Макромолекула ДНК до редупликации имеет массу 10мг и обе ее цепи содержат меченые атомы фосфора (P)....

а) Масса продукта репликации ДНК будет равна 10 мг × 2 = 20 мг, так как в процессе репликации каждая из двух цепей служит матрицей для синтеза новой комплементарной цепи, и в итоге образуются две молекулы ДНК.

б) В дочерних молекулах ДНК не будет меченых атомов фосфора в одной из двух цепей каждой молекулы. Это произойдет потому, что в процессе репликации одна из цепей (материнская) содержит меченые атомы P, а новая цепь синтезируется из свободных нуклеотидов, которые не содержат меченых атомов фосфора. Таким образом, в каждой из дочерних молекул одна цепь будет метиться, а другая — нет.

Для ответа на этот вопрос нужно учесть процесс репликации ДНК, который происходит по полуконсервативному механизму. Это означает, что каждая из дочерних молекул ДНК содержит одну старую (родительскую) цепь и одну новую (синтезированную) цепь. Теперь разберем каждый пункт.

а) Масса продукта репликации и объяснение

Масса исходной молекулы ДНК равна 10 мг. При репликации ДНК каждая родительская цепь служит матрицей для синтеза новой цепи. В результате из одной молекулы ДНК образуются две идентичные дочерние молекулы.

Масса каждой дочерней молекулы ДНК будет равна массе исходной молекулы, так как в процессе синтеза добавляются нуклеотиды, равные по массе нуклеотидам в исходной цепи. Таким образом, суммарная масса двух дочерних молекул составит:

[ 10 \, \text{мг (масса исходной молекулы)} \times 2 = 20 \, \text{мг}. ]

Ответ: Продукт репликации будет иметь массу 20 мг, так как образуются две дочерние молекулы ДНК, каждая из которых содержит одну старую и одну новую цепь, а масса добавленных нуклеотидов полностью компенсирует массу исходной материнской ДНК.

б) В скольких и каких цепях не будет содержаться меченый фосфор, и почему?

Изначально обе цепи исходной молекулы ДНК содержат меченые атомы фосфора (P). В процессе репликации каждая из этих цепей становится матрицей для синтеза новой цепи. Новые цепи синтезируются из нуклеотидов, которые не содержат меченого фосфора.

В результате:

1. Каждая из двух дочерних молекул ДНК будет состоять из одной старой цепи (с меченым фосфором) и одной новой цепи (без меченого фосфора).
2. Таким образом, в каждой дочерней молекуле одна цепь будет содержать меченый фосфор, а другая — нет.

Итак, из двух дочерних молекул:

• Две цепи будут содержать меченый фосфор (это старые цепи, исходно присутствовавшие в материнской молекуле).
• Две цепи не будут содержать меченый фосфор (это новые цепи, синтезированные в процессе репликации).

Ответ: В двух цепях дочерних молекул ДНК не будет содержаться меченый фосфор, так как эти цепи являются вновь синтезированными, а новые нуклеотиды не содержат меченого атома фосфора.

Итог:

а) Общая масса продуктов репликации составит 20 мг, так как образуются две дочерние молекулы ДНК, каждая из которых равна по массе исходной молекуле.

б) В двух цепях дочерних молекул не будет содержаться меченый фосфор, так как они синтезированы заново из немеченых нуклеотидов.

Репликация ДНК — это процесс, в ходе которого молекула ДНК копируется, и каждая из дочерних молекул содержит одну старую (родительскую) цепь и одну новую цепь. Рассмотрим заданные вопросы.

а) Масса, которую будет иметь продукт репликации

Изначальная масса макромолекулы ДНК составляет 10 мг. В процессе репликации происходит удвоение молекулы ДНК, каждая из дочерних молекул будет состоять из одной родительской цепи и одной новой синтезированной цепи.

При этом, так как в процессе репликации используются нуклеотиды, содержащие фосфор, то каждая новая цепь будет синтезирована из нуклеотидов, которые не содержат меченых атомов фосфора (если они не были специально мечены). Однако, поскольку мы не теряем старую цепь и добавляем новую, общая масса двух дочерних молекул ДНК будет равна массе исходной молекулы ДНК (10 мг) плюс масса новых нуклеотидов, которые используются для синтеза новой цепи.

Таким образом, масса продукта репликации будет равна: [ 10 \text{ мг (масса исходной ДНК)} + \text{масса новых нуклеотидов} ] Однако, если новые нуклеотиды также равны по массе использованным в процессе репликации, то общая масса будет составлять 10 мг в процессе, но в конечном итоге, она увеличится на массу новых нуклеотидов. Поэтому, итоговая масса будет больше 10 мг, но точное значение зависит от количества новых нуклеотидов, которые используются.

б) В каких цепях дочерних молекул ДНК не будут содержаться меченые атомы P

В процессе репликации каждая из дочерних молекул ДНК состоит из одной старой цепи и одной новой цепи. Меченые атомы фосфора (P) содержатся в родительской молекуле ДНК, которая была мечена до репликации.

Каждая из дочерних молекул ДНК будет содержать одну цепь, которая является старой (родительской), и на ней будут находиться меченые атомы фосфора. Новая цепь будет синтезироваться из свободных нуклеотидов, которые не содержат меченых атомов фосфора.

Таким образом:

• В одной дочерней молекуле ДНК (которая содержит старую цепь) меченые атомы фосфора будут присутствовать.
• В другой дочерней молекуле (которая содержит новую цепь) меченые атомы фосфора отсутствуют.

Следовательно, в новой (синтезированной) цепи обеих дочерних молекул ДНК не будут содержаться меченые атомы P. Поэтому, итоговая схема будет следующей:

• Дочерняя молекула 1: старая цепь (с мечеными P) + новая цепь (без меченых P).
• Дочерняя молекула 2: старая цепь (с мечеными P) + новая цепь (без меченых P).

Таким образом, в каждой новой цепи дочерних молекул ДНК не будет содержаться меченых атомов фосфора.