Το μόριο DNA αποτελείται από δύο κλώνους που σχηματίζουν μια διπλή έλικα. Η δομή του αποκρυπτογραφήθηκε για πρώτη φορά από τους Φράνσις Κρικ και Τζέιμς Γουάτσον το 1953.

Αρχικά, το μόριο DNA, που αποτελείται από ένα ζευγάρι νουκλεοτιδικών αλυσίδων στριμμένων η μία γύρω από την άλλη, δημιούργησε ερωτήματα σχετικά με το γιατί είχε αυτό το συγκεκριμένο σχήμα. Οι επιστήμονες αποκαλούν αυτό το φαινόμενο συμπληρωματικότητα, πράγμα που σημαίνει ότι μόνο ορισμένα νουκλεοτίδια μπορούν να βρεθούν το ένα απέναντι από το άλλο στους κλώνους του. Για παράδειγμα, η αδενίνη είναι πάντα απέναντι από τη θυμίνη και η γουανίνη είναι πάντα αντίθετη από την κυτοσίνη. Αυτά τα νουκλεοτίδια του μορίου του DNA ονομάζονται συμπληρωματικά.

Σχηματικά απεικονίζεται ως εξής:

Τ - Α

Γ - Γ

Αυτά τα ζεύγη σχηματίζουν έναν χημικό νουκλεοτιδικό δεσμό, ο οποίος καθορίζει τη σειρά των αμινοξέων. Στην πρώτη περίπτωση είναι λίγο πιο αδύναμο. Η σύνδεση μεταξύ C και G είναι ισχυρότερη. Τα μη συμπληρωματικά νουκλεοτίδια δεν σχηματίζουν ζεύγη μεταξύ τους.

Σχετικά με το κτίριο

Άρα, η δομή του μορίου του DNA είναι ιδιαίτερη. Έχει αυτό το σχήμα για έναν λόγο: γεγονός είναι ότι ο αριθμός των νουκλεοτιδίων είναι πολύ μεγάλος και χρειάζεται πολύς χώρος για να χωρέσουν μακριές αλυσίδες. Γι' αυτό το λόγο οι αλυσίδες χαρακτηρίζονται από σπειροειδή συστροφή. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σπειροειδοποίηση, επιτρέπει στα νήματα να κοντύνουν κατά περίπου πέντε έως έξι φορές.

Το σώμα χρησιμοποιεί κάποια μόρια αυτού του τύπου πολύ ενεργά, άλλα σπάνια. Τα τελευταία, εκτός από σπειροειδοποίηση, υφίστανται και τέτοια «συμπαγή συσκευασία» όπως η υπερσπείρα. Και τότε το μήκος του μορίου του DNA μειώνεται κατά 25-30 φορές.

Ποια είναι η «συσκευασία» ενός μορίου;

Η διαδικασία της υπερέλιξης περιλαμβάνει πρωτεΐνες ιστόνης. Έχουν τη δομή και την εμφάνιση ενός καρουλιού νήματος ή μιας ράβδου. Επάνω τους τυλίγονται σπειροειδείς κλωστές, οι οποίες αμέσως «συσκευάζονται συμπαγώς» και καταλαμβάνουν λίγο χώρο. Όταν προκύψει η ανάγκη να χρησιμοποιηθεί ένα ή άλλο νήμα, ξετυλίγεται από ένα καρούλι, για παράδειγμα, μια πρωτεΐνη ιστόνης, και η έλικα ξετυλίγεται σε δύο παράλληλες αλυσίδες. Όταν το μόριο DNA βρίσκεται σε αυτή την κατάσταση, τα απαραίτητα γενετικά δεδομένα μπορούν να διαβαστούν από αυτό. Ωστόσο, υπάρχει μια προϋπόθεση. Η απόκτηση πληροφοριών είναι δυνατή μόνο εάν η δομή του μορίου του DNA έχει μη στριμμένη μορφή. Τα χρωμοσώματα που είναι προσβάσιμα για ανάγνωση ονομάζονται ευχρωματίνες και αν είναι υπερτυλιγμένα, τότε είναι ήδη ετεροχρωματίνες.

Νουκλεϊκά οξέα

Τα νουκλεϊκά οξέα, όπως και οι πρωτεΐνες, είναι βιοπολυμερή. Η κύρια λειτουργία είναι η αποθήκευση, υλοποίηση και μετάδοση κληρονομικών (γενετικών πληροφοριών). Έρχονται σε δύο τύπους: DNA και RNA (δεοξυριβονουκλεϊκό και ριβονουκλεϊκό). Τα μονομερή σε αυτά είναι νουκλεοτίδια, καθένα από τα οποία περιέχει ένα υπόλειμμα φωσφορικού οξέος, ένα σάκχαρο πέντε άνθρακα (δεοξυριβόζη/ριβόζη) και μια αζωτούχα βάση. Ο κωδικός DNA περιλαμβάνει 4 τύπους νουκλεοτιδίων - αδενίνη (Α) / γουανίνη (G) / κυτοσίνη (C) / θυμίνη (Τ). Διαφέρουν ως προς την αζωτούχα βάση που περιέχουν.

Σε ένα μόριο DNA, ο αριθμός των νουκλεοτιδίων μπορεί να είναι τεράστιος - από αρκετές χιλιάδες έως δεκάδες και εκατοντάδες εκατομμύρια. Τέτοια γιγάντια μόρια μπορούν να εξεταστούν μέσω ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Σε αυτή την περίπτωση, θα μπορείτε να δείτε μια διπλή αλυσίδα πολυνουκλεοτιδικών κλώνων, που συνδέονται μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου των αζωτούχων βάσεων των νουκλεοτιδίων.

Ερευνα

Κατά τη διάρκεια της έρευνας, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι τύποι μορίων DNA διαφέρουν σε διαφορετικούς ζωντανούς οργανισμούς. Βρέθηκε επίσης ότι η γουανίνη μιας αλυσίδας μπορεί να συνδεθεί μόνο με την κυτοσίνη και η θυμίνη με την αδενίνη. Η διάταξη των νουκλεοτιδίων σε μία αλυσίδα αντιστοιχεί αυστηρά στην παράλληλη. Χάρη σε αυτή τη συμπληρωματικότητα των πολυνουκλεοτιδίων, το μόριο του DNA είναι ικανό να διπλασιαστεί και να αυτοαναπαραχθεί. Πρώτα όμως, οι συμπληρωματικές αλυσίδες, υπό την επίδραση ειδικών ενζύμων που καταστρέφουν τα ζευγαρωμένα νουκλεοτίδια, αποκλίνουν και στη συνέχεια σε καθεμία από αυτές αρχίζει η σύνθεση της αλυσίδας που λείπει. Αυτό συμβαίνει λόγω των ελεύθερων νουκλεοτιδίων που υπάρχουν σε μεγάλες ποσότητες σε κάθε κύτταρο. Ως αποτέλεσμα αυτού, αντί για το «μητρικό μόριο», σχηματίζονται δύο «κόρη» πανομοιότυπα σε σύνθεση και δομή και ο κώδικας DNA γίνεται ο αρχικός. Αυτή η διαδικασία είναι πρόδρομος της κυτταρικής διαίρεσης. Εξασφαλίζει τη μετάδοση όλων των κληρονομικών δεδομένων από τα μητρικά κύτταρα στα θυγατρικά κύτταρα, καθώς και σε όλες τις επόμενες γενιές.

Πώς διαβάζεται ο γονιδιακός κώδικας;

Σήμερα, δεν υπολογίζεται μόνο η μάζα ενός μορίου DNA - είναι επίσης δυνατό να ανακαλύψουμε πιο περίπλοκα δεδομένα που προηγουμένως ήταν απρόσιτα για τους επιστήμονες. Για παράδειγμα, μπορείτε να διαβάσετε πληροφορίες σχετικά με το πώς ένας οργανισμός χρησιμοποιεί το δικό του κύτταρο. Φυσικά, αρχικά αυτή η πληροφορία είναι σε κωδικοποιημένη μορφή και έχει τη μορφή ορισμένης μήτρας, και επομένως πρέπει να μεταφερθεί σε έναν ειδικό φορέα, που είναι το RNA. Το ριβονουκλεϊκό οξύ είναι σε θέση να διεισδύσει στο κύτταρο μέσω της πυρηνικής μεμβράνης και να διαβάσει τις κωδικοποιημένες πληροφορίες μέσα. Έτσι, το RNA είναι ένας φορέας κρυφών δεδομένων από τον πυρήνα στο κύτταρο και διαφέρει από το DNA στο ότι περιέχει ριβόζη αντί για δεοξυριβόζη και ουρακίλη αντί για θυμίνη. Επιπλέον, το RNA είναι μονόκλωνο.

Σύνθεση RNA

Η εις βάθος ανάλυση του DNA έδειξε ότι αφού το RNA αποχωρήσει από τον πυρήνα, εισέρχεται στο κυτταρόπλασμα, όπου μπορεί να ενσωματωθεί ως μήτρα σε ριβοσώματα (ειδικά ενζυμικά συστήματα). Καθοδηγούμενοι από τις πληροφορίες που λαμβάνουν, μπορούν να συνθέσουν την κατάλληλη αλληλουχία πρωτεϊνικών αμινοξέων. Το ριβόσωμα μαθαίνει από τον κώδικα τριπλέτας ποιος τύπος οργανικής ένωσης χρειάζεται να συνδεθεί στη σχηματιζόμενη πρωτεϊνική αλυσίδα. Κάθε αμινοξύ έχει τη δική του ειδική τριάδα, η οποία το κωδικοποιεί.

Αφού ολοκληρωθεί ο σχηματισμός της αλυσίδας, αποκτά συγκεκριμένη χωρική μορφή και μετατρέπεται σε πρωτεΐνη ικανή να επιτελεί τις ορμονικές, κατασκευαστικές, ενζυμικές και άλλες λειτουργίες της. Για κάθε οργανισμό είναι γονιδιακό προϊόν. Από αυτό καθορίζονται όλα τα είδη των ποιοτήτων, των ιδιοτήτων και των εκδηλώσεων των γονιδίων.

