Вопросы и упражнения

1. Рассмотрите рисунок 7 и скажите, в чём особенность строения молекулы ДНК. Какие компоненты входят в состав нуклеотидов?
Ответ:
Молекула ДНК имеет уникальное строение, которое отличает ее от других молекул в клетке. Особенностью является двойная спиральная структура ДНК, состоящая из двух нуклеотидных цепей, спирально связанных между собой через взаимодействие оснований.
Компоненты, входящие в состав нуклеотидов: полисахаридная основа (дезоксирибоза), фосфатный группа и одно из четырех оснований (аденин, цитозин, гуанин или тимин). Основания образуют пары и взаимодействуют между собой, формируя специфическую кодирующую информацию.

2. Почему постоянство содержания ДНК в разных клетках организма считается доказательством того, что ДНК представляет собой генетический материал?
Ответ:
Постоянство содержания ДНК в разных клетках организма считается доказательством того, что ДНК представляет собой генетический материал, потому что каждая клетка в организме содержит полный набор генетической информации. Это означает, что ДНК является носителем генов, которые определяют наши наследственные характеристики, и каждая клетка использует эту информацию для выполнения своих функций и развития. Постоянное наличие ДНК в каждой клетке свидетельствует о его роли как универсального материала для передачи генетической информации от одного поколения к другому и внутри организма.

3. Фрагмент одной цепи ДНК имеет следующий состав:
— А — Г — А — Т — Т — Ц — А — Г — Ц —
Достройте вторую цепь.
Ответ:
Для построения второй цепи ДНК, мы должны использовать правило комплементарности оснований, в соответствии с которым:

- Аденин (A) парный к Тимину (T).
- Гуанин (Г) парный к Цитозину (Ц).

Исходя из этого правила, вторая цепь будет иметь следующий состав, чтобы обеспечить парное сопряжение с данной цепью:

— Т — Ц — Т — А — А — Г — Т — Ц — Г —

4. В чём сходство и различия белков и нуклеиновых кислот?
Ответ:
Сходство:
- Белки и нуклеиновые кислоты являются биологическими молекулами.
- Они состоят из элементов: углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора.

Различия:
- Белки состоят из аминокислот и выполняют различные функции, такие как катализ химических реакций и создание структур в клетке.
- Нуклеиновые кислоты, такие как ДНК и РНК, состоят из нуклеотидов и служат для хранения и передачи генетической информации.

5. Некоторые фаги (вирусы бактерий) содержат одноцепочечную кольцевую молекулу ДНК. Как вы думаете, можно ли определить процентное содержание в ней цитозина, зная долю тимина? А зная долю гуанина?
Ответ:
Нельзя точно определить процентное содержание цитозина в одноцепочечной кольцевой молекуле ДНК, зная только долю тимина или гуанина. Это потому, что в двухцепочечной ДНК пары оснований всегда состоят из аденина и тимина (A-T) и гуанина и цитозина (Г-Ц), и их соотношение определяется взаимно. В одноцепочечной ДНК такие пары отсутствуют, поэтому информация о содержании одного из них не дает нам информации о другом. Для определения содержания цитозина требуется дополнительная информация или анализ.

Задача

6. В молекуле двухцепочечной ДНК одного из вирусов на долю тимина приходится 20% от общего числа азотистых оснований. Определите процентное содержание аденина, гуанина и цитозина в этой ДНК.
Ответ:

Если на долю тимина (T) приходится 20% от общего числа азотистых оснований в двухцепочечной ДНК, то это означает, что на долю аденина (A) также приходится 20%, так как A всегда парный нуклеотид для T в ДНК. 

Теперь, чтобы найти процентное содержание гуанина (Г) и цитозина (Ц), используем факт, что сумма процентного содержания всех азотистых оснований в ДНК равна 100%. Так как A и T составляют 20% каждый, то Г и Ц в сумме должны составлять оставшиеся 60%.

Теперь разделим эти 60% между Г и Ц поровну, так как в двухцепочечной ДНК Г всегда парный нуклеотид для Ц:

Процентное содержание Г = 60% / 2 = 30%
Процентное содержание Ц = 60% / 2 = 30%

Итак, в данной двухцепочечной ДНК содержится:
- 20% аденина (A)
- 20% тимина (T)
- 30% гуанина (Г)
- 30% цитозина (Ц)