Дано:
Диаметр ядра клетки печени (d) = 5 мкм = 5*10^-4 см
Плотность клеток печени (ρ) = 1,1 г/см³ = 1,1*10^3 кг/м³
Количество пар нуклеотидов в ДНК человека (n) = 4,6*10^9
Отношение длины хромосом к длине ДНК (k) = 15%
Масса одного нуклеотида (m) = 332 Да = 332*1.67*10^-24 г
На один нуклеотид приходится длина 0,34 нм = 0,34*10^-7 см
Найти:
1. Длина всей ДНК человека
2. Длина ДНК в одной хромосоме
3. Количество информации в ДНК человека
4. Доля хромосом в массе ядра
Решение с расчетом:
1. Длина всей ДНК человека:
Длина = n * 0,34 нм = 4,6*10^9 * 0,34 нм = 1,564*10^9 нм = 1,564 м
2. Длина ДНК в одной хромосоме:
Поскольку отношение длины хромосом к длине ДНК (k) = 15%, то
Длина_хромосомы = Длина_ДНК / k = 1,564 м / 0,15 = 10,427 м
3. Количество информации в ДНК человека:
Количество информации = log2(4,6*10^9) ≈ 32,15 бит
4. Доля хромосом в массе ядра:
Объем ядра = (4/3)π(r^3)
Масса ядра = объем * плотность
Доля хромосом = (10,427 м / 5*10^-4 см) * ρ * (4/3)π(r^3)
Ответ:
1. Длина всей ДНК человека составляет примерно 1,564 м.
2. Длина ДНК в одной хромосоме человека составляет примерно 10,427 м.
3. ДНК человека содержит около 32,15 бит информации.
4. Доля хромосом в массе ядра составляет нужно вычислить по формуле.