Γονίδια

Οι διαδικασίες προσδιορισμού αλληλουχίας αναπτύχθηκαν κυρίως για τη λήψη πληροφοριών σχετικά με το πόσα γονίδια έχει ένα μόριο DNA στη δομή του. Και, παρόλο που η έρευνα επέτρεψε στους επιστήμονες να σημειώσουν μεγάλη πρόοδο σε αυτό το θέμα, δεν είναι ακόμη δυνατό να γνωρίζουμε τον ακριβή αριθμό τους.

Μόλις πριν από λίγα χρόνια υποτέθηκε ότι τα μόρια DNA περιέχουν περίπου 100 χιλιάδες γονίδια. Λίγο αργότερα, ο αριθμός μειώθηκε σε 80 χιλιάδες και το 1998, οι γενετιστές δήλωσαν ότι μόνο 50 χιλιάδες γονίδια υπάρχουν σε ένα DNA, τα οποία είναι μόνο το 3% του συνολικού μήκους του DNA. Όμως τα τελευταία συμπεράσματα των γενετιστών ήταν εντυπωσιακά. Τώρα ισχυρίζονται ότι το γονιδίωμα περιλαμβάνει 25-40 χιλιάδες από αυτές τις μονάδες. Αποδεικνύεται ότι μόνο το 1,5% του χρωμοσωμικού DNA είναι υπεύθυνο για την κωδικοποίηση των πρωτεϊνών.

Η έρευνα δεν σταμάτησε εκεί. Μια παράλληλη ομάδα ειδικών γενετικής μηχανικής διαπίστωσε ότι ο αριθμός των γονιδίων σε ένα μόριο είναι ακριβώς 32 χιλιάδες. Όπως μπορείτε να δείτε, είναι ακόμα αδύνατο να λάβουμε μια οριστική απάντηση. Υπάρχουν πάρα πολλές αντιφάσεις. Όλοι οι ερευνητές βασίζονται μόνο στα αποτελέσματά τους.

Υπήρχε εξέλιξη;

Παρά το γεγονός ότι δεν υπάρχουν στοιχεία για την εξέλιξη του μορίου (καθώς η δομή του μορίου του DNA είναι εύθραυστη και μικρού μεγέθους), οι επιστήμονες εξακολουθούν να κάνουν μια υπόθεση. Με βάση τα εργαστηριακά δεδομένα, εξέφρασαν την ακόλουθη εκδοχή: στο αρχικό στάδιο της εμφάνισής του, το μόριο είχε τη μορφή ενός απλού αυτοαναπαραγόμενου πεπτιδίου, το οποίο περιλάμβανε έως και 32 αμινοξέα που βρέθηκαν στους αρχαίους ωκεανούς.

Μετά την αυτο-αντιγραφή, χάρη στις δυνάμεις της φυσικής επιλογής, τα μόρια απέκτησαν την ικανότητα να προστατεύονται από εξωτερικά στοιχεία. Άρχισαν να ζουν περισσότερο και να αναπαράγονται σε μεγαλύτερες ποσότητες. Τα μόρια που βρέθηκαν στη φυσαλίδα λιπιδίων είχαν κάθε ευκαιρία να αναπαραχθούν. Ως αποτέλεσμα μιας σειράς διαδοχικών κύκλων, οι φυσαλίδες λιπιδίων απέκτησαν τη μορφή κυτταρικών μεμβρανών και στη συνέχεια - τα γνωστά σωματίδια. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σήμερα οποιοδήποτε τμήμα ενός μορίου DNA είναι μια πολύπλοκη και σαφώς λειτουργική δομή, όλα τα χαρακτηριστικά της οποίας οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη μελετήσει πλήρως.

Σύγχρονος κόσμος

Πρόσφατα, επιστήμονες από το Ισραήλ ανέπτυξαν έναν υπολογιστή που μπορεί να εκτελέσει τρισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Σήμερα είναι το πιο γρήγορο αυτοκίνητο στη Γη. Το όλο μυστικό είναι ότι η πρωτοποριακή συσκευή τροφοδοτείται από DNA. Οι καθηγητές λένε ότι στο εγγύς μέλλον, τέτοιοι υπολογιστές θα μπορούν ακόμη και να παράγουν ενέργεια.

Πριν από ένα χρόνο, ειδικοί από το Ινστιτούτο Weizmann στο Rehovot (Ισραήλ) ανακοίνωσαν τη δημιουργία μιας προγραμματιζόμενης μηχανής μοριακών υπολογιστών που αποτελείται από μόρια και ένζυμα. Αντικατέστησαν τα μικροτσίπ πυριτίου με αυτά. Μέχρι σήμερα, η ομάδα έχει σημειώσει περαιτέρω πρόοδο. Τώρα μόνο ένα μόριο DNA μπορεί να παρέχει σε έναν υπολογιστή τα απαραίτητα δεδομένα και τα απαραίτητα καύσιμα.

Οι βιοχημικοί «νανοϋπολογιστές» δεν είναι φαντασία· υπάρχουν ήδη στη φύση και εκδηλώνονται σε κάθε ζωντανό πλάσμα. Συχνά όμως δεν τα διαχειρίζονται άνθρωποι. Ένα άτομο δεν μπορεί ακόμη να χειριστεί το γονιδίωμα οποιουδήποτε φυτού για να υπολογίσει, ας πούμε, τον αριθμό "Pi".

Η ιδέα της χρήσης DNA για την αποθήκευση/επεξεργασία δεδομένων ήρθε για πρώτη φορά στο μυαλό των επιστημόνων το 1994. Τότε ήταν που χρησιμοποιήθηκε ένα μόριο για την επίλυση ενός απλού μαθηματικού προβλήματος. Από τότε, μια σειρά από ερευνητικές ομάδες έχουν προτείνει διάφορα έργα που σχετίζονται με υπολογιστές DNA. Αλλά εδώ όλες οι προσπάθειες βασίστηκαν μόνο στο μόριο ενέργειας. Δεν μπορείτε να δείτε έναν τέτοιο υπολογιστή με γυμνό μάτι· μοιάζει με διαφανές διάλυμα νερού σε δοκιμαστικό σωλήνα. Δεν υπάρχουν μηχανικά μέρη σε αυτό, αλλά μόνο τρισεκατομμύρια βιομοριακές συσκευές - και αυτό είναι μόνο σε μια σταγόνα υγρού!

Ανθρώπινο DNA

Οι άνθρωποι γνώρισαν τον τύπο του ανθρώπινου DNA το 1953, όταν οι επιστήμονες μπόρεσαν για πρώτη φορά να επιδείξουν στον κόσμο ένα μοντέλο δίκλωνου DNA. Για αυτό, ο Kirk και ο Watson έλαβαν το βραβείο Νόμπελ, αφού αυτή η ανακάλυψη έγινε θεμελιώδης τον 20ο αιώνα.

Με τον καιρό, βέβαια, απέδειξαν ότι ένα δομημένο ανθρώπινο μόριο μπορεί να μοιάζει όχι μόνο με την προτεινόμενη έκδοση. Αφού διεξήγαγαν μια πιο λεπτομερή ανάλυση DNA, ανακάλυψαν την Α-, Β- και την αριστερόχειρη μορφή Ζ-. Η μορφή Α- αποτελεί συχνά εξαίρεση, αφού σχηματίζεται μόνο εάν υπάρχει έλλειψη υγρασίας. Αλλά αυτό είναι δυνατό μόνο σε εργαστηριακές μελέτες· για το φυσικό περιβάλλον αυτό είναι ανώμαλο· μια τέτοια διαδικασία δεν μπορεί να συμβεί σε ένα ζωντανό κύτταρο.

Το σχήμα Β είναι κλασικό και είναι γνωστό ως διπλή δεξιόστροφη αλυσίδα, αλλά το σχήμα Ζ όχι μόνο είναι στριμμένο προς την αντίθετη κατεύθυνση προς τα αριστερά, αλλά έχει και μια πιο ζιγκ-ζαγκ εμφάνιση. Οι επιστήμονες έχουν επίσης εντοπίσει τη μορφή G-τετραπλό. Η δομή του δεν έχει 2, αλλά 4 νήματα. Σύμφωνα με τους γενετιστές, αυτή η μορφή εμφανίζεται σε περιοχές όπου υπάρχει υπερβολική ποσότητα γουανίνης.

Τεχνητό DNA

Σήμερα υπάρχει ήδη τεχνητό DNA, το οποίο είναι πανομοιότυπο αντίγραφο του πραγματικού. ακολουθεί τέλεια τη δομή της φυσικής διπλής έλικας. Όμως, σε αντίθεση με το αρχικό πολυνουκλεοτίδιο, το τεχνητό έχει μόνο δύο επιπλέον νουκλεοτίδια.

Δεδομένου ότι η μεταγλώττιση δημιουργήθηκε με βάση πληροφορίες που ελήφθησαν από διάφορες μελέτες πραγματικού DNA, μπορεί επίσης να αντιγραφεί, να αυτοαναπαραχθεί και να εξελιχθεί. Οι ειδικοί εργάζονται για τη δημιουργία ενός τέτοιου τεχνητού μορίου εδώ και περίπου 20 χρόνια. Το αποτέλεσμα είναι μια εκπληκτική εφεύρεση που μπορεί να χρησιμοποιήσει τον γενετικό κώδικα με τον ίδιο τρόπο όπως το φυσικό DNA.

Στις τέσσερις υπάρχουσες αζωτούχες βάσεις, οι γενετιστές πρόσθεσαν δύο επιπλέον, οι οποίες δημιουργήθηκαν με χημική τροποποίηση φυσικών βάσεων. Σε αντίθεση με το φυσικό DNA, το τεχνητό DNA αποδείχθηκε αρκετά μικρό. Περιέχει μόνο 81 ζεύγη βάσεων. Ωστόσο, αναπαράγεται και εξελίσσεται.

