III. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ И СИСТЕМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МАТЕРИИ 3 часть

Обоснование ответа. Шведский химик С. Аррениус показал, что скорость химической реакции V зависит от энергии активации:

где R — молярная газовая постоянная, Т — термодинамическая температура , К₀ — некоторая постоянная. Чтобы снизить порог начала реакции, обычно требуется уменьшить энергию активации, например с помощью катализа. Вещество-катализатор ослабляет химическую связь в исходных молеку­лах (уменьшает величину энергии активации Е_акт) и увеличивает скорость протекания химической реакции, причем сам катализатор не входит в состав конечных продуктов реакции. Однако в состав промежуточных соединений катализатор входить может, поэтому правильными являются первый и второй варианты ответа.

Правильными являются варианты ответа: 1) ослабления химической связи в исходных молекулах, 2) создания промежуточных соединений с участием катализатора.

Задание 16.5 (выберите один вариант ответа).

Экзотермической реакцией называется реакция, в которой ...

Варианты ответа:

1.Выделяется энергия.

2.Поглощается энергия.

3.Не выделяется и не поглощается энергия.

4.Реагенты не взаимодействуют.

Обоснование ответа. По определению экзотермической называется хи­мическая реакция с выделением энергии (тепла).

Правильным является вариант ответа: 1) выделяется энергия.

Задание 16.6 (выберите один вариант ответа).

Основными уровнями развития химического знания являются учения о составе, закономерностях химических процессов, эволюционная химия и ...

Варианты ответа:

1.Структурная химия.

2.Атомно-молекулярное учение.

3.Учение о периодичности свойств элементов и их соединений.

4.Учение о самоорганизации каталитических систем.

Обоснование ответа. Принято различать четыре концептуальных уров­ня в развитии химии: учение о составе, учение о структуре, учение о законо­мерностях химических процессов и учение об эволюционных процессах в химии. Таким образом, следует выбрать первый вариант ответа.

Правильным является вариант ответа: 1) структурная химия.

Задание 16.7 (выберите один вариант ответа).

Составьте иерархическую последовательность эволюции химических знаний.

А.Учение о составе.

Б. Учение о закономерностях химических процессов.

В.Эволюционная химия.

Г. Структурная химия.

В ар ианты ответа:

1.А-Г-Б-В.

2.А-Б-Г-В.

3.Г-А-Б-В.

4.Б-А-В-Г.

Обоснование ответа. Хронологическая последовательность концептуаль­ных уровней в химии приведена в обосновании ответа к предыдущему зада­нию. Таким образом, и в этом задании правильным является первый вари­ант ответа.

Правильной является последовательность: 1) А—Г—Б—В.

Задание 16.8 (выберите один вариант ответа).

Эндотермической химической реакцией называется реакция, при ко­торой ...

Варианты ответа:

1.Реагенты не взаимодействуют.

2.Выделяется энергия.

3.Поглощается энергия.

4.Не выделяется и не поглощается энергия.

Обоснование ответа. Реакция, которая сопровождается поглощением тепла, называется эндотермической.

Правильным является вариант ответа: 3) поглощается энергия.

17.

ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

17.1.Организация живой материи представляет собой сложную иерархическую систему. На нижнем уровне, который можно назвать атомно-молекулярным, наиболее интересным является то, что для построения биологического субстрата природа использует сравнительно небольшое число химических элементов. Это, прежде всего, так называемые органогены: водород Н, углерод С, азот N и кислород О. Помимо них, еще 14 химических элементов имеют существенное значение для жизни: фосфор Р, cepaS¹⁰, кальций Са, хлор С1, кобальт Со, медь Сu, иод I, железо Fe, магний Mg, марганец Мn, молибден Мо, калий К, натрий Na, цинк Zn.

17.2.Центральное место в построении живых систем занимает углерод С.Важ- нейшим свойством углерода является его способность образовывать прочные ковалентные связи друг с другом. В результате образуются длинные цепи,в том числе замкнутые, с бесконечно разнообразной структурой.

