Celková hmotnosť molekúl DNA. Hotové riešenia problémov v cytológii. Bola evolúcia

2.3 Molekulová hmotnosť, obsah a lokalizácia DNA a RNA v bunke; typy DNA a RNA

Molekulová hmotnosť DNA sa určuje hlavne metódami hydrodynamickej a elektrónovej mikroskopie, aj keď to možno urobiť meraním rozptylu svetla roztokov DNA a niektorými ďalšími metódami.

Hydrodynamická metóda je založená na lineárnej závislosti sedimentačnej konštanty DNA, stanovenej ultracentrifugáciou roztokov DNA, od jej molekulovej hmotnosti, ktorú je možné určiť z kalibračnej krivky alebo vypočítať pomocou vzorca: 0,445lgM=1,819+lg(s20? w-2,7), kde s20? w je sedimentačná konštanta, extrapolovaná na nekonečné riedenie (s), štandardnú teplotu (20 °C) a viskozitu vody (w).

Metóda elektrónového mikroskopu na stanovenie molekulovej hmotnosti DNA je založená na meraní dĺžky predĺžených molekúl DNA. Je známe, že na 0,1 nm dĺžky jeho molekuly pripadá hmotnosť rovnajúca sa 197 Da. Vynásobením tejto hodnoty experimentálne zistenou dĺžkou sa zistí hodnota molekulovej hmotnosti. Molekulová hmotnosť eukaryotickej DNA je vyššia ako molekulová hmotnosť prokaryotickej DNA (napríklad v jednom z chromozómov ovocnej mušky Drosophila dosahuje 7,9 x 10 10). Okrem toho zloženie mitochondrií a chloroplastov zahŕňa kruhové molekuly DNA s molekulovou hmotnosťou 106-107. DNA týchto organel sa nazýva cytoplazmatická; tvorí približne 0,1 % všetkej bunkovej DNA.

V závislosti od umiestnenia DNA v bunke sa rozlišuje jadrová, mitochondriálna, chloroplastová, centriolová a epizomálna DNA. Jadrová DNA v eukaryotoch dramaticky prevažuje nad DNA iných subcelulárnych štruktúr. Takže v mitochondriách sa našlo od 0,5 * 10 6 do 5 * 10 16 g DNA, v chloroplastoch - od 10? 16 až 150*10? 16 a v centrioloch - 2 * 10 16 g, čo je niekoľko percent jadrovej DNA. V rovnakom pomere je obsah DNA v bakteriálnom chromozóme a epizómoch – extrachromozomálnych, samoreplikujúcich sa determinantoch dedičnosti u mikroorganizmov, ktoré zabezpečujú prenos genetickej informácie, napríklad o rezistencii na antibiotiká (inak sa nazývajú R-faktory, t.j. odporové faktory). Diskutuje sa o otázke existencie extrachromozomálnej DNA, transportovateľnej alebo komunikačnej DNA, DNA cytoplazmatickej membrány a jemnej superšpirálovej DNA. Podľa funkčného účelu sa rozlišuje ribozomálna DNA (rDNA) a satelitná DNA (stDNA).

Okrem intracelulárnej DNA existuje aj DNA, ktorá je súčasťou vírusov a bakteriofágov. Jeho množstvo vo vírusoch je oveľa nižšie ako v bakteriálnych bunkách (tisíciny pikogramu).

Molekulové hmotnosti RNA sa určujú rovnakými metódami ako DNA, ale navyše sa používa elektroforéza na polyakrylamidovom géli, pretože rozsah RNA v géli je nepriamo úmerný ich molekulovým hmotnostiam. Pokiaľ ide o obsah a lokalizáciu RNA v bunkách, nie je ani monotónna, ani stabilná: v bunkách, kde je intenzívna biosyntéza bielkovín, je obsah RNA niekoľkonásobne vyšší ako v DNA (napríklad v pečeni potkana je RNA 4-krát viac ako DNA ), ale tam, kde je syntéza proteínov nízka, pomer DNA a RNA sa môže obrátiť (napríklad v pľúcach potkana je RNA 2-krát menej ako DNA).

Podľa funkčného významu a molekulových hmotností, ako aj lokalizácie v bunkovom obsahu sa RNA delí na nasledujúce typy.

1. Transportné RNA (tRNA) sa vyznačujú relatívne nízkou molekulovou hmotnosťou (25-30 tisíc daltonov). tRNA tvoria 10% všetkých RNA. Tieto RNA sú lokalizované v bunkovej hyaloplazme, jadrovej šťave, bezštruktúrnej časti chloroplastov a mitochondriách a získavajú špecifickú konfiguráciu vo forme ďatelinového listu. Kódujú aminokyseliny a prenášajú ich do ribozomálneho aparátu bunky v procese biosyntézy bielkovín.

2. Ribozomálne RNA (rRNA) sa vyznačujú najmä veľkými molekulovými hmotnosťami (1-1,5 milióna daltonov), molekuly sú veľké, zahŕňajú až 5000 nukleotidov. Sú lokalizované v ribozómoch, sú ich štruktúrnym základom a vykonávajú v nich rôzne funkcie (tvorba aktívneho centra ribozómu; zabezpečenie interakcie rRNA a tRNA).

3. Informácie alebo matrica RNA (mRNA) majú molekulové hmotnosti, ktoré sa veľmi líšia (od 300 000 do 4 * 10 6). mRNA sa syntetizujú v jadre počas transkripcie v špecifickej oblasti molekuly DNA (génu). Funkciou mRNA je prenášať genetickú informáciu o štruktúre proteínu z DNA do miesta syntézy proteínov, do ribozómov.

4. Vírusové RNA sa vyznačujú rôznymi a vysokými molekulovými hmotnosťami, ktoré sa pohybujú najmä v rozmedzí niekoľkých miliónov daltonov. Sú súčasťou vírusových a fágových ribonukleoproteínov a nesú všetky informácie potrebné na reprodukciu vírusu v hostiteľských bunkách.

V modernej literatúre sa diskutuje o otázke účelnosti separácie niekoľkých ďalších typov RNA do samostatných kategórií: jadrová, chromozomálna, mitochondriálna, nízkomolekulárna regulačná, antisense.

Dusík a jeho zlúčeniny

Väčšina dusíka na Zemi je v plynnom stave a tvorí viac ako 3/4 atmosféry (78,09 % objemu alebo 75,6 % hmotnosti). Prakticky na našej planéte je zásoba dusíka nevyčerpateľná - 3,8 * 10 ^ 15 ton Dusík je skôr inertný prvok ...

