Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаРешебник по биологии 9 класс Суматохин. Углубленный Часть 1, 2 Часть 1 | Страница 35
Страница 35
Задания
7. Найдите информацию о методах исследований, которые позволили выяснить состав и структуру ДНК и РНК.
Состав и структура ДНК и РНК были выяснены благодаря следующим методам и исследованиям:
Вернуть оригинал-
Химический анализ (работы Фридриха Мишера, который выделил нуклеиновые кислоты из ядер лейкоцитов, и других учёных), позволивший определить, что в состав нуклеиновых кислот входят нуклеотиды, состоящие из остатка фосфорной кислоты, углевода (дезоксирибозы в ДНК и рибозы в РНК) и азотистого основания. Также было установлено, что ДНК содержит основания А, Г, Ц, Т, а РНК – А, Г, Ц, У.
Вернуть оригинал -
Количественный анализ содержания азотистых оснований в ДНК (правило Эрвина Чаргаффа), которое показало, что количество пуриновых оснований равно количеству пиримидиновых (А+Г=Т+Ц), а количество аденина равно количеству тимина (А=Т) и количество гуанина равно количеству цитозина (Г=Ц).
Вернуть оригинал -
Метод рентгеноструктурного анализа (работы Розалинд Франклин), который дал данные о спиральной структуре молекулы ДНК.
Вернуть оригинал -
Моделирование структуры молекулы ДНК, основанное на всех полученных данных (Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик, 1953 г.), которое привело к открытию структуры двойной спирали ДНК, построенной по принципу комплементарности (А-Т, Г-Ц).
Вернуть оригинал
8. Сравните молекулы ДНК и РНК. Выделите черты сходства и различий в их строении и составе.
Сравнение молекул ДНК и РНК:
| Признак | ДНК | РНК |
|---|---|---|
| Сходство | Полимер, мономером является нуклеотид; нуклеотид состоит из остатка фосфорной кислоты, углевода и азотистого основания; содержит основания А, Г, Ц. | Полимер, мономером является нуклеотид; нуклеотид состоит из остатка фосфорной кислоты, углевода и азотистого основания; содержит основания А, Г, Ц. |
| Различия в составе | Углевод – дезоксирибоза; Азотистое основание – тимин (Т). | Углевод – рибоза; Азотистое основание – урацил (У). |
| Различия в строении | Чаще всего двухцепочечная (двойная спираль). | Чаще всего одноцепочечная. |
| Различия в функциях | Хранение и передача наследственной информации; удвоение перед делением клетки. | Реализация наследственной информации (участие в синтезе белка): мРНК – перенос информации, тРНК – транспорт аминокислот, рРНК – структурная часть рибосом. |
9. Установлена последовательность нуклеотидов одной из цепей ДНК: ЦТТАГТТЦА. Определите порядок нуклеотидов комплементарной цепи.
Вернуть оригиналСогласно правилу комплементарности (А всегда связывается с Т, а Г – с Ц), порядок нуклеотидов в комплементарной цепи будет:
Вернуть оригиналЦ (Цитозин) - Г (Гуанин)
Т (Тимин) - А (Аденин)
Т (Тимин) - А (Аденин)
А (Аденин) - Т (Тимин)
Г (Гуанин) - Ц (Цитозин)
Т (Тимин) - А (Аденин)
Т (Тимин) - А (Аденин)
Ц (Цитозин) - Г (Гуанин)
А (Аденин) - Т (Тимин)
Порядок нуклеотидов комплементарной цепи: ГААТЦААГТ.
10. Сравните белки и нуклеиновые кислоты. В чём сходство и различия между этими веществами?
Сравнение белков и нуклеиновых кислот:
| Признак | Белки | Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) |
|---|---|---|
| Сходство | Являются высокомолекулярными органическими полимерами; их мономеры соединены ковалентными связями в цепь; играют ключевую роль в жизнедеятельности клетки и организма. | Являются высокомолекулярными органическими полимерами; их мономеры соединены ковалентными связями в цепь; играют ключевую роль в жизнедеятельности клетки и организма. |
| Различия в составе/строении | Мономеры – аминокислоты; могут иметь четыре уровня пространственной организации (первичная, вторичная, третичная, четвертичная структуры); содержат пептидные связи. | Мономеры – нуклеотиды; имеют разную структуру (ДНК – двойная спираль, РНК – одноцепочечная); содержат фосфодиэфирные связи. |
| Различия в функциях | Структурная (строительная), ферментативная (каталитическая), двигательная, транспортная, защитная, регуляторная и др. | Хранение и передача наследственной информации (ДНК); реализация наследственной информации (синтез белка) (РНК). |
Объясните
11. Почему информацию о первичной структуре белков называют наследственной или генетической?
