Мономерами белков являются какие вещества? Что такое мономеры белков? §3. Органические вещества. Аминокислоты. Белки Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты
55. Какие вещества синтезируются в клетках человека из аминокислот
А) фосфолипиды Б) углеводы В) витамины Г) белки
81. Мономерами молекул каких органических веществ являются аминокислоты
А) белков Б) углеводов В) ДНК Г) липидов
109. В основе образования пептидных связей между аминокислотами в молекуле белка лежит
А) принцип комплементарности
Б) нерастворимость аминокислот в воде
В) растворимость аминокислот в воде
Г) наличие в них карбоксильной и аминной групп
163. Ферментативную функцию в клетке выполняют
А) белки
Б) липиды
В) углеводы
Г) нуклеиновые кислоты
250. Синтез каких простых органических веществ в лаборатории подтвердил возможность абиогенного возникновения белков
А) аминокислот
Б) сахаров
В) жиров
Г) жирных кислот
364. Назовите молекулу, входящую в состав клетки и имеющую карбоксильную и амино- группы
А) Глюкоза
Б) ДНК
В) Аминокислота
Г) Клетчатка
439. Водородные связи между СО- и NН-группами в молекуле белка придают ей форму спирали, характерную для структуры
А) первичной
Б) вторичной
В) третичной
Г) четвертичной
490. Вторичная структура белка, имеющая форму спирали, удерживается связями
А) пептидными
Б) ионными
В) водородными
Г) ковалентными
550. Органические вещества, ускоряющие процессы обмена веществ, -
А) аминокислоты
Б) моносахариды
В) ферменты
Г) липиды
945. Какие связи определяют первичную структуру молекул белка
А) гидрофобные между радикалами аминокислот
Б) водородные между полипептидными нитями
В) пептидные между аминокислотами
Г) водородные между -NH- и -СО- группами
984. Процесс денатурации белковой молекулы обратим, если не разрушены связи
А) водородные
Б) пептидные
В) гидрофобные
Г) дисульфидные
1075. Четвертичная структура молекулы белка образуется в результате взаимодействия
А) участков одной белковой молекулы по типу связей S-S
Б) нескольких полипептидных нитей, образующих клубок
В) участков одной белковой молекулы за счет водородных связей
Г) белковой глобулы с мембраной клетки
1290. Вторичная структура молекулы белка имеет форму
А) спирали
Б) двойной спирали
В) клубка
Г) нити
1291. Какую функцию выполняют белки, вырабатываемые в организме при проникновении в него бактерий или вирусов
А) регуляторную
Б) сигнальную
В) защитную
Г) ферментативную
1293. Какую функцию выполняют белки, ускоряющие химические реакции в клетке
А) гормональную
Б) сигнальную
В) ферментативную
Г) информационную
1312. Ускоряют химические реакции в клетке
А) ферменты
Б) пигменты
В) витамины
Г) гормоны
2063. Первичная структура белка образована связью
А) водородной
Б) макроэргической
В) пептидной
Г) ионной
2065. Основная функция ферментов в организме
А) каталитическая
Б) защитная
В) запасающая
Г) транспортная
2088. По своей природе ферменты относятся к
А) нуклеиновым кислотам
Б) белкам
В) липидам
Г) углеводам
2144. Разрушение структуры молекулы белка - это
А) денатурация
Б) трансляция
В) редупликация
Г) ренатурация
2367. Скорость химических реакций в клетке изменяют белки, выполняющие функцию
А) сигнальную
Б) гуморальную
В) каталитическую
Г) информационную
2420. Биокатализаторами химических реакций в организме человека являются
А) гормоны
Б) углеводы
В) ферменты
Г) витамины
2483. Защитную функцию в организме выполняют белки, которые
А) осуществляют иммунные реакции
Б) способны к сокращению
В) осуществляют транспорт кислорода
Г) ускоряют реакции обмена веществ
2504. Последовательность и число аминокислот в полипептидной цепи – это
А) первичная структура ДНК
Б) первичная структура белка
В) вторичная структура ДНК
Г) вторичная структура белка
2562. Ферментативную, строительную, транспортную, защитную функции в клетке выполняют молекулы
А) липидов
Б) углеводов
В) ДНК
Г) белков
Белки являются биологическими полимерами со сложнейшей структурой. Они имеют высокий молекулярный вес и состоят из аминокислот, простетических групп, представленных витаминами, липидных и углеводных включений. Белки, содержащие углеводы, витамины, металлы или липиды, называются сложными. Простые белки состоят только из аминокислот, соединенных между собой пептидной связью.
Пептиды
Независимо от того, какую структуру имеет вещество, мономерами белков являются аминокислоты. Они образуют базовую полипептидную цепочку, из которой затем формируется фибриллярная или глобулярная структура белка. При этом белок может синтезироваться только в живой ткани - в растительных, бактериальных, грибковых, животных и прочих клетках.