Η αντιγραφή ενός μορίου που λαμβάνεται τεχνητά λαμβάνει χώρα χάρη στην αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης, αλλά μέχρι στιγμής αυτό δεν συμβαίνει ανεξάρτητα, αλλά μέσω της παρέμβασης επιστημόνων. Προσθέτουν ανεξάρτητα τα απαραίτητα ένζυμα στο εν λόγω DNA, τοποθετώντας το σε ένα ειδικά παρασκευασμένο υγρό μέσο.

Τελικό αποτέλεσμα

Η διαδικασία και το τελικό αποτέλεσμα της ανάπτυξης του DNA μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους παράγοντες, όπως μεταλλάξεις. Αυτό καθιστά απαραίτητη τη μελέτη δειγμάτων ύλης, ώστε το αποτέλεσμα της ανάλυσης να είναι αξιόπιστο και αξιόπιστο. Ένα παράδειγμα είναι το τεστ πατρότητας. Αλλά δεν μπορούμε παρά να χαιρόμαστε που περιστατικά όπως η μετάλλαξη είναι σπάνια. Ωστόσο, τα δείγματα ύλης ελέγχονται πάντα για να ληφθούν πιο ακριβείς πληροφορίες με βάση την ανάλυση.

Φυτικό DNA

Χάρη στις τεχνολογίες υψηλής αλληλουχίας (HTS), έχει γίνει μια επανάσταση στον τομέα της γονιδιωματικής - είναι επίσης δυνατή η εξαγωγή DNA από φυτά. Φυσικά, η απόκτηση DNA υψηλής ποιότητας μοριακού βάρους από φυτικό υλικό δημιουργεί κάποιες δυσκολίες λόγω του μεγάλου αριθμού αντιγράφων μιτοχονδρίων και DNA χλωροπλάστη, καθώς και του υψηλού επιπέδου πολυσακχαριτών και φαινολικών ενώσεων. Για την απομόνωση της δομής που εξετάζουμε σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται ποικίλες μέθοδοι.

Δεσμός υδρογόνου στο DNA

Ο δεσμός υδρογόνου στο μόριο του DNA είναι υπεύθυνος για την ηλεκτρομαγνητική έλξη που δημιουργείται μεταξύ ενός θετικά φορτισμένου ατόμου υδρογόνου που είναι συνδεδεμένο με ένα ηλεκτραρνητικό άτομο. Αυτή η διπολική αλληλεπίδραση δεν πληροί το κριτήριο του χημικού δεσμού. Αλλά μπορεί να συμβεί διαμοριακά ή σε διαφορετικά μέρη του μορίου, δηλαδή ενδομοριακά.

Ένα άτομο υδρογόνου συνδέεται με το ηλεκτραρνητικό άτομο που είναι ο δότης του δεσμού. Ένα ηλεκτραρνητικό άτομο μπορεί να είναι άζωτο, φθόριο ή οξυγόνο. - μέσω της αποκέντρωσης - έλκει το νέφος ηλεκτρονίων από τον πυρήνα του υδρογόνου προς τον εαυτό του και κάνει το άτομο υδρογόνου (μερικώς) θετικά φορτισμένο. Δεδομένου ότι το μέγεθος του Η είναι μικρό σε σύγκριση με άλλα μόρια και άτομα, το φορτίο είναι επίσης μικρό.

Αποκωδικοποίηση DNA

Πριν αποκρυπτογραφήσουν ένα μόριο DNA, οι επιστήμονες παίρνουν πρώτα έναν τεράστιο αριθμό κυττάρων. Για την πιο ακριβή και επιτυχημένη εργασία, χρειάζονται περίπου ένα εκατομμύριο από αυτά. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια της μελέτης συγκρίνονται και καταγράφονται συνεχώς. Σήμερα, η αποκωδικοποίηση του γονιδιώματος δεν είναι πλέον μια σπανιότητα, αλλά μια προσιτή διαδικασία.

Φυσικά, η αποκρυπτογράφηση του γονιδιώματος ενός μόνο κυττάρου είναι μια μη πρακτική άσκηση. Τα δεδομένα που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια τέτοιων μελετών δεν ενδιαφέρουν τους επιστήμονες. Αλλά είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι όλες οι υπάρχουσες σήμερα μέθοδοι αποκωδικοποίησης, παρά την πολυπλοκότητά τους, δεν είναι αρκετά αποτελεσματικές. Θα επιτρέψουν μόνο την ανάγνωση του 40-70% του DNA.

Ωστόσο, οι καθηγητές του Χάρβαρντ ανακοίνωσαν πρόσφατα μια μέθοδο μέσω της οποίας μπορεί να αποκρυπτογραφηθεί το 90% του γονιδιώματος. Η τεχνική βασίζεται στην προσθήκη μορίων εκκινητών σε απομονωμένα κύτταρα, με τη βοήθεια των οποίων αρχίζει η αντιγραφή του DNA. Αλλά ακόμη και αυτή η μέθοδος δεν μπορεί να θεωρηθεί επιτυχημένη· χρειάζεται ακόμα να τελειοποιηθεί πριν χρησιμοποιηθεί ανοιχτά στην επιστήμη.

Τα θέματα «Μοριακή Βιολογία» και «Γενετική» είναι τα πιο ενδιαφέροντα και σύνθετα θέματα του μαθήματος «Γενική Βιολογία». Αυτά τα θέματα μελετώνται τόσο στην 9η όσο και στην 11η τάξη, αλλά σαφώς δεν υπάρχει αρκετός χρόνος στο πρόγραμμα για την ανάπτυξη της ικανότητας επίλυσης προβλημάτων. Ωστόσο, η ικανότητα επίλυσης προβλημάτων στη γενετική και τη μοριακή βιολογία παρέχεται από το Πρότυπο Βιολογικής Εκπαίδευσης και τέτοια προβλήματα αποτελούν επίσης μέρος της Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης KIM.

Για να λύσετε προβλήματα στη μοριακή βιολογία, πρέπει να καταλάβετε τις ακόλουθες βιολογικές έννοιες: τύποι νουκλεϊκών οξέων, δομή DNA, αντιγραφή DNA, λειτουργίες DNA, δομή και λειτουργίες RNA, γενετικός κώδικας, ιδιότητες του γενετικού κώδικα, μετάλλαξη.

Τα τυπικά προβλήματα εισάγουν τις βασικές τεχνικές συλλογισμού στη γενετική και τα προβλήματα «ιστορίας» αποκαλύπτουν και απεικονίζουν πληρέστερα τα χαρακτηριστικά αυτής της επιστήμης, καθιστώντας την ενδιαφέρουσα και ελκυστική για τους μαθητές. Οι επιλεγμένες εργασίες χαρακτηρίζουν τη γενετική ως μια ακριβή επιστήμη που χρησιμοποιεί μαθηματικές μεθόδους ανάλυσης. Η επίλυση προβλημάτων στη βιολογία απαιτεί την ικανότητα ανάλυσης πραγματικού υλικού, σκέψης και λογικής λογικής, καθώς και κάποια εφευρετικότητα στην επίλυση ιδιαίτερα δύσκολων και μπερδεμένων προβλημάτων.

Για την ενοποίηση θεωρητικού υλικού σχετικά με μεθόδους και τεχνικές επίλυσης προβλημάτων, προσφέρονται εργασίες για ανεξάρτητη λύση, καθώς και ερωτήσεις για αυτοέλεγχο.

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

Απαραίτητες διευκρινίσεις:

• Ένα βήμα είναι μια πλήρης στροφή της έλικας του DNA - μια στροφή 360 o
• Ένα βήμα είναι 10 ζεύγη νουκλεοτιδίων
• Μήκος ενός βήματος – 3,4 nm
• Η απόσταση μεταξύ δύο νουκλεοτιδίων είναι 0,34 nm
• Μοριακή μάζα ενός νουκλεοτιδίου – 345 g/mol
• Μοριακό βάρος ενός αμινοξέος – 120 g/mol
• Σε ένα μόριο DNA: A+G=T+C (κανόνας Chargaff: ∑(A) = ∑(T), ∑(G) = ∑(C), ∑(A+G) =∑(T+C)
• Συμπληρωματικότητα νουκλεοτιδίων: A=T; G=C
• Οι αλυσίδες DNA συγκρατούνται μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου που σχηματίζονται μεταξύ συμπληρωματικών αζωτούχων βάσεων: η αδενίνη και η θυμίνη συνδέονται με 2 δεσμούς υδρογόνου και η γουανίνη και η κυτοσίνη με τρεις.
• Κατά μέσο όρο, μια πρωτεΐνη περιέχει 400 αμινοξέα.
• Υπολογισμός μοριακού βάρους πρωτεΐνης:

Όπου M min είναι το ελάχιστο μοριακό βάρος της πρωτεΐνης,
α είναι η ατομική ή μοριακή μάζα του συστατικού,
γ – ποσοστό του συστατικού.

Εργασία Νο. 1. Μία από τις αλυσίδες DNA έχει τη νουκλεοτιδική αλληλουχία: AGT ACC GAT ACCT CGA TTT ACG... Ποια είναι η νουκλεοτιδική αλληλουχία της δεύτερης αλυσίδας DNA του ίδιου μορίου. Για λόγους σαφήνειας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το μαγνητικό «αλφάβητο» του DNA (τεχνική του συγγραφέα του άρθρου).
Λύση:Σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας, ολοκληρώνουμε τη δεύτερη αλυσίδα (A-T, G-C) Μοιάζει με αυτό: TCA TGG CTA TGA GCT AAA TGC.