Информацию о первичной структуре белков называют наследственной или генетической, потому что именно последовательность аминокислот в полипептидной цепи (первичная структура) определяет уникальные свойства и функции белка, а через них – все признаки и свойства организма. Эта информация зашифрована в последовательности нуклеотидов молекул ДНК и передаётся из поколения в поколение при делении клеток и размножении организмов. Таким образом, первичная структура белка – это прямое выражение генетического кода.
Вернуть оригинал12. Как, зная последовательность нуклеотидов одной из цепей ДНК, можно определить порядок мономеров второй цепи?
Зная последовательность нуклеотидов одной из цепей ДНК, можно определить порядок мономеров (нуклеотидов) второй цепи, используя принцип комплементарности. Этот принцип основан на том, что азотистые основания в двух цепях ДНК всегда спариваются строго определённым образом, образуя водородные связи:
Вернуть оригинал-
Аденин (А) всегда связывается с Тимином (Т).
Вернуть оригинал -
Гуанин (Г) всегда связывается с Цитозином (Ц).
Вернуть оригинал
Следовательно, каждой нуклеотидной паре в одной цепи соответствует строго определённый, комплементарный ей нуклеотид в другой цепи.
Вернуть оригинал13. Почему открытие структуры ДНК было оценено во всём мире как выдающееся биологическое открытие XX в.?
Открытие структуры ДНК (двойной спирали с принципом комплементарности) в 1953 году Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком было оценено как выдающееся биологическое открытие XX века по нескольким причинам:
Вернуть оригинал-
Оно впервые дало молекулярное объяснение механизму наследственности, показав, что ДНК является материальным носителем генетической информации.
Вернуть оригинал -
Двухцепочечная структура и принцип комплементарности сразу позволили понять, как генетическая информация может храниться и точно удваиваться (реплицироваться) перед делением клетки, обеспечивая передачу признаков следующим поколениям.
Вернуть оригинал -
Открытие открыло путь к пониманию генетического кода и процессов реализации наследственной информации (синтеза белка через транскрипцию и трансляцию), заложив основу для развития молекулярной биологии, генной инженерии и биотехнологии.
Вернуть оригинал
Темы для дискуссии
14. Какая информация зашифрована в ДНК или РНК вирусов — внутриклеточных паразитов?
В ДНК или РНК вирусов, которые являются внутриклеточными паразитами, зашифрована генетическая информация, необходимая для синтеза их собственных вирусных белков и образования новых вирусных частиц (копий). Эта информация включает:
Вернуть оригинал-
Сведения о структурных белках вирусной оболочки (капсида).
Вернуть оригинал -
Сведения о ферментах, которые могут быть необходимы вирусу для репликации его нуклеиновой кислоты и/или подавления или использования клеточных систем хозяина.
Вернуть оригинал
Поскольку вирусы не имеют собственного белоксинтезирующего аппарата, их нуклеиновая кислота содержит инструкции, которые заставляют клетку-хозяина синтезировать компоненты вируса, используя её рибосомы и ресурсы.
Вернуть оригинал15. Отличается ли ДНК у разных видов млекопитающих, у особей одного вида, у кровных братьев или сестёр?
Да, ДНК отличается в каждом из перечисленных случаев:
Вернуть оригинал-
У разных видов млекопитающих: ДНК отличается существенно. Разные виды имеют разные наборы генов и последовательности нуклеотидов, что определяет их уникальные анатомические, физиологические и поведенческие характеристики (например, ДНК человека и ДНК собаки).
Вернуть оригинал -
У особей одного вида: ДНК отличается (за исключением однояйцевых близнецов). Эти различия, называемые генетическим полиморфизмом, обусловлены уникальной комбинацией генов, полученных от родителей, и обеспечивают индивидуальность каждой особи. Именно эти различия лежат в основе фенотипического разнообразия (например, разный цвет глаз, рост и т. д.).
Вернуть оригинал -
У кровных братьев или сестёр: ДНК отличается, но незначительно и менее существенно, чем у неродственных особей того же вида. Братья и сёстры наследуют гены от одних и тех же родителей, поэтому у них большой процент генетического материала (в среднем около 50%) идентичен. Однако, из-за случайного комбинирования отцовских и материнских хромосом в процессе мейоза (образования половых клеток), точная последовательность ДНК (за исключением однояйцевых близнецов) будет уникальной.
Вернуть оригинал
Параграф 7. Обмен веществ и превращение энергии
Вопрос в начале параграфа
Почему обмен веществ и энергии — важнейший признак живых организмов?
Обмен веществ и энергии — важнейший признак живых организмов, потому что живые организмы и клетки постоянно обмениваются с окружающей средой веществом и энергией. Входящие в состав организма вещества постоянно и достаточно интенсивно обновляются: одни распадаются до конечных продуктов, другие синтезируются. Для поддержания жизнедеятельности организм требует приток энергии, которую можно получить в процессе распада органических веществ. Совокупность протекающих в организмах реакций обмена веществ и энергии называют метаболизмом (от греч. metabole – превращение).
Вернуть оригинал
