Công thức ADN — tính số nu, chiều dài, M, H online

Tính số nucleotide A=T, G=C, chiều dài L = N/2 × 3.4Å, khối lượng M = 300N, số liên kết H = 2A + 3G.

Máy tính

Tính số nucleotide từng loại, khối lượng, chiều dài, số liên kết H. Nhập tổng số nu (N) hoặc % A.

Quy tắc Chargaff: A = T, G = C; A% + G% = 50%. Tổng nu N phải chẵn.

Công thức & ví dụ

ADN (DNA) là chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch polinucleotit liên kết theo nguyên tắc bổ sung: A bắt cặp với T bằng 2 liên kết hydro, G bắt cặp với X (cytosine) bằng 3 liên kết hydro. Các công thức cốt lõi:

1. Tổng số nucleotit:

  • N = A + T + G + X = 2A + 2G (vì A=T và G=X)
  • Trên 1 mạch: N/2 = A₁ + T₁ + G₁ + X₁

2. Chiều dài ADN:

L = (N/2) × 3,4 Å (mỗi cặp nu cách nhau 3,4 angstrom = 3,4·10⁻¹⁰ m)

3. Khối lượng phân tử:

M = N × 300 đvC (mỗi nucleotit trung bình 300 đơn vị Cacbon)

4. Số liên kết hydro:

H = 2A + 3G

5. Số chu kì xoắn:

C = N / 20 (mỗi chu kì xoắn có 10 cặp nu = 20 nu, dài 34 Å)

Ví dụ: ADN có 3 000 nucleotit, trong đó A = 600. Khi đó G = X = (3 000 − 2×600)/2 = 900. L = 1 500 × 3,4 = 5 100 Å. H = 2×600 + 3×900 = 3 900 liên kết.

Hướng dẫn sử dụng

  1. Nhập đại lượng đã biết: có thể là tổng N, chiều dài L, khối lượng M, số chu kì C, hoặc số nucleotit từng loại (A, T, G, X).
  2. Chọn đại lượng cần tính ở dropdown: ví dụ “Tính L từ N”, “Tính N từ M”, “Tính H khi biết A và G”…
  3. Đơn vị: chiều dài Å (angstrom) hoặc nm, khối lượng đvC, số nucleotit là số nguyên dương.
  4. Bấm “Tính”. Kết quả hiển thị đầy đủ kèm bước thay số để bạn đối chiếu cách giải.
  5. Kiểm tra nguyên tắc bổ sung: A = T và G = X. Nếu nhập số liệu sai nguyên tắc này, công cụ sẽ cảnh báo.

Mẹo: Trong đề thi, các đại lượng N, L, M, C, H có thể quy đổi qua lại. Nhớ N = 2L/3,4 = M/300 = 20C để chuyển nhanh giữa các đơn vị.

Tìm hiểu thêm

Các công thức tính ADN là kiến thức cốt lõi của Sinh học 12 chương Cơ chế di truyền và biến dị. Dạng bài “tính số nucleotit”, “tính chiều dài ADN”, “tính số liên kết hydro” xuất hiện hầu như mỗi đề thi THPT Quốc gia.

Nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng 2 liên kết hydro, G liên kết với X bằng 3 liên kết hydro. Đây là nguyên tắc cho mọi công thức ADN — sai nguyên tắc này là sai cả bài.

%A + %G = 50%: Hệ quả trực tiếp của nguyên tắc bổ sung. Nếu đề cho %A = 20%, suy ngay %G = 30% — không cần tính dài. Tỉ số (A+T)/(G+X) đặc trưng cho từng loài; người là ~1,52.

ADN nhân thực vs prokaryote: Công thức ở trên áp dụng cho ADN mạch kép. ADN của virus 1 mạch (vd virus phi X174) không có nguyên tắc A=T, phải xử lý khác.

Sao chép ADN: Quá trình tạo ra 2 phân tử con từ 1 phân tử mẹ theo nguyên tắc bán bảo toàn. Nếu đề hỏi “qua k lần nhân đôi tạo ra bao nhiêu ADN” — đáp số 2ᵏ phân tử, cần (2ᵏ − 1)×N nucleotit môi trường cung cấp.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao mỗi cặp nucleotit có chiều dài 3,4 Å?

Đây là khoảng cách giữa 2 cặp nucleotit liền nhau trên mạch xoắn kép — kết quả đo từ tinh thể học tia X của Watson-Crick năm 1953. Một chu kì xoắn hoàn chỉnh dài 34 Å chứa 10 cặp nu, nên trung bình mỗi cặp chiếm 3,4 Å. Đây là hằng số dùng trong mọi bài tính chiều dài ADN.

Khối lượng 300 đvC mỗi nucleotit lấy ở đâu?

Là giá trị trung bình khối lượng phân tử của 4 loại nucleotit (A, T, G, X). Thực tế A và G nặng hơn T và X chút ít, nhưng SGK Việt Nam quy ước 300 đvC để đơn giản hoá. Khi giải đề, cứ dùng 300 đvC trừ khi đề bài chỉ rõ giá trị khác.

Số liên kết hydro H = 2A + 3G nghĩa là gì?

Mỗi cặp A-T có 2 liên kết hydro, mỗi cặp G-X có 3 liên kết hydro. Vì có A cặp A-T và G cặp G-X trong toàn bộ ADN mạch kép, tổng liên kết hydro là 2A + 3G. Đây là đại lượng quan trọng vì ADN có nhiều G-X thì khó tách mạch khi đun nóng (nhiệt độ nóng chảy Tm cao).

Khi nói "ADN có N nucleotit" thì N tính trên 1 mạch hay 2 mạch?

Trên 2 mạch — tức tổng số nucleotit của cả phân tử ADN xoắn kép. Một mạch chỉ có N/2 nucleotit. Đây là điểm rất hay nhầm: chiều dài L = (N/2)×3,4 Å phải dùng N/2 (số cặp), không phải N.

Tính số nucleotit môi trường cung cấp sau k lần nhân đôi?

Sau k lần nhân đôi, 1 ADN ban đầu tạo 2ᵏ ADN con. Tổng số nucleotit của 2ᵏ ADN là 2ᵏ·N, nhưng ADN gốc đã có N. Vậy môi trường cung cấp (2ᵏ − 1)·N nucleotit. Số nucleotit loại A môi trường cung cấp là (2ᵏ − 1)·A của ADN gốc, tương tự cho T, G, X.