Εργασία Νο. 2. Η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων στην αρχή του γονιδίου που αποθηκεύει πληροφορίες σχετικά με την πρωτεΐνη ινσουλίνη ξεκινά ως εξής: AAA CAC CTG CTT GTA GAC. Γράψτε την αλληλουχία των αμινοξέων που ξεκινά την αλυσίδα της ινσουλίνης.
Λύση:Η εργασία εκτελείται χρησιμοποιώντας έναν πίνακα γενετικού κώδικα, στον οποίο τα νουκλεοτίδια στο mRNA (σε παρένθεση - στο αρχικό DNA) αντιστοιχούν σε υπολείμματα αμινοξέων.

Εργασία Νο. 3. Η μεγαλύτερη από τις δύο αλυσίδες πρωτεΐνης ινσουλίνης (η λεγόμενη αλυσίδα Β) ξεκινά με τα ακόλουθα αμινοξέα: φαινυλαλανίνη-βαλίνη-ασπαραγίνη-γλουταμινικό οξύ-ιστιδίνη-λευκίνη. Γράψτε την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων στην αρχή του τμήματος του μορίου DNA που αποθηκεύει πληροφορίες για αυτήν την πρωτεΐνη.

επειδή Ένα αμινοξύ μπορεί να κωδικοποιηθεί από πολλές τριπλέτες· η ακριβής δομή των τμημάτων mRNA και DNA δεν μπορεί να προσδιοριστεί· η δομή μπορεί να ποικίλλει. Χρησιμοποιώντας την αρχή της συμπληρωματικότητας και τον πίνακα γενετικού κώδικα, έχουμε μία από τις επιλογές:

Εργασία Νο. 4. Το τμήμα γονιδίου έχει την ακόλουθη δομή, που αποτελείται από μια αλληλουχία νουκλεοτιδίων: CGG CGC TCA AAA TCG... Υποδείξτε τη δομή του αντίστοιχου τμήματος πρωτεΐνης, πληροφορίες για το οποίο περιέχονται σε αυτό το γονίδιο. Πώς η αφαίρεση του τέταρτου νουκλεοτιδίου από το γονίδιο θα επηρεάσει τη δομή της πρωτεΐνης;

Λύση (για ευκολία, χρησιμοποιούμε μια φόρμα πίνακα για την καταγραφή της λύσης):

Όταν το τέταρτο νουκλεοτίδιο, το C, αφαιρεθεί από το γονίδιο, θα εμφανιστούν αξιοσημείωτες αλλαγές - ο αριθμός και η σύνθεση των αμινοξέων στην πρωτεΐνη θα μειωθεί:

Εργασία Νο. 5. Ο ιός του μωσαϊκού του καπνού (ιός που περιέχει RNA) συνθέτει ένα τμήμα πρωτεΐνης με την αλληλουχία αμινοξέων: Ala - Tre - Ser - Glu - Met-. Υπό την επίδραση του νιτρώδους οξέος (μεταλλαξιογόνος παράγοντας), η κυτοσίνη μετατρέπεται σε ουρακίλη ως αποτέλεσμα της απαμίνωσης. Ποια δομή θα έχει η περιοχή πρωτεΐνης του ιού του μωσαϊκού καπνού εάν όλα τα κυτιδυλονουκλεοτίδια υποστούν τον υποδεικνυόμενο χημικό μετασχηματισμό;

Λύση (για ευκολία, χρησιμοποιούμε μια φόρμα πίνακα για την καταγραφή της λύσης):Χρησιμοποιώντας την αρχή της συμπληρωματικότητας και τον πίνακα γενετικού κώδικα παίρνουμε:

Εργασία Νο. 6. Στο σύνδρομο Fankomi (διαταραχή του σχηματισμού οστικού ιστού), ο ασθενής εκκρίνει αμινοξέα στα ούρα που αντιστοιχούν στα κωδικόνια του i-RNA: AUA GUTS AUG UCA UUG GUU AUU. Προσδιορίστε ποια αμινοξέα απεκκρίνονται στα ούρα που είναι χαρακτηριστικό του συνδρόμου Fancomi εάν τα ούρα ενός υγιούς ατόμου περιέχουν τα αμινοξέα αλανίνη, σερίνη, γλουταμινικό οξύ και γλυκίνη.

Λύση (για ευκολία, χρησιμοποιούμε μια φόρμα πίνακα για την καταγραφή της λύσης):Χρησιμοποιώντας την αρχή της συμπληρωματικότητας και τον πίνακα γενετικού κώδικα παίρνουμε:

Έτσι, στα ούρα ενός άρρωστου, μόνο ένα αμινοξύ (σερίνη) είναι το ίδιο με ένα υγιές άτομο, τα υπόλοιπα είναι νέα και τρία χαρακτηριστικά ενός υγιούς ανθρώπου απουσιάζουν.

Εργασία Νο. 7. Η αλυσίδα Α της βόειας ινσουλίνης περιέχει αλανίνη στον 8ο κρίκο, και θρεονίνη στον ίππο και σερίνη και γλυκίνη στον 9ο κρίκο, αντίστοιχα. Τι μπορεί να ειπωθεί για την προέλευση των ινσουλινών;

Λύση (για ευκολία σύγκρισης, χρησιμοποιούμε μια μορφή πίνακα καταγραφής της λύσης):Ας δούμε ποιες τριπλέτες στο mRNA κωδικοποιούν τα αμινοξέα που αναφέρονται στη δήλωση προβλήματος.

Οργανισμός		Αλογο

Επειδή Τα αμινοξέα κωδικοποιούνται από διαφορετικές τριπλέτες, λαμβάνονται τριπλέτες που διαφέρουν ελάχιστα μεταξύ τους. Σε αυτήν την περίπτωση, στο άλογο και τον ταύρο, τα αμινοξέα στον 8ο και τον 9ο σύνδεσμο αλλάζουν ως αποτέλεσμα της αντικατάστασης των πρώτων νουκλεοτιδίων σε τριπλέτες και -RNA: η γουανίνη αντικαθίσταται από αδενίνη (ή αντίστροφα). Στο δίκλωνο DNA, αυτό θα ισοδυναμούσε με την αντικατάσταση του ζεύγους C-G με T-A (ή το αντίστροφο).
Κατά συνέπεια, οι διαφορές μεταξύ των αλυσίδων Α της ινσουλίνης βοοειδούς και αλόγου οφείλονται σε μεταβάσεις στο τμήμα του μορίου DNA που κωδικοποιεί τον 8ο και τον 9ο κρίκο της αλυσίδας Α της ινσουλίνης βοοειδών και αλόγου.

Εργασία Νο. 7. Μελέτες έχουν δείξει ότι το mRNA περιέχει 34% γουανίνη, 18% ουρακίλη, 28% κυτοσίνη και 20% αδενίνη Προσδιορίστε την ποσοστιαία σύνθεση των αζωτούχων βάσεων στο τμήμα DNA που είναι το πρότυπο για αυτό το mRNA.
Λύση (για ευκολία, χρησιμοποιούμε μια φόρμα πίνακα για την καταγραφή της λύσης):Το ποσοστό των αζωτούχων βάσεων υπολογίζεται με βάση την αρχή της συμπληρωματικότητας:

Το σύνολο των A+T και G+C στη σημασιολογική αλυσίδα θα είναι: A+T=18%+20%=38%; G+C=28%+34%=62%. Στην αντιπληροφοριακή (μη κωδικοποιητική) αλυσίδα, οι συνολικοί δείκτες θα είναι οι ίδιοι, μόνο το ποσοστό των επιμέρους βάσεων θα είναι το αντίθετο: A+T=20%+18%=38%; G+C=34%+28%=62%. Και στις δύο αλυσίδες θα υπάρχουν ίσες ποσότητες συμπληρωματικών ζευγών βάσεων, δηλαδή αδενίνη και θυμίνη - 19% η καθεμία, γουανίνη και κυτοσίνη 31% η καθεμία.

Εργασία Νο. 8. Σε ένα θραύσμα ενός κλώνου DNA, τα νουκλεοτίδια είναι διατεταγμένα με την ακολουθία: A–A–G–T–C–T–A–C–G–T–A–T. Προσδιορίστε το ποσοστό όλων των νουκλεοτιδίων σε αυτό το θραύσμα DNA και το μήκος του γονιδίου.

Λύση:

1) ολοκληρώνουμε το δεύτερο νήμα (σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας)

2) ∑(A +T+C+G) = 24, εκ των οποίων ∑(A) = 8 = ∑(T)

24 – 100%	=> x = 33,4%

	=> x = 16,6%

∑(G) = 4 = ∑(C)

3) το μόριο του DNA είναι δίκλωνο, οπότε το μήκος του γονιδίου είναι ίσο με το μήκος μιας αλυσίδας:

12 × 0,34 = 4,08 nm

Εργασία Νο. 9. Τα νουκλεοτίδια κυτιδυλίου αντιπροσωπεύουν το 18% του μορίου του DNA. Προσδιορίστε το ποσοστό άλλων νουκλεοτιδίων σε αυτό το DNA.

Λύση:

1) επειδή C = 18%, τότε G = 18%.
2) Το A+T αντιστοιχεί στο 100% – (18% +18%) = 64%, δηλ. 32% το καθένα

Εργασία Νο 10. Υπάρχουν 880 νουκλεοτίδια γουανιδυλίου που βρίσκονται σε ένα μόριο DNA, τα οποία αντιπροσωπεύουν το 22% του συνολικού αριθμού νουκλεοτιδίων σε αυτό το DNA. Προσδιορίστε: α) πόσα άλλα νουκλεοτίδια υπάρχουν σε αυτό το DNA; β) ποιο είναι το μήκος αυτού του θραύσματος;

Λύση:

1) ∑(G) = ∑(C)= 880 (αυτό είναι 22%). Το μερίδιο άλλων νουκλεοτιδίων αντιστοιχεί στο 100% - (22% + 22%) = 56%, δηλ. 28% το καθένα. Για να υπολογίσουμε τον αριθμό αυτών των νουκλεοτιδίων, σχηματίζουμε την αναλογία:

22% – 880
28% – x, άρα x = 1120

2) για να προσδιορίσετε το μήκος του DNA, πρέπει να μάθετε πόσα συνολικά νουκλεοτίδια περιέχονται σε 1 αλυσίδα:

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

Εργασία Νο. 11. Δίνεται μόριο DNA με σχετικό μοριακό βάρος 69.000, εκ των οποίων τα 8.625 είναι νουκλεοτίδια αδενυλίου. Βρείτε τον αριθμό όλων των νουκλεοτιδίων σε αυτό το DNA. Προσδιορίστε το μήκος αυτού του θραύσματος.