Rastlinné alkaloidy

Veveričky

Proteíny sú makromolekulárne zlúčeniny. Ide o polyméry pozostávajúce zo stoviek a tisícok aminokyselinových zvyškov – monomérov. V súlade s tým je molekulová hmotnosť proteínov v rozmedzí 10 000 až 1 000 000. Takže ako súčasť ribonukleázy (enzýmu ...

Bizmut a jeho zlúčeniny v prírode

Bizmut patrí k migrujúcim vodám a jeho koncentrácia v podzemnej vode je asi 20 µg/dm3, v morských vodách je to 0,02 µg/dm3. V takýchto koncentráciách bizmut nepriaznivo neovplyvňuje kvalitu vody...

Koksovanie uhlia

Organická hmota uhlia je tvorená zlúčeninami na báze uhlíka, vodíka, kyslíka, síry a dusíka. Uhlík Uhlík je hlavným prvkom fosílneho uhlia...

Stanovenie obsahu železa +2 vo vzorkách keramiky

Íl je koloidný plastický materiál sekundárneho pôvodu, ktorý vzniká v dôsledku rozpadu a rozkladu určitých typov primárnych hornín ...

Výpočet náplňovej destilačnej kolóny s periodickým účinkom na separáciu binárnej zmesi metylalkohol - benzén

Hmotnosť zariadenia sa vypočíta podľa vzorca (6.38) kde je hmotnosť telesa v kg; - hmotnosť trysky, kg; - hmotnosť dna, kg; - hmotnosť veka, kg; - hmotnosť maximálneho zaťaženia podpier, kg. Vypočítajme zložky súčtu. Hmotnosť trupu je (6...

Štruktúra a deformačno-pevnostné vlastnosti izoprénového kaučuku

Štruktúra izoprénového kaučuku sa uvažuje na dvoch úrovniach: molekulárnej a supramolekulárnej. Molekulárna úroveň je charakterizovaná štruktúrou opakujúcich sa jednotiek, štruktúrou polymérneho reťazca...

Množstvo Obsah, kg/h, kmol/h, hm. podiel mol. Share 105 26283 250,3 0.169732 0.034593 3.63 18 123477 6859,8 0,797400 6859,8 0,797400 0,948062 17.0744067,8 119,6 0,026269 0,016529 0,56 244 244 5,25 0,003540 0.000311 0.08 139464.6 3.36 0,003020 0.000464 0.06 16 1,8 0,113 0 ...

Technologický výpočet absorbéra na čistenie uhľovodíkového plynu od sírovodíka regenerovaným vodným roztokom dietanolamínu

MPa, K, MPa, 0,75 4.605 190.55 0,0104 3.4538 142,91 0,00780 0,0986 0.4875 0,0986 0,08 4,248 30,54 369,82 0,1524 0,3398 29,59 0,01219 0,06 3,795 425,16 0,2010 0,2277 0,2010 25,51 0,2277 25,51 0,01206 0,01 9,000 373,6 0,1000 0,0900 3,74 0,00100 U 1,00 4,6 232,29 0 ...

Technologický výpočet absorbéra na čistenie uhľovodíkového plynu od sírovodíka regenerovaným vodným roztokom dietanolamínu

Koeficienty vo vzorci pre výpočet entalpie ideálnych plynových enthalpies, kJ / kg а в d 0,5372 154.15 15.12 0,0519 56,62 650,12 349,3 0,4135 58,65 23,63 0,4139 56,15 445,7 59,9 0,1576 33,65 26,31 0.5455 39,72 26,4 61, \ t 3 0,0152 87...

Technologický výpočet absorbéra na čistenie uhľovodíkového plynu od sírovodíka regenerovaným vodným roztokom dietanolamínu

Koeficienty vo vzorci pre výpočet entalpie ideálnych plynových enthalpies, kJ / kg а в d 0,5459 154,15 15,12 0,0519 56,62 650,3 355 0,1365 58,65 23,63 0,4139 56, 15 445,7 60,84 0,1604 33,65 26,31 0.53804 33,72 26,9 62,7 0,581 34,72 26,08 0.5455 34.72 26.08 0.5455 34.72 26.08 0,5455 34.72 26,08 0.5455 34.72 26.08 0,5455 34.72 26.08 0,5455 34.72 62,2 0...

Toxický účinok tália

Atómová hmotnosť tália je 204...

Charakteristika adsorpčného procesu

Adsorpčné izotermy rozpustených látok z roztoku majú podobný vzhľad ako adsorpčné izotermy pre plyny; pre zriedené roztoky sú tieto izotermy dobre opísané Freundlichovými alebo Langmuirovými rovnicami...

Chemická väzba a štruktúra hmoty

Polomery atómov a molekúl sú vyjadrené vo veľmi malých množstvách a v stomilióntinách centimetra a zvyčajne sa merajú v angstromoch, 1A je 10-8 cm. Polomer molekuly CO2 je 1,66 ± 10-8 cm, čo sa rovná do 1,66 A. Priemer molekuly N2 je 3,1 10-8 cm, čo sa rovná 3,1 A ...

Molekula DNA pozostáva z dvoch reťazcov tvoriacich dvojitú špirálu. Jeho štruktúru prvýkrát rozlúštili Francis Crick a James Watson v roku 1953.

Molekula DNA, pozostávajúca z páru nukleotidových reťazcov stočených okolo seba, spočiatku vyvolávala otázky, prečo má taký tvar. Vedci tento jav nazvali komplementarita, čo znamená, že v jeho vláknach môžu byť umiestnené oproti sebe iba určité nukleotidy. Napríklad adenín je vždy oproti tymínu a guanín je vždy protiľahlý cytozínu. Tieto nukleotidy molekuly DNA sa nazývajú komplementárne.

Schematicky je to znázornené takto:

T - A

C - G

Tieto páry tvoria chemickú nukleotidovú väzbu, ktorá určuje poradie, v ktorom sú aminokyseliny usporiadané. V prvom prípade je trochu slabšia. Spojenie medzi C a G je silnejšie. Nekomplementárne nukleotidy netvoria medzi sebou páry.

O štruktúre

Takže štruktúra molekuly DNA je špeciálna. Má taký tvar z nejakého dôvodu: faktom je, že počet nukleotidov je veľmi veľký a na umiestnenie dlhých reťazcov je potrebný veľký priestor. Z tohto dôvodu sú reťaze súčasťou špirálového krútenia. Tento jav sa nazýva špirálovitosť, umožňuje skrátiť vlákna päť- až šesťnásobne.

Niektoré molekuly takéhoto plánu telo používa veľmi aktívne, iné zriedka. Tie sú okrem špirály vystavené aj takému „kompaktnému baleniu“, ako je supercoiling. A potom sa dĺžka molekuly DNA zníži 25-30 krát.

