Егор Советников - Биология. Биосинтез белка. Полный практический курс для самостоятельной подготовки к заданиям №3 и №27

Теперь мы знаем, что в ДНК две цепочки, и состоит она из 4 нуклеотидов, комплементарных друг другу: А-Т, Г-Ц. Получается, зная общее количество аденина в обеих цепях ДНК, мы знаем и общее количество тимина в обеих цепях ДНК, так как они всегда комплементраны, а значит, равны по количеству: А = Т. Аналогично с гуанином и цитозином. Их количество будет строго одинаковым: Г = Ц.

Это называется первым правилом Чаргаффа.

Первое правило: 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 правилами Чаргаффа.

Второе правило: А + Г = Ц + Т

Третье правило: А + Ц = Г + Т

У нас достаточно знаний, чтобы решать первые задачи.

Перейдем к демонстрационным задачам.

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 демонстрационной задачи на структуру ДНК №1

1. Всего количество нуклеотидов равно 100%

2. Количество тимина и аденина равны, так как они комплементарны, то есть, по 17% каждого нуклеотида

3. На гуанин и цитозин приходится: общее количество нуклеотидов отнять количество тимина и отнять количество аденина, то есть 100 – 17 – 17 = 66%

4. Количество гуанина и цитозина равно, а их общее количество 66%. Получается, количество гуанина и цитозина по 33%

5. Итак, в молекуле ДНК 17% аденина, 17% тимина, 33% гуанина, 33% цитозина.

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 демонстрационной задачи на структуру ДНК №2

1. Всего количество нуклеотидов 1200

2. Количество гуанина равно количеству цитозина, то есть, 200 нуклеотидов.

3. На аденин и тимин приходится: общее количество нуклеотидов отнять количество цитозина и отнять количество гуанина, то есть 1200 – 200 – 200 = 800.

4. Количество аденина и тимина равно, а их общее количество 800, получается, по 400 на каждый нуклеотид.

5. Итак, в молекуле ДНК 200 цитозина, 200 гуанина, 400 аденина, 400 тимина.

В задачах на ЕГЭ требуется указать лишь одно число конкретного нуклеотида.

На самом деле, на ЕГЭ задания еще проще – обычно требуется установить содержание только одного нуклеотида в молекуле ДНК.

Однако могут попасться и более сложные задания, некоторые модели которых вы сможете встретить ниже.

Задача на структуру ДНК №1

В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с аденином приходится 26%. Определите процентное содержание нуклеотидов с тимином, входящих в состав этой молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Задача на структуру ДНК №2

В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с аденином приходится 15%. Определите процентное содержание нуклеотидов с цитозином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Задача на структуру ДНК №3

В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с тимином приходится 23%. Определите процентное содержание нуклеотидов с гуанином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Задача на структуру ДНК №4

В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с цитозином приходится 31%. Определите процентное содержание нуклеотидов с гуанином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Задача на структуру ДНК №5

В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с гуанином приходится 18%. Определите процентное содержание нуклеотидов с аденином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Задача на структуру ДНК №6

В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с аденином приходится 30%. Определите процентное содержание нуклеотидов с урацилом, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Задача на структуру ДНК №7

Двуцепочечная молекула ДНК содержит 300 нуклеотидов, 100 из которых в качестве азотистого основания имеют гуанин. Определите количество нуклеотидов с цитозином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Задача на структуру ДНК №8

Двуцепочечная молекула ДНК содержит 420 нуклеотидов, 85 из которых в качестве азотистого основания имеют аденин. Определите количество нуклеотидов с гуанином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Задача на структуру ДНК №9

Двуцепочечная молекула ДНК содержит 150 нуклеотидов, 33 из которых в качестве азотистого основания имеют тимин. Определите количество нуклеотидов с цитозином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Задача на структуру ДНК №10

Двуцепочечная молекула ДНК содержит 142 нуклеотида, 27 из которых в качестве азотистого основания имеют цитозин. Определите количество нуклеотидов с цитозином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Задача на структуру ДНК №11

В молекуле ДНК 60 нуклеотидов с тимином, что составляет 15% от общего количества. Сколько нуклеотидов с цитозином? В ответ запишите только соответствующее число.

Ответы к задачам на структуру ДНК с кратким пояснением:

1. 26. Количество тимина равно количеству аденина.

2. 35. Так как (100 – 15 – 15)/2 = 35.

3. 27. Так как (100 – 23 – 23)/2 = 27.

4. 31. Количество гуанина равно количеству цитозина.

5. 32. Так как (100 – 18 – 18)/2 = 32.

6. 0. Так как урацил не входит в состав ДНК.

7. 100. Количество цитозина равно количеству гуанина.

8. 125. Так как (420 – 85 – 85)/2 = 125.

9. 42. Так как (150 – 33 – 33)/2 = 42.

10. 27. Количество цитозина дано в самой задаче.

11. 140. Общее количество нуклеотидов 60/15*100 = 400. Количество цитозина = (400 – 60 – 60)/2 = 140.

Пора переходить к простым расчетным задачам на синтез белка.

Пока что не будем вникать в сложные термины и правила синтеза РНК и белка. В задачах на синтез белка нас интересуют только иРНК (информационная РНК) и тРНК (транспортная РНК). иРНК передает информацию из ядра к месту синтеза белка (в рибосому), тРНК переносит аминокислоты в рибосому. Нужно понять некоторые базовые основы:

1. Любая РНК синтезируется на матрице одной цепи ДНК и равна ей по длине.

2. Длина любых нуклеиновых кислот измеряется в триплетах, каждый из которых состоит из трех нуклеотидов.