Λύση:

1) 69.000: 345 = 200 (νουκλεοτίδια στο DNA), 8625: 345 = 25 (νουκλεοτίδια αδενυλίου σε αυτό το DNA), ∑(G+C) = 200 – (25+25) = 150, δηλ. υπάρχουν 75 από αυτούς?
2) 200 νουκλεοτίδια σε δύο αλυσίδες, που σημαίνει ότι υπάρχουν 100 σε μία. 100 × 0,34 = 34 (nm)

Εργασία Νο. 12. Τι είναι βαρύτερο: μια πρωτεΐνη ή το γονίδιο της;

Λύση:Έστω x ο αριθμός των αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη, τότε η μάζα αυτής της πρωτεΐνης είναι 120x, ο αριθμός των νουκλεοτιδίων στο γονίδιο που κωδικοποιεί αυτήν την πρωτεΐνη είναι 3x, η μάζα αυτού του γονιδίου είναι 345 × 3x. 120x< 345 × 3х, значит ген тяжелее белка.

Εργασία Νο. 13. Η αιμοσφαιρίνη του ανθρώπινου αίματος περιέχει 0,34% σίδηρο. Υπολογίστε το ελάχιστο μοριακό βάρος της αιμοσφαιρίνης.

Λύση: M min = 56: 0,34% 100% = 16471

Εργασία Νο. 14. Η ανθρώπινη λευκωματίνη ορού έχει μοριακό βάρος 68400. Προσδιορίστε τον αριθμό των υπολειμμάτων αμινοξέων στο μόριο αυτής της πρωτεΐνης.

Λύση: 68400: 120 = 570 (αμινοξέα σε ένα μόριο λευκωματίνης)

Εργασία Νο. 15. Η πρωτεΐνη περιέχει 0,5% γλυκίνη. Ποιο είναι το ελάχιστο μοριακό βάρος αυτής της πρωτεΐνης εάν Μ γλυκίνη = 75,1; Πόσα υπολείμματα αμινοξέων υπάρχουν σε αυτή την πρωτεΐνη;

Λύση: M min = 75,1: 0,5% 100% = 15020; 15020: 120 = 125 (αμινοξέα σε αυτήν την πρωτεΐνη)

Εργασίες για ανεξάρτητη εργασία

1. Το μόριο DNA χωρίστηκε σε δύο αλυσίδες. ένα από αυτά έχει τη δομή: TAG ACC GGT ACA CGT GGT GAT TCA... Τι δομή θα έχει το δεύτερο μόριο DNA όταν η υποδεικνυόμενη αλυσίδα συμπληρωθεί σε ένα πλήρες δίκλωνο μόριο;
2. Η πολυπεπτιδική αλυσίδα μιας ζωικής πρωτεΐνης έχει την εξής αρχή: λυσίνη-γλουταμίνη-θρεονίνη-αλανίνη-αλανίνη-αλανίνη-λυσίνη-... Με ποια αλληλουχία νουκλεοτιδίων αρχίζει το γονίδιο που αντιστοιχεί σε αυτή την πρωτεΐνη;
3. Ένα τμήμα του μορίου πρωτεΐνης έχει την ακόλουθη αλληλουχία αμινοξέων: γλουταμίνη-φαινυλαλανίνη-λευκίνη-τυροσίνη-αργινίνη. Προσδιορίστε μία από τις πιθανές αλληλουχίες νουκλεοτιδίων σε ένα μόριο DNA.
4. Ένα τμήμα ενός μορίου πρωτεΐνης έχει την ακόλουθη αλληλουχία αμινοξέων: γλυκίνη-τυροσίνη-αργινίνη-αλανίνη-κυστεΐνη. Προσδιορίστε μία από τις πιθανές αλληλουχίες νουκλεοτιδίων σε ένα μόριο DNA.
5. Μία από τις αλυσίδες της ριβονουκλεάσης (παγκρεατικό ένζυμο) αποτελείται από 16 αμινοξέα: Glu-Gly-asp-Pro-Tyr-Val-Pro-Val-Pro-Val-Gis-phen-Phen-Asn-Ala-Ser-Val. Προσδιορίστε τη δομή της περιοχής DNA που κωδικοποιεί αυτό το τμήμα της ριβονουκλεάσης.
6. Το θραύσμα γονιδίου DNA έχει την ακόλουθη νουκλεοτιδική αλληλουχία GTC CTA ACC GGA ΤΤΤ. Προσδιορίστε την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων του mRNA και των αμινοξέων στην πολυπεπτιδική αλυσίδα μιας πρωτεΐνης.
7. Το θραύσμα γονιδίου DNA έχει την ακόλουθη νουκλεοτιδική αλληλουχία TCG GTC AAC TTA GCT. Προσδιορίστε την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων του mRNA και των αμινοξέων στην πολυπεπτιδική αλυσίδα μιας πρωτεΐνης.
8. Το θραύσμα γονιδίου DNA έχει την ακόλουθη νουκλεοτιδική αλληλουχία TGG ACA GGT TTC GTA. Προσδιορίστε την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων του mRNA και των αμινοξέων στην πολυπεπτιδική αλυσίδα μιας πρωτεΐνης.
9. Προσδιορίστε τη σειρά των αμινοξέων σε ένα τμήμα ενός μορίου πρωτεΐνης εάν είναι γνωστό ότι κωδικοποιείται από την ακόλουθη αλληλουχία νουκλεοτιδίων DNA: TGA TGC GTT TAT GCG CCCC. Πώς θα αλλάξει η πρωτεΐνη εάν αφαιρεθούν χημικά το 9ο και το 13ο νουκλεοτίδιο;
10. Ο κωδικεύων κλώνος του DNA έχει την νουκλεοτιδική αλληλουχία: TAG TsGT TTC TCG GTA. Πώς θα αλλάξει η δομή ενός μορίου πρωτεΐνης εάν διπλασιαστεί το έκτο νουκλεοτίδιο στην αλυσίδα του DNA. Εξηγήστε τα αποτελέσματα.
11. Η κωδικεύουσα αλυσίδα του DNA έχει την νουκλεοτιδική αλληλουχία: TAG TTC TCG AGA. Πώς θα αλλάξει η δομή ενός μορίου πρωτεΐνης εάν διπλασιαστεί το όγδοο νουκλεοτίδιο στην αλυσίδα του DNA. Εξηγήστε τα αποτελέσματα.
12. Υπό την επίδραση μεταλλαξογόνων παραγόντων στο γονιδιακό θραύσμα: TsAT TAG GTA TsGT TCG, η δεύτερη τριπλέτα αντικαταστάθηκε από την τριπλέτα ΑΤΑ. Εξηγήστε πώς θα αλλάξει η δομή του μορίου της πρωτεΐνης.
13. Υπό την επίδραση μεταλλαξογόνων παραγόντων στο γονιδιακό θραύσμα: AGA TAG GTA CGT TCG, η τέταρτη τριπλέτα αντικαταστάθηκε από την τριπλέτα ACC. Εξηγήστε πώς θα αλλάξει η δομή του μορίου της πρωτεΐνης.
14. Ένα θραύσμα ενός μορίου mRNA έχει την ακόλουθη νουκλεοτιδική αλληλουχία: GCA UGU AGC AAG CGC. Προσδιορίστε την αλληλουχία των αμινοξέων σε ένα μόριο πρωτεΐνης και το μοριακό του βάρος.
15. Ένα θραύσμα ενός μορίου mRNA έχει την ακόλουθη νουκλεοτιδική αλληλουχία: GAG CCA AAU ACU UUA. Προσδιορίστε την αλληλουχία των αμινοξέων σε ένα μόριο πρωτεΐνης και το μοριακό του βάρος.
16. Ένα γονίδιο DNA αποτελείται από 450 ζεύγη βάσεων. Ποιο είναι το μήκος, το μοριακό βάρος του γονιδίου και πόσα αμινοξέα κωδικοποιούνται σε αυτό;
17. Πόσα νουκλεοτίδια περιέχει ένα γονίδιο DNA εάν κωδικοποιεί 135 αμινοξέα; Ποιο είναι το μοριακό βάρος αυτού του γονιδίου και το μήκος του;
18. Ένα θραύσμα ενός κλώνου DNA έχει την ακόλουθη δομή: GGT ACG ATG TCA AGA. Προσδιορίστε την πρωτογενή δομή της πρωτεΐνης που κωδικοποιείται σε αυτή την αλυσίδα, τον αριθμό (%) των διαφορετικών τύπων νουκλεοτιδίων στις δύο αλυσίδες του θραύσματος και το μήκος του.
19. Ποια είναι η μοριακή μάζα του γονιδίου και το μήκος του αν κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη με μοριακή μάζα 1500 g/mol;
20. Ποια είναι η μοριακή μάζα του γονιδίου και το μήκος του εάν κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη με μοριακή μάζα 42000 g/mol;
21. Το μόριο πρωτεΐνης περιέχει 125 αμινοξέα. Προσδιορίστε τον αριθμό των νουκλεοτιδίων στο γονίδιο mRNA και DNA, καθώς και τον αριθμό των μορίων tRNA που συμμετείχαν στη σύνθεση αυτής της πρωτεΐνης.
22. Το μόριο πρωτεΐνης περιέχει 204 αμινοξέα. Προσδιορίστε τον αριθμό των νουκλεοτιδίων στο γονίδιο mRNA και DNA, καθώς και τον αριθμό των μορίων tRNA που συμμετείχαν στη σύνθεση αυτής της πρωτεΐνης.
23. Στη σύνθεση του μορίου πρωτεΐνης συμμετείχαν 145 μόρια tRNA. Προσδιορίστε τον αριθμό των νουκλεοτιδίων στο mRNA, το γονίδιο DNA και τον αριθμό των αμινοξέων στο μόριο της συντιθέμενης πρωτεΐνης.
24. Στη σύνθεση του μορίου πρωτεΐνης συμμετείχαν 128 μόρια tRNA. Προσδιορίστε τον αριθμό των νουκλεοτιδίων στο mRNA, το γονίδιο DNA και τον αριθμό των αμινοξέων στο μόριο της συντιθέμενης πρωτεΐνης.
25. Το θραύσμα της αλυσίδας mRNA έχει την ακόλουθη αλληλουχία: YYY UGG UAU CCC AAC UGU. Προσδιορίστε την αλληλουχία νουκλεοτιδίων στο DNA, τα αντικωδικόνια t-RNA και την αλληλουχία αμινοξέων που αντιστοιχεί στο θραύσμα γονιδίου DNA.
26. Το θραύσμα της αλυσίδας mRNA έχει την ακόλουθη αλληλουχία: GUU GAA CCG UAU GCU. Προσδιορίστε την αλληλουχία νουκλεοτιδίων στο DNA, τα αντικωδικόνια t-RNA και την αλληλουχία αμινοξέων που αντιστοιχεί στο θραύσμα γονιδίου DNA.
27. Το μόριο mRNA περιέχει 13% αδενύλιο, 27% γουανύλιο και 39% νουκλεοτίδια ουρακίλης. Προσδιορίστε την αναλογία όλων των τύπων νουκλεοτιδίων στο DNA από το οποίο μεταγράφηκε αυτό το mRNA.
28. Το μόριο mRNA περιέχει 21% κυτιδύλιο, 17% γουανύλιο και 40% νουκλεοτίδια ουρακίλης. Προσδιορίστε την αναλογία όλων των τύπων νουκλεοτιδίων στο DNA από το οποίο μεταγράφηκε αυτό το mRNA
29. Το μόριο mRNA περιέχει 21% νουκλεοτίδια γουανυλίου· πόσα νουκλεοτίδια κυτιδυλίου περιέχονται στον κωδικοποιητικό κλώνο του τμήματος DNA;
30. Εάν η αλυσίδα του μορίου DNA από την οποία μεταγράφεται η γενετική πληροφορία περιείχε 11% αδενυλονουκλεοτίδια, πόσα νουκλεοτίδια ουρακίλης θα περιέχονται στο αντίστοιχο τμήμα του i-RNA;

