Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6•10−9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в сперматозоиде и в соматической клетке перед началом деления и после его окончания. Ответ поясните. Задание взято из открытого сегмента ЕГЭ. Мне не понятно, дана масса ДНК до репликации, или после. И как это можно определить?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, давайте разберем несколько ключевых понятий.

1. Масса молекул ДНК в соматической клетке человека

Сначала нас просят определить массу всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека. Сказано, что эта масса составляет примерно 6 × 10^−9 мг. Это значение относится к клетке перед началом деления (то есть до репликации ДНК).

2. Репликация ДНК

Перед тем как клетка делится (в фазе интерфазы), происходит процесс репликации ДНК. Во время репликации молекулы ДНК удваиваются, так как клетка должна подготовиться к разделению. Таким образом, после репликации количество ДНК в клетке удваивается, и каждая хромосома состоит из двух идентичных хроматид, которые соединяются в центре (в области центромеры).

3. Масса ДНК в сперматозоиде

В сперматозоиде содержится только половина набора хромосом, то есть 23 хромосомы. Это объясняется тем, что сперматозоид формируется в результате мейоза, где происходит редукция хромосомного набора (в отличие от соматической клетки, где 46 хромосом). Следовательно, масса ДНК в сперматозоиде будет в два раза меньше, чем масса ДНК в соматической клетке.

4. Масса ДНК в клетке до и после репликации

• До репликации (до начала деления): масса всех молекул ДНК в соматической клетке составляет 6 × 10^−9 мг, как указано в задании.

• После репликации (в интерфазе перед делением): масса ДНК в клетке удваивается, так как каждый хромосомный набор состоит из двух хроматид. Таким образом, масса всех молекул ДНК после репликации будет 12 × 10^−9 мг.

Итог

• Масса ДНК в сперматозоиде: 3 × 10^−9 мг, поскольку в сперматозоиде только половина набора хромосом.

• Масса ДНК в соматической клетке до репликации: 6 × 10^−9 мг.

• Масса ДНК в соматической клетке после репликации: 12 × 10^−9 мг.