Информация для решения заданий

ПОДСКАЗКА 1

Молекула ДНК состоит из двух цепей нуклеотидов комплиментарных друг другу. Нуклеотид содержит одно из четырех азотистых оснований (А - аденин, Т - тимин, Ц - цитозин, Г - гуанин).

АДЕНИН комплиментарен ТИМИНУ в ДНК, или УРАЦИЛУ в РНК, и наоборот ТИМИН в ДНК комплиментарен АДЕНИНУ, УРАЦИЛ в РНК комплиментарен АДЕНИНУ. ГУАНИН всегда комплиментарен ЦИТОЗИНУ, а ЦИТОЗИН комплементарен ГУАНИНУ. Если вам непонятно слово "комплиментарный" попробуйте заменить его словом "параллельный".

Значит, если в одной цепи ДНК стоит нуклеотид А, то напротив, в другой цепи будет стоять нуклеотид Т (в ДНК) или У (в РНК),

напротив Г будет стоять Ц и наоборот.

Правила Чаргаффа: у всякого организма число нуклеотидов с аденином равно числу нуклеотидов с тимином, а число нуклеотидов с цитозином равно числу нуклеотидов с гуанином.

первое правило:

второе правило:

третье правило:

По этим пропорциям зная количество или процентное содержание одного типа нуклеотидов мы можем высчитать количество других нуклеотидов. Например: если в ДНК в одной цепи 4-% нуклеотидов с аденином, то тимина в другой цепи будет тоже 40%, т.к. А = Т. Теперь осталось от 100% отнять два раза по 40% и мы узнаем сколько процентов приходится на гуанин с цитозином. Г = Ц, значит это число надо разделить на 2. (100 - 40 - 40 = 20, 20/2 = 10). Мы узнали, что на гуанин приходится 10% и на цитозин 10%.

ВАЖНО: между аденином и тимином две водородные связи, а между гуанином и цитозином три водородные связи. В заданиях иногда предлагается сосчитать количество связей.

ПОДСКАЗКА 2

Аминокислоты - Мономеры белков

Линейная длина одного аминокислотного остатка в полипептидной цепи

l ак = 0,35 нм = 3,5 ангстрем

Средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка

Mr ак = 110 а.е.м. (Da)

Нуклеотиды

Мономеры нуклеиновых кислот (ДНК, РНК)

Линейная длина одного нуклеотида в нуклеиновой кислоте

l н = 0,34 нм = 3,4 ангстрем

Средняя молекулярная масса одного нуклеотида

Mr н = 345 а.е.м. (Da)

подсказка 3

Наследственная информация – это информация о строении белка (информация о том, какие аминокислоты в каком порядке соединять при синтезе первичной структуры белка).

Информация о строении белков закодирована в ДНК, которая у эукариот входит в состав хромосом и находится в ядре. Участок ДНК (хромосомы), в котором закодирована информация об одном белке, называется ген.

Транскрипция – это переписывание информации с ДНК на иРНК (информационную РНК). иРНК переносит информацию из ядра в цитоплазму, к месту синтеза белка (к рибосоме).

Трансляция – это процесс биосинтеза белка на рибосоме.

Реакции транскрипции, трансляции, а так же репликации (удвоения ДНК) являются реакциями матричного синтеза.

ДНК служит матрицей для синтеза иРНК, иРНК служит матрицей для синтеза белка.

Генетический код – это способ, с помощью которого информация о строении белка записана в ДНК.

Свойства генетического кода:

1) Триплетность: одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Эти 3 нуклеотида в ДНК называются триплет, в иРНК – кодон, в тРНК – антикодон, кодовый триплет.

2) Избыточность (вырожденность): аминокислот всего 20, а триплетов, кодирующих аминокислоты – 61, поэтому каждая аминокислота кодируется несколькими триплетами.

3) Однозначность: каждый триплет (кодон) кодирует только одну аминокислоту.

4) Универсальность: генетический код одинаков для всех живых организмов на Земле.