Aký je „obal“ molekuly?

Histónové proteíny sa podieľajú na procese supercoilingu. Majú štruktúru a vzhľad ako cievka na niť alebo tyč. Sú na nich navinuté špirálovité nite, ktoré sa okamžite „kompaktne zbalia“ a zaberajú málo miesta. Keď je potrebné použiť jedno alebo druhé vlákno, odvinie sa z cievky, napríklad histónového proteínu, a špirála sa rozvinie do dvoch paralelných reťazcov. Keď je molekula DNA v tomto stave, dajú sa z nej vyčítať potrebné genetické údaje. Je tu však jedna podmienka. Získanie informácií je možné len vtedy, ak je štruktúra molekuly DNA nepokrútená. Chromozómy dostupné na čítanie sa nazývajú euchromatíny, a ak sú superspiralizované, potom sú to už heterochromatíny.

Nukleové kyseliny

Nukleové kyseliny, podobne ako proteíny, sú biopolyméry. Hlavnou funkciou je uchovávanie, realizácia a prenos dedičných (genetických informácií). Sú dvoch typov: DNA a RNA (deoxyribonukleová a ribonukleová). Monoméry v nich sú nukleotidy, z ktorých každý má zvyšok kyseliny fosforečnej, päťuhlíkový cukor (deoxyribóza / ribóza) a dusíkatú bázu. Kód DNA obsahuje 4 typy nukleotidov - adenín (A) / guanín (G) / cytozín (C) / tymín (T). Líšia sa dusíkatým základom, ktorý obsahujú.

V molekule DNA môže byť počet nukleotidov obrovský – od niekoľkých tisíc až po desiatky a stovky miliónov. Takéto obrovské molekuly je možné vidieť cez elektrónový mikroskop. V tomto prípade bude možné vidieť dvojitý reťazec polynukleotidových reťazcov, ktoré sú vzájomne prepojené vodíkovými väzbami dusíkatých báz nukleotidov.

Výskum

Vedci v priebehu výskumu zistili, že typy molekúl DNA v rôznych živých organizmoch sú rôzne. Tiež sa zistilo, že guanín jedného reťazca sa môže viazať iba na cytozín a tymín na adenín. Usporiadanie nukleotidov jedného reťazca presne zodpovedá tomu paralelnému. Vďaka tejto komplementarite polynukleotidov je molekula DNA schopná duplikácie a sebareplikácie. Najprv sa však komplementárne reťazce pod vplyvom špeciálnych enzýmov, ktoré ničia párové nukleotidy, rozchádzajú a potom v každom z nich začína syntéza chýbajúceho reťazca. Je to spôsobené voľnými nukleotidmi dostupnými vo veľkých množstvách v každej bunke. Výsledkom je, že namiesto „rodičovskej molekuly“ sa vytvoria dve „dcérske“ identické zložením a štruktúrou a kód DNA sa stane pôvodným. Tento proces je predchodcom bunkového delenia. Zabezpečuje prenos všetkých dedičných údajov z materských buniek do dcérskych buniek, ako aj do všetkých nasledujúcich generácií.

Ako sa číta génový kód?

Dnes sa nepočíta len hmotnosť molekuly DNA – je možné zistiť aj zložitejšie údaje, ktoré predtým vedci nemali k dispozícii. Môžete si napríklad prečítať informácie o tom, ako telo využíva svoju vlastnú bunku. Samozrejme, najskôr je táto informácia v zakódovanej forme a má podobu určitej matrice, a preto musí byť transportovaná na špeciálny nosič, ktorým je RNA. Ribonukleová kyselina je schopná preniknúť do bunky cez jadrovú membránu a prečítať zakódovanú informáciu už vo vnútri. RNA je teda nositeľom skrytých dát z jadra do bunky a od DNA sa líši tým, že namiesto deoxyribózy obsahuje ribózu a namiesto tymínu uracil. Okrem toho je RNA jednovláknová.

Syntéza RNA

Hlboká analýza DNA ukázala, že potom, čo RNA opustí jadro, vstúpi do cytoplazmy, kde sa môže integrovať ako templát do ribozómov (špeciálnych enzýmových systémov). Na základe prijatých informácií dokážu syntetizovať vhodnú sekvenciu proteínových aminokyselín. Ribozóm sa učí z tripletového kódu, aký druh organickej zlúčeniny je potrebné pripojiť k vznikajúcemu proteínovému reťazcu. Každá aminokyselina má svoj špecifický triplet, ktorý ju kóduje.

Po dokončení tvorby reťazca získava špecifickú priestorovú formu a mení sa na bielkovinu schopnú plniť svoje hormonálne, stavebné, enzymatické a iné funkcie. Pre každý organizmus je to génový produkt. Práve z nej sa určujú všetky druhy kvalít, vlastností a prejavov génov.

Gény

V prvom rade boli vyvinuté procesy sekvenovania s cieľom získať informácie o tom, koľko génov má štruktúra molekuly DNA. A hoci výskum umožnil vedcom pokročiť v tejto veci ďaleko, zatiaľ nie je možné poznať ich presný počet.

Pred niekoľkými rokmi sa predpokladalo, že molekuly DNA obsahujú približne 100 000 génov. O niečo neskôr sa toto číslo znížilo na 80 000 a v roku 1998 genetici uviedli, že v jednej DNA je prítomných len 50 000 génov, čo sú len 3 % z celej dĺžky DNA. Zarazili ich ale najnovšie závery genetikov. Teraz tvrdia, že genóm obsahuje 25-40 tisíc spomínaných jednotiek. Ukazuje sa, že len 1,5 % chromozomálnej DNA je zodpovedných za kódovanie proteínov.

Výskum sa tam neskončil. Paralelný tím špecialistov na genetické inžinierstvo zistil, že počet génov v jednej molekule je presne 32 000. Ako vidíte, stále nie je možné získať definitívnu odpoveď. Príliš veľa rozporov. Všetci výskumníci sa spoliehajú len na svoje zistenia.

Nastala evolúcia?

Napriek tomu, že neexistujú žiadne dôkazy o vývoji molekuly (keďže štruktúra molekuly DNA je krehká a má malú veľkosť), vedci napriek tomu urobili jeden predpoklad. Na základe laboratórnych údajov vyjadrili verziu nasledujúceho obsahu: molekula mala v počiatočnom štádiu svojho vzhľadu formu jednoduchého samoreplikujúceho peptidu, ktorý obsahoval až 32 aminokyselín obsiahnutých v starovekých oceánoch.

