Главная >> Химия 10 класс. ГДЗ. Габриелян. Базовый уровень

Глава 2. Кислород- и азотсодержащие органические соединения и их природные источники

Нуклеиновые кислоты. Ответы

Ответ на вопрос 1

Нуклеиновые кислоты — высокомолекулярные соединения, мономерами которых являются нуклеотиды, обеспечивающие передачу наследственных свойств организмов. Различают 2 типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК).

Ответ на вопрос 2

Нуклеотид — трехзвенное соединение, состоящее из азотистого основания, связанного с углеводом и остатком фосфорной кислоты.

Нуклеотиды ДНК образованы одним из следующих азотистых оснований: аденин, гуанин, тимин, цитозин; в качестве углевода входит дезоксирибоза. Нуклеотиды РНК образованы одним из следующих азотистых оснований: аденин, гуанин, урацил, цитозин; в качестве углевода — рибоза.

Ответ на вопрос 3

Ответ на вопрос 4

Существуют 3 вида РНК:

1) Информационная РНК кодирует наследственную информацию с ДНК и переносит ее к месту сборки белка.
2) Транспортная РНК присоединяет и переносит аминокислоты к месту сборки белка.
3) Рибосомная РНК входит в состав рибосом.

Во всех живых организмах 98% химического состава приходится на 4 элемента: углерод, кислород, азот и водород, все живые организмы построены из сложных органических молекул биополимеров: нуклеиновых кислот, белков, углеводов, жиров. Нуклеиновые кислоты и белки обеспечивают функции самовоспроизведения и самоподдержания, однако ни одно из них не является носителем жизни, т.к. они не способны к саморепродукции, для этого необходим целостный комплекс веществ, которым является клетка.

Ответ на вопрос 5

Вариант решения отсутствует

Ответ на вопрос 6

А—Ц—Г—Г—Т—А—А—Ц—Г—Т

Т—Г—Ц—Ц—А—Т—Т—Г—Ц—А

Ответ на вопрос 7

Биотехнология — биологическая наука, изучающая использование живых организмов и биологических процессов в производстве. Она широко используется в пищевой (хлебопечение, сыроделие, пивоварение) и фармацевтической промышленности (получение антибиотиков, витаминов), очистки вод и т.п. Научный этап развития биотехнологии начался в 70-х годах XIX века с открытием Л. Пастером процесса брожения. В настоящее время прогресс в данной области тесно связан с применением методов генной и клеточной инженерии.

Прогресс биотехнологии позволил совершить прорыв в таких отраслях человеческой деятельности, как селекция, сельское хозяйство, медицина, фармация, поскольку ученые получили возможности не только для изменения свойств организмов, но и для ускорения процесса их создания. Так, введение в растения бактериальных генов устойчивости к поеданию насекомыми и поражению вирусами, а также способных расти на бедных или загрязненных почвах способствует разрешению продовольственной проблемы, особенно в странах с быстрорастущим населением. Кроме того, культивирование клеток растений на фоне высоких концентраций солей и других соединений позволяет сократить сроки выведения новых сортов важнейших сельскохозяйственных культур до 1-2 лет.

Клонирование животных, особенно с генетически измененными признаками, с одной стороны позволяет вывести более продуктивные породы и добиться их быстрого размножения, однако этот процесс пока еще слишком трудоемок и дорог, чтобы применяться в промышленном масштабе.

Трансформация бактерий позволила уже в начале 80-х годов XX века получать биологически активные вещества — инсулин, соматотропный гормон, интерферон, а также создать новые штаммы микроорганизмов, предназначенных для очистки сточных вод, ликвидации нефтяных разливов и т.д., путем селекции выведены также и формы бактерий, с помощью которых получают антибиотики, извлекают цветные металлы.

В будущем возможно использование клонирования в сочетании с другими отраслями биотехнологии не только для размножения растений, микроорганизмов и грибов, но и для восстановления исчезнувших видов животных, возобновления природных популяций исчезающих видов. Однако для этого необходимо вначале создать генные банки, т.к. ДНК довольно быстро подвергается разрушению в окружающей среде.