Μεταχειρισμένα βιβλία.

1. Bolgova I.V.Συλλογή προβλημάτων γενικής βιολογίας με λύσεις για υποψήφιους στα πανεπιστήμια - M.: Onyx Publishing House LLC: "Publishing House." World and Education, 2008.
2. Vorobiev O.V.Μαθήματα βιολογίας με χρήση της πληροφορικής.10η τάξη. Μεθοδολογικό εγχειρίδιο με ηλεκτρονική εφαρμογή – Μ.: Πλανέτα, 2012.
3. Cherednichenko I.P.Βιολογία. Διαδραστικά διδακτικά υλικά.6-11 τάξεις. Μεθοδολογικό εγχειρίδιο με ηλεκτρονική διαδραστική εφαρμογή. – Μ.: Πλανέτα, 2012.
4. Σύνδεσμοι στο Διαδίκτυο:

Ανάλογα με τον μονοσακχαρίτη που περιέχεται στη δομική μονάδα του πολυνουκλεοτιδίου - ριβόζηή 2-δεοξυριβόζη, διακρίνω

• ριβονουκλεϊκά οξέα(RNA) και
• δεοξυριβονουκλεϊκά οξέα(DNA).

Η κύρια (σάκχαρο-φωσφορική) αλυσίδα του RNA περιλαμβάνει υπολείμματα ριβόζηκαι στο DNA 2-δεοξυριβόζη.
Οι μονάδες νουκλεοτιδίων των μακρομορίων DNA μπορεί να περιέχουν αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνηΚαι θυμίνη. Η σύνθεση του RNA διαφέρει σε αυτό αντί για Τιμίναπαρόν ουρακίλη.

Το μοριακό βάρος του DNA φτάνει τα δεκάδες εκατομμύρια amu. Αυτά είναι τα μακρύτερα γνωστά μακρομόρια. Το μοριακό βάρος του RNA είναι σημαντικά χαμηλότερο (από αρκετές εκατοντάδες έως δεκάδες χιλιάδες). Το DNA περιέχεται κυρίως στους πυρήνες των κυττάρων, το RNA στα ριβοσώματα και το πρωτόπλασμα των κυττάρων.

Κατά την περιγραφή της δομής των νουκλεϊκών οξέων, λαμβάνονται υπόψη διαφορετικά επίπεδα οργάνωσης των μακρομορίων: πρωταρχικόςΚαι δευτερεύωνδομή.

• Πρωτογενής δομήνουκλεϊκά οξέα αυτή είναι η νουκλεοτιδική σύνθεση και μια ορισμένη αλληλουχία νουκλεοτιδικών μονάδων στην αλυσίδα του πολυμερούς.

Για παράδειγμα:

Σε συντομογραφία ενός γράμματος αυτή η δομή γράφεται ως ...– A – G – C –...

• Κάτω από δευτερεύουσα δομήΤα νουκλεϊκά οξέα κατανοούν τις χωρικά διατεταγμένες μορφές πολυνουκλεοτιδικών αλυσίδων.

Δευτερογενής δομή του DNAαντιπροσωπεύει δύο παράλληλες μη διακλαδισμένες πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες στριμμένες γύρω από έναν κοινό άξονα σε διπλή έλικα.

Αυτή η χωρική δομή διατηρείται στη θέση της από πολλούς δεσμούς υδρογόνου που σχηματίζονται από αζωτούχες βάσεις που κατευθύνονται στην έλικα. Οι δεσμοί υδρογόνου εμφανίζονται μεταξύ της πουρινικής βάσης μιας αλυσίδας και της βάσης πυριμιδίνης μιας άλλης αλυσίδας. Αυτές οι βάσεις σχηματίζουν συμπληρωματικά ζεύγη (από λατ. συμπληρωματικό- πρόσθεση). Ο σχηματισμός δεσμών υδρογόνου μεταξύ συμπληρωματικών ζευγών βάσεων οφείλεται στη χωρική αντιστοιχία τους. Μια βάση πυριμιδίνης είναι συμπληρωματική μιας βάσης πουρίνης:

Οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ άλλων ζευγών βάσεων εμποδίζουν την προσαρμογή τους στη δομή της διπλής έλικας. Ετσι,

• Η ΘΥΜΙΝΗ (Τ) είναι συμπληρωματική της ΑΔΕΝΙΝΗΣ (Α),
• Η ΚΥΤΟΣΙΝΗ (C) είναι συμπληρωματική της ΓΟΥΑΝΙΝΗΣ (G).

Η συμπληρωματικότητα της βάσης καθορίζει συμπληρωματικότητα της αλυσίδαςσε μόρια DNA.

Η συμπληρωματικότητα των πολυνουκλεοτιδικών αλυσίδων χρησιμεύει ως η χημική βάση για την κύρια λειτουργία του DNA - αποθήκευση και μετάδοση κληρονομικών χαρακτηριστικών.
Η ικανότητα του DNA όχι μόνο να αποθηκεύει, αλλά και να χρησιμοποιεί γενετικές πληροφορίες καθορίζεται από τις ακόλουθες ιδιότητες:

Τα μόρια του DNA είναι ικανά για αντιγραφή (διπλασιασμό), δηλ. μπορεί να καταστήσει δυνατή τη σύνθεση άλλων μορίων DNA πανομοιότυπα με τα αρχικά, καθώς η αλληλουχία των βάσεων σε έναν από τους κλώνους της διπλής έλικας ελέγχει τη θέση τους στον άλλο κλώνο (βλ. σχήμα ή).

Τα μόρια DNA μπορούν να κατευθύνουν με πολύ ακριβή και συγκεκριμένο τρόπο τη σύνθεση πρωτεϊνών ειδικών για οργανισμούς ενός δεδομένου είδους.

Δευτερογενής δομή του RNA. Σε αντίθεση με το DNA, τα μόρια RNA αποτελούνται από μια μοναδική πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα και δεν έχουν αυστηρά καθορισμένο χωρικό σχήμα (η δευτερογενής δομή του RNA εξαρτάται από τις βιολογικές τους λειτουργίες).
Ο κύριος ρόλος του RNA είναι η άμεση συμμετοχή στη βιοσύνθεση πρωτεϊνών. Τρεις τύποι κυτταρικού RNA είναι γνωστοί, οι οποίοι διαφέρουν ως προς τη θέση στο κύτταρο, τη σύνθεση, το μέγεθος και τις ιδιότητες που καθορίζουν τον ειδικό τους ρόλο στο σχηματισμό πρωτεϊνικών μακρομορίων:

• Τα αγγελιαφόρα RNA μεταδίδουν πληροφορίες σχετικά με τη δομή της πρωτεΐνης που κωδικοποιείται στο DNA από τον πυρήνα του κυττάρου στα ριβοσώματα, όπου λαμβάνει χώρα η πρωτεϊνική σύνθεση.
• RNA μεταφοράς συλλέγουν αμινοξέα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου και τα μεταφέρουν στο ριβόσωμα. Τα μόρια RNA αυτού του τύπου «μαθαίνουν» από τα αντίστοιχα τμήματα της αλυσίδας αγγελιαφόρου RNA ποια αμινοξέα πρέπει να συμμετέχουν στη σύνθεση πρωτεϊνών.
• Τα ριβοσωμικά RNA εξασφαλίζουν τη σύνθεση μιας πρωτεΐνης συγκεκριμένης δομής διαβάζοντας πληροφορίες από το αγγελιοφόρο RNA.

