поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
-
экономические
43,660 -
гуманитарные
33,654 -
юридические
17,917 -
школьный раздел
611,971 -
разное
16,905
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
$begingroup$
I would like to know how to count the number of hydrogen bonds formed in a molecule and the number of hydrogen bonds that a molecule has. For example, water forms two hydrogen bonds with its two hydrogen atoms, while accepting two hydrogen bonds from other molecules’ hydrogen atoms, which makes a water molecule have four hydrogen bonds.But some molecules such as ammmonia have only one lone pair at the electronegative atom, while the number of hydrogen atoms in the molecule is higher than the number of receptors in the molecule, while in some cases, the number of lone pairs in the electronegative atom is higher than the number of hydrogen atoms? How do I find the number of hydrogen bonds formed? How do I find the total number of hydrogen bonds in a molecule?
asked Jul 18, 2022 at 5:58
$endgroup$
$begingroup$
The number of hydrogen bonds formed by an atom depend on several factos:
- Presence of small, highly electronegative elements ($ce{O}$,$ce{F}$,$ce{N}$, and sometimes $ce{Cl}$)
- Number of hydrogens covalently bonded to such elements
- Spatial considerations
- State-dependent factors (Temperature, Pressure, etc.)
You are confusing covalent bonds present in water with hydrogen bonds. In the stucture ice (phase?), each water molecule does form four hydrogen bonds in a tetrahedral geometry (wiki).
You may also find this article useful.
answered Jul 18, 2022 at 6:08
anantaananta
1,1641 silver badge17 bronze badges
$endgroup$
4
Фрагмент нуклеотидной цепи ДНК имеет последовательность ЦЦАТАГЦ. Определите нуклеотидную последовательность второй цепи и общее число водородных связей, которые образуются между двумя цепями ДНК. Объясните полученные результаты.
Спрятать пояснение
Пояснение.
1) Вторую цепь ДНК строим по принципу комплементарности
I ДНК: ЦЦА-ТАГ-Ц
II ДНК: ГГТ-АТЦ-Г
2) Водородные связи образуются между определенными основаниями:
А = Т – соединены двумя водородными связями, между Г = Ц – тремя водородными связями.
3) В данной цепи А-Т 3х2= 6; Г-Ц 4х3=12 итого 18 связей
Спрятать критерии
Критерии проверки:
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Ответ включает все названные выше элементы, не содержит биологических ошибок | 3 |
| Ответ включает два из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок.
ИЛИ Ответ включает три названных выше элемента, но содержит негрубые биологические ошибки |
2 |
| Ответ включает один из названных выше элементов и не содержит
биологических ошибок. ИЛИ Ответ включает два из названных выше элементов, но содержит негрубые биологические ошибки |
1 |
| Ответ неправильный. | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
- Наука
- / Биология
Скованные одной цепью: задачи для вступительных экзаменов по биологии
…но сначала кое-что вспомним.
Итак, ДезоксирибоНуклеиновая Кислота (ДНК) – крупная молекула, функция которой – хранить, передавать из поколения в поколение и реализовывать генетическую информацию. В 1953 году Уотсон и Крик выяснили, что ДНК – это спираль из двух правозакрученных цепей. Каждая цепь состоит из отдельных звеньев – нуклеотидов, а каждый нуклеотид, в свою очередь, из сахара (дезоксирибозы), остатка фосфорной кислоты и азотистого основания.
Если сравнить ДНК с винтовой лестницей, остатки фосфорной кислоты и дезоксирибоза окажутся перилами, а азотистые основания – ступеньками.
Учёные выяснили и параметры молекулы ДНК:
- диаметр спирали – 2 нм;
- длина одного нуклеотида – 0,34 нм;
- на один виток спирали приходится 10 нуклеотидов;
- шаг спирали (виток) имеет длину 3,4 нм.
Прочитали? А теперь повторите про себя. Ещё раз. И ещё. Тогда вы легко решите типовые задачи № 1, 2 и 3.
Задача 1
Участок молекулы ДНК состоит из 50 пар нуклеотидов. Вычислите длину этого участка.
Дано: 50 пар нуклеотидов.
Найти: длину участка.