17.3.Свыше 90% всей массы живых клеток приходится на долю молекул одного типа, а именно воды Н₂0. Биохимическая роль этих молекул определяется способностью служить растворителем в химических реакциях.

17.4.Следующий уровень — уровень биологического субстрата — называется макромолекулярным. Живые системы построены из макромолекул (биополимеров) трех типов: полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты. Подробнее об этих молекулах будет идти речь в следующем разделе.

17.5.Фундаментальные свойства живого начинают проявляться с кле­точного уровня. Именно клетка является тем минимальным объектом живой природы, который является носителем жизненных функций. Любая клетка отгорожена от окружающей среды мембраной или клеточной стенкой и представляет собой, образно говоря, биохимический «завод» по производству новых клеток. «Конвейерами» по синтезу новых клеточных белков является специальные «автоматы», которые называются рибосомами. Эти компоненты клетки плавают прямо в цитоплазме. Энергетические станции клетки -«завода» расположены в митохондриях. «Склады» готовой продукции, специальные службы уборки «территории» находятся в аппарате Гольджи. «Командный пункт», центр управления процессами, инженерные и конст­рукторские отделы, информационное обеспечение — все это находится в кле­точном ядре.

17.6.Работу клетки можно описать так называемой центральной догмой (или основным постулатом) молекулярной биологии, в соответствии с кото­рой сначала в ядре формируется матричная (или информационная) РНК (мРНК или иРНК), которая копирует генетическую информацию, заложен­ную в ДНК. Этот процесс называется транскрипцией. Достаточно длинные цепи мРНК выходят из ядра в цитоплазму и встречаются с белковыми струк­турами — рибосомами, которые начинают двигаться гуськом вдоль цепи мРНК. Одновременно к рибосомам доставляются детали белков — амино­кислоты. Этим занимаются различные транспортные РНК (тРНК). Процесс синтеза белка на рибосомах называется трансляцией. Для будущей клетки недостаточно только сформировать новые белки, нужно передать ей и весь пакет информационной «документации». Поэтому в ядре происходит копи­рование (репликация) молекул ДНК (двойная спираль ДНК раскручивается, ее цепи расходятся и на каждой из них формируется комплементарная по­следовательность нуклеотидов).

17.7.На тканево-органном уровне клетки объединяются в ткани — сово­купность клеток с одинаковым типом организации и исполнительными функ­циями, а совместно функционирующие клетки разных тканей составляют органы. У человека и высших животных гистологи различают четыре основ­ных ткани: эпителиальную, мышечную, соединительную (включая кровь) и нервную.

17.8.На Земле существует огромное разнообразие особей одноклеточных и многоклеточных животных, растений и других организмов. Вне особей жизни нет! Одна особь от другой отличается системой признаков, которая называется фенотипом. Информация о фенотипе организма закодирована в генах, представляющих собой особые функциональные единицы ДНК. Сово­купность всех генов организма называется генотипом.

17.9.Основные стадии онтогенеза — индивидуального развития организ­ма от оплодотворения до смерти: эмбриональная (дробление, гаструляция и первичный органогенез) и постэмбриональная. Цепочка организмов от роди­телей к детям имеет длинную историю, причем в.силу изменчивости генов организмы на протяжении своей истории меняют свой внешний вид и другие параметры фенотипа. Этот исторический путь организмов называется филоге­незом. Биогенетический закон: онтогенез всякого организма есть краткое повторение (рекапитуляция) филогенеза данного вида (Э. Геккель, 1866).

17.10.Биологический вид представляет собой целостную биологическую макросистему морфологически и физиологически сходных особей, способ­ных скрещиваться друг с другом, давая плодовитое потомство. Вид распада­ется на более мелкие естественные группировки особей — популяции, пред­ставляющие собой население отдельных относительно небольших участков в пределах зоны распространения (ареала) данного вида. Все процессы, веду­щие к каким бы то ни было изменениям вида, начинаются на уровне видовых популяций. Эти процессы преобразования популяционных генофондов называется микроэволюцией.

