§ 10. Нуклеїнові кислоти - РНК. АТФ

• До змісту відповідей

Чи властива комплементарність одноланцюговим молекулам РНК?

Так, молекулам РНК властива комплементарність. Попри те що вони складаються з одного ланцюга, його окремі ділянки можуть взаємодіяти між собою, утворюючи водневі зв’язки між комплементарними нуклеотидами (Аденін — Урацил, Гуанін — Цитозин). Це дає змогу молекулі РНК набувати складної вторинної (наприклад, «листок конюшини» у тРНК) та третинної структур.

ПОРІВНЯЛЬНА ТАБЛИЦЯ ТИПІВ РНК

ПОМІРКУЙТЕ

1. Наскільки реалістичною є гіпотеза «світу РНК»?

Гіпотеза «світу РНК» вважається цілком реалістичною та науково обґрунтованою. Її головний аргумент полягає в тому, що РНК — це єдина молекула, здатна одночасно зберігати генетичну інформацію (як ДНК) і виконувати каталітичні функції (як білки-ферменти, у формі рибозимів). Це дозволяє припустити, що первісні форми життя могли обходитися без ДНК і білків, використовуючи лише РНК для самовідтворення та метаболізму.

2. Як будова тРНК забезпечує можливість транспортувати амінокислоти?

Можливість транспортування забезпечується специфічною формою «листка конюшини», яка має два ключові активні центри:

1. Акцепторна ділянка (верхня частина «черешка»), до якої за допомогою ковалентного зв’язку приєднується певна амінокислота.
2. Антикодон (нижня петля) — триплет нуклеотидів, який за принципом комплементарності розпізнає кодон мРНК на рибосомі. Така будова гарантує, що кожна тРНК переносить саме ту амінокислоту, яка зашифрована в генетичному коді.

3. У яких органелах клітини синтезується АТФ?

В еукаріотичних клітинах основними «енергетичними станціями», де синтезується АТФ, є мітохондрії (під час клітинного дихання) та хлоропласти рослин (під час світлової фази фотосинтезу). Крім того, незначна кількість АТФ утворюється в цитоплазмі під час безкисневого розщеплення глюкози (гліколізу).

ПРАКТИЧНА РОБОТА

Задача. Обчисліть кількість енергії, що вивільниться в результаті повного розщеплення 5 моль АТФ до стану АМФ (аденозинмонофосфатної кислоти).

Дано:
$n(\text{АТФ}) = 5 \text{ моль}$
$Q \approx 40 \text{ кДж/моль}$ (енергія, що вивільняється при розриві одного макроергічного зв’язку)

Знайти:
$E - ?$

Розв’язання:
Молекула АТФ містить два макроергічні зв’язки. Повне розщеплення АТФ до АМФ передбачає послідовний розрив обох зв’язків: спочатку до АДФ (виділяється ~40 кДж/моль), а потім до АМФ (виділяється ще ~40 кДж/моль).
Отже, при повному розщепленні 1 моль АТФ до АМФ вивільняється:
$40 \text{ кДж/моль} \cdot 2 = 80 \text{ кДж/моль}$.

Загальна енергія для 5 моль речовини:
$E = 5 \text{ моль} \cdot 80 \text{ кДж/моль} = 400 \text{ кДж}$.

Відповідь: вивільниться $400 \text{ кДж}$ енергії.