đ –P ARN : HT ARN = rN – + rN = 2.rN -1 PHẦN IV CƠ CHẾ TỔNG HỢP ARN I TÍNH SỐ RIBÔNUCLÊOTIT TỰ DO CẦN DÙNG Qua lần mã : Khi tổng hợp ARN, mạch gốc ADN làm khuôn mẫu liên ribônu tự theo NTBS : AADN nối U ARN ; TADN nối A ARN GADN nối X ARN ; XADN nối G ARN Vì : + Số ribônu tự loại cần dùng số nu loại mà bổ sung mạch gốc ADN rAtd = Tgốc ; rUtd = Agốc rGtd = Xgốc ; rXtd = Ggốc + Số ribônu tự loại cần dùng số nu mạch ADN N rNtd = 2 Qua nhiều lần mã (k lần) Mỗi lần mã tạo nên phân tử ARN nên số phân tử ARN sinh từ gen số lần mã gen Số phân tử ARN = Số lần mã = K + Số ribônu tự cần dùng số ribônu cấu thành phân tử ARN Vì qua K lần mã tạo thành phân tử ARN tổng số ribônu tự cần dùng là: ∑ rNtd = K rN + Suy luận tương tự, số ribônu tự loại cần dùng : ∑ rAtd = K rA = K Tgốc ; ∑ rUtd = K rU = K Agốc ∑ rGtd = K rG = K Xgốc ; ∑ rXtd = K rX = K Ggốc Trang of 17