17.11.В реальности ареалы различных биологических видов пересекаются, что позволяет выделить следующий иерархический уровень организации живой материи — биоценотический. Биоценоз — это совокупность растений, животных и микроорганизмов, длительное время населяющих участок суши или водоема и связанных определенными отношениями между собой (биотическими связями).

17.12.Биогеоценоз (или экосистема) — исторически сложившееся сообщество организмов разных видов (биоценоз), тесно связанных между собой и окружающей их неживой природой (биотоп) обменом веществ, энергии и формации, так что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени.

17.13.Биосфера — экологическая система планетарного масштаба (живая мегасистема), обладающая такими фундаментальными функциями живого, как самовоспроизведение, устойчивость, саморегуляция и способность к эволюции. Занимает верхнюю твердую оболочку Земли (литосферу), гидросферу и нижнюю часть газовой оболочки (атмосферы).

17.14.Основные функции живого: метаболизм (обмен веществ ), раздражимость, адаптация, самовоспроизведение. Путем обмена веществ, энергии нформации с окружающей средой живая материя обеспечивает поддержание относительно низкого значения энтропии, высочайшего порядка в организации и функциональной согласованности. Способность воспринимать внеш- нее и внутренние воздействия (раздражимость) и адекватно на них реагировать (адаптироваться) позволяет объектам живой природы поддерживать гомеостаз и относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней структуры и устойчивость основных физиологических функций.

17.15.Жизнь стремится сохранить себя на более высоком иерархическом уровне за счет самозамены на более низком уровне. И в этом случае действуют те же адаптивные механизмы, которые проявляются на монобиологическом уровне. С одной стороны, новые объекты должны быть близки к тем, которых они заменяют, и это обеспечивается наследственностью при самовоспроизведении объектов. С другой — новые объекты должны гибко следовать за изменениями внешней среды, что невозможно без механизмов изменчивости при самовопроизведении.

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 17.1 (выберите один вариант ответа).

Совокупность организмов различных видов сложности со всеми фактора­ми конкретной среды их обитания образует ... уровень организации живой материи.

Варианты ответа:

1.Организменный.

2.Биогеоценотический.

3.Популяционно-видовой.

4.Молекулярно-генетический.

Обоснование ответа. При выборе ответа на это задание следует вспом­нить определение биогеоценоза (или экосистемы) — исторически сложив­шееся сообщество организмов разных видов (биоценоз), тесно связанных ме­жду собой и окружающей их неживой природой (биотоп) обменом веществ, энергии и информации.

Правильным является вариант ответа: 2) биогеоценотический.

Задание 17.2 (выберите варианты согласно тексту задания).

Установите соответствие между свойством живого и проявлением этого свойства в живом организме:

1.Обмен веществ и энергии.

2.Способность к самовоспроизведению.

3.Гомеостаз.

Варианты ответа:

А.Живые организмы способны поддерживать внутри себя определенное стационарное состояние даже в условиях значительных изменений внешней среды.

Б. В клетке существует молекулярная самовосстанавливающаяся систе­ма линейного кодирования.

В.Любая составная часть организма имеет специальное назначение и вы­полняет строго определенную функцию.

Г. Фотосинтезирующие клетки растений улавливают энергию солнечного излучения и расходуют ее на превращение углекислого газа и воды в углеводы.

Обоснование ответа. Обмен веществ и энергии (метаболизм) является одним из основных свойств любой живой системы. Именно благодаря мета­болизму живая система способна поддерживать свой высокий структурный порядок и согласованность в выполнении функций. Конкретным проявле­нием метаболизма являются многочисленные биохимические реакции, в том числе и реакции фотосинтеза (1 — Г). Способность к самовоспроизведению невозможна без механизма наследственности, т. е. кодирования информа­ции о старой системе и перенесения ее на новую систему. Этот механизм в живой природе реализуется на молекулярном уровне (2 — Б). Гомеостаз по­зволяет живой системе «подстраивать» себя под изменения окружающей сре­ды, а также определенным образом «подстраивать» среду под изменения внут­ри системы. В обоих случаях целью гомеостаза является поддержание со­стояния системы на оптимальном уровне (3 — А).