Решение: Вспоминаем, что длина нуклеотида – 0, 34 нм, записываем 50х0,34=17 нм (ДНК двухцепочечная, поэтому длина фрагмента равна длине одной цепи).
Ответ: 17 нм.
Задача 2
Длина участка молекулы ДНК составляет 476 нм. Определите число пар нуклеотидов в этом участке.
Дано: длина участка ДНК – 476 нм.
Найти: число пар нуклеотидов.
Решение: как мы успели запомнить, длина нуклеотида=0, 34 нм, тогда
476:0,34= 1400 пар нуклеотидов.
Ответ: 1400 пар нуклеотидов.
Задача 3
Найдите количество витков во фрагменте ДНК, который содержит 1500 пар нуклеотидов.
Дано: длина участка=1500 пар нуклеотидов.
Найти: количество витков.
Решение: на один виток спирали ДНК приходится 10 пар нуклеотидов, тогда
1500:10=150 нм.
Ответ: 150 нм.
Тигр-альбинос спешит на помощь
Для записи фрагментов ДНК зачастую используют только азотистые основания, потому что дезоксирибоза и остатки фосфорной кислоты всегда одинаковы. Если убрать «лишнее», получится своего рода текст. Им и записана вся наследственная информация.
Встречающиеся в молекуле ДНК азотистые основания – аденин (А), гуанин (Г или G), тимин (Т), цитозин (Ц или С) – расположены не беспорядочно, а согласно правилу:
- Против А должно быть Т;
- Против Т должно быть А;
- Против Г должно быть Ц;
- Против Ц должно быть Г;
Эта закономерность носит название «принцип комплементарности» (дополнительности): А комплементарен Т, Г комплементарен Ц.
При делении клетка должна передать ДНК клеткам-потомкам. Для этого две цепи ДНК родительской клетки расплетаются, и на каждой из них происходит достройка второй цепи. Благодаря принципу комплементарности, последовательность нуклеотидов в новых цепях в точности повторяет «исходник».
Задача 4
Участок правой цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: А-Т-Г-Ц-А-А-Ц-Т-Т-Г-А-Ц-Г-Ц-А. Найдите нуклеотидную последовательность левой цепи.
Дано: ДНК А-Т-Г-Ц-А-А-Ц-Т-Т-Г-А-Ц-Г-Ц-А.
Найти: нуклеотидную последовательность левой цепи.
Решение: (нуклеотиды левой цепи ДНК подбираем по принципу комплементарности А-Т, Г-Ц)
ДНК А-Т-Г-Ц-А-А-Ц-Т-Т-Г-А-Ц-Г-Ц-А
ДНК Т-А-Ц-Г-Т-Т-Г-А-А-Ц-Т-Г-Ц-Г-Т.
Ответ: левая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов Т-А-Ц-Г-Т-Т-Г-А-А-Ц-Т-Г-Ц-Г-Т.
При записи решения размещайте цепи на одной строке без переноса друг под другом. Это побережёт нервы вам и экзаменатору.
Чтобы не путать комплементарные нуклеотиды, можно использовать сочетания слов «Голубая Цапля» и «Тигр-Альбинос». Вы можете придумать что-то свое, Главная Цель – не Терять Адекватности во время экзаменов.
Азотистые основания подразделяются на пурины (А и Г) и пиримидины (Т и Ц). Пиримидины отличаются сравнительно небольшой величиной, а пурины почти в два раза превосходят по размеру «коллег». Диаметр спирали ДНК имеет относительно постоянный размер – 2 нм. Два пурина не смогли бы уместиться внутри цепи, а два пиримидина – оказались бы слишком далеко друг от друга. Только один пурин и один пиримидин могут образовать «ступеньку».
Отсюда можно сделать вывод, что число пуриновых оснований равно числу пиримидиновых, то есть А+Г=Т+Ц. Эта закономерность известна как правило Чаргаффа.
Задача 5
Сколько содержится нуклеотидов А, Т, Г во фрагменте молекулы ДНК, если в нём обнаружено 1200 нуклеотидов Ц, что составляет 20% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?
Дано: Ц 20% – 1200 нуклеотидов.
Найти: нуклеотидов А, Т, Г.
Решение:
1. Ц комплементарен Г и их количество равно, то Г=20%, что составляет 1200 нуклеотидов.
2. Согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%, тогда А+Г и Т+Ц по 50 %, следовательно 50-20=30% (А, Т).
3. Составляем пропорцию
1200 нуклеотидов – 20%
х нуклеотидов – 30%
30х1200:20=1800 нуклеотидов (А, Т)
Ответ: Г – 1200 нуклеотидов, А, Т – 1800 нуклеотидов.
Цепи ДНК удерживаются благодаря водородным связям между комплементарными основаниями. Так, между А и Т образуется двойная связь (А = Т), а между Г и Ц – тройная (Г = Ц). Эти связи достаточно слабы, и легко разрушаются в процессе самоудвоения ДНК или при экстремальном воздействии факторов среды (например, высокой температуры).
Разрушить тройную связь сложнее, чем двойную, поэтому в молекулах ДНК бактерий, живущих в термальных источниках преобладают Г-Ц пары.
Задача 6
Определите число водородных связей в фрагменте молекулы ДНК, если известно, что нуклеотидов с аденином – 10, с гуанином – 25.
Дано: А – 10, Г – 25.
Найти: водородные связи в ДНК.
Решение:
1. А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны.
2. Считаем количество пар А – Т и умножаем на 2, так как между аденином и тимином образуются две водородные связи: 10х2=20 связей;
3. Считаем количество пар Г – Ц и умножаем на 3, так как между гуанином и цитозином образуются три водородные связи: 25х3=75 связей;
4. Тогда всего 20+75=95 водородных связей.
Ответ: 95 водородных связей.
Длина одного нуклеотида – 0,34 нм
На один виток спирали приходится 10 нуклеотидов
Шаг спирали (виток) имеет длину – 3,4 нм
Принцип комплементарности: А-Т, Г-Ц
Правило Чаргаффа: А+Г=Т+Ц
Водородные связи: А = Т, Г ≡ Ц.
Ни пуха ни пера!
Решение задач по молекулярной биологии
Решение задач по молекулярной биологии предполагает закрепление знаний о строении и свойствах нуклеиновых кислот, умений пользоваться биологической терминологией и символикой, подготовку к решению задач ЕГЭ.
Для успешного решения задач по молекулярной биологии учащиеся должны знать следующий материал:
Один шаг это полный виток спирали ДНК–поворот на 360o
Один шаг составляют 10 пар нуклеотидов
Длина одного шага – 3,4 нм
Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм
В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа: ∑(А) = ∑(Т), ∑(Г) = ∑(Ц), ∑(А+Г) =∑(Т+Ц)
Комплементарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц
Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя
Рассмотрим некоторые типы решения задач по молекулярной биологии
Первый тип задач – задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК
1. Участок одной цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т. Запишите последовательность нуклеотидов второй цепи ДНК.
Дано: ДНК А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т
Решение: ( нуклеотиды второй цепи ДНК подбираем по принципу комплементарности А-Т, Г-Ц) ДНК А Г Т Ц Т А А Ц Т Г А Г Ц А Т ДНК Т Ц А Г А Т Т Г А Ц Т Ц Г Т А
Ответ : вторая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов Т-Ц-А-Г-А-Т-Т-Г-А-Ц-Т-Ц-Г-Т-А
2. Участок цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: Ц-Т-А-А-Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т-Г-А-Г. Запишите последовательность нуклеотидов иРНК.
Дано: ДНК Ц-Т-А-А- Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т- Г- А- Г
Решение: ( нуклеотиды иРНК подбираем по принципу комплементарности к ДНК : А-У, Г-Ц)
ДНК Ц Т А А Ц Ц А Т А Г Т Т Г А Г
РНК Г А У У Г Г У А У Ц А А Ц У Ц;
Ответ : иРНК имеет последовательность нуклеотидов Г-А-У-У-Г- Г-У-А-У-Ц-А-А-Ц-У-Ц
3. Определите последовательность нуклеотидов иРНК, антикодоны молекул тРНК , если фрагмент ДНК имеет последовательность нуклеотидов Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц
Дано: ДНК Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц
Решение: (нуклеотиды подбираем по принципу комплементарности А-У, Г-Ц под ДНК сначала строим иРНК, затем тРНК)
ДНК Г Ц Ц Т А Ц Т А А Г Т Ц
иРНК Ц Г Г А У Г А У У Ц А Г
тРНК Г Ц Ц У А Ц У А А Г У Ц
Ответ : иРНК имеет последовательность нуклеотидов Ц Г Г А У Г А У У Ц А Г антикодоны тРНК Г Ц Ц У А Ц У А А Г У Ц
Второй тип задач – на вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, иРНК.