Po samoreplikácii, vďaka silám prirodzeného výberu, majú molekuly schopnosť chrániť sa pred účinkami vonkajších prvkov. Začali žiť dlhšie a rozmnožovať sa vo veľkom počte. Molekuly, ktoré sa ocitli v lipidovej bubline, dostali každú šancu sa rozmnožiť. V dôsledku série po sebe nasledujúcich cyklov dostali lipidové bubliny formu bunkových membrán a len ďalej - dobre známe častice. Treba poznamenať, že dnes je akákoľvek časť molekuly DNA zložitou a dobre fungujúcou štruktúrou, ktorej všetky vlastnosti ešte vedci úplne nepreskúmali.

Moderný svet

Nedávno vedci z Izraela vyvinuli počítač, ktorý dokáže vykonať bilióny operácií za sekundu. Dnes je to najrýchlejšie auto na Zemi. Celé tajomstvo spočíva v tom, že inovatívne zariadenie funguje z DNA. Profesori hovoria, že v blízkej budúcnosti budú takéto počítače dokonca schopné generovať energiu.

Špecialisti z Weizmannovho inštitútu v Rehovote (Izrael) pred rokom oznámili vytvorenie programovateľného molekulárneho počítača, pozostávajúceho z molekúl a enzýmov. Nahradili nimi kremíkové mikročipy. Dodnes sa mužstvo posunulo dopredu. Teraz len jedna molekula DNA môže poskytnúť počítaču potrebné údaje a poskytnúť potrebné palivo.

Biochemické „nanopočítače“ nie sú fikciou, v prírode už existujú a prejavujú sa v každej živej bytosti. Ale často ich neovládajú ľudia. Osoba ešte nemôže operovať genóm žiadnej rastliny, aby vypočítala, povedzme, číslo „Pi“.

Myšlienka použitia DNA na ukladanie/spracovanie údajov prvýkrát zasiahla jasné hlavy vedcov v roku 1994. Práve vtedy bola molekula použitá na vyriešenie jednoduchého matematického problému. Odvtedy množstvo výskumných skupín navrhlo rôzne projekty súvisiace s počítačmi DNA. Ale tu boli všetky pokusy založené len na molekule energie. Voľným okom takýto počítač nevidíte, vyzerá ako priehľadný roztok vody v skúmavke. Nie sú v ňom žiadne mechanické časti, ale iba bilióny biomolekulových zariadení – a to je len v jednej kvapke tekutiny!

Ľudská DNA

Aký druh ľudskej DNA si ľudia uvedomili v roku 1953, keď vedci prvýkrát dokázali svetu ukázať dvojvláknový model DNA. Kirk a Watson za to dostali Nobelovu cenu, keďže tento objav sa stal zásadným v 20. storočí.

Postupom času samozrejme dokázali, že nielen ako v navrhovanej verzii môže vyzerať aj štruktúrovaná ľudská molekula. Po podrobnejšom rozbore DNA objavili A-, B- a ľavotočivú formu Z-. Forma A- je často výnimkou, pretože vzniká iba pri nedostatku vlhkosti. Ale to je možné len v laboratórnych štúdiách, pre prirodzené prostredie je to abnormálne, v živej bunke k takémuto procesu nemôže dôjsť.

Tvar B je klasický a je známy ako dvojitá pravotočivá retiazka, ale tvar Z nie je len stočený dozadu, doľava, ale má aj viac cik-cak vzhľad. Vedci tiež identifikovali formu G-kvadruplexu. Vo svojej štruktúre nie 2, ale 4 vlákna. Podľa genetikov sa táto forma vyskytuje v tých oblastiach, kde je nadmerné množstvo guanínu.

Umelá DNA

Dnes už existuje umelá DNA, ktorá je identickou kópiou tej skutočnej; dokonale opakuje štruktúru prirodzenej dvojitej špirály. Ale na rozdiel od pôvodného polynukleotidu, v umelom sú len dva ďalšie nukleotidy.

Keďže dabing vznikol na základe informácií získaných v priebehu rôznych štúdií skutočnej DNA, dá sa aj kopírovať, sebareplikovať a vyvíjať. Na vytvorení takejto umelej molekuly pracovali odborníci približne 20 rokov. Výsledkom je úžasný vynález, ktorý dokáže využívať genetický kód rovnakým spôsobom ako prirodzená DNA.

K štyrom existujúcim dusíkatým bázam pridala genetika ďalšie dve, ktoré vznikli metódou chemickej modifikácie prírodných báz. Na rozdiel od prirodzenej sa umelá DNA ukázala byť dosť krátka. Obsahuje iba 81 párov báz. Tiež sa však rozmnožuje a vyvíja.

K replikácii umelo získanej molekuly dochádza vďaka polymerázovej reťazovej reakcii, no zatiaľ k tomu nedochádza samostatne, ale prostredníctvom zásahu vedcov. Samostatne pridávajú potrebné enzýmy k spomínanej DNA, pričom ju umiestňujú do špeciálne pripraveného tekutého média.

Konečný výsledok

Proces a konečný výsledok vývoja DNA môžu byť ovplyvnené rôznymi faktormi, ako sú napríklad mutácie. To spôsobuje povinné štúdium vzoriek hmoty, aby bol výsledok analýz spoľahlivý a spoľahlivý. Príkladom je test otcovstva. Ale nemôžeme sa radovať, že také incidenty, ako je mutácia, sú zriedkavé. Napriek tomu sa vzorky hmoty vždy prekontrolujú, aby sa na základe analýzy získali presnejšie informácie.

rastlinnej DNA

Vďaka high technology sekvenovaniu (HTS) došlo k revolúcii v oblasti genomiky – možná je aj izolácia DNA z rastlín. Samozrejme, získanie vysoko kvalitnej molekulovej hmotnosti DNA z rastlinného materiálu spôsobuje určité ťažkosti v dôsledku veľkého počtu kópií mitochondrií a chloroplastov DNA, ako aj vysokej hladiny polysacharidov a fenolových zlúčenín. V tomto prípade sa na izoláciu štruktúry, ktorú zvažujeme, používajú rôzne metódy.

Vodíková väzba v DNA

Vodíková väzba v molekule DNA je zodpovedná za elektromagnetickú príťažlivosť vytvorenú medzi kladne nabitým atómom vodíka, ktorý je pripojený k elektronegatívnemu atómu. Táto dipólová interakcia nespadá pod kritérium chemickej väzby. Môže sa však realizovať intermolekulárne alebo v rôznych častiach molekuly, to znamená intramolekulárne.

Atóm vodíka je pripojený k elektronegatívnemu atómu, ktorý je donorom tejto väzby. Elektronegatívny atóm môže byť dusík, fluór, kyslík. Decentralizáciou pritiahne elektrónový oblak z jadra vodíka k sebe a nabije atóm vodíka (čiastočne) kladne. Pretože veľkosť H je malá v porovnaní s inými molekulami a atómami, náboj je tiež malý.

