Сколько кишечных палочек образуется из одной материнской клетки в близких к оптимальным условиях среды через 3 часа 40 минут от момента образования этой материнской клетки, если конечное число клеток составляет 75% от ожидаемого в оптимальных условиях?

Ответ:

1536 кишечных палочек.

Объяснение:

Размножение кишечной палочки происходит путем бинарного деления, когда одна клетка делится на две. При благоприятных условиях, время, необходимое для бинарного деления клетки, составляет около 20 минут. За 3 часа 40 минут, или 220 минут, клетка может поделиться примерно 220/20 = 11 раз.

Если из одной материнской клетки образуется N клеток через 11 делений, то:

N = 2^11 = 2048

Это число соответствует 100% количеству клеток, полученных при оптимальных условиях.

Чтобы определить, сколько клеток образуется в нашем случае, когда количество клеток составляет 75% от ожидаемого, нужно просто вычислить 75% от 2048:

N = 0.75 x 2048 = 1536

Таким образом, из одной материнской клетки в близких к оптимальным условиям среды через 3 часа 40 минут образуется 1536 кишечных палочек.

Для решения этой задачи необходимо использовать формулу для вычисления количества клеток после n поколений:

N = N0 × 2^n

где N0 - начальное количество клеток, n - число поколений.

В нашем случае из одной материнской клетки образуется 2 дочерних клетки в каждое поколение. За 3 часа 40 минут проходит 7 поколений (при условии, что деление происходит каждые 30 минут). Таким образом:

N0 = 1

n = 7

Количество клеток через 7 поколений:

N = 1 × 2^7 = 128

75% от ожидаемого числа клеток:

128 × 0.75 = 96

Таким образом, из одной материнской клетки в близких к оптимальным условиям среды через 3 часа 40 минут образуется примерно 96 кишечных палочек.