Длина фрагмента молекулы ДНК составляет 720 нм,на долю Ц нуклеотидов приходится 15%.Определите относительную молекулярную массу соответствующего фрагмента обеих молекул ДНК после репликации исходной молекулы,а так же процентное содержание и суммарное кол-во нуклеотидов,которые входят в состав фрагментов этих молекул ДНК.

Для решения задачи нам нужно сделать несколько шагов, чтобы понять, как рассчитать молекулярную массу фрагмента ДНК, а также процентное содержание и количество нуклеотидов в молекулах ДНК после репликации.

1. Длина молекулы ДНК

Нам дана длина фрагмента молекулы ДНК — 720 нм (нанометров). Однако для того, чтобы продолжить, важно знать, сколько нуклеотидов приходится на 1 нм в молекуле ДНК.

• Обычно считается, что длина одного витка двойной спирали ДНК составляет примерно 0,34 нм (или 3,4 Å), а один виток включает в себя два нуклеотида (по одному для каждой из цепей). Таким образом, на 1 нм приходится около 3 нуклеотидов.

Теперь можно посчитать общее количество нуклеотидов в молекуле ДНК:

Итак, длина фрагмента ДНК в терминах количества нуклеотидов — это 2160 нуклеотидов.

2. Процентное содержание нуклеотидов

Нам также известно, что на долю Ц (цитозина) приходится 15% всех нуклеотидов. В молекуле ДНК комплементарные основания всегда образуют пары: аденин (А) с тимином (Т) и гуанин (Г) с цитозином (Ц). Из этого можно сделать вывод:

• Ц = Г (цитозин и гуанин образуют пары)
• А = Т (аденин и тимин образуют пары)

Поскольку цитозин составляет 15% от всех нуклеотидов, то гуанин тоже будет составлять 15% (по принципу комплементарности). Оставшиеся 70% молекулы будут делиться между аденином и тимином. Поскольку А и Т тоже комплементарны друг другу, то каждый из этих нуклеотидов будет составлять по 35%.

Итак, процентное содержание нуклеотидов будет следующим:

• Ц (цитозин) = 15%
• Г (гуанин) = 15%
• А (аденин) = 35%
• Т (тимин) = 35%

3. Количество нуклеотидов в молекуле

Теперь, зная процентное содержание каждого типа нуклеотидов, можно вычислить их количество в 2160 нуклеотидах.

• Цитозин (Ц) = 15% от 2160 = 0,15 × 2160 = 324 нуклеотида
• Гуанин (Г) = 15% от 2160 = 0,15 × 2160 = 324 нуклеотида
• Аденин (А) = 35% от 2160 = 0,35 × 2160 = 756 нуклеотидов
• Тимин (Т) = 35% от 2160 = 0,35 × 2160 = 756 нуклеотидов

4. Репликация молекулы ДНК

После репликации молекула ДНК будет состоять из двух дочерних молекул, каждая из которых будет иметь одинаковую последовательность, как и исходная молекула.

Таким образом, после репликации:

• Каждая дочерняя молекула будет иметь те же пропорции нуклеотидов, что и исходная молекула.
• Общее количество нуклеотидов после репликации будет удвоено.

Итак, после репликации:

• В каждой из дочерних молекул будет по 2160 нуклеотидов.
• Общее количество нуклеотидов в обеих молекулах составит 2 × 2160 = 4320 нуклеотидов.

5. Относительная молекулярная масса

Относительная молекулярная масса фрагмента молекулы ДНК — это сумма масс всех нуклеотидов. Для упрощения примем, что средняя масса одного нуклеотида (независимо от типа) составляет примерно 330 дальтонов (г/моль).

Таким образом, относительная молекулярная масса одной молекулы ДНК (в 2160 нуклеотидах) будет:

После репликации молекул будет две, соответственно, суммарная молекулярная масса для обеих молекул будет:

Ответ:

1. Относительная молекулярная масса фрагмента ДНК до репликации составляет 712800 дальтонов, а после репликации — 1425600 дальтонов.
2. Процентное содержание нуклеотидов:
   • Цитозин (Ц) = 15%
   • Гуанин (Г) = 15%
   • Аденин (А) = 35%
   • Тимин (Т) = 35%
3. Количество нуклеотидов в исходной молекуле ДНК:
   • Цитозин = 324
   • Гуанин = 324
   • Аденин = 756
   • Тимин = 756
4. После репликации:
   • Каждая из двух молекул будет содержать по 2160 нуклеотидов.
   • Общее количество нуклеотидов для двух молекул — 4320 нуклеотидов.