Какое общее количество нуклеотидов в двойной спирали ДНК, если известно, что она содержит 720 водородных связей, а количество нуклеотидов гуанина составляет 1/5 от общего числа нуклеотидов?

Биология 11 класс Генетика количество нуклеотидов в ДНК водородные связи ДНК нуклеотиды гуанина двойная спираль ДНК биология 11 класс Новый

Чтобы определить общее количество нуклеотидов в двойной спирали ДНК, нам нужно учитывать несколько факторов. Начнем с того, что водородные связи образуются между комплементарными основаниями: аденин (А) связывается с тимином (Т) двумя водородными связями, а гуанин (Г) связывается с цитозином (Ц) тремя водородными связями.

1. **Определим количество водородных связей**:

• Аденин (А) и тимин (Т) образуют 2 водородные связи.
• Гуанин (Г) и цитозин (Ц) образуют 3 водородные связи.

Таким образом, общее количество водородных связей можно выразить как:

Количество водородных связей = 2 (количество А и Т) + 3 (количество Г и Ц)

2. **Обозначим количество нуклеотидов**:

• Обозначим общее количество нуклеотидов как N.
• Так как количество гуанина (Г) составляет 1/5 от общего числа нуклеотидов, то:
Г = N/5
• Следовательно, количество цитозина (Ц) будет равно количеству гуанина, так как они комплементарны:
Ц = Г = N/5

3. **Определим количество аденина (А) и тимина (Т)**:

• Пусть количество аденина и тимина будет равно X. Поскольку А и Т тоже комплементарны, то:
A = T = X/2

4. **Составим уравнение для общего количества нуклеотидов**:

N = Г + Ц + А + Т = N/5 + N/5 + X/2 + X/2

5. **Подставим значения в уравнение водородных связей**:

720 = 2 (X) + 3 (N/5 + N/5) 720 = 2 (X) + 3 (2N/5) 720 = 2X + (6N/5)

6. **Теперь выразим X через N**:

X = N - (2N/5) = (3N/5)

7. **Подставим X в уравнение водородных связей**:

720 = 2 * (3N/5) + (6N/5) 720 = (6N/5) + (6N/5) 720 = (12N/5)

8. **Решим уравнение для N**:

12N = 720 * 5 12N = 3600 N = 3600 / 12 N = 300

Таким образом, общее количество нуклеотидов в двойной спирали ДНК составляет 300 нуклеотидов.