Правильным является соответствие: 1 — Г; 2 — Б; 3 — А.

Задание 17.3 (выберите один вариант ответа).

Биологическая микросистема охватывает уровни ...

Варианты ответа:

1.Организменный.

2.Тканевый и органный.

3.Биоценотический.

4.Молекулярный и клеточный.

Обоснование ответа. Из предложенных вариантов ответа к объектам микромира можно отнести только молекулы и (с определенной натяжкой) клетку. Остальные варианты указывают на макроскопические объекты.

Правильным является вариант ответа: 4) молекулярный и клеточный.

Задание 17.4 (выберите один вариант ответа).

Элементарной единицей живого является ...

Варианты ответа:

1.Клеточная органелла.

2.Клетка.

3.Вирус.

4.Белок.

Обоснование ответа. Несмотря на то, что субстратом живого являются макромолекулы — белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, сами по себе они не проявляют функций живой материи — метаболизм, раздражимость, адаптация, самовоспроизведение и т. д. Эти функции возникают только на уровне клетки. Что касается вирусов, то эти доклеточные формы организации макромолекул являются как бы «переходными мостиками», связывающими в единое целое мир живых организмов с безжизненным органическим веществом.

Правильным является вариант ответа: 2) клетка.

Задание 17.5 (выберите варианты согласно тексту задания).

Установите соответствие между особенностями атома углерода и вытекающими из них свойствами органических молекул:

1.Способность атомов углерода связываться друг с другом различными способами.

2.Образование лабильных, относительно непрочных связей с кислородом, азотом, серой, фосфором.

3.Способность образовывать высокомолекулярные соединения .

Варианты ответа:

А.Образование функциональных групп, обусловливающих химическую активность органических молекул.

Б. Высокая прочность связей в органических молекулах, приводящая к малой химической активности.

В.Образование надмолекулярных структур, которые определяют функциональную активность биополимеров.

Г. Многообразие органических молекул.

Обоснование ответа. Способность атомов углерода связываться друг с другом различными способами обусловливает многообразие органических веществ (1 — Г). Образование лабильных, относительно непрочных связей с кислородом, азотом, серой, фосфором приводит к образованию функциональных групп, обусловливающих химическую активность органических молекул (2 — А). Способность образовывать высокомолекулярные соединения приводит к образованию надмолекулярных структур, которые определяют функциональную активность биополимеров (3 — В).

Правильным является соответствие: 1 — Г; 2 — А; 3 — В.

Задание 17.6 (выберите один вариант ответа).

Способность воды растворять ионные вещества и таким образом обеспе­чивать жизнедеятельность клетки обусловлена тем, что ...

Варианты ответа:

1.Атомы в молекулах воды соединены ионной связью.

2.Молекулы воды сильно полярны.

3.Молекулы воды содержат кислород.

4.Вода всегда содержит ионы.

Обоснование ответа. Структура молекулы воды такова, что оба атома водорода располагаются по одну сторону от более крупного атома кислорода, что приводит к сильной электрической поляризации молекулы воды: «плю­сы» и «минусы» в молекуле смещены друг относительно друга. Это позволя­ет воде быть очень хорошим растворителем. Электрические диполи молекул воды как бы разрывают молекулы других веществ, и ионы растворенного вещества легко перемещаются в растворе.

Правильным является вариант ответа: 2) молекулы воды сильно полярны.

Задание 17.7 (выберите один вариант ответа).

Ферментативный процесс, посредством которого на молекуле ДНК обра­зуется молекула РНК, комплементарная небольшому участку одной из по- линуклеотидных цепей ДНК, называется ...

Варианты ответа:

1. Транскрипция.

2. Трансляция.

3. Репарация.

4. Редупликация.

Обоснование ответа. В соответствии с основным постулатом молекуляр­ной биологии сначала в ядре формируется матричная (или информацион­ная) РНК (мРНК), которая копирует генетическую информацию, заложен­ную в ДНК. Этот процесс называется транскрипцией.

