Miért olyan az alakja a feltekeredett DNS-nek, amilyen?

Most a kettős hélixre (másodlagos szerkezetre) gondolsz? Mert nekem nem egészen egyértelmű. Feltételezve, hogy igen:

"- ha csak simán lineáris tehát közel egyenes alakjuk lenne és nem lennének felcsavarodva, az egy energetikailag kedvezőtlenebb térbeli alakzat"

Igen, ezt mondhatjuk. Ha teljesen lineárisak lennének a láncok, az nem volna stabil konformáció. A DNS molekula nem (sem) tud akárhogy rendeződni például a molekulán belüli csoportok elrendeződése miatt.

"- a felületi feszültséget csökkentő, telomeráz enzimmel reagáltatom a bázissor(ok)at, akkor ez a folyamat feltekeredést eredményez"

Fogalmam sincs miről beszélsz. A telomeráz enzim a DNS végén levő védő szakaszokat (telomereket) tudja meghosszabbítani, semmi köze nincs a felületi feszültséghez.

"- kémiai alaptörvények (taszítás-vonzás) - pl. ellentétes töltések közötti vonzás erősebb, mint az azonos töltésűek közötti taszítás."

???

Két azonos töltésű ojjektum között ugyanakkora taszító erő érvényesül, mint amekkora vonzó erő két ellentétes töltésű dolog között, feltéve, hogy a töltések nagysága és a töltéssel rendelkező dolgok közötti távolság megegyezik. (Coulomb törvény).

[link]

"Nem a gömb alak lenne az a 3D-s kiterjedésű forma, ami a legkisebb felületi feszültséggel bír?"

A DNS az élőlényekben nem önmagában lebeg, hanem vizes oldatban van (ráadásul általában fehérjék is kapcsolódnak hozzá). Így nem nagyon beszélhetünk felületi feszültségről. (Illetve a bázisok inkább hidrofób jellegűek, de épp ezért vannak a kettős hélix közepén, így minimálisan érintkeznek a vízzel. Ilyen értelemben van (hidrofób) felület minimalizálás.)

"Ez a függőleges tengely ugye egy egyenes, de miért nem görbítem el azt a térben?"

Nem egyenes, hiszen úgy a DNS be sem férne a sejtekbe. (Egy emberi sejtben levő DNS kb. 2 méter hosszúság összesen.) A DNS kettős hélix is feltekeredik, az eukariótákban például hiszton fehérjékre (első körben, aztán ez még tovább bonyolódhat).

[link]

[link]

Ráadásul a kettős hélix a hossztengelye mentén is tekeredhet (supercoil):

[link]

De jellemzően nem gömb alakba tekeredik fel (mint fent írtam, itt nem a felület minimalizálás a cél).