Известно, что нить ДНК состоит из двух цепочек, а также из четырех нуклеотидов, комплементарных друг другу: А-Т, Г-Ц. Таким образом, зная общее количество аденина в обеих цепях ДНК, мы знаем и общее количество тимина в обеих цепях, так как они всегда комплементарны, а значит, равны: А=Т, Г=Ц.
Так выглядит первое правило Чаргаффа: А=Т, Г=Ц.
Следовательно, зная общее количество нуклеотидов и количество хотя бы одного нуклеотида, можно найти все остальные.
Если в задаче используется процентное соотношение нуклеотидов, то общее количество нуклеотидов равно 100%.
Это называется вторым и третьим правилом Чаргаффа.
Второе правило: А+Г=Ц+Т
Третье правило: А+Ц=Т+Г
Перейдем к решению примеров.
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №1
В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с аденином приходится 17%. Определите процентное содержание остальных нуклеотидов, входящих в состав этой молекулы.
Решение:
1. Всего количество нуклеотидов равно 100%.
2. Количество аденина и тимина равны, так как они комплементарны, получается по 17% каждый.
3. Отсюда следует, общее количество гуанина и цитозина равно 100%-17%-17%=66%.
4. Количество гуанина и цитозина равно, и составляет 66%. Следовательно, на долю гуанина и цитозина приходится по 33% (66%/2=33%).
5. Итак, в молекуле ДНК 17% аденина, 17% тимина, 33% цитозина, 33% гуанина.
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №2
В молекуле ДНК всего 1200 нуклеотидов. Количество нуклеотидов с цитозином составляет 200. Определите количество остальных нуклеотидов, входящих в состав этой молекулы.
Решение:
1. Всего нуклеотидов 1200.
2. Количество цитозина равно количеству гуанина, то есть 200.
3. Следовательно, количество аденина и тимина в совокупности равно 1200-200-200=800 нуклеотидов.
Находим отсюда количество аденина и тимина = 800/2=400 нуклеотидов.
4. Итак, в молекуле ДНК 200 цитозина, 200 гуанина, 400 тимина, 400 аденина.
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №3
В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с аденином приходится 26%. Определите процентное содержание нуклеотидов с тимином, входящих в состав этой молекулы.
Решение:
1. Аденин =тимин=26%.
2. Получается, что на долю нуклеотидов с тимином приходится 26%.
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №4
В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с аденином приходится 15%. Определите процентное содержание нуклеотидов с цитозином, входящих в состав молекулы.
Решение:
1. Первое правило Чаргаффа: А=Т, Ц=Г, получаем А=Т=15%.
2. Чтобы найти долю нуклеотидов с цитозином и гуанином, необходимо сделать следующее: 100%-15%-15%=70%.
3. Итак, процентное содержание нуклеотидов с цитозином равно 70%/2=35%.
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №5
В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с тимином приходится 23%. Определите процентное содержание нуклеотидов с гуанином, входящих в состав молекулы.
Решение:
1. А=Т=23%.
2. Следовательно, процентное содержание нуклеотидов с гуанином следующее: 100%-23%-23%=54%, 54%/2=27%
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №6
В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с цитозином приходится 31%. Определите процентное содержание нуклеотидов с гуанином, входящих в состав молекулы.
Решение:
Применим первое правило Э.Чаргаффа: Ц=Г=31%.
Все, задача решена)
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №7
В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с гуанином приходится 18%. Определите процентное содержание нуклеотидов с аденином, входящих в состав молекулы.
Решение:
1. Г=Ц=18%, Г+Ц=18%+18%=36%.
2. Процентное содержание нуклеотидов с аденином равно (100%-36%)/2=32%.
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №8
В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с аденином приходится 30%. Определите процентное содержание нуклеотидов с урацилом, входящих в состав молекулы.
Решение:
Ответ будет 0, так как урацил не входит в состав молекулы ДНК, он входит в состав молекулы РНК.
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №9
Двуцепочечная молекула ДНК содержит 300 нуклеотидов, 100 из которых в качестве азотистого основания имеют гуанин. Определите количество нуклеотидов с цитозином, входящих в состав молекулы.
Решение:
Количество гуанина равно количеству цитозина = 100
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №10
Двуцепочечная молекула ДНК содержит 420 нуклеотидов, 85 из которых в качестве азотистого основания имеют аденин. Определите количество нуклеотидов с гуанином, входящих в состав молекулы.
Решение:
1. А=Т=85
2. Г=Ц=(420-85-85)/2=125
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №11
Двуцепочечная молекула ДНК содержит 150 нуклеотидов, 33 из которых в качестве азотистого основания имеют тимин. Определите количество нуклеотидов с цитозином, входящих в состав молекулы.
Решение:
1. А=Т=33.
2. Количество нуклеотидов с цитозином = (150-33-33)/2=42
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №12
Двуцепочечная молекула ДНК содержит 142 нуклеотидов, 27 из которых в качестве азотистого основания имеют цитозин. Определите количество нуклеотидов с цитозином, входящих в состав молекулы.
Решение:
Количество нуклеотидов с цитозином дано в условии самой задачи = 27.
#Демонстрационная задача на структуру ДНК №13
В молекуле ДНК 60 нуклеотидов с тимином, что составляет 15% от общего количества. Сколько нуклеотидов с цитозином?
Решение:
1. По процентному содержанию, количество цитозина = (100%-15%-15%)/2=35%.
2. Чтобы найти общее количество нуклеотидов, составим пропорцию: 60-15%, х-100%. Получаем: х=60*100/15=400.
3. Отсюда количество нуклеотидов с цитозином = (400-60-60)/2=140.