Номер 1, страница 92, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Сравните РНК и ДНК:

а) по строению нуклеотидов;

б) по строению полинуклеотидной цепи;

в) по выполняемой функции в процессе биосинтеза белка.

а) по строению нуклеотидов

Нуклеотиды ДНК и РНК являются мономерами нуклеиновых кислот и имеют схожий план строения, состоя из трех компонентов: азотистого основания, пятиуглеродного сахара (пентозы) и остатка фосфорной кислоты. Однако между ними есть существенные различия.

Общие черты:

- Наличие остатка фосфорной кислоты.

- Наличие трех одинаковых азотистых оснований: аденина (А), гуанина (Г) и цитозина (Ц).

Различия:

1. Сахар: В состав нуклеотидов ДНК входит дезоксирибоза ($C_5H_{10}O_4$), а в состав нуклеотидов РНК — рибоза ($C_5H_{10}O_5$). У дезоксирибозы у второго атома углерода в цикле отсутствует гидроксильная группа (-OH), которая есть у рибозы.

2. Азотистое основание: В ДНК в качестве четвертого основания выступает тимин (Т), а в РНК его место занимает урацил (У).

Ответ: Нуклеотиды ДНК и РНК различаются по двум из трех компонентов: ДНК содержит сахар дезоксирибозу и азотистое основание тимин, в то время как РНК содержит сахар рибозу и азотистое основание урацил. Аденин, гуанин, цитозин и остаток фосфорной кислоты у них общие.

б) по строению полинуклеотидной цепи

Полинуклеотидные цепи ДНК и РНК также имеют ряд ключевых структурных отличий.

ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота):

- Представляет собой двухцепочечную молекулу.

- Две цепи закручены одна вокруг другой, образуя правую двойную спираль.

- Цепи в спирали антипараллельны, то есть направлены в противоположные стороны (одна цепь имеет направление 5'→3', а вторая — 3'→5').

- Цепи соединены между собой водородными связями по принципу комплементарности: аденин (А) всегда соединяется с тимином (Т) двумя водородными связями, а гуанин (Г) — с цитозином (Ц) тремя водородными связями.

РНК (Рибонуклеиновая кислота):

- Как правило, является одноцепочечной молекулой.

- Молекулы РНК значительно короче молекул ДНК.

- Одиночная цепь РНК может образовывать вторичные структуры (шпильки, петли) за счет комплементарного спаривания оснований на отдельных участках той же самой цепи (А с У, Г с Ц). Это приводит к формированию сложных третичных структур, особенно у тРНК и рРНК.

Ответ: Основное различие заключается в том, что ДНК — это, как правило, длинная двухцепочечная спираль, а РНК — более короткая одноцепочечная молекула, способная к формированию сложных пространственных структур. Принцип комплементарности в ДНК: А-Т, Г-Ц; в РНК: А-У, Г-Ц.

в) по выполняемой функции в процессе биосинтеза белка

В процессе биосинтеза белка ДНК и РНК выполняют принципиально разные, но взаимосвязанные роли.

Роль ДНК:

- ДНК является хранителем всей генетической информации в клетке. Она содержит гены — участки, кодирующие последовательность аминокислот в белках.

- В биосинтезе белка ДНК выполняет пассивную, но фундаментальную роль. Она служит матрицей для синтеза молекул информационной РНК (иРНК) в процессе транскрипции.

- ДНК не покидает ядро (у эукариот) и напрямую не участвует в сборке белка на рибосомах, тем самым обеспечивая сохранность и защиту генетического материала.

Роль РНК:

- РНК выступает в качестве активного посредника и исполнителя в процессе биосинтеза белка. Существует несколько типов РНК, каждый со своей функцией:

- Информационная (матричная) РНК (иРНК): Копирует информацию с гена ДНК (транскрипция) и переносит её из ядра к рибосомам. Последовательность нуклеотидов иРНК служит матрицей для сборки полипептидной цепи (трансляция).

- Транспортная РНК (тРНК): Распознает определенный кодон (триплет нуклеотидов) на иРНК и доставляет к рибосоме соответствующую ему аминокислоту.

- Рибосомная РНК (рРНК): Является структурным и каталитическим компонентом рибосом — "фабрик" по синтезу белка. рРНК участвует в связывании рибосомы с иРНК и катализирует образование пептидных связей между аминокислотами.

Ответ: В биосинтезе белка ДНК является носителем и хранителем исходной генетической информации (чертежом), а различные виды РНК выполняют рабочие функции: иРНК — переносчик информации, тРНК — доставщик аминокислот, рРНК — структурный и каталитический элемент рибосомы.