Единственными организмами, которые не могут соединять мономеры белков, являются вирусы и простейшие бактерии. Все остальные способны образовывать структурные белки. Но какие вещества являются мономерами белков, и как они образуются? Об этом и о о полипептидах и образовании структуры, об аминокислотах и их свойствах читайте ниже.
Единственным мономером молекулы белка служит любая альфа-аминокислота. При этом белок - это полипептид, цепочка из соединенных аминокислот. В зависимости от количества аминокислот, участвующих в его образовании, выделяют дипептиды (2 остатка), трипептиды (3), олигопептиды (содержит от 2-10 аминокислот) и полипептиды (множество аминокислот).
Обзор структуры белков
Структура белка может быть первичной, чуть более сложной - вторичной, еще более сложной - третичной, и самой сложной - четвертичной.
Первичная структура - это простая цепь, в которую посредством пептидной связи (CO-NH) соединены мономеры белков (аминокислоты). Вторичная структура - это альфа-спираль или бета-складки. Третичная - это еще более усложненная трехмерная структура белка, которая образовалась из вторичной вследствие образования ковалентных, ионных и водородных связей, а также гидрофобных взаимодействий.
Четвертичная структура является самой сложной и свойственна рецепторным белкам, расположенным на клеточных мембранах. Это надмолекулярная (доменная) структура, образованная вследствие объединения нескольких молекул с третичной структурой, дополненных углеводными, липидными или витаминными группами. В данном случае, как и при первичной, вторичной и третичной структурах, мономерами белков являются альфа-аминокислоты. Они также соединены пептидными связями. Отличие состоит лишь в сложности структуры.
Аминокислоты
Единственными мономерами молекул белков являются альфа-аминокислоты. Их всего 20, и они являются чуть ли не основой жизни. Благодаря появлению пептидной связи, стал возможным. А сам белок после этого начал выполнять структурообразующую, рецепторную, ферментативную, транспортную, медиаторную и прочие функции. Благодаря этому живой организм функционирует и способен воспроизводиться.
Сама альфа-аминокислота представляет собой органическую карбоновую кислоту с аминогруппой, соединенной с альфа-углеродным атомом. Последний расположен рядом с карбоксильной группой. При этом мономеры белков рассматриваются как у которых концевой углеродный атом несет и аминную, и карбоксильную группу.
Соединение аминокислот в пептидах и белках
Аминокислоты соединяются в димеры, тримеры и полимеры посредством пептидной связи. Она образуется путем отщепления гидроксильной (-ОН) группы от карбоксильного участка одной альфа-аминокислоты и водорода (-Н) - от аминогруппы другой альфа-аминокислоты. В результате взаимодействия отщепляется вода, а на карбоксильном конце остается участок С=О со свободным электроном около углерода карбоксильного остатка. В аминогруппе другой кислоты имеется остаток (NH) с имеющимся у азотного атома. Это позволяет соединить два радикала с образованием связи (CONH). Она называется пептидной.
Варианты альфа-аминокислот
Всего известно 23 альфа-аминокислоты. Они представлены в виде списка: глицин, валин, аланин, изолецин, лейцин, глутамат, аспарагинат, орнитин, треонин, серин, лизин, цистин, цистеин, фенилаланин, метионин, тирозин, пролин, триптофан, оксипролин, аргинин, гистидин, аспарагин и глутамин. В зависимости от того, могут ли они синтезироваться организмом человека, эти аминокислоты делятся на заменимые и незаменимые.
Понятие о заменимых и незаменимых аминокислотах
Заменимые организм человека может синтезировать, тогда как незаменимые должны поступать только с пищей. При этом и незаменимые, и заменимые кислоты важны для биосинтеза белка, потому как без них синтез не может быть завершен. Без одной аминокислоты, даже если все остальные присутствуют, невозможно построить именно тот белок, который требуется клетке для выполнения своих функций.
Одна ошибка на любом из этапов биосинтеза - и белок уже непригоден, потому как не сможет собраться в нужную структуру из-за нарушения электронных плотностей и межатомных взаимодействий. Потому человеку (и прочим организмам) важно потреблять в которых имеются незаменимые аминокислоты. Их отсутствие в пище приводит к ряду нарушений белкового обмена.
Процесс образования пептидной связи
Единственными мономерами белков являются альфа-аминокислоты. Они постепенно соединяются в цепочку полипетида, структура которой заранее сохранена в генетическом коде ДНК (или РНК, если рассматривается бактериальный биосинтез). При этом белок - это строгая последовательность аминокислотных остатков. Это цепочка, упорядоченная в определенную структуру, выполняющая в клетке заранее запрограммированную функцию.