Правильным является вариант ответа: 1) транскрипция.

Задание 17.8 (выберите один вариант ответа).

Процесс, посредством которого происходит сборка полипептидной цепи, называется ...

Варианты ответа:

1.Трансляция.

2.Транскрипция.

3. Редупликация.

4. Репарация.

Обоснование ответа. После того как произошла транскрипция и в ядре сформировалась мРНК, последняя выходит из ядра в цитоплазму и встреча­ется с белковыми структурами — рибосомами, которые начинают двигаться гуськом вдоль цепи мРНК. Одновременно к рибосомам доставляются детали белков — аминокислоты. Процесс синтеза белка на рибосомах называется трансляцией.

Правильным является вариант ответа: 1) трансляция.

Задание 17.9 (выберите один вариант ответа).

В процессе биохимической реакции, называемой транскрипция, образуется химическое соединение ...

Варианты ответа:

1. иРНК.

2. Белок.

3.ДНК.

4. Полисахарид.

Обоснование ответа. В соответствии с основным постулатом молекулярной. биологии, в ядре формируется матричная (или информационная) РНК (мРНК или иРНК), которая копирует генетическую информацию, заложенную в ДНК. Этот процесс называется транскрипцией.

Правильным является вариант ответа: 1) иРНК.

Задание 17.10 (выберите один вариант ответа).

Нуклеиновая кислота, которая перемещает аминокислоты из цитоплазмы в рибосому, — это ...

Ва р и а н т ы ответа:

1.тРНК.

2. иРНК.

3.ДНК.

4. рРНК.

Обоснование ответа. Выйдя из ядра в цитоплазму, достаточно длинные цепи мРНК встречаются с белковыми структурами — рибосомами, которые начинают двигаться гуськом вдоль цепи мРНК. Одновременно к рибосомам доставляются детали белков — аминокислоты. Этим занимаются различные транспортные РНК (тРНК).

Правильным является вариант ответа: 1) тРНК.

18.

ПРИНЦИПЫ ВОСПРОИЗВОДСТВА ЖИВЫХ СИСТЕМ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

18.1.Основными разновидностями биополимеров являются полисахариды,

белки и нуклеиновые кислоты. Полисахариды — это сравнительно простые биополимеры, построенные из идентичных повторяющихся структур­ных единиц, в роли которых выступают либо простые углеводы (глюкоза, фруктоза и т. п.), либо более сложные молекулы. Именно полисахаридами явлются широко распространенные в природе крахмал, гликоген, целлюлоза. Крахмал и гликоген представляют собой энергетический резерв клеток растений и животных. Целлюлоза — это тот материал, из которого построены прочные оболочки растительных клеток.

18.2.Белки — главные «труженики» клетки — это природные биополимеры, построенные из остатков 20 аминокислот. В состав макромолекул белков может входить от нескольких десятков до сотен тысяч аминокислотных остатков, причем свойства белка существенно зависят именно от порядка, в котором располагаются эти остатки друг за другом. Поэтому очевидно, что число возможных белков практически неограничено.

18.3.Структуру белковой молекулы, поддерживаемую ковалентными связями между аминокислотными остатками, называют первичной. Други­ми словами, первичная структура белка определяется просто последователь­ностью аминокислотных остатков. Эти остатки могут вполне определенным образом размещаться в пространстве, образуя вторичную структуру. Наибо­лее характерной вторичной структурой является а-спираль, когда амино­кислотные цепочки как бы образуют резьбу винта. Одним из самых удиви­тельных свойств макромолекул является то, что а-спирали с левой и правой «резьбой» встречаются в живой природе с существенно разной вероятностью: макромолекул, «закрученных» вправо, почти нет. Асимметрию биологиче­ских веществ относительно зеркального отражения обнаружил в 1848 году великий французский ученый JI. Пастер. Впоследствии выяснилось, что эта асимметрия присуща не только макромолекулам (белкам, нуклеиновым ки­слотам), но и организмам в целом.

