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残基について質問です。以下のような問題が
ある大学入試の問題集に載っていたのですが、
残基についてよくわからないことがありましたので質問いたしました。


「ある細菌のDNA分子量は2,6×10^9、1対のヌクレオチドの平均分子量は6,6×10^2
時のDNAのヌクレオチド数は何個か?」

という問題がありました。
私は「1対のヌクレオチドの平均分子量は6,6×10^2」とあって、「残基」とかかれていないので
-18をするのかと思い。2,6×10^9ー18÷6,6×10^2×2かとおもったら、
解答では2,6×10^9÷6,6×10^2×2と-18をしていませんでした。
これはなぜでしょう?

また、「たんぱく質の平均分子量は4,8×10^4たんぱく質を構成するアミノ酸の平均分子量は
138であるときのアミノ酸の数は何個か?」
という問題があったときも、アミノ酸の平均分子量に残基と書いていないので-18をして計算するのかとおもったらそのまま
4,8×10^4÷138としていました。
残基とかかれていなくても-18しなくてもいい理由を教えてください。

A 回答 (5件)

受験生ではなく、趣味ですよね。



大学入試試験の過去問なのでしょうか。
その回答が実際の採点における正解ならば、入試問題としては?ですね。


タンパク質の分子量=

n×(「アミノ酸の平均分子量」)-18(n-1)= n×(「アミノ酸の平均分子量」-18)+ 18


の方程式でしょう。

タンパク質の分子量(48000)から、18を一つ引いて、…(1)
その残り(47982)を
120(=138-18)…(2)
で割って、
アミノ酸の数を求めるべき受験問題じゃないですかね。

(1)は有効数字に消される誤差ですから無視できますが、
(2)が138だったら答えがぜんぜん違うでしょう。


ちなみに計算ずくめの化学でこのレベルですから、生物学の計算なんて、解答の是非が、誰からも指摘されずに放置されてしまうのでしょうね。
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6695742.html
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この回答へのお礼

解答ありがとうございます。
まだちょっと混乱しているのですが、詳しいわかりやすい
説明のおかげで理解できた気がします。

ありがとうございました。

お礼日時:2011/07/03 16:03

核酸にしろタンパク質にしろポリマーの分子量とモノマーの分子量でヌクレオチド数やアミノ酸数を算出するなら、ヌクレオチド残基やアミノ酸残基の分子量を使わなければなりません。


「1対のヌクレオチドの平均分子量」からは 36 を、「アミノ酸の平均分子量」からは 18 を引いて残基の分子量にします。
ポリマーの末端の残基は片側しか脱水縮合していないので、ポリマーの分子量から 18 を引いて全ての残基の両側が脱水縮合したものとして計算しなければなりません。もちろん二本鎖 DNA の分子量からは 36 を引きます。

質問のヌクレオチドの問題は

(2.6 x 10^9 - 36) / (6.6 x 10^2 - 36)

有効数字が二桁なので、途中計算は三桁で行ないます。
分母のヌクレオチド残基の分子量を計算すると 6.24 x 10^2 ですから、有効数字で無視できる誤差の範囲を超えてます。
分子は三桁に直すと 2.60 x 10^9 なので、-36 は有効数字で無視できるということになります。

タンパク質の方も同様にアミノ酸残基の分子量にとって水の分子量は無視できませんが、タンパク質の分子量に対して水の分子量は無視できます。
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この回答へのお礼

なるほど!!!理解できてきました。
わかりやすい説明のおかげです。
ありがとうございました。

お礼日時:2011/07/14 14:39

1番目の回答者です。


私も問題を考え間違いしており、アミノ酸の分子量から18を引くということを全然考えていませんでした。
その場合は残基かどうかは大切な判断ポイントですね。
2番3番の回答者さんの書いてらっしゃることが正しいと思いますので、私の回答は参考にしないようにしてください。
混乱させてしまってごめんなさい。
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この回答へのお礼

わざわざありがとうございます。
>混乱させてしまってごめんなさい。
とんでもないです。
むしろ、回答していただいて本当に感謝しています。
ありがとうございました。

お礼日時:2011/07/14 14:39

アミノ酸が結合するごとに水分子(分子量18)が取れるのですよね。


三つのアミノ酸なら、二つ水分子が取れるのです。100個のアミノ酸がつながれば、99個の水分子が取れるのです。
アミノ酸がN個つながれば、(N-1)個の水分子が取れるのです。

以上が難しいのならば、
単純にアミノ酸一つの平均分子量(138)から水分子の一つ分を引いた、いうなればアミノ酸残基の平均分子量(138-18)だけで考えてもいいですよ。

タンパク質は、アミノ酸残基が連結していると考えれば、アミノ酸残基の分子量で、タンパク質の分子量を割ればアミノ酸の数がでるでしょう。アミノ酸の数をNとすると。

N= 4.8×10^4÷(138-18)=48000 ÷ 120 =400

何から18を引くべきなのかを考えるか、教わるかしてください。引く相手を間違えていませんか。
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この回答へのお礼

再度ありがとうございます。
はじめは混乱していたのですが、おかげでだいぶ
理解できました。ありがとうございました。

お礼日時:2011/07/14 14:38

-18はもしかして、端にあるHとOHの分子量でしょうか?


