Номер 3, страница 189 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

3*. Какова роль ДНК и РНК в биохимических процессах, протекающих в организме человека? Какова роль нуклеиновых кислот в регулировке механизма наследственности?

Какова роль ДНК и РНК в биохимических процессах, протекающих в организме человека?

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота) являются центральными макромолекулами, которые лежат в основе всех жизненных процессов в организме человека. Их главная роль заключается в управлении синтезом белков, которые, в свою очередь, выполняют все основные функции: каталитическую (ферменты), структурную, транспортную, регуляторную и др.

Роль ДНК:

1. Хранение наследственной информации. Молекула ДНК представляет собой "чертеж" или "инструкцию" для всего организма. В последовательности ее нуклеотидов (Аденин, Гуанин, Цитозин, Тимин) закодирована информация о структуре всех белков и функциональных РНК. Эта информация уникальна для каждого организма и определяет его индивидуальные признаки.

2. Передача наследственной информации. ДНК способна к самоудвоению в процессе, называемом репликацией. Благодаря этому при делении клеток каждая дочерняя клетка получает точную копию всей генетической информации. Это обеспечивает рост, развитие, регенерацию тканей и передачу наследственных признаков от родителей к потомкам.

3. Реализация наследственной информации (через транскрипцию). ДНК служит матрицей для синтеза молекул РНК. Этот процесс называется транскрипцией. Он является первым этапом "прочтения" генетической информации, когда данные с определенного участка ДНК (гена) копируются на молекулу-посредник — РНК.

Роль РНК:

РНК выступает в роли активного посредника между ДНК и местом синтеза белка (рибосомами). Существует несколько основных видов РНК:

1. Информационная РНК (иРНК или мРНК). Ее функция — перенести копию генетической информации (код) от ДНК из ядра клетки в цитоплазму к рибосомам.

2. Транспортная РНК (тРНК). Ее задача — "расшифровать" код, записанный в иРНК, и доставить к рибосоме соответствующую аминокислоту. Каждая тРНК специфична для определенной аминокислоты.

3. Рибосомная РНК (рРНК). Является структурным компонентом рибосом и играет каталитическую роль в процессе сборки белковой молекулы из аминокислот (трансляции).

Таким образом, ДНК — это постоянный архив информации, а РНК — это рабочая система, которая считывает, переносит и реализует эту информацию для поддержания всех биохимических процессов.

Ответ: ДНК хранит и передает по наследству генетическую информацию, являясь матрицей для синтеза РНК. РНК реализует эту информацию, участвуя в синтезе белка: иРНК копирует и переносит код, тРНК подносит аминокислоты, рРНК формирует рибосому. Синтезированные белки управляют всеми биохимическими процессами в организме человека.

Какова роль нуклеиновых кислот в регулировке механизма наследственности?

Нуклеиновые кислоты не только являются носителями наследственной информации, но и играют ключевую роль в регулировке механизма наследственности, то есть в контроле того, как, где и когда эта информация будет использована.

Материальная основа наследственности:

ДНК является физическим носителем генов. Последовательность нуклеотидов в ДНК определяет все наследственные признаки организма. Эта информация надежно сохраняется и точно копируется в процессе репликации, что обеспечивает ее передачу из поколения в поколение через половые клетки. Любые изменения в этой последовательности (мутации) могут приводить к изменению признаков и являются основой для наследственной изменчивости.

Регулировка проявления наследственных признаков:

Хотя все соматические клетки организма содержат одинаковый набор ДНК, они сильно различаются по строению и функциям (например, клетки мышц и нейроны). Это происходит потому, что в разных клетках активны ("экспрессируются") разные наборы генов. Регуляция экспрессии генов — это и есть регулировка механизма наследственности. Она происходит на нескольких уровнях:

1. Регуляция на уровне ДНК (транскрипционная). Этот уровень контроля определяет, будет ли ген вообще "прочитан". Специальные белки, называемые транскрипционными факторами, могут связываться с регуляторными участками ДНК, активируя или блокируя транскрипцию гена. Кроме того, химическая модификация ДНК (например, метилирование) может делать гены недоступными для считывания. Эти так называемые эпигенетические изменения также могут наследоваться, влияя на проявление признаков у потомков без изменения самой последовательности ДНК.

2. Регуляция на уровне РНК (посттранскрипционная). Даже после того, как информация с гена скопирована на иРНК, клетка может контролировать, сколько белка будет синтезировано. В этом процессе важную роль играют малые некодирующие РНК (например, микроРНК). Они могут связываться с молекулами иРНК и либо вызывать их разрушение, либо блокировать процесс трансляции на рибосоме. Это позволяет осуществлять тонкую настройку количества производимого белка и, следовательно, степени выраженности того или иного признака.

Ответ: Роль нуклеиновых кислот в регулировке наследственности двояка. Во-первых, ДНК является материальным носителем наследственной информации, обеспечивая ее хранение и передачу. Во-вторых, нуклеиновые кислоты участвуют в сложной системе контроля экспрессии генов: на уровне ДНК (через эпигенетические метки и взаимодействие с регуляторными белками) и на уровне РНК (малые РНК контролируют жизненный цикл иРНК), определяя, какие наследственные признаки будут реализованы в клетке.