Dešifrovanie DNA

Pred dešifrovaním molekuly DNA vedci najprv odoberú obrovské množstvo buniek. Na čo najpresnejšiu a najvydarenejšiu prácu ich potrebujete asi milión. Výsledky získané počas štúdie sa neustále porovnávajú a zaznamenávajú. Dnes už nie je sekvenovanie genómu vzácnosťou, ale cenovo dostupným postupom.

Samozrejme, dešifrovanie genómu jednej bunky je nevhodným cvičením. Údaje získané v priebehu takýchto štúdií nie sú pre vedcov zaujímavé. Je však dôležité pochopiť, že všetky v súčasnosti existujúce metódy dekódovania, napriek ich zložitosti, nie sú dostatočne efektívne. Umožnia vám prečítať len 40 – 70 % DNA.

Profesori z Harvardu však nedávno oznámili metódu, pomocou ktorej možno dekódovať 90 % genómu. Technika je založená na pridávaní molekúl primérov do izolovaných buniek, pomocou ktorých začína replikácia DNA. Ale ani túto metódu nemožno považovať za úspešnú, treba ju ešte vylepšiť, kým sa začne otvorene používať vo vede.

"Príprava na olympiády v biológii" - Kumulatívny efekt. Následná sekvencia. Vitamín. Etapy prípravy žiakov na olympiády a intelektuálne súťaže. Všeobecné usmernenia. Prajeme vám veľa úspechov v záverečnej fáze turnaja. Formovanie zručností študentov. Vzájomne prepojený súbor populácií. Metóda biologického výskumu. Inkubácia samčích pštrosích vajec. Prierez. Spôsoby prípravy na olympiády a intelektuálne turnaje v biológii.

"Biologický lístok" - množstvo rozdielov. Parmelia. Lišajníky. Bunka. Organoid. ATP. biotopy bez života. Jednotka štruktúry a životnej činnosti organizmov. Úloha bielkovín v tele. Úloha bielkovín.

"Typické úlohy skúšky z biológie" - Súlad medzi znamením organizmu a kráľovstvom. B5 Porovnanie vlastností stavby a fungovania tela. Zovšeobecnenie a aplikácia poznatkov. Porovnanie štrukturálnych a funkčných vlastností. Porovnanie biologických objektov. Výber. Schopnosť pracovať. Typické chyby pri plnení úloh USE v biológii. Komplexné. Organizmy. Stanovenie postupnosti biologických objektov.

"GIA v biológii" - Štruktúra a obsah štandardu v biológii. Rozdelenie známok na päťbodovej stupnici. Počet skúšok. Ústna skúška z biológie. Schéma rozloženia známok účastníkov. Záverečná certifikácia študentov. Odporúčania. Kontrolné meracie materiály 2013. Formy vykonávania. Štátna záverečná certifikácia. Príprava na skúšku. Problémy záverečnej atestácie z biológie. Štruktúra biologickej výchovy.

"C5 v biológii" - Celková hmotnosť všetkých molekúl DNA. biosyntéza bielkovín. DNA. Definícia dĺžky. Výpočet počtu nukleotidov. Určte počet aminokyselín. Určite nukleotidovú sekvenciu. Riešenie problémov časti C5. Primárna štruktúra inzulínu. Molekulárna biológia. Úlohy. Molekulová hmotnosť. Bunkové delenie. Časť reťazca molekuly DNA. Počet nukleotidov. Koľko nukleotidov A, T, G obsahuje fragment molekuly DNA.

"Biologické testovanie" - bakteriálne spóry. Testovacia práca z biológie. Koľko druhov tkanív existuje v ľudskom a zvieracom tele. Sexuálne časti kvetu. Pečeň. Tvorba organických látok. Početné organely. Rastliny podľa typu výživy. Generatívny orgán rastliny. Funkcie. Kapor. existenciu buniek. Zažívacie ústrojenstvo. Vonkajšia kostra. Suchozemské stavovce. Chlorofyl. Zvieratá. Euglena zelená. Scorpions.

Témy „Molekulárna biológia“ a „Genetika“ sú najzaujímavejšie a najkomplexnejšie témy kurzu „Všeobecná biológia“. Tieto témy sa študujú v 9. aj 11. ročníku, ale zjavne nie je dostatok času na rozvoj schopnosti riešiť problémy v programe. Schopnosť riešiť problémy z genetiky a molekulárnej biológie však zabezpečuje Štandard biologického vzdelávania a aj takéto úlohy sú súčasťou KIM USE.

Na riešenie problémov v molekulárnej biológii je potrebné ovládať tieto biologické pojmy: typy nukleových kyselín, štruktúra DNA, replikácia DNA, funkcie DNA, štruktúra a funkcie RNA, genetický kód, vlastnosti genetického kódu, mutácia.

Typické úlohy predstavujú základné metódy uvažovania v genetike a "zápletku" - úplnejšie odhaľujú a ilustrujú vlastnosti tejto vedy, čím sa stávajú zaujímavými a atraktívnymi pre študentov. Vybrané úlohy charakterizujú genetiku ako exaktnú vedu využívajúcu matematické metódy analýzy. Riešenie problémov v biológii si vyžaduje schopnosť analyzovať faktografický materiál, logické myslenie a uvažovanie, ako aj určitú vynaliezavosť pri riešení obzvlášť zložitých a zložitých problémov.

Na upevnenie teoretického materiálu o metódach a technikách riešenia problémov sa navrhujú úlohy na samostatné riešenie, ako aj otázky na sebakontrolu.

Príklady riešenia problémov

Potrebné vysvetlenia:

• Jedným krokom je úplné otočenie špirály DNA - otočenie o 360 o
• Jeden krok je 10 párov báz
• Dĺžka jedného kroku je 3,4 nm
• Vzdialenosť medzi dvoma nukleotidmi je 0,34 nm
• Molekulová hmotnosť jedného nukleotidu je 345 g/mol
• Molekulová hmotnosť jednej aminokyseliny - 120 g / mol
• V molekule DNA: A+G=T+C (Chargaffovo pravidlo: ∑(A) = ∑(T), ∑(G) = ∑(C), ∑(A+G) =∑(T+C)
• Nukleotidová komplementarita: A=T; G=C
• Reťazce DNA sú držané pohromade vodíkovými väzbami, ktoré sa tvoria medzi komplementárnymi dusíkatými bázami: adenín a tymín sú spojené 2 vodíkovými väzbami a guanín a cytozín tromi.
• V priemere jeden proteín obsahuje 400 aminokyselín;
• výpočet molekulovej hmotnosti proteínu:

kde Mmin je minimálna molekulová hmotnosť proteínu,
a je atómová alebo molekulová hmotnosť zložky,
c je percento zložky.

