Для того чтобы определить количество нуклеотидов аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г) и цитозина (Ц) во фрагменте молекулы ДНК, нужно использовать основные принципы структуры ДНК и базовые правила, такие как правило Чаргаффа. Согласно этим правилам, в двойной спирали ДНК количество аденина равно количеству тимина (А = Т), а количество гуанина равно количеству цитозина (Г = Ц).
Давайте разберёмся с данной задачей шаг за шагом.
Определение общего количества нуклеотидов во фрагменте ДНК:
Согласно условию, цитозин (Ц) составляет 20% от общего количества нуклеотидов, и количество нуклеотидов цитозина равно 950.
Математически это можно записать так:
[
\text{Общее количество нуклеотидов} \times 0.20 = 950
]
Обозначим общее количество нуклеотидов через ( N ):
[
N \times 0.20 = 950
]
Чтобы найти ( N ), нужно разделить 950 на 0.20:
[
N = \frac{950}{0.20} = 4750
]
Таким образом, общее количество нуклеотидов в данном фрагменте ДНК составляет 4750.
Определение количества нуклеотидов каждого типа:
Поскольку правило Чаргаффа говорит, что количество гуанина равно количеству цитозина, а количество аденина равно количеству тимина, мы можем использовать следующие обозначения:
- Количество цитозина (Ц) = количество гуанина (Г) = 950
- Количество аденина (А) = количество тимина (Т)
Теперь найдём количество нуклеотидов аденина и тимина.
Общее количество нуклеотидов можно также представить как сумму всех нуклеотидов:
[
N = А + Т + Г + Ц
]
Заменим известные значения:
[
4750 = А + Т + 950 + 950
]
Сумма нуклеотидов аденина и тимина:
[
А + Т = 4750 - 950 - 950
]
[
А + Т = 4750 - 1900
]
[
А + Т = 2850
]
Поскольку количество аденина равно количеству тимина, мы можем обозначить их как ( А = Т ):
[
А + Т = 2А
]
[
2А = 2850
]
[
А = \frac{2850}{2} = 1425
]
Таким образом, количество аденина (А) равно 1425, и количество тимина (Т) также равно 1425.
Теперь у нас есть все необходимые данные:
- Количество аденина (А) = 1425
- Количество тимина (Т) = 1425
- Количество гуанина (Г) = 950
- Количество цитозина (Ц) = 950
Таким образом, во фрагменте молекулы ДНК, где обнаружено 950 нуклеотидов цитозина (Ц), что составляет 20% от общего количества нуклеотидов, содержится 1425 нуклеотидов аденина (А), 1425 нуклеотидов тимина (Т), 950 нуклеотидов гуанина (Г) и 950 нуклеотидов цитозина (Ц).