Вопросы и упражнения
1. Почему в составе ДНК имеет место строгое соотношение количеств азотистых оснований?
Ответ:
Строгое соотношение количеств азотистых оснований в ДНК обусловлено особенностями ее структуры и функции. ДНК представляет собой двухцепочечную молекулу, состоящую из четырех типов азотистых оснований: аденина (A), тимина (T), гуанина (Г) и цитозина (Ц).
При образовании пар оснований между двумя цепями ДНК образуются специфические водородные связи между аденином и тимином, а также между гуанином и цитозином.
Таким образом, количество аденинов всегда должно быть равным количеству тиминов, а количество гуанинов - количеству цитозинов, чтобы обеспечить правильное образование водородных связей между основаниями и стабильность молекулы ДНК в целом.
Это соотношение количеств оснований также важно для процесса репликации ДНК, когда каждая из двух цепей ДНК служит матрицей для синтеза новой цепи, и точное соответствие между основаниями обеспечивает точность копирования генетической информации.
2. На чём основана огромная информационная ёмкость ДНК? (Например, в ДНК млекопитающих содержится 4—6 млрд бит информации, что соответствует библиотеке в 1,5—2 тыс. томов.) Как эта функция отражена в строении?
Ответ:
Огромная информационная ёмкость ДНК основана на её химическом строении. ДНК состоит из четырех различных нуклеотидов, каждый из которых содержит одну из четырех азотистых оснований: аденин (A), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т). Эти нуклеотиды соединяются между собой, образуя двойную спиральную структуру ДНК. Порядок расположения нуклеотидов на каждой из двух спиралей определяет генетическую информацию, хранящуюся в ДНК.
Поскольку каждое основание может быть одним из четырех возможных вариантов, а каждый нуклеотид может быть соединен с любым другим, длина последовательности нуклеотидов в ДНК может быть огромной. Это позволяет ДНК хранить огромное количество информации. Например, в геноме человека содержится около 3 миллиардов нуклеотидов, что позволяет хранить информацию о множестве физических и ментальных характеристик человека, его развитии и функционировании организма.
Кроме того, ДНК имеет специальную структуру, которая позволяет ей эффективно упаковываться в ядра клеток и защищаться от разрушения внешними воздействиями. Она также обладает механизмами самоуправления, позволяющими ей восстанавливаться при повреждениях и ошибочных мутациях. Все эти особенности вместе обеспечивают огромную информационную ёмкость ДНК и её важную роль в жизненных процессах организмов.
Задачи
3. Известно, что содержание аденина в ДНК некоего вида животных равно 15%. Определите процентное содержание остальных азотистых оснований.
Ответ:
Если содержание аденина (A) в ДНК некоторого вида животных равно 15%, то оставшиеся три азотистых основания - тимин (T), гуанин (G) и цитозин (C) - должны составлять оставшиеся 85%.
ДНК всегда состоит из пар оснований, где A всегда парный с T, а G всегда парный с C. Таким образом, процентное содержание каждого из оставшихся трех азотистых оснований будет одинаковым.
Рассчитаем процентное содержание каждого из них:
- Так как содержание аденина (A) равно 15%, то содержание тимина (T) также будет равно 15%.
- Общее содержание аденина (A) и тимина (T) в ДНК равно 30% (15% + 15%). Таким образом, содержание оставшихся двух азотистых оснований (G и C) должно быть равно 70% (100% - 30%).
- Поскольку гуанин (Г) и цитозин (Ц) должны быть равны между собой, то каждый из них будет составлять половину от 70%, то есть 35%.
Таким образом, процентное содержание остальных азотистых оснований в ДНК этого вида животных будет следующим: T = 15%, Г = 35% и Ц = 35%.
4. При определении нуклеотидного состава носителя генетической информации одного из вирусов обнаружили, что в него входит 18% цитозина и 12% тимина. Что можно сказать о строении этой нуклеиновой кислоты?
5. Обнаружено, что в геноме неизвестного вируса содержится 28% урацила и 13% гуанина. Что можно сказать о строении генома этого вируса?
Всего комментариев: 0 | |