Ответ на вопрос 8

Генная инженерия — отрасль молекулярной биологии и генетики, задачей которой является конструирование генетических структур по заранее намеченному плану, создание организмов с новой генетической программой. Во многих случаях это сводится к переносу необходимых генов от одного вида живых организмов к другому, зачастую очень далекому по происхождению. Так, введение в растения бактериальных генов устойчивости к поеданию насекомыми и поражению вирусами, а также способных расти на бедных или загрязненных почвах способствует решению продовольственной проблемы, особенно в странах с быстрорастущим населением.

Однако применение генных технологий в создании новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов вызывает и некоторые опасения, поскольку их попадание в окружающую среду может вызвать неконтролируемое распространение, например генов рака, и привести к необратимым последствиям для жизни и здоровья человека, особую опасность представляет внесение новых генов в сбалансированный геном, откуда они могут быть исключены в любой момент, что может привести к появлению каких-либо вирусоподобных организмов. А опыление пыльцой трансгенных растений генетически не модифицированных сортов и видов может стимулировать появление сверхустойчивых к химическим и биологическим средствам борьбы с сорняками.

Ответ на вопрос 9

Полученные в результате переноса генов организмы называются генетически модифицированными или трансгенными.

Переносу генов предшествует кропотливая работа по выявлению нового гена в геноме организма-донора и его выделению. Затем необходимо встроить данный участок молекулы ДНК в переносчик ДНК (обычно используются ДНК плазмид или бактериофаги). Процесс введения вектора новой ДНК в клетку хозяина называется транформацией.

Трансгенный организм — живой организм, в геном которого искусственно введен ген другого организма.

Ген вводится в геном хозяина в форме так называемой «генетической конструкции» — последовательности ДНК, несущей участок, кодирующий белок, и регуляторные элементы, а также в некоторых случаях элементы, обеспечивающие специфическое встраивание в геном. Генетическая конструкция может нести несколько генов.

Целью создания трансгенных организмов является получение организма с новыми свойствами. Клетки трансгенного организма производят белок, ген которого был внедрен в геном. Новый белок могут производить все клетки либо определенные клеточные типы.

Создание трансгенных организмов используют:

• в научном эксперименте для развития технологии создания трансгенных организмов, для изучения роли определенных генов и белков, для изучения многих биологических процессов; огромное значение в научном эксперименте полу- чили трансгенные организмы с маркерными генами (продукты этих генов с легкостью определяются приборами, так легко можно определить происхождение клеток, их судьбу в организме и т. д );
• в сельском хозяйстве для получения новых сортов растений и пород животных;
• в биотехнологическом производстве плазмид и белков.

В настоящее время получено большое количество штаммов трансгенных бактерий, линий трансгенных животных и растений.

С научной точки зрения употребление трансгенных продуктов может быть очень опасно. Некоторые ученые считают, что никакая насильственная вставка гена в уже сложившийся геном не может пройти бесследно. До сих пор не существует надежных методов для определения последствий употребления генно-модифицированных продуктов человеком. Ученые опасаются, что многие негативные эффекты могут проявиться лишь через поколения.

Например, они приписывают увеличение форм аллергии к последствиям употребления генно-модифицированных продуктов. Также они опасаются того, что встроенный ген может перейти из генно-модифицированного продукта в микрофлору кишечника и сделать ее нечувствительной к антибиотикам. А это повод для распространения новых болезнетворных бактерий.

Однако другие ученые считают, что нет реальных поводов для беспокойства, а указанные факты могут объясняться и другими причинами. Они приводят в пример другие страны (Индия, Китай, США), где трансгенные продукты давно используются в пищу и не принесли ожидаемых негативных последствий, и считают шумиху вокруг этого вопроса политико-экономическим интересом.

Трансгенные продукты должны иметь маркировку «Содержит ГМО».