平均分子量を使った概算なので18くらいは無視できると考えていいと思います。
残基と書かれているかどうかで判断するのは何か変です。
学校でそう習ったんでしょうか?
あと、一般的に残基と言ったら蛋白質を構成するアミノ酸ひとつひとつのことを指していて、核酸の場合は残基とは言わず塩基(対)と言います。
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この回答へのお礼

解答ありがとうございます。
>残基と書かれているかどうかで判断するのは何か変です。
>学校でそう習ったんでしょうか?

そうです。もし、残基とかかれていなかったら、-18をして計算することと
教えられたので、この問題もそうなのかなあ?と思ってしまったのですが。。。

お礼日時:2011/07/03 16:01

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補足:
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参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

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 はじめまして。
 これ、すごく単純な問題ですよね。

 問題は2重らせんだからと、答えを倍にしてしまったことにあります。
 DNAの2重らせんの片方は単なる相補的コピーですから、この問題ではまったく考える必要がありません。「自己複製するための鋳型」という意味しか持ちませんので。(ほ乳類などの遺伝学では、それだけでもないようなのですが)
 なので「塩基対間の距離」は、ハシゴの縦棒の間隔ではなく、「段」の間隔です。
 つまり単純にかければ良いだけです。

 なので1の問題は、「一段の間隔が30cmで100段あるハシゴの長さはどれだけか」というのと同じ問題です。DNA鎖は"ねじれたハシゴ"ですが。

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>問題のいう「DNAの塩基対間の距離」を一本のDNA鎖の隣同士の塩基間の距離と考えてみました。

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 アミノ酸のコードは片方のDNA鎖にしかありません。もう片方は「DNAを複製するときの鋳型」でしかないのです。
 なので2をかけなければ答えは合ってますよね?

 ということでお判りになったでしょうか?

 はじめまして。
 これ、すごく単純な問題ですよね。

 問題は2重らせんだからと、答えを倍にしてしまったことにあります。
 DNAの2重らせんの片方は単なる相補的コピーですから、この問題ではまったく考える必要がありません。「自己複製するための鋳型」という意味しか持ちませんので。(ほ乳類などの遺伝学では、それだけでもないようなのですが)
 なので「塩基対間の距離」は、ハシゴの縦棒の間隔ではなく、「段」の間隔です。
 つまり単純にかければ良いだけです。

 なので1の問題は、...続きを読む

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お願いします。
基礎中の基礎です。しかし混乱してます
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>-ΔG゜と同じになるはずですよね?

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>一般的にΔG゜って各物質の生成ΔGfの合計から算出するじゃないですか?

違うと思います。
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>平衡になったときのモル分率やモル濃度を入れると、当然RTlnKは
>-ΔG゜と同じになるはずですよね?

ΔG=ΔG゜+RTlnKですよね。平衡状態ではΔG=0なので、
RTlnK=-ΔG゜ または -RTlnK=ΔG゜で間違いないと思います。

>一般的にΔG゜って各物質の生成ΔGfの合計から算出するじゃないですか?

違うと思います。
ΔG゜=ΣΔGf゜(生成物)- ΣΔGf゜(反応物) だと思います。

標準生成自由エネルギーと自由エネルギー変化を混同しては行けません。
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文だけで分かりづらいと思うので画像をご覧ください。

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この2つの1s軌道は相互作用し、エネルギーの異なる2つの軌道ができます。
このときエネルギーの低い方の軌道は、2つの軌道の電子波の位相(波動関数の符号)を合わせて重なります。
すると重なった部分(2つの原子間)の電子密度が高くなり、この軌道の電子は2つの原子核を引き寄せ結合を生成しますから、「結合性軌道」と呼ばれます。
しかしエネルギーの高い方の軌道では、2つの軌道の電子波は位相を逆向きにして重なるのです。
すると、重なった部分の電子密度は低くなり、2つの原子間とは反対方向の電子密度が高くなります。
結果、この軌道はそれぞれの原子を結合とは逆向きに引き離し、結合を破壊する性質を持つので「反結合性軌道」と呼ばれます。

水素分子H2では、このように2つの1s軌道から結合性軌道・反結合性軌道ができます。
電子は合わせて2つです。パウリの原理に従い、エネルギーの低い軌道から電子を詰めていくと、2つの原子はどちらも結合性軌道に位置します。
反結合性軌道には電子は入っていません。

結合次数は (結合性軌道中の電子 + 反結合性軌道中の電子)/2 で求められます。水素分子の結合次数は1となります。
水素分子の結合は単結合である、ということに一致していますね。

分子軌道法はこのように考えます。

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文だけで分かりづらいと思うので画像をご覧ください。

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このときエネルギーの低い方の軌道は、2つの軌道の電子波の位相(波動関数の符号)を合わせて重なります。
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