Номер 1, страница 187 - 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 белков.

а) по строению нуклеотидов

Нуклеотиды как ДНК, так и РНК являются мономерами нуклеиновых кислот и имеют схожий план строения. Каждый нуклеотид состоит из трёх компонентов: азотистого основания, пятиуглеродного сахара (пентозы) и остатка фосфорной кислоты.

Однако существуют ключевые различия в строении нуклеотидов ДНК и РНК:

1. Сахар (пентоза): в состав нуклеотидов ДНК входит сахар дезоксирибоза ($C_5H_{10}O_4$), а в состав нуклеотидов РНК — рибоза ($C_5H_{10}O_5$). Отличие дезоксирибозы в том, что у второго атома углерода в её кольце отсутствует гидроксильная группа (-OH), которая есть у рибозы.

2. Азотистые основания: три из четырёх азотистых оснований у ДНК и РНК являются общими — это аденин (А), гуанин (Г) и цитозин (Ц). Четвёртое основание у них различается: в ДНК это тимин (Т), а в РНК — урацил (У).

Таким образом, в ДНК встречаются нуклеотиды А, Г, Ц, Т, а в РНК — А, Г, Ц, У.

Ответ: Нуклеотиды ДНК и РНК различаются по двум компонентам: в ДНК содержится сахар дезоксирибоза и азотистое основание тимин, в то время как в РНК — сахар рибоза и азотистое основание урацил. Остальные компоненты (аденин, гуанин, цитозин и остаток фосфорной кислоты) у них общие.

б) по строению полинуклеотидной цепи

Полинуклеотидные цепи ДНК и РНК также имеют существенные структурные различия.

Молекула ДНК в подавляющем большинстве случаев представляет собой двойную спираль. Она состоит из двух полинуклеотидных цепей, которые закручены друг вокруг друга. Эти цепи соединены водородными связями между азотистыми основаниями по принципу комплементарности: аденин (А) всегда соединяется с тимином (Т) двумя водородными связями, а гуанин (Г) — с цитозином (Ц) тремя водородными связями. Цепи в молекуле ДНК антипараллельны, то есть направлены в противоположные стороны.

Молекула РНК, в отличие от ДНК, как правило, является одноцепочечной. Это одиночная полинуклеотидная цепь, которая значительно короче цепей ДНК. Хотя РНК и является одноцепочечной, её отдельные участки могут сворачиваться и образовывать двухцепочечные фрагменты за счёт комплементарных взаимодействий между основаниями (А с У, Г с Ц) внутри той же самой цепи. Это приводит к образованию сложных вторичных и третичных структур (например, у тРНК и рРНК).

Ответ: Главное различие в строении полинуклеотидной цепи заключается в том, что ДНК — это двухцепочечная молекула, закрученная в спираль, а РНК — как правило, одноцепочечная молекула.

в) по выполняемой функции в процессе биосинтеза белков

В процессе биосинтеза белков ДНК и РНК выполняют принципиально разные, но взаимосвязанные функции.

Функция ДНК: Молекула ДНК является хранителем всей генетической информации организма. Она содержит гены — участки, в которых закодирована последовательность аминокислот для всех белков клетки. В процессе биосинтеза белка ДНК не участвует напрямую в сборке полипептидной цепи. Её роль заключается в том, чтобы служить матрицей (шаблоном) для синтеза молекулы информационной РНК (иРНК) в ходе процесса, называемого транскрипцией. Таким образом, ДНК — это "чертёж" или "первоисточник" информации.

Функция РНК: Молекулы РНК являются непосредственными участниками и исполнителями в процессе синтеза белка. Существует три основных типа РНК, каждый со своей уникальной ролью:

1. Информационная (матричная) РНК (иРНК): Копирует генетическую информацию с участка ДНК (гена) и переносит её из ядра клетки к рибосомам — месту синтеза белка.

2. Транспортная РНК (тРНК): Распознаёт кодоны (тройки нуклеотидов) на иРНК и доставляет к рибосоме соответствующие им аминокислоты.

3. Рибосомная РНК (рРНК): Является структурным и каталитическим компонентом рибосом, обеспечивая правильное считывание информации с иРНК и сборку аминокислот в полипептидную цепь.

Ответ: В биосинтезе белка ДНК выполняет функцию хранения и передачи генетической информации, служа матрицей для синтеза РНК. Молекулы РНК (иРНК, тРНК, рРНК) выполняют функции "посредников" и "исполнителей": они переносят информацию от ДНК к месту синтеза, доставляют аминокислоты и участвуют в сборке белковой молекулы на рибосоме.