Этапная последовательность белкового биосинтеза
Процесс образования белка состоит из цепи этапов: репликация участка ДНК (или РНК), синтез РНК информационного типа, ее выход в цитоплазму клетки из ядра, соединение с рибосомой и постепенное прикрепление аминокислотных остатков, которые поставляются транспортной РНК. Вещество, что является мономером белка, участвует в ферментативной реакции отщепления гидроксильной группы и протона водорода, а затем присоединяется к наращиваемой полипетидной цепочке.
Таким образом получается полипептидная цепочка, которая уже в клеточном эндоплазматическом ретикулуме упорядочивается в некую заранее заданную структуру и дополняется углеводным или липидным остатком, если это требуется. Это называется процессом "созревания" белка, после чего тот направляется транспортной клеточной системой к месту назначения.
Функции синтезированных белков
Мономерами белков являются аминокислоты, необходимые для построения их первичной структуры. Вторичная, третичная и четвертичная структура уже образуется сама, хотя иногда также требует участия ферментов и прочих веществ. Однако они уже не являются основными, хотя и крайне необходимы, чтобы белки выполняли свою функцию.
Аминокислота, что является мономером белка, может иметь места прикрепления углеводов, металлов или витаминов. Образование третичной или четвертичной структуры дает возможность найти еще больше мест для расположения вставочных групп. Это позволяет создать из белка производное, которое играет роль фермента, рецептора, переносчика веществ в клетку или из нее, иммуноглобулина, структурного компонента мембраны или клеточной органеллы, мышечного белка.
Белки, образованные из аминокислот, являются единственной основой жизни. И сегодня считается, что жизнь как раз зародилась после появления аминокислоты и вследствие ее полимеризации. Ведь именно межмолекулярное взаимодействие белков и есть начало жизни, в том числе и разумной. Все остальные биохимические процессы, включая энергетические, нужны для реализации белкового биосинтеза, и как результат, дальнейшего продолжения жизни.
Вариант №1
Задача 1.
Фрагмент одной из цепочек молекулы ДНК имеет такую последовательность нуклеотидов:
…А-Г-Т-А-Ц-Ц-Г-А-Т-А-Ц-Г-А-Т-Т-Т-А-Ц-Г…
Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка той же молекулы?
Задача №2.
Найди и исправь ошибку в цепочке молекулы ДНК.
А-А-Г-Т-Ц-А-Т-Т-У-Т-У-А
Г-Т-Ц-А-У-У-А-А-А-А-А-А
Тест.
1. Гидрофобными соединениями являются
1)ферменты
2)белки
3)полисахариды
4) липиды
Пояснение.
Гидрофобные вещества не растворимы в воде, в первую очередь это жиры
(липиды)
Ответ: 4
2. Какие вещества синтезируются в клетках человека из аминокислот
1)фосфолипиды
2)углеводы
3)витамины
4) белки
Пояснение.
Из аминокислот синтезируются белки, углеводы состоят из моносахаров, фосфолипиды из глицерина и жирных кислот, витамины имеют разную природу.
Правильный ответ указан под номером: 4
Ответ: 4
3. Мономерами молекул каких органических веществ являются аминокислоты
1)белков
2)углеводов
3)ДНК
4) липидов
Пояснение.
Аминокислоты входят в состав белков.Углеводы состоят из моносахаридов, ДНК из нуклеотидов, липиды из глицерина и жирных кислот.
Ответ: 1
4. Ферментативную функцию в клетке выполняют
1)белки
2)липиды
3)углеводы
4) нуклеиновые кислоты
Пояснение.
Липиды входят в состав мембраны и участвуют в избирательной проницаемости мембран, углеводы идут на окисление и образовании молекул АТФ, нуклеиновые кислоты хранят и передают наследственную информацию, а белки входят в соста ферментов, поэтому выполняют ферментативную функцию.
Правильный ответ указан под номером: 1
Ответ: 1
5. Синтез каких простых органических веществ в лаборатории подтвердил возможность абиогенного возникновения белков
1)аминокислот
2)сахаров
3)жиров
4) жирных кислот
Пояснение.
Белки состоят из аминокислот. Если абиогенно можно создать аминокислоты, то из них могли бы образоваться белки.
Правильный ответ указан под номером: 1
Ответ: 1
6. Рибоза входит в состав молекул
1)гемоглобина
2)ДНК
3)РНК
4) хлорофилла
Пояснение.
Рибоза – это моносахарид, который входит в состав РНК.
Ответ: 3
7. Назовите молекулу, входящую в состав клетки и имеющую карбоксильную и амино- группы
1)Глюкоза
2)ДНК
3)Аминокислота
4) Клетчатка
Пояснение.