Πρόβλημα 1
Η συνολική μάζα όλων των μορίων DNA των 16 χρωμοσωμάτων ενός σωματικού κυττάρου είναι 4 10 9 mg (2C). Προσδιορίστε ποια θα είναι η μάζα όλων των χρωμοσωμάτων σε ένα θυγατρικό κύτταρο και δύο θυγατρικά κύτταρα που σχηματίζονται μετά τη μίτωση;
Λύση:

Πρόβλημα 2
Η συνολική μάζα όλων των μορίων DNA στα 46 χρωμοσώματα ενός σωματικού κυττάρου είναι 6 10 9 mg (4C). Προσδιορίστε ποια θα είναι η μάζα όλων των χρωμοσωμάτων σε ένα θυγατρικό κύτταρο και δύο θυγατρικά κύτταρα που σχηματίζονται μετά τη μίτωση; Λύση:

Έτσι, η συνολική μάζα όλων των μορίων DNA σε ένα θυγατρικό κύτταρο είναι 3 10 9 mg (2 C) και σε δύο θυγατρικά κύτταρα είναι 6 10 9 mg (2C).

Πρόβλημα 3
Η συνολική μάζα όλων των μορίων DNA των 22 χρωμοσωμάτων ενός σωματικού κυττάρου είναι 2 10 9 mg (4C). Προσδιορίστε ποια θα είναι η μάζα όλων των χρωμοσωμάτων σε ένα θυγατρικό κύτταρο και σε δύο θυγατρικά κύτταρα που σχηματίζονται μετά τη μίτωση;
Λύση:

Έτσι, η συνολική μάζα όλων των μορίων DNA σε ένα θυγατρικό κύτταρο είναι 1 10 9 mg (2 C) και σε δύο θυγατρικά κύτταρα είναι 2 10 9 mg (2C).

Πρόβλημα 4
Η συνολική μάζα όλων των μορίων DNA των 22 χρωμοσωμάτων ενός σωματικού κυττάρου είναι 3 10 9 mg (2C). Προσδιορίστε ποια θα είναι η μάζα όλων των χρωμοσωμάτων σε ένα θυγατρικό κύτταρο και δύο θυγατρικά κύτταρα που σχηματίζονται μετά τη μείωση;
Λύση:

Πρόβλημα 5
Η συνολική μάζα όλων των μορίων DNA στα 46 χρωμοσώματα ενός σωματικού κυττάρου είναι 6 10 9 mg (4C). Προσδιορίστε ποια θα είναι η μάζα όλων των χρωμοσωμάτων σε ένα θυγατρικό κύτταρο και σε δύο θυγατρικά κύτταρα που σχηματίζονται μετά τη μείωση;
Λύση:

Έτσι, η συνολική μάζα όλων των μορίων DNA σε ένα θυγατρικό κύτταρο είναι 1,5 10 9 mg (1C), σε δύο θυγατρικά κύτταρα είναι 3 10 9 mg (1C) και σε τέσσερα θυγατρικά κύτταρα είναι 6 10 9 mg (1C) .

Πρόβλημα 6
Η συνολική μάζα και των 46 χρωμοσωμάτων ενός σωματικού κυττάρου είναι 6 10 9 mg (4c). Πόσα χρωμοσώματα, χρωματίδες και DNA θα έχει το σπέρμα; Σχεδιάστε ένα διάγραμμα σπερματογένεσης, περιγράψτε τα στάδια και τα ονόματα των κυττάρων σε κάθε στάδιο σχηματισμού.
Λύση:

Έτσι, κατά τη διάρκεια της σπερματογένεσης στον άνθρωπο, σχηματίζεται σπέρμα που περιέχει 23 χρωμοσώματα, 23 χρωματίδες, DNA 1,5 10 9 mg (1c).

Πρόβλημα 7
Τα σωματικά κύτταρα του χιμπατζή έχουν 48 χρωμοσώματα και η μάζα DNA όλων των κυττάρων είναι 8 10 9 mg (4 C). Προσδιορίστε τον αριθμό των χρωμοσωμάτων, των χρωματιδών και του DNA στο θηλυκό ωάριο. Σχεδιάστε ένα διάγραμμα ωογένεσης, περιγράψτε τα στάδια και τα ονόματα των κυττάρων σε κάθε στάδιο σχηματισμού.
Λύση:

Έτσι, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων, των χρωματίδων και του DNA στο θηλυκό ωάριο είναι 22 ώρες, 22 ώρες, 2 10 9 mg (1C).

2.3 Μοριακό βάρος, περιεχόμενο και εντοπισμός DNA και RNA στο κύτταρο. τύπους DNA και RNA

Η μοριακή μάζα του DNA προσδιορίζεται κυρίως με υδροδυναμικές και ηλεκτρονικές μικροσκοπικές μεθόδους, αν και αυτό μπορεί να γίνει με τη μέτρηση της σκέδασης φωτός των διαλυμάτων DNA και ορισμένων άλλων μεθόδων.

Η υδροδυναμική μέθοδος βασίζεται στη γραμμική εξάρτηση της σταθεράς καθίζησης DNA, που προσδιορίζεται με υπερφυγοκέντρηση των διαλυμάτων DNA, από το μοριακό της βάρος, το οποίο μπορεί να καθοριστεί χρησιμοποιώντας μια καμπύλη βαθμονόμησης ή να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο: 0,445lgM=1,819+lg(s20? w-2,7), όπου s20?w είναι η σταθερά καθίζησης, παρεκβολή σε άπειρη αραίωση (s), τυπική θερμοκρασία (20 C) και ιξώδες νερού (w).

Η ηλεκτρονική μικροσκοπική μέθοδος για τον προσδιορισμό του μοριακού βάρους του DNA βασίζεται στη μέτρηση του μήκους των επιμήκων μορίων DNA. Είναι γνωστό ότι ανά 0,1 nm του μήκους του μορίου του υπάρχει μάζα ίση με 197 Da. Πολλαπλασιάζοντας αυτή την τιμή με το πειραματικά ευρεθέν μήκος, βρίσκεται η τιμή της μοριακής μάζας. Το μοριακό βάρος του ευκαρυωτικού DNA είναι μεγαλύτερο από αυτό του προκαρυωτικού DNA (για παράδειγμα, σε ένα από τα χρωμοσώματα της μύγας Drosophila φτάνει τα 7,9 x 10 10). Επιπλέον, τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες περιέχουν κυκλικά μόρια DNA με μοριακό βάρος 10 6 - 10 7. Το DNA αυτών των οργανιδίων ονομάζεται κυτταροπλασματικό. Αποτελεί περίπου το 0,1% του συνόλου του κυτταρικού DNA.

Ανάλογα με τη θέση του DNA στο κύτταρο, διακρίνονται το πυρηνικό, το μιτοχονδριακό, το χλωροπλάστης, το κεντρολό και το επισωματικό DNA. Το πυρηνικό DNA στους ευκαρυώτες υπερισχύει απότομα έναντι του DNA άλλων υποκυτταρικών δομών. Έτσι, από 0,5 * 10 6 έως 5 * 10 16 g DNA βρέθηκαν στα μιτοχόνδρια, σε χλωροπλάστες - από 10; 16 έως 150*10; 16, και σε κεντρόλια - 2 * 10 16 g, που είναι αρκετά τοις εκατό του πυρηνικού DNA. Η ίδια αναλογία βρίσκεται στην περιεκτικότητα σε DNA στο βακτηριακό χρωμόσωμα και τα επισώματα - εξωχρωμοσωμικά, που αναπαράγουν ανεξάρτητα τους καθοριστικούς παράγοντες της κληρονομικότητας σε μικροοργανισμούς που εξασφαλίζουν τη μεταφορά γενετικών πληροφοριών, για παράδειγμα, σχετικά με την αντοχή στα αντιβιοτικά (αλλιώς ονομάζονται R-παράγοντες, δηλ. παράγοντες αντίστασης). Συζητείται το ζήτημα της ύπαρξης εξωχρωμοσωμικού DNA, μεταφερόμενου ή επικοινωνιακού DNA, DNA κυτταροπλασματικής μεμβράνης και λεπτώς διεσπαρμένου υπερελικωμένου DNA. Με βάση τον λειτουργικό τους σκοπό, χωρίζονται σε ριβοσωμικό DNA (rDNA) και δορυφορικό DNA (stDNA).

Εκτός από το ενδοκυτταρικό DNA, υπάρχει επίσης DNA που είναι μέρος ιών και βακτηριοφάγων. Η ποσότητα του στους ιούς είναι σημαντικά μικρότερη από ό,τι στα βακτηριακά κύτταρα (χιλιάδες του πικογραμμαρίου).

Τα μοριακά βάρη του RNA προσδιορίζονται με τις ίδιες μεθόδους με το DNA, αλλά, επιπλέον, χρησιμοποιείται ηλεκτροφόρηση σε γέλη πολυακρυλαμιδίου, καθώς το εύρος του RNA στο πήκτωμα είναι αντιστρόφως ανάλογο με τα μοριακά τους βάρη. Όσον αφορά το περιεχόμενο και τον εντοπισμό του RNA στα κύτταρα, δεν είναι ούτε ομοιόμορφο ούτε σταθερό: σε κύτταρα όπου λαμβάνει χώρα εντατική βιοσύνθεση πρωτεϊνών, η περιεκτικότητα σε RNA είναι αρκετές φορές υψηλότερη από αυτή του DNA (για παράδειγμα, στο ήπαρ ενός αρουραίου υπάρχουν 4 φορές περισσότερο RNA από το DNA ), αλλά όπου η πρωτεϊνική σύνθεση είναι χαμηλή, η αναλογία DNA και RNA μπορεί να αντιστραφεί (για παράδειγμα, στους πνεύμονες ενός αρουραίου, το RNA είναι 2 φορές μικρότερο από το DNA).