подсказка 4

КЛЕТКА

1. Все живые организмы на Земле состоят из клеток, сходных по строению, химическому составу и функционированию. Это говорит о родстве (общем происхождении) всех живых организмов на Земле (о единстве органического мира).

2. Клетка является:

структурной единицей (организмы состоят из клеток)

функциональной единицей (функции организма выполняются за счет работы клеток)

генетической единицей (клетка содержит наследственную информацию)

единицей роста (организм растет за счет размножения его клеток)

единицей размножения (размножение происходит за счет половых клеток)

единицей жизнедеятельности (в клетке происзодят процессы пластического и энергетического обмена) и т.п.

3. Все новые дочерние клетки образуются из уже существующих материнских клеток путем деления.

4. Рост и развитие многоклеточного организма происходит за счет роста и размножения (путем митоза) одной или нескольких исходных клеток.

подсказка 5

МЕТАБОЛИЗМ

Обмен веществ (метаболизм) – это совокупность всех химических реакций, которые происходят в организме. Все эти реакции делятся на 2 группы

1. Пластический обмен (биосинтез, анаболизм) – из простых веществ с затратой энергии образуются (синтезируются) более сложные. Пример:

При фотосинтезе из углекислого газа и воды синтезируется глюкоза.

2. Энергетический обмен (катаболизм, распад, дыхание) – это когда сложные вещества распадаются (окисляются) до более простых, и при этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности. Пример:

В митохондриях глюкоза, аминокислоты и жирные кислоты окисляются кислородом до углекислого газа и воды, при этом образуется энергия (клеточное дыхание)

Взаимосвязь пластического и энергетического обмена

Пластический обмен обеспечивает клетку сложными органическими веществами (белками, жирами, углеводами, нуклеиновыми кислотами), в том числе белками-ферментами для энергетического обмена.

Энергетический обмен обеспечивает клетку энергией. При выполнении работы (умственной, мышечной и т.п.) энергетический обмен усиливается.

АТФ – универсальное энергетическое вещество клетки (универсальный аккумулятор энергии). Образуется в процессе энергетического обмена (окисления органических веществ).

При энергетическом обмене все вещества распадаются, а АТФ – синтезируется. При этом энергия химических связей распавшихся сложных веществ переходит в энергию АТФ, энергия запасается в АТФ.

При пластическом обмене все вещества синтезируются, а АТФ – распадается. При этом расходуется энергия АТФ (энергия АТФ переходит в энергию химических связей сложных веществ, запасается в этих веществах).

подсказка 6

Мейоз – это деление, при котором получаются половые клетки (у растений – споры). Биологическое значение мейоза:

рекомбинация (перемешивание наследственной информации)

редукция (уменьшение количества хромосом в 2 раза).

Отличия мейоза от митоза по итогам

1. После митоза получается две клетки, а после мейоза – четыре.

2. После митоза получаются соматические клетки (клетки тела), а после мейоза – половые клетки (гаметы – сперматозоиды и яйцеклетки; у растений после мейоза получаются споры).

3. После митоза получаются одинаковые клетки (копии), а после мейоза – разные (происходит рекомбинация наследственной информации).

4. После митоза количество хромосом в дочерних клетках остается таким же, как было в материнской, а после мейоза уменьшается в 2 раза (происходит редукция числа хромосом; если бы её не было, то после каждого оплодотворения число хромосом возрастало бы в два раза; чередование редукции и оплодотворения обеспечивает постоянство числа хромосом).

Отличия мейоза от митоза по ходу

1. В митозе одно деление, а в мейозе – два (из-за этого получается 4 клетки).

2. В профазе первого деления мейоза происходит конъюгация (тесное сближение гомологичных хромосом) и кроссинговер (обмен участками гомологичных хромосом), это приводит к перекомбинации (рекомбинации) наследственной информации.

3. В анафазе первого деления мейоза происходит независимое расхождение гомологичных хромосом (к полюсам клетки расходятся двуххроматидные хромосомы). Это приводит к рекомбинации и редукции.

4. В интерфазе между двумя делениями мейоза удвоения хромосом не происходит, поскольку они и так двойные