Фрагмент молекулы ДНК (двойная спираль) имеет длину 68 нм. и содержит 80 тимидиловых нуклеотидов. Расчитайте...

Для решения задачи необходимо учитывать несколько ключевых фактов о структуре ДНК и свойствах нуклеотидов:

1. Структура ДНК: ДНК состоит из двух цепей, которые образуют двойную спираль. Каждая цепь состоит из нуклеотидов, которые состоят из фосфатной группы, дезоксирибозы и одной из четырех азотистых оснований: аденин (A), тимин (T), гуанин (G) и цитозин (C). В паре оснований аденин всегда комплементарен тимину, а гуанин — цитозину.

2. Длина фрагмента ДНК: У нас есть фрагмент длиной 68 нм.

3. Количество нуклеотидов: В фрагменте содержится 80 тимидиловых нуклеотидов (T).

4. Витки спирали: Один виток двойной спирали ДНК содержит 10 пар оснований и имеет длину 3.4 нм. Это значит, что на один виток приходится 20 нуклеотидов (10 пар оснований × 2 нуклеотида на пару).

Теперь можно провести расчеты:

Шаг 1: Определение количества витков в фрагменте ДНК

Для начала найдем, сколько витков содержится в фрагменте длиной 68 нм.

[ \text{Количество витков} = \frac{\text{Длина фрагмента}}{\text{Длина одного витка}} = \frac{68 \, \text{нм}}{3.4 \, \text{нм}} = 20 \, \text{витков} ]

Шаг 2: Определение общего количества нуклеотидов

Теперь, зная, что каждый виток содержит 20 нуклеотидов, мы можем найти общее количество нуклеотидов в нашем фрагменте:

[ \text{Общее количество нуклеотидов} = \text{Количество витков} \times \text{Количество нуклеотидов на виток} = 20 \times 20 = 400 \, \text{нуклеотидов} ]

Шаг 3: Определение количества адениловых нуклеотидов

Из условия задачи мы знаем, что в нашем фрагменте содержится 80 тимидиловых нуклеотидов. Поскольку аденин комплементарен тимину, то количество адениловых нуклеотидов также будет равно 80.

Шаг 4: Определение процентного содержания адениловых нуклеотидов

Теперь, имея общее количество нуклеотидов (400) и количество адениловых нуклеотидов (80), мы можем вычислить процентное содержание адениловых нуклеотидов:

[ \text{Процентное содержание адениловых нуклеотидов} = \left( \frac{\text{Количество адениловых нуклеотидов}}{\text{Общее количество нуклеотидов}} \right) \times 100\% = \left( \frac{80}{400} \right) \times 100\% = 20\% ]

Ответ

Таким образом, процентное содержание адениловых нуклеотидов в данном фрагменте ДНК составляет 20%.

Чтобы рассчитать процентное содержание адениловых нуклеотидов в данном фрагменте ДНК, можно использовать следующие шаги:

1. Определим общее количество пар нуклеотидов в фрагменте ДНК. Один виток двойной спирали ДНК содержит 10 пар нуклеотидов и имеет длину 3.4 нм.

   Длина фрагмента составляет 68 нм. Таким образом, количество витков в данном фрагменте можно рассчитать так: [ \text{Количество витков} = \frac{68 \, \text{нм}}{3.4 \, \text{нм/виток}} = 20 \, \text{витков} ] Соответственно, общее количество пар нуклеотидов: [ \text{Количество пар нуклеотидов} = 20 \, \text{витков} \times 10 \, \text{пар/виток} = 200 \, \text{пар нуклеотидов} ]

2. Определим количество тимидиловых нуклеотидов. В условии сказано, что фрагмент содержит 80 тимидиловых нуклеотидов. Поскольку ДНК состоит из двух цепей, то количество тимидиловых пар нуклеотидов будет равно 80/2 = 40 пар.

3. Определим количество оставшихся нуклеотидов. Если в фрагменте 200 пар нуклеотидов, и 40 из них - тимидиловые, то количество оставшихся пар нуклеотидов: [ \text{Количество оставшихся пар} = 200 - 40 = 160 \, \text{пар} ] Эти 160 пар нуклеотидов будут состоять из адениловых и гуаниновых (A и G) нуклеотидов, а также из цитозиновых (C) и тимидиловых (T) нуклеотидов.

