Определение количества нуклеотидов в молекуле ДНК
Задача 77.
В молекуле ДНК 17% адениновых нуклеотидов, сколько в ней содержится гуаниновых нуклеотидов?
Решение:
Согласно принципу комплементарности аденин всегда стоит в паре с тимином, значит их количество одинаково, т.е. А = Т = 17%, а вместе они составляют 34%. Тогда на долю остальных нуклеотидов приходится 100% - 34% = 66%. Поскольку гуанин всегда находится в паре с цитозином, то Г + Ц = 66%, а на каждого из них приходится 66/2 = 33% (Ц = Г).
Ответ:
1) процентное содержание гуаниновых нуклеотидов составляет 33%.
Задача 78.
В молекуле иРНК: 22% аденина, 36% гуанина, 15% цитозина и 27% урацила. Сколько и каких нуклеотидов будет в двухцепочечной молекуле ДНК, на которой была синтезирована иРНК?
Решение:
Зная, что молекула иРНК комплементарна матричной цепи ДНК, можно рассчитать число нуклеотидов содержащихся в этой цепи:
22% аденина в иРНК соответствует 22% тимина в мДНК, 36% гуанина в иРНК соответствует 36% цитозина в мДНК, 15% цитозина в иРНК соответствует 15% гуанина в мДНК, 27% урацила в иРНК соответствует 27% аденина в мДНК. Зная, что молекула ДНК двухцепочечная, то по принципу комплементарности (А – Т, Ц – Г, У - А) можно посчитать (в%) содержание нуклеотидов в молекуле ДНК, получим:
Если в первой цепи 22% тимина, то во второй цепи будет 22% аденина (Т = А), если в первой цепи 36% цитозина, то во второй цепи будет 36% гуанина (Ц = Г), соответственно во второй цепи будет 15% цитозина напротив Г (Г = Ц) и 27% Т напротив А (А = Т). Теперь можно посчитать нуклеотиды в двух цепях: А = 27% в первой цепи + 22% во второй цепи = 49%, Т = А тоже 49%, Г = 15% в первой цепи + 36% во второй цепи = 51%, значит, Ц тоже будет 51%.
Ответ:
1) содержание нуклеотидов (в %) в молекуле ДНК, на которой была синтезирована иРНК такое:
А = Т = 49%, Г = Ц = 51%.
Задача 79.
Молекула иРНК состоит из 300 нуклеотидов. Какова длина и молекулярная масса этой молекулы иРНК?
Решение:
Молекула иРНК одноцепочечная. Известно, что длина одного нуклеотида равна 0,34 нм. Значит, длина иРНК будет 300 х 0,34 нм = 102 нм. Известно, что средняя молярная масса нуклеотида равна 345 г/моль, значит, молекулярная масса молекулы иРНК будет:
300 х 345 = 103500 г/моль.
Ответ:
1) длина молекулы иРНК - 102 нм;
2) М(иРНК) = 1600 г/моль.
Задача 80.
Молекула ДНК состоит из 2040 нуклеотидов, какова её длина? Какова длина иРНК, построенной на данной молекуле ДНК?
Решение:
Поскольку молекула ДНК двухцепочечная, то чтобы узнать, сколько нуклеотидов в одной цепи, надо 2040 : 2 = 1020 нуклеотидов. Зная длину нуклеотида в цепи, можно вычислить длину ДНК:
1020 х 0,34 нм = 346,8 нм.
Учитывая, что иРНК имеет тоже количество нуклеотидов, что и матричная цепь ДНК, то длины их будут одинаковы, т.е.
L(ДНК) = L(иРНК) = 346,8 нм.
Ответ:
1) L(ДНК) = L(иРНК) = 346,8 нм.
Определение числа водородных связей в молекуле ДНК
Задача 81.
Фрагмент нуклеотидной цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов (нуклеотиды расположены в направлении от 3’ к 5’ концу): ААГТГАЦГГАТТАА.
Определите нуклеотидную последовательность второй цепи и общее число водородных связей, которые образуются между двумя цепями.
Решение:
По принципу комплементарности А всегда стоит в паре с Т, а Г всегда образует пару с Ц, значит можно достроить вторую цепь ДНК, получим:
сДНК: 5’-ТТЦАЦТГЦЦТААТТ-3’
мДНК: 3’-ААГТГАЦГГАТТАА-5’.
Теперь можно посчитать количество водородных связей, которые поддерживают эту молекулу. Между нуклеотидами А и Т две водородные связи, между Г и Ц - три водородные связи. Количество аденинов и тиминов в цепи мДНК равно 9, столько же будет и в цепи сДНК - (А = Т = 9); Количество гуанинов и цитозинов и тиминов в цепи мДНК равно 5, столько же будет и в цепи сДНК - (Г = Ц = 5). Значит, всего водородных связей будет: (2 х 9) + (3 х 5) = 18 + 15 = 33.
Ответ:
1) общее число водородных связей между двумя цепями ДНК – 33.
