Конечно, давайте рассмотрим оба задания подробно:
Задание 1
Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки дельфина в G1-периоде составляет 6•10^-9 мг. Чему будет равна масса молекул ДНК в этой клетке в метафазе митоза?
Решение:
Во время клеточного цикла клетка проходит несколько фаз, среди которых важными для вашего задания являются G1-фаза и метафаза митоза.
- G1-фаза (Gap 1) - это фаза роста и подготовки к синтезу ДНК. В этой фазе каждая хромосома представлена одной молекулой ДНК.
- S-фаза (синтетическая фаза) - это фаза, в которой происходит репликация (удвоение) ДНК.
- G2-фаза (Gap 2) - это фаза подготовки к митозу.
- Метафаза митоза - это стадия митоза, в которой хромосомы конденсируются и выстраиваются по экватору клетки.
В G1-фазе клетка содержит одну копию каждой хромосомы. В S-фазе происходит удвоение ДНК, и к метафазе митоза каждая хромосома содержит две сестринские хроматиды, то есть две копии ДНК.
Если в G1-фазе общая масса ДНК составляет 6•10^-9 мг, то после удвоения в S-фазе в метафазе митоза масса ДНК удваивается.
Таким образом, масса ДНК в метафазе митоза будет:
[ 6 \cdot 10^{-9} \text{ мг} \times 2 = 12 \cdot 10^{-9} \text{ мг} ]
или
[ 1.2 \cdot 10^{-8} \text{ мг} ]
Задание 2
Два одинаковых по размерам ЭПС в конкретный промежуток времени синтезируют разное количество органических веществ. С чем могут быть связаны эти различия. Пояснить ответ.
Решение:
Эндоплазматический ретикулум (ЭПС) – это органелла, ответственная за синтез белков (шероховатый ЭПС) и липидов (гладкий ЭПС). Различия в синтезе органических веществ двумя одинаковыми по размерам ЭПС могут быть связаны с несколькими факторами:
Тип эндоплазматического ретикулума:
- Шероховатый ЭПС (с рибосомами на поверхности) отвечает за синтез белков.
- Гладкий ЭПС (без рибосом) отвечает за синтез липидов и углеводов.
Если один из ЭПС является шероховатым, а другой гладким, то они будут синтезировать разные типы органических веществ.
Количество и активность рибосом:
- Если один ЭПС содержит больше рибосом, то он будет синтезировать больше белков.
- Активность рибосом также может варьироваться в зависимости от наличия необходимых факторов и энергии.
Регуляторные механизмы и сигнальные пути:
- Клетка может регулировать активность ЭПС через сигнальные пути и регуляторные белки.
- Гормоны и другие сигнальные молекулы могут влиять на активность ЭПС.
Субстраты и энергетические ресурсы:
- Синтез органических веществ требует доступности субстратов (аминокислот, нуклеотидов, липидов и т.д.).
- Различия в доступности этих субстратов и энергии могут приводить к различиям в активности ЭПС.
Клеточный контекст и функциональная специализация:
- В многоклеточных организмах клетки могут быть специализированы на выполнение различных функций, что влияет на активность их ЭПС.
- Например, клетки печени активно синтезируют липиды и углеводы, в то время как клетки поджелудочной железы синтезируют большое количество белков (ферментов).
Возраст и состояние клетки:
- Старые или поврежденные клетки могут иметь менее активный ЭПС.
- Молодые и активно делящиеся клетки могут иметь более активный ЭПС.
Таким образом, различия в синтезе органических веществ двумя одинаковыми по размерам ЭПС могут быть связаны с их типом, количеством и активностью рибосом, регуляторными механизмами, доступностью субстратов и энергии, клеточным контекстом, а также возрастом и состоянием клетки.