4. Определяем количество адениловых нуклеотидов. В ДНК количество адениловых нуклеотидов равно количеству тимидиловых из-за комплементарности (A с T). Следовательно, количество адениловых нуклеотидов будет равно количеству тимидиловых: [ \text{Количество адениловых нуклеотидов} = 80 ]

5. Теперь вычислим процентное содержание адениловых нуклеотидов: [ \text{Процент A} = \left( \frac{80 \, \text{A}}{80 \, \text{T} + 80 \, \text{A} + \text{C} + \text{G}} \right) \times 100\% ] Поскольку у нас есть 80 A и 80 T, а 160 оставшихся пар могут быть равномерно распределены между C и G, то если предположить, что C и G равны, то их количество будет 80. Таким образом, общее количество нуклеотидов: [ \text{Общее количество нуклеотидов} = 80 \, \text{A} + 80 \, \text{T} + 80 \, \text{C} + 80 \, \text{G} = 320 ] Теперь подставляем в формулу: [ \text{Процент A} = \left( \frac{80}{320} \right) \times 100\% = 25\% ]

Таким образом, процентное содержание адениловых нуклеотидов в данном фрагменте ДНК составляет 25%.

Для решения задачи нам нужно рассчитать процентное содержание адениловых нуклеотидов (А) в фрагменте двойной спирали ДНК. Давайте разберемся шаг за шагом:

1. Вычисление общего количества пар нуклеотидов в данном фрагменте ДНК.

Нам известно:

• Один виток ДНК (двойной спирали) содержит 10 пар нуклеотидов, и длина одного витка составляет 3.4 нанометра (нм).
• Общая длина молекулы ДНК в задаче составляет 68 нм.

Чтобы узнать общее количество пар нуклеотидов в данном фрагменте, делим общую длину молекулы ДНК на длину одного витка:

[ \text{Количество витков} = \frac{\text{Длина ДНК}}{\text{Длина одного витка}} = \frac{68}{3.4} = 20 \, \text{витков}. ]

Поскольку в каждом витке содержится 10 пар нуклеотидов, общее количество пар нуклеотидов будет:

[ \text{Общее количество пар нуклеотидов} = 20 \times 10 = 200 \, \text{пар нуклеотидов}. ]

2. Связь между комплементарными парами нуклеотидов.

Напомним, что в ДНК действуют правила комплементарности:

• Аденин (А) комплементарен тимину (Т), т.е. на каждую молекулу аденина приходится молекула тимина.
• Гуанин (Г) комплементарен цитозину (Ц), т.е. на каждую молекулу гуанина приходится молекула цитозина.

Таким образом, общее количество тимидиловых нуклеотидов (Т) равно общему количеству адениловых нуклеотидов (А).

Нам известно из задачи, что в данном фрагменте содержится 80 тимидиловых нуклеотидов (Т). Следовательно, также содержится 80 адениловых нуклеотидов (А).

3. Вычисление количества остальных нуклеотидов.

Общее количество пар нуклеотидов в ДНК составляет 200. Из них 80 пар приходится на А-Т (аденин-тимин). Оставшиеся пары будут гуанин-цитозин (Г-Ц).

[ \text{Количество пар Г-Ц} = \text{Общее количество пар} - \text{Количество пар А-Т} = 200 - 80 = 120 \, \text{пар}. ]

Таким образом:

• Гуаниловых нуклеотидов (Г) = 120.
• Цитозиновых нуклеотидов (Ц) = 120.

4. Подсчет процентного содержания адениловых нуклеотидов.

Теперь мы можем найти процентное содержание адениловых нуклеотидов (А) в общем количестве нуклеотидов.

Общее количество нуклеотидов в молекуле ДНК равно удвоенному количеству пар нуклеотидов, так как ДНК — это двойная спираль:

[ \text{Общее количество нуклеотидов} = 200 \times 2 = 400 \, \text{нуклеотидов}. ]

Процентное содержание адениловых нуклеотидов (А) рассчитывается по формуле:

[ \% \text{А} = \frac{\text{Количество адениловых нуклеотидов}}{\text{Общее количество нуклеотидов}} \times 100\%. ]

Подставляем значения:

[ \% \text{А} = \frac{80}{400} \times 100\% = 20\%. ]

5. Ответ.

Процентное содержание адениловых нуклеотидов в данном фрагменте ДНК составляет 20%.

Обоснование:

• Длина ДНК позволила нам определить общее количество пар нуклеотидов.
• Правила комплементарности ДНК помогли распределить нуклеотиды (А-Т и Г-Ц).
• Зная общее количество нуклеотидов, мы рассчитали процентное содержание аденина.