Номер 6, страница 387 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

6. Какие химические связи удерживают вместе две спирали ДНК?

Две полинуклеотидные цепи, образующие двойную спираль ДНК, удерживаются вместе благодаря двум основным типам химических взаимодействий: водородным связям и стэкинг-взаимодействиям.

1.Водородные связи. Это главный тип связей, соединяющий две цепи. Они образуются между комплементарными азотистыми основаниями по строго определенному правилу (принцип комплементарности):

• Аденин (А) из одной цепи образует две водородные связи с тимином (Т) из противоположной цепи.
• Гуанин (Г) из одной цепи образует три водородные связи с цитозином (Ц) из противоположной цепи.

Хотя каждая отдельная водородная связь относительно слаба, их огромное количество вдоль всей молекулы ДНК создает прочную, но в то же время динамичную структуру. Прочность связи между гуанином и цитозином выше, чем между аденином и тимином, из-за наличия трех водородных связей. Это означает, что участки ДНК, богатые парами Г-Ц, более устойчивы к разрыву (например, при нагревании), чем участки, богатые парами А-Т.

2.Гидрофобные и стэкинг-взаимодействия. Эти взаимодействия также вносят существенный вклад в стабильность двойной спирали. Азотистые основания являются гидрофобными (плохо растворимыми в воде) и плоскими молекулами. Внутри двойной спирали они располагаются друг над другом, как стопка монет. Такое расположение (стэкинг) приводит к возникновению ван-дер-ваальсовых сил притяжения между соседними парами оснований. Эти стэкинг-взаимодействия минимизируют контакт гидрофобных оснований с окружающей водной средой и стабилизируют спиральную структуру.

Таким образом, две спирали ДНК сшиты поперек водородными связями, а вся структура дополнительно стабилизирована продольными стэкинг-взаимодействиями.

Ответ: Две спирали ДНК удерживаются вместе в основном за счет водородных связей, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями (две между аденином и тимином, три между гуанином и цитозином). Дополнительную стабильность структуре придают гидрофобные и стэкинг-взаимодействия между плоскостями соседних пар оснований.