Xác định số liên kết hidro và liên kết hóa trị được hình thành và bị phá hủy trong nhân đôi

Bạn đã bao giờ tò mò về quá trình nhân đôi của ADN và số lượng các liên kết hidro và liên kết hóa trị được hình thành và bị phá hủy trong quá trình này chưa? Trên thực tế, việc xác định số lượng này không phải là điều khó khăn như bạn nghĩ. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về cách xác định số liên kết hidro và liên kết hóa trị trong quá trình nhân đôi ADN.

Xác định số liên kết hidro và liên kết hóa trị được hình thành và bị phá hủy

1. Tính số liên kết hidro

Trong một phân tử ADN, số liên kết H được hình thành là tổng của số lượng các nuclêôtít A và G. Công thức tính số liên kết H hình thành trong quá trình nhân đôi là Hht = H× 2^k, trong đó Hht là số liên kết H hình thành sau k lần nhân đôi.

Tổng số liên kết hidro bị phá vỡ sau k lần nhân đôi có thể tính bằng công thức H = H× (2^(k-1)). Đây là số liên kết H bị phá hủy trong lần nhân đôi thứ k.

2. Tính số liên kết cộng hóa trị

Các liên kết cộng hóa trị là các liên kết giữa các nucleotit trong một mạch ADN, và chúng không bị phá vỡ trong quá trình nhân đôi. Sau khi nhân đôi k lần, số lượng liên kết hóa trị tăng gấp đôi. Công thức tính số liên kết hóa trị được hình thành sau k lần nhân đôi là LKHThình thành = HT × (2^k – 1).

Ví dụ minh họa và bài tập tự giải

Ví dụ 1

Giả sử một gen có 3600 nucleotit và tỉ lệ nucleotit loại G chiếm 10% tổng số nucleotit của gen. Chúng ta sẽ tính số liên kết hidro bị phá vỡ và hình thành khi gen nhân đôi 4 lần.

Ta có G = X và A = T, vì vậy %G – %A = 10% và %G + %A = 50%. Từ đó, ta tính được G = 30% và A = 20%.

Số nucleotit loại G trong gen là 0.30 x 3600 = 1080.

Số liên kết H trong một mạch là: 3600 + 1080 = 4680.

Số liên kết H bị phá vỡ khi gen nhân đôi 4 lần là: 4680 x (2^4 – 1) = 70200.

Số liên kết H được hình thành khi gen nhân đôi 4 lần là: 2 × 4680 × (2^4 – 1) = 140400.

Ví dụ 2

Giả sử một phân tử ADN có 50 chu kì xoắn và nhân đôi liên tiếp 4 lần. Chúng ta sẽ tính số liên kết hóa trị được hình thành giữa các nucleotit trong quá trình nhân đôi.

Số lượng nucleotit trong phân tử ADN là 50 x 20 = 1000.

Số liên kết hóa trị trong phân tử ADN là (1000 / 2 – 1) × 2 = 998 liên kết.

Số liên kết hóa trị mới được hình thành sau 4 lần nhân đôi là: 998 × (2^4 – 1) = 14970 liên kết.

Bài tập tự giải

Bây giờ hãy thử giải quyết một số bài tập để áp dụng kiến thức đã học.

Bài 1: Một gen có tổng số 105 chu kì xoắn. Gen nhân đôi 3 lần, hãy tính số liên kết hóa trị được hình thành giữa các nucleotit trong quá trình nhân đôi. Đáp án: 14686.

Bài 2: Mạch đơn của gen có 10% Xitôzin và bằng 1/2 số nucleotit loại Guanin của mạch đó. Gen này có 420 Timin. Khi gen nhân đôi, số liên kết hóa trị giữa axit và đường được hình thành ở lần nhân đôi cuối cùng là 9592. Hỏi gen đã nhân đôi mấy lần? Đáp án: 2 lần.

Bài 3: Một plasmit có 2 × 10^5 cặp nucleotit tiến hành tự nhân đôi 3 lần. Hãy tính số liên kết hóa trị nối giữa các nucleotit được hình thành. Đáp án: 14 × 10^5.

Như vậy, qua những ví dụ trên, chúng ta đã thấy rõ quá trình nhân đôi của ADN và cách tính số liên kết hidro và liên kết hóa trị đã được hình thành và bị phá hủy trong quá trình này. Hy vọng rằng những kiến thức này sẽ giúp bạn hiểu sâu hơn về quá trình quan trọng này trong sinh học.

FEATURED TOPIC

hihi