Vận dụng (M3)

Khảo sát động học và năng lượng của các phân tử DNA khi đang chuyển động ổn định (đều) trong bể điện di gel. Các phát biểu sau đây là đúng hay sai?

Phát biểu	Đúng	Sai
Nếu tăng gấp đôi hiệu điện thế giữa hai cực của bể điện di, vận tốc dịch chuyển ổn định của các đoạn DNA cũng sẽ tăng lên gấp đôi
Trong cùng một khoảng thời gian chạy điện di, đoạn DNA có chiều dài lớn hơn (chứa nhiều cặp base hơn) sẽ dịch chuyển được quãng đường dài hơn
Khi phân tử DNA chuyển động với vận tốc ổn định, công suất phát động của lực điện trường sinh ra có độ lớn đúng bằng công suất hao phí của lực ma sát nhớt do gel tác dụng
Lực cản của môi trường gel tác dụng lên phân tử DNA luôn có hướng vuông góc với các đường sức của điện trường trong bể

Giải thích đáp án:

Đây là câu hỏi M3.

(a) Phát biểu a đúng.

Vận tốc ổn định tỉ lệ bậc nhất với điện trường . Nếu giữ nguyên đoạn DNA (không đổi , ) và cấu trúc bể (không đổi ), khi tăng gấp đôi thì vận tốc sẽ tăng gấp đôi.

(b) Phát biểu b sai.

Trong thực nghiệm, đoạn DNA càng dài thì kích thước càng lớn, hệ số cản của gel tăng lên rất mạnh so với sự gia tăng điện tích , dẫn đến vận tốc dịch chuyển nhỏ đi. Đoạn DNA dài hơn sẽ dịch chuyển quãng đường ngắn hơn.

(c) Phát biểu c đúng.

Do DNA chuyển động đều, tổng lực tác dụng bằng (). Công suất lực điện là , công suất lực cản là . Rõ ràng hai công suất này bằng nhau về độ lớn.

(d) Phát biểu d sai.

Lực cản của gel có hướng ngược chiều chuyển động của DNA. Do DNA di chuyển dọc theo đường sức điện trường (hướng về cực dương), lực cản cũng nằm dọc theo phương của đường sức, không vuông góc.