Завдання на утворення ДНК
Дослідження константи рівноваги біохімічних систем
У 30-х та 40-х роках ХХ століття біологи знали, що фактор спадковості знаходиться у хромосомах, у молекулах ДНК. Також було відомо, що до складу ДНК входять 4 основи, аденін (A), гуанін (Г), цитозин (Ц) і тимін (Т). Між вченими виникли справжні перегони за першість у поясненні того, як ці основи поєднуються між собою і як переносять спадкову інформацію.

DNA

У 1953 році Джеймс Уотсон і Френсіс Крік розгадали таємницю, довівши, що ДНК має структуру подвійної спіралі, показану на малюнку зліва.          Інформація зберігається у вигляді послідовності основ: А, Г, Т, і Ц, що          створюють ланцюг - одну сторону подвійної спіралі. На протилежному          ланцюзі послідовність утворюється таким чином, що А знаходиться в парі з Т,          а Г в парі з Ц. Ця відповідність обумовлює здатність ДНК для реплікації і можливості передати інформацію, зашифровану в ній, для синтезу білка          в клітині.

Вам будуть доступні вихідні розчини усіх чотирьох основ. Вони будуть позначені дАМФ для аденіну, дЦМФ для цитозину, дГМФ для гуаніну та дТМФ для тиміну, для відображення того факту, що у розчині присутні нуклеїнові основи не у вільному стані, а у вигляді дезоксимонофосфатів (нуклеотидів). Кожен з цих розчинів має концентрацію 0.10 моль/л. Ви можете змішувати дані розчини у будь-якому порядку і співвідношенні. Зверніть увагу, що вікно "Інформація про розчин"показує концентрації усіх хімічних сполук у обраній посудині. У цьому вікнізапис "AT" означає A і T сполучені один з одним, "AC" - А і С сполучені один з одним, тощо.

1. Хімічне рівняння, яке відображає сполучення аденіну і цитозину:

A + C <==> AC

Константу рівноваги цієї реакції називають "константою зв'язування А і Ц", а Delta Go цієї реакції називають "вільною енергією зв'язування". Визначте вільну енергію зв'язування AT, ГЦ та неправильних поєднань (АЦ, АГ, ТЦ або ТГ). Чи мають одержані Вами результати відношення до структури ДНК? Також, будь ласка, коротко опишіть, як Вам вдалось виконати завдання (ваші дії не будуть оцінюватись, але Ви повинні описати їх).

2. У препараторській також знаходиться розчин, позначений як невідомий. Цей розчин містить 0.10 моль/л розчиненої "синтетичної основи". Синтетичні основи створюються та використовуються біологами для маніпуляцій з ДНК. Яка з основ: A, Ц, T або Г, є цією синтетичною основою, на вашу думку, виходячи з її параметрів зв'язування? Також, будь ласка, коротко опишіть, як Вам вдалось виконати завдання (ваші дії не будуть оцінюватись, але Ви повинні описати їх).

3. Якою є константа рівноваги для такої реакції:

A + CT <==> AT + C

Будь ласка, кількома реченнями опишіть, як Вам вдалось виконати завдання (ваші дії не будуть оцінюватись, але Ви повинні описати їх).