Вопрос школьника
На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в последовательности, показанной ниже.
… АГТАЦГГЦАТГТАГЦ …
1. Нарисуйте схему структуры двухцепочечной молекулы ДНК.
2. Какова длина в нанометрах этого фрагмента?
3. Какова масса двухцепной фрагмента?
Ответ от учителя
1. Двухцепочечная молекула ДНК состоит из двух спиралей, каждая из которых представляет собой последовательность нуклеотидов, связанных между собой водородными связями. Нуклеотиды состоят из азотистого основания (аденин, гуанин, цитозин или тимин), дезоксирибозы и фосфата. Структура ДНК напоминает лестницу, где спирали являются перекладинами, а нуклеотиды — ступеньками. Аденин всегда связывается с тимином, а гуанин — с цитозином.
2. Длина фрагмента ДНК можно определить, зная, что каждый поворот спирали ДНК имеет длину 3,4 нм, а каждый нуклеотид занимает примерно 0,34 нм. Таким образом, длина фрагмента ДНК будет равна количеству нуклеотидов, умноженному на 0,34 нм. В данном случае, длина фрагмента будет равна:
длина = 20 нуклеотидов * 0,34 нм/нуклеотид = 6,8 нм
3. Масса двухцепочечной молекулы ДНК зависит от количества нуклеотидов в ней. Средняя масса одного нуклеотида составляет примерно 330 Дальтон (Da). Таким образом, масса фрагмента ДНК будет равна количеству нуклеотидов, умноженному на 330 Да. В данном случае, масса фрагмента будет равна:
масса = 20 нуклеотидов * 330 Да/нуклеотид = 6600 Да
Для перевода массы в граммы необходимо разделить на число Авогадро (6,022 * 10^23), так как масса одного Да равна массе одного атома углерода-12, а число Авогадро определяет количество атомов углерода-12 в одном молье вещества. Таким образом, масса фрагмента ДНК будет равна:
масса = 6600 Да / 6,022 * 10^23 = 1,1 * 10^-18 грамм
