В биохимической лаборатории изучался нуклеотидный состав фрагмента молекулы ДНК пшеницы. Было установлено,...

Для решения задачи воспользуемся правилом Чаргаффа, которое описывает количественные соотношения между азотистыми основаниями в молекуле ДНК. Согласно этому правилу:

1. Количество адениновых (А) нуклеотидов равно количеству тиминовых (Т) нуклеотидов.
2. Количество гуаниновых (Г) нуклеотидов равно количеству цитозиновых (Ц) нуклеотидов.
3. Сумма всех азотистых оснований в молекуле ДНК составляет 100% (А + Т + Г + Ц = 100%).

Дано:

• Доля адениновых (А) нуклеотидов составляет 10%.
• По правилу Чаргаффа: А = Т и Г = Ц.

Наша цель — найти процентное содержание цитозиновых (Ц) нуклеотидов.

Решение:

1. Так как А = Т, доля тиминовых (Т) нуклеотидов также составляет 10%.
   Следовательно, сумма долей аденина и тимина равна: [ А + Т = 10\% + 10\% = 20\%. ]

2. Доля остальных нуклеотидов (Г + Ц) составит: [ Г + Ц = 100\% - (А + Т) = 100\% - 20\% = 80\%. ]

3. По правилу Чаргаффа, Г = Ц.
   Следовательно, доля гуаниновых и цитозиновых нуклеотидов делится поровну: [ Г = Ц = \frac{Г + Ц}{2} = \frac{80\%}{2} = 40\%. ]

Ответ:

Процентное содержание цитозиновых (Ц) нуклеотидов в пробе составляет 40%.

Согласно правилу Чаргаффа, сумма гуанина (Г) и тимина (Т) равна сумме аденина (А) и цитозина (Ц). В данном случае, доля адениновых нуклеотидов (A) составляет 10%, следовательно, A + C = G + T.

Пусть C – это доля цитозина, тогда:

1. A = 10%
2. A + C = G + T

Поскольку в ДНК количество аденина равно количеству тимина, а количество гуанина равно количеству цитозина, можно выразить:

G = C.

Таким образом, можно записать:

A + C = C + C, 10% + C = 2C, 10% = C.

Следовательно, процент нуклеотидов с цитозином (C) составляет 10%.

Правило Чаргаффа описывает соотношение между азотистыми основаниями в молекуле ДНК. В частности, оно утверждает, что количество аденина (А) всегда равно количеству тимина (Т), а количество гуанина (Г) равно количеству цитозина (Ц).

Из условия задачи известно, что доля адениновых нуклеотидов составляет 10%. Это означает, что:

[ A = 10\% ]

Согласно правилу Чаргаффа, количество тимина (Т) также будет равно количеству аденина:

[ T = 10\% ]

Теперь можем определить общее количество аденина и тимина:

[ A + T = 10\% + 10\% = 20\% ]

Теперь необходимо рассчитать оставшуюся долю нуклеотидов, которая будет представлять гуанин и цитозин. Обозначим их суммы как ( G + C ). Мы знаем, что по правилу Чаргаффа:

[ G + C = A + T ]

Подставляя известные значения:

[ G + C = 20\% ]

Согласно тому же правилу, количество гуанина (Г) равно количеству цитозина (Ц):

[ G = C ]

Таким образом, можно выразить количество гуанина и цитозина через одну переменную. Обозначим количество гуанина как ( G ), тогда:

[ G + G = 20\% ]

или

[ 2G = 20\% ]

Следовательно, количество гуанина будет равно:

[ G = 10\% ]

Поскольку количество гуанина равно количеству цитозина, то:

[ C = 10\% ]

Таким образом, в пробе доля нуклеотидов с цитозином составляет 10%.