18.4.Наиболее сложные и тонкие особенности структуры, отличающие один белок от другого, связаны с пространственной организацией белка, которую называют третичной структурой. Фактически речь идет о том, что спиралевидные цепочки аминокислотных остатков свернуты в нечто, напоминающее клубок ниток. В результате довольно длинные цепочки за­нимают сравнительно небольшой объем в пространстве. Характер сверты­вания в клубок отнюдь не случаен. Напротив, он однозначно определен для каждого белка. Именно благодаря третичной структуре белок спосо­бен выполнять свои уникальные каталитические, ферментативные функ­ции, когда в результате целенаправленного захватывания реагентов осу­ществляется их синтез в сложные химические соединения, сравнимые по сложности с самим белком. Ни одна из химических реакций, осуществ­ляемых белками, не может происходить обычным образом. Кроме третич­ной структуры белок может иметь четвертичную структуру, когда имеет место структурная связь между двумя или несколькими белками. Факти­чески речь идет об объединении нескольких «клубков» из полипептидных цепочек.

18.5.Одна из основных «аксиом» биологии утверждает, что наследст­венная информация о структуре и функциях биологического субстрата пе­редается из поколения в поколение матричным путем, а носителями этой информации являются нуклеиновые кислоты (полинуклеотиды). Эти био­полимеры на первый взгляд проще, чем белки. «Алфавит» нуклеиновых кислот состоит всего из четырех «букв», в роли которых выступают нук­леотиды — сахара-пентозы, к которым присоединено одно из пяти азоти­стых оснований: гуанин (Г), аденин (А), цитозин (Ц), тимин (Т) и уранил (У). В рибонуклеиновой кислоте (РНК) сахаром является углевод рибоза (С₅Н₁₀О₅), а в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) — углевод дезокси- рибоза (С₅Н₁₀О₄). Три из указанных азотистых основания — Г, А и Ц — входят в состав и РНК, и ДНК. Четвертое азотистое основание в этих кисло­тах разное — Т входит только в ДНК, а У — только в РНК. Связываются звенья нуклеотидов фосфодиэфирными связями остатка фосфорной кислоты Н₃Р0₄. Относительные молекулярные массы нуклеиновых кислот достигают значений 1 500 000-2 000 000 и более.

18.6.Вторичная структура ДНК была установлена методами рентгено- структурного анализа в 1953 году Р. Франклин, М. Уилкинсом, Д. Уотсоном и Ф. Криком. Оказалось, что ДНК образуют спирально закрученные нити, причем азотистое основание одной нити ДНК связано водородными связями с определенным основанием другой нити: аденин может быть связан только амином, а цитозин — только с гуанином. Такие связи называются комплементарными (дополнительными). Отсюда следует, что порядок расположения оснований в одной нити однозначно определяет порядок в другой нити. Именно с этим связано важнейшее свойство ДНК — способность к самовоспроизведению (репликации). РНК не имеет двойной спиральной структуры и построена как одна из нитей ДНК. Различают рибосомную (рРНК), матричную (мРНК) и транспортную (тРНК). Они отличаются теми ролями, которые играют в клетках.

18.7.Что же означают последовательности нуклеотидов в нуклеиновых кислотах? Каждые три нуклеотида (их называют триплетами или кодонами ) кодируют ту или иную аминокислоту в белке. Например, последовательность УЦГ «дает сигнал» на синтез аминокислоты серии. Сразу возникает вопpoc: сколько различных троек можно получить из четырех «букв»? Легко сообразить, что таких троек может быть 4³ = 64. Но в образовании белков может участвовать всего 20 аминокислотных остатков, значит, некоторые из них можно кодировать разными тройками, что и наблюдается в природе, например, лейцин, серин, аргинин кодируются шестью тройками, пролин, валин и глицин — четырьмя и т. д. Это свойство триплетного генетического кода называется вырожденностъю или избыточностью. Следует также отметить, что для всех живых организмов кодирование белков происходит одинаково (универсальность кодирования). В то же время последовательности клеотидов в ДНК не могут быть считаны иначе, чем одним-единственным способом (неперекрываемость кодонов).