Úloha číslo 1. Jeden z reťazcov DNA má nukleotidovú sekvenciu: AGT ACC GAT ACC CGA TTT ACG ... Aká je nukleotidová sekvencia druhého reťazca DNA tej istej molekuly. Pre prehľadnosť môžete použiť magnetickú "abecedu" DNA (recepcia autora článku).
rozhodnutie: podľa princípu komplementarity dokončíme druhý reťazec (A-T, G-C) Vyzerá takto: TCA TGG CTA TGA GCT AAA THC.

Úloha číslo 2. Nukleotidová sekvencia na začiatku génu, ktorý uchováva informácie o inzulínovom proteíne, začína takto: AAA CAC CTG CTT GTA GAC. Napíšte sekvenciu aminokyselín, ktorá začína inzulínový reťazec.
rozhodnutie:Úloha sa vykonáva pomocou tabuľky genetického kódu, v ktorej nukleotidy v mRNA (v zátvorkách - v pôvodnej DNA) zodpovedajú aminokyselinovým zvyškom.

Úloha číslo 3. Väčší z dvoch inzulínových proteínových reťazcov (takzvaný B reťazec) začína týmito aminokyselinami: fenylalanín-valín-asparagín-kyselina glutámová-histidín-leucín. Napíšte poradie nukleotidov na začiatok časti molekuly DNA, v ktorej sú uložené informácie o tomto proteíne.

pretože jedna aminokyselina môže byť kódovaná viacerými tripletmi, presná štruktúra segmentu mRNA a DNA sa nedá určiť, štruktúra sa môže meniť. Pomocou princípu komplementarity a tabuľky genetického kódu dostaneme jednu z možností:

Úloha číslo 4. Oblasť génu má nasledujúcu štruktúru pozostávajúcu z nukleotidovej sekvencie: CHG CHC TCA AAA TCG... Označte štruktúru zodpovedajúcej proteínovej oblasti, o ktorej je tento gén obsiahnutý. Ako ovplyvní odstránenie štvrtého nukleotidu z génu štruktúru proteínu?

Riešenie (pre pohodlie používame tabuľkovú formu riešenia):

Keď sa štvrtý nukleotid odstráni z génu - C, nastanú viditeľné zmeny - počet a zloženie aminokyselín v proteíne sa zníži:

Úloha číslo 5. Vírus tabakovej mozaiky (vírus obsahujúci RNA) syntetizuje proteínovú oblasť s aminokyselinovou sekvenciou: Ala - Tre - Ser - Glu - Met-. Pôsobením kyseliny dusnej (mutagénny faktor) sa cytozín v dôsledku deaminácie premieňa na uracil. Akú štruktúru bude mať proteínové miesto vírusu tabakovej mozaiky, ak všetky cytidylové nukleotidy prejdú uvedenou chemickou transformáciou?

Riešenie (pre pohodlie používame tabuľkovú formu riešenia): Pomocou princípu komplementarity a tabuľky genetického kódu získame:

Úloha číslo 6. Pri Fancomiho syndróme (porušenie tvorby kostného tkaniva) pacient vylučuje močom aminokyseliny, ktoré zodpovedajú kodónom v a -RNA: AUA GUTs AUG UCA UUG GUU AUU. Určte vylučovanie ktorých aminokyselín do moču je charakteristické pre Fancomiho syndróm, ak moč zdravého človeka obsahuje aminokyseliny alanín, serín, kyselina glutámová, glycín.

Riešenie (pre pohodlie používame tabuľkovú formu riešenia): Pomocou princípu komplementarity a tabuľky genetického kódu získame:

V moči chorého človeka je teda len jedna aminokyselina (serín) rovnaká ako u zdravého človeka, ostatné sú nové a tri, charakteristické pre zdravého človeka, chýbajú.

Úloha číslo 7. Reťazec A hovädzieho inzulínu obsahuje alanín v 8. článku a treonín u koní a serín a glycín v 9. článku. Čo možno povedať o pôvode inzulínov?

Riešenie (pre jednoduchšie porovnanie používame tabuľkovú formu riešenia): Pozrime sa, aké triplety v mRNA kódujú aminokyseliny uvedené v stave problému.

Pretože aminokyseliny sú kódované rôznymi tripletmi, berú sa triplety, ktoré sa od seba minimálne líšia. V tomto prípade sa aminokyseliny v 8. a 9. článku koňa a býka menia v dôsledku nahradenia prvých nukleotidov v tripletoch a -RNA: guanín je nahradený adenínom (alebo naopak). V dvojvláknovej DNA to bude ekvivalentné nahradeniu páru C-G za T-A (alebo naopak).
Preto sú rozdiely medzi A reťazcom hovädzieho a konského inzulínu spôsobené prechodmi v oblasti molekuly DNA kódujúcej 8. a 9. článok A reťazca hovädzieho a konského inzulínu.

Úloha číslo 7. Štúdie ukázali, že mRNA obsahuje 34 % guanínu, 18 % uracilu, 28 % cytozínu a 20 % adenínu Určte percento dusíkatých báz v oblasti DNA, ktorá je templátom pre túto mRNA.
Riešenie (pre pohodlie používame tabuľkovú formu riešenia): Percento dusíkatých zásad sa vypočíta na základe princípu komplementarity:

Celkovo budú A + T a G + C v sémantickom reťazci: A + T \u003d 18% + 20% \u003d 38%; G+C = 28 % + 34 % = 62 %. V antisense (nekódovanom) reťazci budú celkové ukazovatele rovnaké, iba percento jednotlivých báz bude obrátené: A + T \u003d 20% + 18% \u003d 38%; G+C = 34 % + 28 % = 62 %. V oboch reťazcoch budú rovnomerne rozdelené páry komplementárnych báz, t.j. adenín a tymín - po 19 %, guanín a cytozín po 31 %.

