Задачи на % содержания нуклеотидов в ДНК

Рассматриваем алгоритм решения задачи на % содержания нуклеотидов в ДНК. Использование правила Чаргаффа и принципа комплиментарности.

• В ДНК существует 4 разновидности нуклеотидов: А (аденин), Т (тимин), Г (гуанин) и Ц (цитозин).
• Цепи комплементарны друг другу: напротив аденина в одной цепи всегда находится тимин в другой и наоборот (А-Т и Т-А); напротив цитозина — гуанин (Ц-Г и Г-Ц).
• В ДНК количество аденина и гуанина равно числу цитозина и тимина, а также А=Т и Ц=Г (правило Чаргаффа).

Алгоритм решения задачи:

1. По правилу Чаргаффа находим содержание некомплиментарных нуклеотидов в данной нам паре молекулы ДНК.
2. Находим количество содержания комплементарных нуклеотидов в данной молекуле ДНК.
3. Записываем ответ.

Задача №1. Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой 69 тыс., из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Относительная молекулярная масса одного нуклеотида в среднем 345. Сколько содержится нуклеотидов по отдельности в данной ДНК? Какова длина ее молекулы?

Решение:

1. Определяем, сколько адениловых нуклеотидов в данной молекуле ДНК: 8625: 345 = 25 нуклеотидов.
2. По правилу Чаргаффа, А=Г, т.е. в данной молекуле ДНК А=Т=25 нуклеотидов.
3. Определяем, сколько приходится от общей молекулярной массы данной ДНК на долю гуаниловых нуклеотидов: 69 000 – (8625х2) = 51 750 нуклеотидов.
4. Определяем суммарное количество гуаниловых и цитозиловых нуклеотидов в данной ДНК: 51 750:345=150 нуклеотидов.
5. Определяем содержание гуаниловых и цитозиловых нуклеотидов по отдельности: 150:2 = 75 нуклеотидов;
6. Определяем длину данной молекулы ДНК: (25 + 75) х 0,34 = 34 нм.

Ответ: А=Т=25 нуклеотидов; Г=Ц=75 нуклеотидов; 34 нм.

Алгоритм решения задачи:

1. Находим количество нуклеотидов, комплимлиментарных известному
2. Находим сумму комплимлиментарных нуклеотидов
3. Находим сумму (в %) содержания оставшихся нуклеотидов в данной молекуле ДНК, зная, что общее количество равно 100%
4. Определяем содержание комплементарных нуклеотидов по отдельности
5. Записываем ответ

Задача №2. В ДНК на долю нуклеотидов с аденином приходится 18%. Определите процентное содержание нуклеотидов с цитозином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Решение:

1. Количество всех нуклеотидов ДНК составляет 100% (А+Т+Г+Ц=100%).
2. Согласно принципу комплиментарности, количество аденина равно количеству тимина (А=Т=18%), а суммарное количество аденина и тимина равно 36% (А+Т=36%).
3. На гуанин и цитозин остается 64% (Г+Ц=100-(А+Т) =100-36=64%).
4. А так как гуанин и цитозин содержатся в молекуле ДНК в равных количествах, то количество и гуанина, и цитозина составит по 32% (Г=Ц=64:2=32%).

Ответ: 32.