1. В одной молекуле ДНК нуклеотидов с тимином Т -22% . Определите процентное содержание нуклеотидов с А, Г, Ц по отдельности в этой молекуле ДНК.
Дано: Т -22%
Найти: % А, Г, Ц
Решение
1: согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%. Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%. 22+22=44% ( А+Т) 100- 44 =56% (Г+Ц) Так как гуанин комплементарен цитозину, то их количество тоже равно, поэтому 56 : 2 =28% (Г, Ц)
2: согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100% или А+Г и Т+Ц по 50 % Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%. следовательно 50 – 22=28% (Г, Ц, т.к. они комплементарны)
Ответ : А=22%, Г=28%, Ц=28%
2. Сколько содержится нуклеотидов А, Т, Г, во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 1500 нуклеотидов Ц, что составляет 30% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?
Дано: Ц- 30% =1500 нуклеотидов
Найти: количество нуклеотидов А, Т, Г
Решение: Так как Ц комплементарен Г и их количество равно, то Г =30%, что составляет 1500 нуклеотидов. согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100% А+Г и Т+Ц по 50 % следовательно 50-30=20% (А, Т). Составим пропорцию 30% – 1500 20% – ? 20х1500 : 30 =1000 нуклеотидов (А, Т)
Ответ: во фрагменте молекулы ДНК содержится: Г=1500 нуклеотидов, А=1000 нуклеотидов, Т=1000 нуклеотидов.
3. Участок молекулы ДНК ( одна цепочка) содержит: 150 нуклеотидов – А, 50 нуклеотидов – Т, 300 нуклеотидов – Ц, 100 нуклеотидов – Г. Определите : количество нуклеотидов во второй цепи с А, Т, Г, Ц и общее количество нуклеотидов с А, Т, Ц, Г в двух цепях ДНК.
Дано: нуклеотидов в 1-й цепи ДНК: А-150, Т-50, Ц-300, Г-100.
Найти: А, Т, Ц, Г в двух цепях ДНК.
Решение: А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны, поэтому во второй цепи Т-150, А-50, Г-300, Ц-100 Всего нуклеотидов: А(150+50)+Т(50+150)+Г(300+100)+Ц(100+300)=1200
Ответ: нуклеотидов во второй цепи Т-150, А-50, Г-300, Ц-100; 1200 нуклеотидов в двух цепях.
Третий тип задач на вычисление количества водородных связей.
1. Две цепи ДНК удерживаются водородными связями. Определите число водородных связей в этой цепи ДНК, если известно, что нуклеотидов с аденином 12, с гуанином 20.
Дано: А-12, Г-20
Найти: водородных связей в ДНК
Решение: А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны Между А и Т двойная водородная связь, поэтому 12х2=24 связи Между Г и Ц тройная водородная связь, поэтому 20х3=60 связей 24+60=84 водородных связей всего
Ответ: 84 водородных связей.
Четвертый тип задач определение длины, ДНК, иРНК
Участок молекулы ДНК состоит из 60 пар нуклеотидов. Определите длину этого участка (расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0, 34 нм)
Дано: 60 пар нуклеотидов
Найти: длину участка
Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм 60х0,34= 20,4 нм
Ответ: 20,4 нм ;
Длина участка молекулы ДНК составляет 510нм. Определите число пар нуклеотидов в этом участке.
Дано: длина участка ДНК 510нм
Найти: Определите число пар нуклеотидов
Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм 510:0,34= 1500 нуклеотидов
Ответ: 1500 нуклеотидов;
Число нуклеотидов в цепи ДНК равно 100. Определите длину этого участка Число нуклеотидов в цепи ДНК равно 100. Определите длину этого участка
Дано: 100 нуклеотидов
Найти: длину участка
Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм , ДНК состоит из 2-х цепей значит 50 пар нуклеотидов. 50х0,34=17нм
Ответ: 17нм;
Выход | Изменить
Закрыть