Úloha číslo 8. Na fragmente jedného vlákna DNA sú nukleotidy usporiadané v poradí: A–A–G–T–C–T–A–C–G–T–A–T. Určte percento všetkých nukleotidov v tomto fragmente DNA a dĺžku génu.

rozhodnutie:

1) dokončíme druhé vlákno (podľa princípu komplementarity)

2) ∑(A + T + C + G) = 24, z toho ∑ (A) = 8 = ∑ (T)

∑(G) = 4 = ∑(C)

3) molekula DNA je dvojvláknová, takže dĺžka génu sa rovná dĺžke jedného reťazca:

12 x 0,34 = 4,08 nm

Úloha číslo 9. V molekule DNA tvoria cytidylové nukleotidy 18 %. Určte percento ostatných nukleotidov v tejto DNA.

rozhodnutie:

1) pretože C \u003d 18 %, potom G \u003d 18 %;
2) podiel A + T tvorí 100 % - (18 % + 18 %) = 64 %, t.j. o 32 %

Úloha číslo 10. V molekule DNA sa našlo 880 guanidylnukleotidov, ktoré tvoria 22 % z celkového počtu nukleotidov v tejto DNA. Určte: a) koľko ďalších nukleotidov je v tejto DNA? b) aká je dĺžka tohto fragmentu?

rozhodnutie:

1) ∑(G) = ∑(C)= 880 (to je 22 %); Podiel ostatných nukleotidov je 100 % - (22 % + 22 %) = 56 %, t.j. 28 % každý; Na výpočet počtu týchto nukleotidov vytvoríme pomer:

22% – 880
28 % - x, teda x = 1120

2) na určenie dĺžky DNA musíte zistiť, koľko nukleotidov je obsiahnutých v 1 reťazci:

(880 + 880 + 1120 + 1120) : 2 = 2000
2000 × 0,34 = 680 (nm)

Úloha číslo 11. Daná molekula DNA s relatívnou molekulovou hmotnosťou 69 000, z toho 8625 adenylnukleotidov. Nájdite počet všetkých nukleotidov v tejto DNA. Určte dĺžku tohto fragmentu.

rozhodnutie:

1) 69 000: 345 = 200 (nukleotidy v DNA), 8625: 345 = 25 (adenylnukleotidy v tejto DNA), ∑ (G + C) = 200 - (25 + 25) = 150, t.j. je ich 75;
2) 200 nukleotidov v dvoch reťazcoch, teda v jednom - 100. 100 × 0,34 = 34 (nm)

Úloha číslo 12. Čo je ťažšie: proteín alebo jeho gén?

rozhodnutie: Nech x je počet aminokyselín v proteíne, potom je hmotnosť tohto proteínu 120x, počet nukleotidov v géne kódujúcom tento proteín je 3x, hmotnosť tohto génu je 345 × 3x. 120x< 345 × 3х, значит ген тяжелее белка.

Úloha číslo 13. Ľudský hemoglobín obsahuje 0,34 % železa. Vypočítajte minimálnu molekulovú hmotnosť hemoglobínu.

rozhodnutie: M min \u003d 56: 0,34 % 100 % \u003d 16471

Úloha číslo 14. Ľudský sérový albumín má molekulovú hmotnosť 68400. Určte počet aminokyselinových zvyškov v molekule tohto proteínu.

rozhodnutie: 68400: 120 = 570 (aminokyseliny na molekulu albumínu)

Úloha číslo 15. Proteín obsahuje 0,5% glycínu. Aká je minimálna molekulová hmotnosť tohto proteínu, ak M glycín = 75,1? Koľko aminokyselinových zvyškov je v tomto proteíne?

rozhodnutie: M min \u003d 75,1: 0,5 % 100 % \u003d 15020; 15020: 120 = 125 (aminokyseliny v tomto proteíne)

Úlohy na samostatnú prácu

1. Molekula DNA sa rozdelila na dve vlákna. jedna z nich má štruktúru: TAG ACT GGT ACA CGT GGT GAT TCA... Akú štruktúru bude mať druhá molekula DNA, keď sa špecifikovaný reťazec skompletizuje na úplnú dvojvláknovú molekulu?
2. Polypeptidový reťazec jednej živočíšnej bielkoviny má tento začiatok: lyzín-glutamín-treonín-alanín-alanín-alanín-lyzín-... Od akej sekvencie nukleotidov začína gén zodpovedajúci tejto bielkovine?
3. Časť molekuly proteínu má nasledujúcu sekvenciu aminokyselín: glutamín-fenylalanín-leucín-tyrozín-arginín. Určte jednu z možných sekvencií nukleotidov v molekule DNA.
4. Časť molekuly proteínu má nasledujúcu sekvenciu aminokyselín: glycín-tyrozín-arginín-alanín-cysteín. Určte jednu z možných sekvencií nukleotidov v molekule DNA.
5. Jeden z reťazcov ribonukleázy (enzýmu pankreasu) pozostáva zo 16 aminokyselín: Glu-Gly-asp-Pro-Tyr-Val-Pro-Val-Pro-Val-Gis-phen-Phen-Asn-Ala-Ser-Val. Určite štruktúru oblasti DNA kódujúcej túto časť ribonukleázy.
6. Fragment génu DNA má nasledujúcu nukleotidovú sekvenciu GTZ CTA ACC GGA TTT. Určte poradie nukleotidov i-RNA a aminokyselín v polypeptidovom reťazci proteínu.
7. Fragment génu DNA má nasledujúcu nukleotidovú sekvenciu TCG GTC AAC TTA HCC. Určte poradie nukleotidov i-RNA a aminokyselín v polypeptidovom reťazci proteínu.
8. Fragment génu DNA má nasledujúcu nukleotidovú sekvenciu TGG ACA GGT TTC GTA. Určte poradie nukleotidov i-RNA a aminokyselín v polypeptidovom reťazci proteínu.
9. Určte poradie aminokyselín v segmente molekuly proteínu, ak je známe, že je kódovaný takouto sekvenciou nukleotidov DNA: TGA THC GTT TAT GCH CCC. Ako sa zmení proteín, ak sa 9. a 13. nukleotid chemicky odstráni?
10. Kódujúce vlákno DNA má nasledujúcu nukleotidovú sekvenciu: TAG CGT TTC TCG GTA. Ako sa zmení štruktúra molekuly proteínu, ak sa zdvojnásobí šiesty nukleotid v reťazci DNA. Vysvetlite výsledky.
11. Kódujúce vlákno DNA má nukleotidovú sekvenciu: TAG TTC TCG AGA. Ako sa zmení štruktúra molekuly proteínu, ak sa ôsmy nukleotid v reťazci DNA zdvojnásobí. Vysvetlite výsledky.
12. Pod vplyvom mutagénnych faktorov v génovom fragmente: CAT TAG GTA CGT TG bol druhý triplet nahradený tripletom ATA. Vysvetlite, ako sa mení štruktúra molekuly proteínu.
13. Pod vplyvom mutagénnych faktorov v génovom fragmente: AGA TAG GTA CGT TCH bol štvrtý triplet nahradený tripletom ACC. Vysvetlite, ako sa mení štruktúra molekuly proteínu.
14. Fragment molekuly mRNA má nasledujúcu nukleotidovú sekvenciu: HCA UGU AGC AAG CGC. Určte poradie aminokyselín v molekule proteínu a jej molekulovú hmotnosť.
15. Fragment molekuly i-RNA má nasledujúcu nukleotidovú sekvenciu: GAG CCA AAU ACC UUA. Určte poradie aminokyselín v molekule proteínu a jej molekulovú hmotnosť.
16. Gén DNA obsahuje 450 párov báz. Aká je dĺžka, molekulová hmotnosť génu a koľko aminokyselín je v ňom zakódovaných?
17. Koľko nukleotidov obsahuje gén DNA, ak kóduje 135 aminokyselín. Aká je molekulová hmotnosť tohto génu a jeho dĺžka?
18. Fragment jedného vlákna DNA má nasledujúcu štruktúru: GGT ACG ATG TCA AGA. Určte primárnu štruktúru proteínu kódovaného v tomto reťazci, počet (%) rôznych typov nukleotidov v dvoch reťazcoch fragmentu a jeho dĺžku.
19. Aká je molekulová hmotnosť génu a jeho dĺžka, ak kóduje proteín s molekulovou hmotnosťou 1500 g/mol?
20. Aká je molekulová hmotnosť génu a jeho dĺžka, ak kóduje proteín s molekulovou hmotnosťou 42 000 g/mol?
21. Molekula proteínu obsahuje 125 aminokyselín. Určte počet nukleotidov v géne i-RNA a DNA, ako aj počet molekúl t-RNA zapojených do syntézy tohto proteínu.
22. Proteínová molekula obsahuje 204 aminokyselín. Určte počet nukleotidov v géne i-RNA a DNA, ako aj počet molekúl t-RNA zapojených do syntézy tohto proteínu.
23. Na syntéze bielkovinovej molekuly sa podieľalo 145 molekúl tRNA. Určte počet nukleotidov v i-RNA, gén DNA a počet aminokyselín v molekule syntetizovaného proteínu.
24. Na syntéze molekuly proteínu sa podieľalo 128 molekúl tRNA. Určte počet nukleotidov v i-RNA, gén DNA a počet aminokyselín v molekule syntetizovaného proteínu.
25. Fragment reťazca i-RNA má nasledujúcu sekvenciu: YYY UGG UAU TsTs AATs UGU. Určite nukleotidovú sekvenciu na DNA, antikodónoch tRNA a aminokyselinovú sekvenciu zodpovedajúcu fragmentu génu DNA.
26. Fragment reťazca i-RNA má nasledujúcu sekvenciu: GUU GAA CG UAU GCU. Určite nukleotidovú sekvenciu na DNA, antikodónoch tRNA a aminokyselinovú sekvenciu zodpovedajúcu fragmentu génu DNA.
27. Molekula mRNA obsahuje 13 % adenylových, 27 % guanylových a 39 % uracilových nukleotidov. Určte pomer všetkých typov nukleotidov v DNA, z ktorej bola táto mRNA prepísaná.
28. Molekula mRNA obsahuje 21 % cytidylových, 17 % guanylových a 40 % uracilových nukleotidov. Určte pomer všetkých typov nukleotidov v DNA, z ktorej bola táto mRNA prepísaná
29. Molekula i-RNA obsahuje 21 % guanylových nukleotidov, koľko cytidylových nukleotidov je v kódujúcom reťazci segmentu DNA?
30. Ak by reťazec molekuly DNA, z ktorej bola prepísaná genetická informácia, obsahoval 11 % adenylových nukleotidov, koľko uracilových nukleotidov by bolo obsiahnutých v zodpovedajúcom segmente i-RNA?

