Вопрос школьника
При обработке продуктов гидролиза 3,63 г нуклеотида, содержащего 19,28% азота по массе, избытком известковой воды, выпало 1,55 г осадка. Установите структурную формулу нуклеотида
Ответ от учителя
Нуклеотиды — это молекулы, состоящие из азотистого основания, сахарозы и фосфатной группы. Для определения структурной формулы нуклеотида необходимо использовать данные о его массе и содержании азота.
Из условия задачи известно, что при гидролизе 3,63 г нуклеотида содержится 19,28% азота по массе. Это означает, что масса азота в этом количестве нуклеотида равна:
3,63 г × 0,1928 = 0,699 г
Также известно, что при гидролизе нуклеотида выпало 1,55 г осадка избытка известковой воды. Этот осадок состоит из фосфата кальция, который образуется при гидролизе фосфатной группы нуклеотида. Масса фосфата кальция в этом осадке равна:
1,55 г × (1 моль Ca3(PO4)2 / 310,18 г) = 0,005 моль Ca3(PO4)2
Так как каждый нуклеотид содержит одну фосфатную группу, то количество нуклеотидов в 1,55 г осадка равно количеству фосфата кальция:
0,005 моль Ca3(PO4)2 × (1 моль нуклеотида / 1 моль фосфата кальция) = 0,005 моль нуклеотида
Масса 0,005 моль нуклеотида равна:
0,005 моль × (327 г / 1 моль) = 1,635 г
Таким образом, структурная формула нуклеотида может быть определена из соотношения массы азота и массы нуклеотида:
Масса азота в нуклеотиде = масса азотистого основания + масса азота в сахарозе
Масса нуклеотида = масса азотистого основания + масса сахарозы + масса фосфатной группы
Из этих уравнений можно выразить массу азотистого основания:
Масса азотистого основания = масса азота в нуклеотиде — масса азота в сахарозе
Масса азотистого основания = 0,699 г — (1,635 г — 1,55 г) = 0,614 г
Так как азотистое основание содержит азот, то его масса может быть переведена в количество молей азота:
0,614 г × (1 моль / 14 г) = 0,044 моль азота
Известно, что азотистое основание содержит одно или несколько из пяти азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин, тимин или урацил. Для определения конкретного азотистого основания необходимо провести дополнительные исследования, например, хроматографию или спектроскопию.
