Нахождение водородных связей в молекуле ДНК

uzvestnik КОЙЯШ РАСУЛ БИОЛОГИЯ Водородные связи в ДНК Сборник задач Правило комплементарности А === Т → 2 водородные связи Г ≡≡≡ Ц → 3 водородные связи Обозначения в решениях: x — число пар А–Т, y — число пар Г–Ц. Водородные связи: H = 2x + 3y. Всего нуклеотидов: 2x + 2y. Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович uzvestnik КОЙЯШ РАСУЛ Разобранные задачи В двуцепочечной ДНК имеется 180 водородных связей, и если 1/3 из них расположена 1 между гуанином и цитозином, найдите количество нуклеотидов гуанина в ДНК. ▎ Решение Составим уравнение общего числа связей и условия про долю Г–Ц: 2x + 3y = 180 3y / (2x + 3y) = 1/3 Из второго уравнения: 9y = 2x + 3y ⇒ 6y = 2x ⇒ x = 3y Подставим в первое: 2·(3y) + 3y = 180 ⇒ 9y = 180 ⇒ y = 20 Ответ: 20 нуклеотидов гуанина. В ДНК водородных связей на 850 больше, чем тимина, и на 900 больше, чем цитозина. 2 Определите длину ДНК (расстояние между нуклеотидами 0,34 nm). ▎ Решение Пусть x — число водородных связей. Тогда: Т = x − 850 Ц = x − 900 (x − 850)·2 + (x − 900)·3 = x Раскроем: 2x − 1700 + 3x − 2700 = x ⇒ 4x = 4400 ⇒ x = 1100 А=Т 250 · 2 = 500 связей Г=Ц 200 · 3 = 600 связей Всего пар нуклеотидов: 250 + 200 = 450. Длина одной цепи: L = 450 · 0,34 = 153 nm Ответ: L = 153 нм. Количество нуклеотидов в молекуле ДНК равно 154, и если количество водородных 3 связей в ней в 4,5 раза больше количества Г, определите количество H-связей. Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович uzvestnik КОЙЯШ РАСУЛ ▎ Решение 2x + 2y = 154 2x + 3y = 4,5 · y Из второго: 2x = 1,5y ⇒ x = 0,75y. Подставим в первое: 2·(0,75y) + 2y = 154 ⇒ 3,5y = 154 ⇒ y = 44 Тогда x = 33. Считаем водородные связи: А–Т 33 · 2 = 66 Г–Ц 44 · 3 = 132 Σ = 198 Ответ: 198 водородных связей. В двуцепочечной ДНК 198 водородных связей, гуанина в 3,5 раза меньше общего 4 числа нуклеотидов. Определите разницу между связями Г–Ц и А–Т. ▎ Решение Шаг 1. Система уравнений: 2x + 3y = 198 2x + 2y = 3,5 · y Отсюда x = 33 (А), y = 44 (Г). Шаг 2. Разница водородных связей: 44·3 − 33·2 = 132 − 66 = 66 Ответ: Разница = 66 связей. Во фрагменте ДНК 1100 нуклеотидов, сумма Т+Г+Ц в 1,2 раза больше суммы А+Г+Т. 5 Определите количество H-связей. ▎ Решение Способ 1 — через систему двух уравнений: 2x + 2y = 1100 (x + 2y) / (2x + y) = 1,2 Решение: x = 200 (А=Т), y = 350 (Г=Ц). Способ 2 — с одним неизвестным: В одной цепи 550 нуклеотидов. Пусть А = x, тогда Г = 550 − x. 550 + (550 − 𝑥) 550 + 𝑥 = 1,2 Получаем x = 200, далее Г = 350. Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович uzvestnik КОЙЯШ РАСУЛ А–Т 200 · 2 = 400 Г–Ц 350 · 3 = 1050 Σ = 1450 Ответ: 1450 водородных связей. Если А = (Г + Ц) и общее количество водородных связей равно 126, вычислите 6 количество фосфодиэфирных связей во фрагменте ДНК. ▎ Решение 2x + 3y = 126 x = 2y Отсюда x = 36, y = 18. Всего нуклеотидов: N = 2·(36 + 18) = 108 Число фосфодиэфирных связей: 108 − 2 = 106 (по одной «недостающей» на каждую цепь). Ответ: 106 фосфодиэфирных связей. H-связей в ДНК на 105 больше, чем пептидных связей в белке (продукт трансляции), и 7 на 73 больше, чем фосфодиэфирных связей в иРНК (продукт транскрипции). Какой процент составляет Ц в ДНК? ▎ Решение Пептидных связей + 1 = число аминокислот. Фосфодиэфирных связей + 1 = число нуклеотидов иРНК. На 1 аминокислоту приходится 3 нуклеотида иРНК. Обозначим избыток H-связей: над пептидными — 105, над фосфодиэфирными — 73. Разница между числом аминокислот и нуклеотидов: (105 + 1) − (73 + 1) = 106 − 74 = 32 Пропорция: на 2 разницы приходится 1 аминокислота и 3 нуклеотида, значит: аминокислот = 32/2 = 16, нуклеотидов иРНК = 16 · 3 = 48 Пептидных связей: 16 − 1 = 15. Число H-связей: 15 + 105 = 120 (либо 47 + 73 = 120). Число нуклеотидов ДНК: 48 · 2 = 96. Составим систему: 2x + 2y = 96 2x + 3y = 120 Отсюда x = 24 (А), y = 24 (Ц). Доля Ц: Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович uzvestnik КОЙЯШ РАСУЛ 24 Ц% = 96 · 100% = 25% Ответ: Цитозин составляет 25 %. Длина фрагмента ДНК 107,1 nm (расстояние между нуклеотидами 0,34 nm). Если 8 водородных связей 780, определите количество нуклеотидов тимина. ▎ Решение Способ 1 — система уравнений: 107,1 / 0,34 = 315 → в двух цепях: 315 · 2 = 630 нуклеотидов 2x + 2y = 630 2x + 3y = 780 Отсюда x = 150 (Т), y = 165 (Г). Способ 2 — метод «креста»: 630 ↘ ↗ 165 (Г, Ц) 780 945 ↗ ↘ 150 (А, Т) Ответ: 150 нуклеотидов тимина. В первом фрагменте ДНК 750 нуклеотидов, во втором — 1100. В первой ДНК А в 1,25 9 раза меньше пуриновых оснований; во второй Ц в 2,75 раза меньше пиримидиновых. Определите общее число H-связей А–Т в обеих ДНК. ▎ Решение Пуриновые основания: А и Г. Пиримидиновые: Т и Ц. В двуцепочечной ДНК пуринов и пиримидинов поровну. Шаг 1. Первая ДНК: пуринов = 750 / 2 = 375. Пусть А = x, тогда Г = 375 − x. 375 𝑥 = 1,25 ⇒ x = 300 (А = 300, Г = 75) Шаг 2. Вторая ДНК: пиримидинов = 1100 / 2 = 550. Пусть Ц = x, тогда Т = 550 − x. 550 𝑥 = 2,75 ⇒ x = 200 (Ц = 200, Т = 350) Шаг 3. Суммарные А–Т связи: Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович uzvestnik КОЙЯШ РАСУЛ ДНК 1 300 · 2 = 600 ДНК 2 350 · 2 = 700 Σ = 1300 Ответ: 1300 водородных связей А–Т. Если (А+Т) − (Г+Ц) = 50 и общее количество водородных связей равно 425, определите 10 длину фрагмента ДНК (расстояние 0,34 nm). ▎ Решение 2x − 2y = 50 2x + 3y = 425 Из первого: x − y = 25 ⇒ x = y + 25. Подставим: 2(y + 25) + 3y = 425 ⇒ 5y = 375 ⇒ y = 75, x = 100 L = (100 + 75) · 0,34 = 175 · 0,34 = 59,5 нм Ответ: L = 59,5 нм. Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович uzvestnik КОЙЯШ РАСУЛ Задачи для самостоятельного решения Во фрагменте ДНК определённой длины количество водородных связей на 1400 1 больше количества нуклеотидов А и на 1200 больше количества нуклеотидов Ц. Определите отношение Ц к А. В молекуле ДНК 1380 водородных связей, из них цитозиновых нуклеотидов 180. 2 Определите количество нуклеотидов иРНК, образованной при транскрипции этого участка. В цепи ДНК 600 H-связей, отношение связей А–Т и Г–Ц составляет 1 : 1,5. Каково 3 количество нуклеотидов А в этом фрагменте? В двуцепочечной ДНК 510 водородных связей, количество Ц в 2,333 раза меньше 4 количества пуриновых оснований. Определите длину ДНК. Если (А+Т) − (Г−Ц) = 20 и общее количество водородных связей равно 970, определите 5 длину фрагмента ДНК (расстояние 0,34 nm). ✦ ✦ ✦ Терпение и труд ... © Койяш Расул Telegram: @master_biochemistry • YouTube: Мастер биохимик • Instagram: Расул Косимович

Нахождение водородных связей в молекуле ДНК

📂 Attachments

uzvestnik_Нахождение водородных связей.pdf

🎞 Materials in this category Биология

Answers are unavailable

📂 Attachments

🎞 Materials in this category Биология

Related articles

Аллотропия и валентность — конспект занятия по химии

Конспект занятия Атомно-молекулярное учение

Ядерные реакции | Тесты по химии

Answers are unavailable