Použité knihy.

1. Bolgova I.V. Zbierka problémov zo všeobecnej biológie s riešeniami pre uchádzačov o štúdium na univerzitách - M.: LLC "Vydavateľstvo Onyx": "Vydavateľstvo." Svet a vzdelávanie ", 2008.
2. Vorobyov O.V. Hodiny biológie s využitím informačných technológií 10. ročník. Metodická príručka s elektronickou prihláškou - M .: Planeta, 2012.
3. Čeredničenko I.P. Biológia. Interaktívne didaktické materiály 6.-11. ročník. Metodická príručka s elektronickou interaktívnou aplikáciou. - M.: Planéta, 2012.
4. Internetové odkazy:

Gramovaný proteín pozostáva zo 400 aminokyselín. priemerná hmotnosť nukleotidov v molekule DNA

3 V jednej molekule DNA tvorí tymián 18%, čo určuje% pomer ostatných nukleotidov v molekule DNA

táto molekula obsahuje 51 aminokyselín a lineárna dĺžka jedného nukleotidu v nukleovej kyseline je 3,4 angstromu?

2. Aká je hmotnosť časti molekuly DNA, ktorá kóduje molekulu inzulínu, ak je známe, že táto molekula obsahuje 51 aminokyselín a priemerná molekulová hmotnosť jedného nukleotidu je 345 a.u. o. m.

2 %. Určte relatívnu molekulovú hmotnosť fragmentu molekuly, berúc do úvahy, že relatívna molekulová hmotnosť jedného nukleotidu je 354, a počet všetkých typov nukleotidov v danej molekule DNA.

2. Známky akej variability sa prenášajú na potomstvo (modifikáciu, mutáciu)?
3. Čo sa mení pri výskyte mutácií (genotyp, fenotyp)?
4. Sú znaky genotypu alebo fenotypu zdedené?
5. Akú variabilitu charakterizujú tieto znaky: objaviť sa náhle, môže byť dominantné alebo recesívne, prospešné alebo škodlivé, zdedené, opakované (mutačné, modifikačné)?
6. Kde sa vyskytujú mutácie (v chromozómoch, v molekulách DNA, v jednom páre nukleotidov, vo viacerých nukleotidoch)?
7. V akom prípade sa mutácia prejavuje fenotypovo (v akomkoľvek, v homozygotnom organizme, v heterozygotnom organizme)?
8. Akú úlohu zohrávajú mutácie v evolučnom procese (zvýšenie variability, prispôsobenie sa prostrediu, sebazdokonaľovanie organizmu)?
9. Od čoho závisí fenotyp (od genotypu, od prostredia, od ničoho)?
10. Čo určuje rozsah variability vlastností organizmu (prostredie, genotyp)?
11. Znaky akej variability sú vyjadrené vo forme variačného radu a variačnej krivky (mutácia, modifikácia)?
12. Ktoré znaky majú úzku reakčnú rýchlosť (kvalitatívnu, kvantitatívnu), ktoré sú plastickejšie (kvalitatívne, kvantitatívne)?
13. Aká forma prirodzeného výberu v populácii vedie k vzniku nových druhov (hnacie, stabilizačné), ktoré - k zachovaniu druhových vlastností (hnacie, stabilizačné)?