Каково общее количество нуклеотидов в двойной цепи ДНК, если известно, что в ней 720 водородных связей, а количество нуклеотида гуанина составляет 1/5 от общего количества нуклеотидов?

Биология 11 класс Генетика количество нуклеотидов двойная цепь ДНК водородные связи гуанин биология 11 класс Новый

Чтобы определить общее количество нуклеотидов в двойной цепи ДНК, нам нужно учесть несколько факторов, связанных с структурой ДНК и количеством водородных связей.

Шаг 1: Определение количества водородных связей.

• Каждая пара оснований в ДНК соединяется с помощью водородных связей: аденин (А) образует две водородные связи с тимином (Т), а гуанин (Г) образует три водородные связи с цитозином (Ц).
• Таким образом, каждая пара оснований в двойной спирали ДНК соответствует определенному количеству водородных связей.

Шаг 2: Расчет количества пар оснований.

• Сначала определим, сколько пар оснований соответствует 720 водородным связям.
• Поскольку для пары А-Т требуется 2 водородные связи, а для пары Г-Ц — 3, мы можем обозначить количество пар оснований как X.
• Таким образом, у нас есть уравнение: 2A + 3G = 720, где A — количество пар А-Т, а G — количество пар Г-Ц.

Шаг 3: Использование информации о гуанине.

• Из условия задачи известно, что количество нуклеотидов гуанина составляет 1/5 от общего количества нуклеотидов.
• Обозначим общее количество нуклеотидов как N. Тогда количество нуклеотидов гуанина будет равно N/5.
• Поскольку в каждой паре Г-Ц содержится один гуанин, количество пар Г-Ц будет равно N/10 (так как каждая пара состоит из двух нуклеотидов).

Шаг 4: Подстановка и решение уравнения.

• Теперь мы можем выразить A через N: A = N/2 - N/10, так как общее количество пар оснований X = A + G.
• Подставим A и G в уравнение водородных связей: 2(N/2 - N/10) + 3(N/10) = 720.
• Упростим это уравнение: N - N/5 + 3N/10 = 720.
• Умножим все члены уравнения на 10, чтобы избавиться от дробей: 10N - 2N + 3N = 7200.
• Сложим и упростим: 11N = 7200.
• Разделим обе стороны на 11: N = 7200 / 11.
• Таким образом, N ≈ 654,5. Поскольку количество нуклеотидов должно быть целым, округляем до 655.

Ответ: Общее количество нуклеотидов в двойной цепи ДНК составляет примерно 655.