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 18.1 (выберите один вариант ответа).

Основные биологические макромолекулы — это ...

Варианты ответов:

1.Аллели и гены.

2.Аминокислоты и нуклеотиды.

3.Вода и минеральные соли.

4.Белки и нуклеиновые кислоты.

Обоснование ответа. Специфическим субстратом живых систем являются макромолекулы биополимеров, к которым относятся белки, нуклеиновыe кислоты и полисахариды.

Правильным является вариант ответа: 4) белки и нуклеиновые кислоты.

Задание 18.2 (выберите варианты согласно указанной последовательности).

Одна из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТГЦА. Исхо­дя из принципа комплементарности, установите последовательность нуклео­тидов в другой цепи ДНК:

Варианты ответа:

4 Тимин (Т).

1 Аденин (А).,

2 Цитозин (Ц).

3Гуанин (Г).

Обоснование ответа. Как было указано выше в основных сведениях, в цепях ДНК аденин может быть связан только с тимином, а цитозин — толь­ко с гуанином. Такие связи называются комплементарными (дополнитель­ными). Это правило и позволяет записать правильную последовательность нуклеотидов во второй цепи ДНК: А-Ц-Г-Т.

Правильной является последовательность: 1 — А; 2 — Ц; 3 — Г; 4 — Т.

Задание 18.3 (выберите один вариант ответа).

Высокомолекулярные органические соединения, построенные из остат­ков аминокислот, — это ...

Варианты ответа:

1.Нуклеиновые кислоты.

2.Липиды.

3.Белки.

4.Углеводы.

Обоснование ответа. Из остатков 20 аминокислот построены полипептидные цепи белков.

Правильным является вариант ответа: 3) белки.

Задание 18.4 (выберите один вариант ответа).

Установите соответствие между структурой биополимера и функцией, которая связана с ней:

1.Первичная структура белка.

2.Комплементарность цепей вторичной структуры ДНК.

3.Надмолекулярная структура белка.

Варианты ответа:

А.Определяет специфические биологические функции белковой моле­кулы.

Б. Носитель конкретной биологической информации.

В.Обеспечивает хранение и передачу наследственной информации.

Обоснование ответа. Первичная структура белка — последовательность

аминокислотных остатков — определяет конкретную биологическую ин­формацию о строении белка. Последующие (надмолекулярные) структуры белка — вторичная, третичная, четвертичная — связаны со специфической биологической функцией данной белковой молекулы, т. е. с тем, какие белки будут синтезированы данной молекулой. Хранение и передача наследственной информации обеспечивается комплементарной структурой двойной спирали ДНК.

Правильным является соответствие: 1 — Б; 2 — В; 3 — А.

Задание 18.5 (выберите один вариант ответа).

Белок состоит из 90 аминокислот. Число нуклеотидов одной полинуклеотидной цепи ДНК, шифрующих последовательность аминокислот в этом белке, равно...

Варианты ответа:

1. 270.

2. 30.

3. 90.

4. 360.

Обоснование ответа. Каждые три нуклеотида в нуклеиновой кислоте (их называют триплетами или кодонами) кодируют ту или иную аминокислоту в белке. Поэтому если требуется закодировать 90 аминокислот, то необходимо 90 х 3 = 270 нуклеотидов.

Правильным является вариант ответа: 1) 270.

Задание 18.6 (выберите один вариант ответа).

Нуклеиновая кислота, которая содержит генетическую информацию о последовательности аминокислот в полипептидных цепях и определяет структуру белков, называется...

Варианты ответа:

1. Дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК).

2. Рибонуклеиновой кислотой (РНК).

3. Аденозинтрофосфатом (АТФ).

4. Аденозиндифосфатом (АДФ).

Обоснование ответа. Генетическую информацию о последовательности аминокислот в белках содержат нити двойной спирали ДНК.

Правильным является вариант ответа: 1) дезоксирибонуклеиновой ки­оты (ДНК).