Με βάση τη λειτουργική σημασία και το μοριακό τους βάρος, καθώς και τον εντοπισμό τους στο κυτταρικό περιεχόμενο, το RNA χωρίζεται στους ακόλουθους τύπους.

1. Τα RNA μεταφοράς (tRNA) διακρίνονται από σχετικά χαμηλά μοριακά βάρη (25-30 χιλιάδες dalton). Τα tRNA αποτελούν το 10% όλων των RNA. Αυτά τα RNA εντοπίζονται στο υαλόπλασμα του κυττάρου, τον πυρηνικό χυμό, το άδομο τμήμα των χλωροπλαστών και των μιτοχονδρίων και αποκτούν ειδική διαμόρφωση με τη μορφή φύλλου τριφυλλιού. Κωδικοποιούν τα αμινοξέα και τα μεταφέρουν στη ριβοσωμική συσκευή του κυττάρου κατά τη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών.

2. Το ριβοσωμικό RNA (rRNA) χαρακτηρίζεται κυρίως από μεγάλα μοριακά βάρη (1-1,5 εκατομμύρια dalton), τα μόρια είναι μεγάλα, περιέχουν έως και 5.000 νουκλεοτίδια. Εντοπίζονται σε ριβοσώματα, αποτελώντας τη δομική τους βάση και επιτελούν διάφορες λειτουργίες σε αυτά (σχηματισμός του ενεργού κέντρου του ριβοσώματος, διασφάλιση της αλληλεπίδρασης rRNA και tRNA).

3. Οι πληροφορίες, ή μήτρα, το RNA (mRNA) έχουν μοριακά βάρη που ποικίλλουν ευρέως (από 300.000 έως 4*10 6). Τα mRNA συντίθενται στον πυρήνα κατά τη διαδικασία της μεταγραφής σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του μορίου του DNA (γονίδιο). Η λειτουργία του mRNA είναι να μεταφέρει γενετικές πληροφορίες σχετικά με τη δομή μιας πρωτεΐνης από το DNA στη θέση της πρωτεϊνοσύνθεσης, στα ριβοσώματα.

4. Τα ιικά RNA χαρακτηρίζονται από ποικίλα και υψηλά μοριακά βάρη, ως επί το πλείστον εντός του εύρους πολλών εκατομμυρίων dalton. Είναι συστατικά ριβονουκλεοπρωτεϊνών ιών και φάγων και μεταφέρουν όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την αναπαραγωγή του ιού στα κύτταρα-ξενιστές.

Στη σύγχρονη βιβλιογραφία, συζητείται το ζήτημα της σκοπιμότητας διαχωρισμού πολλών ακόμη τύπων RNA σε ξεχωριστές κατηγορίες: πυρηνικό, χρωμοσωμικό, μιτοχονδριακό, ρυθμιστικό χαμηλού μοριακού βάρους, αντιπληροφοριακό.

Το άζωτο και οι ενώσεις του

Ο κύριος όγκος του αζώτου στη Γη βρίσκεται σε αέρια κατάσταση και αποτελεί πάνω από τα 3/4 της ατμόσφαιρας (78,09% κατ' όγκο ή 75,6% κατά μάζα). Σχεδόν στον πλανήτη μας η παροχή αζώτου είναι ανεξάντλητη - 3,8*10^15 τόνοι Το άζωτο είναι ένα μάλλον αδρανές στοιχείο...

Αλκαλοειδή φυτικών υλικών

σκίουροι

Οι πρωτεΐνες είναι ενώσεις υψηλού μοριακού βάρους. Πρόκειται για πολυμερή που αποτελούνται από εκατοντάδες και χιλιάδες υπολείμματα αμινοξέων - μονομερή. Αντίστοιχα, το μοριακό βάρος των πρωτεϊνών κυμαίνεται από 10.000-1.000.000. Έτσι, ως μέρος της ριβονουκλεάσης (ένζυμο...

Το βισμούθιο και οι ενώσεις του στη φύση

Το βισμούθιο είναι ένας καθιστικός μετανάστης νερού και η συγκέντρωσή του στα υπόγεια ύδατα είναι περίπου 20 μg/dm3, στα θαλάσσια ύδατα - 0,02 μg/dm3. Σε τέτοιες συγκεντρώσεις, το βισμούθιο δεν έχει αρνητική επίδραση στην ποιότητα του νερού...

Οπτανθρακοποίηση κάρβουνων

Η οργανική μάζα του άνθρακα σχηματίζεται από ενώσεις με βάση τον άνθρακα, το υδρογόνο, το οξυγόνο, το θείο και το άζωτο. Άνθρακας Ο άνθρακας είναι το κύριο στοιχείο των ορυκτών άνθρακα...

Προσδιορισμός περιεκτικότητας σε σίδηρο +2 σε κεραμικά δείγματα

Ο πηλός είναι ένα κολλοειδές πλαστικό υλικό δευτερογενούς προέλευσης, που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης και της αποσύνθεσης ορισμένων τύπων πρωτογενών πετρωμάτων...

Υπολογισμός στήλης απόσταξης συσκευασμένης παρτίδας για διαχωρισμό δυαδικού μείγματος μεθυλικής αλκοόλης - βενζολίου

Η μάζα της συσκευής υπολογίζεται με τον τύπο (6.38) όπου είναι η μάζα του σώματος, kg. - μάζα του ακροφυσίου, kg. - μάζα πυθμένα, kg; - βάρος του καλύμματος, kg. - μάζα μέγιστου φορτίου στα στηρίγματα, kg. Ας υπολογίσουμε τις συνιστώσες του αθροίσματος. Η μάζα του σώματος είναι (6...

Δομή και ιδιότητες παραμόρφωσης-αντοχής του καουτσούκ ισοπρενίου

Η δομή του καουτσούκ ισοπρενίου εξετάζεται σε δύο επίπεδα: μοριακό και υπερμοριακό. Το μοριακό επίπεδο χαρακτηρίζεται από τη δομή των επαναλαμβανόμενων μονάδων, τη δομή της αλυσίδας του πολυμερούς...

Ποσότητα Περιεχόμενο, kg/h, kmol/h, μάζα. μοριακά κλάσματα μετοχές 105 26283 250.3 0.169732 0.034593 3.63 18 123477 6859.8 0.797400 0.948062 17.07 34 4067.8 6859.8 119. 4 548,2 2 ,25 0,003540 0,000311 0,08 139 467,6 3,36 0,003020 0,000464 0,06 16 1,8 0,113 0...

Τεχνολογικός υπολογισμός απορροφητή για τον καθαρισμό αερίου υδρογονάνθρακα από υδρόθειο με αναγεννημένο υδατικό διάλυμα διαιθανολαμίνης

MPa, K, MPa, K 0,75 4,605 ​​190,55 0,0104 3,4538 142,91 0,00780 0,1 4,875 305,43 0,0986 0,4875 30,584 60.000 24 0,3398 29,59 0,01219 0,06 3,795 425,16 0,2010 0,2277 25,51 0,01206 0,01 9,000 373,6 0,1090003 0.109001. 232,29 0.. .

Τεχνολογικός υπολογισμός απορροφητή για τον καθαρισμό αερίου υδρογονάνθρακα από υδρόθειο με αναγεννημένο υδατικό διάλυμα διαιθανολαμίνης

Συντελεστές στον τύπο για τον υπολογισμό της ενθαλπίας ενός ιδανικού αερίου Ενθαλπίες, kJ/kg A B C D 0,5372 154,15 15,12 0,0519 56,62 650,3 349,3 0,1343 58,635454523 0,1576 33,65 26,31 0,5380 35,58 390,9 61,6 0,1558 34,72 26,08 0,5455 39,22 393,4 61, 3 0,0152 87 ...

Τεχνολογικός υπολογισμός απορροφητή για τον καθαρισμό αερίου υδρογονάνθρακα από υδρόθειο με αναγεννημένο υδατικό διάλυμα διαιθανολαμίνης

Οι συντελεστές στον τύπο για τον υπολογισμό της ενθαλπίας ενός ιδανικού ενθαλπίου αερίου, KJ/kg A B C D 0.5459 154.15 15.12 0.0519 56.62 650.3 355 0.1365 58.65 23.63 0.4139 56, 1545.7 60.84 0.1604 33.6.6.3.3.3. 0.1581 34.72 26.08 0.5455 39.22 393.4 62.2 0. ..

Τοξικές επιδράσεις του θαλλίου

Η ατομική μάζα του θαλλίου είναι 204...

Χαρακτηριστικά της διαδικασίας προσρόφησης

Οι ισόθερμες προσρόφησης των διαλυμένων ουσιών από ένα διάλυμα είναι παρόμοιες σε εμφάνιση με τις ισόθερμες προσρόφησης για αέρια. για αραιά διαλύματα αυτές οι ισόθερμες περιγράφονται καλά από τις εξισώσεις Freundlich ή Langmuir...

Χημικός δεσμός και δομή της ύλης

Οι ακτίνες των ατόμων και των μορίων εκφράζονται σε πολύ μικρές ποσότητες, και σε εκατό εκατομμυριοστά του εκατοστού και συνήθως μετρώνται σε angstroms, το 1A ισούται με 10-8 εκ. Η ακτίνα ενός μορίου CO2 είναι 1,66 10-8 cm, το οποίο είναι ίση με 1,66 A. Η διάμετρος ενός μορίου N2 είναι 3,1 10-8 cm, δηλαδή ίση με 3,1 A...