Подробное решение параграф § 25 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., Иванова Т.В. Базовый уровень 2018
Вспомните
1. Вопрос
С помощью каких химических методов выясняется структура органических соединений?
Ответ:
Элементный анализ.
Заключается в том, что вещество разлагается на более простые молекулы, по количеству которых можно определить количество атомов, входящее в состав соединения. С помощью этого метода невозможно установить порядок связей между атомами. Часто используется лишь для подтверждения предположенной структуры.
Методы аналитической химии.
Позволяют определить наличие некоторых функциональных групп по специфическим химическим реакциям, факт протекания которых можно фиксировать визуально или с помощью других методов.
В арсенале ученых имеется большой набор методов исследования которые не являются чисто — химическими методами, их относят к физико-химическим методам, однако они имеют большую точность, и получили преимущественное использование, к таким методам можно отнести:
- инфракрасная спектроскопия
- спектроскопия комбинационного рассеяния
- масс-спектроскопия
- метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР)
- метод ультрафиолетовой спектроскопии (УФ-спектроскопия) или Спектроскопия электронных переходов.
2. Вопрос
Каково строение ДНК и ее мономеров — нуклеотидов?
Ответ:
По своему химическому строению ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) является биополимером, мономерами которого являются нуклеотиды, т.е. ДНК — это полинуклеотид. Причем молекула ДНК обычно состоит из двух цепей, закрученных друг относительно друга по винтовой линии (часто говорят «спирально закрученных») и соединенных между собой водородными связями. Цепочки могут быть закручены как в левую, так и в правую (чаще всего) сторону.
Каждый нуклеотид ДНК состоит из 1) азотистого основания, 2) дезоксирибозы, 3) остатка фосфорной кислоты.
В состав ДНК входят следующие азотистые основания: аденин, гуанин, тимин и цитозин.
Азотистые основания одной цепи молекулы ДНК соединяются с азотистыми основаниями другой строго по принципу комплементарности: аденин только с тимином (образуют между собой две водородные связи), а гуанин только с цитозином (три связи).
Азотистое основание в самом нуклеотиде соединено с первым атомом углерода циклической формы дезоксирибозы, связь является ковалентной, гликозидной (C-N). Кольцо дезоксирибозы формируют четыре атома углерода и один атом кислорода. Пятый атом углерода находится вне кольца и соединен через атом кислорода с остатком фосфорной кислоты. Также через атом кислорода у третьего атома углерода присоединяется остаток фосфорной кислоты соседнего нуклеотида
Таким образом, в одной цепи ДНК соседние нуклеотиды связаны между собой ковалентными связями между дезоксирибозой и фосфорной кислотой (фосфодиэфирная связь). Образуется фосфат-дезоксирибозный остов. Перпендикулярно ему, навстречу другой цепочке ДНК, направлены азотистые основания, которые соединяются с основаниями второй цепочки водородными связями.
3. Вопрос
В чем различие РНК И ДНК?
Ответ:
В основе мономеров дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой кислот — углевод — пентоза и рибоза соответственно. ДНК в своем составе содержит азотистое основание (пиримидиновое основание) — тимин, а РНК — урацил (отсутствует метильная группа).
ДНК — двойная антипараллельная правозакрученная спираль, а РНК — одиночная цепь.
ДНК способна удваиваться, а РНК — нет. Молекулы ДНК длиннее молекул РНК,
Вопросы и задания
1. Вопрос
Почему ДНК является носителем генетической информации?
Ответ:
В результате Репликации из одной молекулы ДНК создаются две абсолютно идентичные ей молекулы. В каждой из дочерней ДНК одна цепочка получена от материнской молекулы, а другая, вновь синтезирована. При делении клетки две молекулы ДНК расходятся по дочерним клеткам. В результате они содержат ту же генетическую информацию, что и исходная клетка. Поэтому ДНК является носителем генетической информации.
2. Вопрос
Объясните механизм осуществления процесса репликации.
Ответ:
Процесс самовоспроизведения ДНК называют Репликацией. В основе репликации лежит принцип комплементарности. При помощи специальных ферментов водородные связи, соединяющие цепочки ДНК, разрываются, они расходятся. К нуклеотидам каждой цепи
(при участии фермента ДНК-полимеразы), присоединяются комплементарные нуклеотиды. При этом цепи материнской молекулы ДНК играют роль матрицы, задают порядок расположения нуклеотидов во вновь синтезируемых цепях. В результате Репликации из одной молекулы ДНК создаются две абсолютно идентичные молекулы.
3. Вопрос
Установите последовательность событий, происходящих при транскрипции.
Ответ:
Процесс переноса информации с цепи ДНК на цепь иРНК называется Транскрипцией. Транскрипция состоит из стадий инициации, элонгации и терминации, суть стадий заключается в следующем:
иРНК содержит информацию, заключенную не во всей молекуле ДНК, а только в одном гене или группе рядом находящихся генов, несущих информацию о структуре белков, необходимых для выполнения одной функции. Фермент РНК-полимераза узнает нужный ген по наличию определенной группы нуклеотидов вначале этого гена. Дойдя до конца этого гена, фермент встречает сигнал в виде последовательности нуклеотидов, означающий конец считывания. Готовая иРНК отходит от ДНК, выходит из ядра и направляется к месту синтеза белка.