Определение количества нуклеотидов в молекуле ДНК
Задача 77.
В молекуле ДНК 17% адениловых нуклеотидов, сколько в ней содержится гуаниловых 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%.
Ответ: процентное содержание гуаниловых 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 одной цепи ДНК, можно посчитать содержащиеся в этой цепи нуклеотиды: 22% аденина в иРНК соответствует 22% тимина в ДНК, 36% гуанина в иРНК соответствует 36% цитозина в ДНК, 15% цитозина в иРНК соответствует 15% гуанина в ДНК, 27% урацила в иРНК соответствует 27% аденина в ДНК. Теперь по принципу комплементарности можно посчитать нуклеотиды во второй цепи ДНК. 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 одной цепи + 36% во второй цепи = 51%, значит Ц тоже будет 51%.
Ответ: А = 49%, Т = 49%, Г = 51%, Ц = 51%.
Задача 79.
Молекула иРНК состоит из 300 нуклеотидов. Какова длина и масса этой молекулы?
Решение:
Молекула иРНК одноцепочечная. Известно, что длина одного нуклеотида равна 0,34 нм. Значит, длина иРНК будет 400 х 0,34 нм = 136 нм. Известно, что средняя молярная масса нуклеотида равна 300 г/моль, значит, масса молекулы иРНК будет: 300 х 300 = 900 г/моль.
Ответ: длина молекулы иРНК - 136 нм, М(иРНК) = 1600 г/моль.
Задача 80.
Молекула ДНК состоит из 2000 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 2000 : 2 = 1000 пар нуклеотидов. Зная длину нуклеотида в
цепи, можно вычислить длину ДНК: 1000 х 0,34 нм = 340 нм. Такую же длину будет иметь иРНК, так как она строится на одной цепи ДНК.
Ответ: длина молекулы ДНК = длине молекулы иРНК = 340 нм.
Задача 81.
Фрагмент нуклеотидной цепи ДНК имеет последовательность 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:
1-я цепочка ДНК – ААГТГАЦГГАТТАА;
2-я цепочка ДНК – ТТЦАЦТГЦЦТААТТ.
Теперь можно посчитать количество водородных связей, которые поддерживают эту молекулу. Между А и Т две водородные связи, между Г и Ц - три водородные связи. Количество аденинов и тиминов в 1-й цепочке ДНК равно 9, столько же будет и во 2-й цепочке - (А = Т = 9); Количество гуанинов и цитозинов и тиминов в 1-й цепочке ДНК равно 5, столько же будет и во 2-й цепочке - (Г = Ц = 5). Значит,всего водородных связей будет: (2 х 9) + (3 х 5) = 18 + 15 = 33.
Ответ: 33 водородных связей между двумя цепями ДНК.