Аминогруппу и карбоксильную в своем составе содержат аминокислоты.
Правильный ответ указан под номером: 3
Ответ: 3
8. Липиды растворяются в эфире, но не растворяются в воде, так как
1)состоят из мономеров
2)гидрофобны
3)гидрофильны
4) являются полимерами
Пояснение.
Гидрофобные вещества не растворяются в воде, такими веществами и являются липиды.
Ответ: 2
9. Водородные связи между СО- и NН-группами в молекуле белка придают ей форму спирали, характерную для структуры
1)первичной
2)вторичной
3)третичной
4) четвертичной
10. Вторичная структура белка, имеющая форму спирали, удерживается связями
1)пептидными
2)ионными
3)водородными
4) ковалентными
11. Вода, играющая большую роль в поступлении веществ в клетку и удалении из нее отработанных продуктов, выполняет функцию
1) растворителя
2) строительную
3) каталитическую
4) защитную
1Пояснение.
Вода – самый хороший растворитель в клетке.
Правильный ответ указан под номером: 1
Ответ: 1
12. Значительную часть содержимого клетки составляет вода, которая
1) образует веретено деления
2) образует глобулы белка
3) растворяет жиры
4) придает клетке упругость
Пояснение.
Вода, наполняя клетку, придает ей упругость.Действует давление цитоплазмы на клеточную стенку.Жиры гидрофобны и в воде не растворяются. Глобулы белка образуются за счет водородных связей, дисульфидных мостиков, ионных и гидрофобных взаимодействий.
Правильный ответ указан под номером: 4
Ответ: 4
13. Живые организмы нуждаются в азоте, так как он служит
1) главным составным компонентом белков и нуклеиновых кислот
2) основным источником энергии
3) главным структурным компонентом жиров и углеводов
4) основным переносчиком кислорода
14. Мономерами белков являются:
1) нуклеотид
2) аминокислота
3) глюкоза
4) глицерин
15. Последовательность мономеров в полимере называется:
1) первичная структура
2) вторичная структура
3) третичная структура
4) четвертичная структура
16. ДНК – это полимер:
1) нелинейный
2) линейный
3) клетчатый
4) разветвленный
17. Железо входит в состав:
1) гемоглобина
2) эритромицина
3) инсулина
4) древесины
Тест по теме «Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты».
Вариант №2
Задача №1
Укажите порядок нуклеотидов в цепочке ДНК, образующейся путем копирования цепочки:
Ц-А-Ц-Ц-Г-Т-А-А-Ц-Г-Г-А-Т-Ц…
Какова длина цепочки ДНК и ее масса? (Масса одного нуклеотида – 345 у.е.)
Задача №2
Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной его цепи запрограммирован белок с молекулярной массой 1500 у.е.?
Тест.
1. Органические вещества, ускоряющие процессы обмена веществ, -
1)аминокислоты
2)моносахариды
3)ферменты
4) липид
Пояснение.
Ускорителями процессов в клетке являются ферменты.
Правильный ответ указан под номером: 3
Ответ: 3
2. Молекулы АТФ выполняют в клетке функцию
1)защитную
2)каталитическую
3)аккумулятора энергии
4) транспорта веществ
Пояснение.
Атф – это аккумулятор энергии, остальные функции принадлежат белкам.
Правильный ответ указан под номером: 3
Ответ: 3
3. Какие связи определяют первичную структуру молекул белка
1) гидрофобные между радикалами аминокислот
2) водородные между полипептидными нитями
3)пептидные между аминокислотами
4) водородные между -NH- и -СО- группами
Пояснение.
Первичная структура белка определяется последовательностью аминокислот, которые между собой соединены пептидными связями.
Правильный ответ указан под номером: 3
Ответ: 3
4. Четвертичная структура молекулы белка образуется в результате взаимодействия
1) участков одной белковой молекулы по типу связей S-S
2) нескольких полипептидных нитей, образующих клубок
3) участков одной белковой молекулы за счет водородных связей
4) белковой глобулы с мембраной клетки
Пояснение.
Четвертичная структура белка это количество и взаиморасположение полипептидных цепей. Белки, состоящие из одной полипептидной цепи, имеют только третичную структуру (лизоцим, пепсин, миоглобин, трипсин), их называют мономерами. Для белков, состоящих из нескольких полипептидных цепей, характерна четвертичная структура.
Правильный ответ указан под номером: 2
Ответ: 2
5. В клетке липиды выполняют функцию
1) каталитическую
2) транспортную
3) информационную
4) энергетическую
Пояснение.
1, 2 – функции белков, 3 – функция ДНК, 4 – функция липидов и углеводов.
Правильный ответ указан под номером: 4
Ответ: 4
6. В клетках человека и животных в качестве строительного материала и источника энергии используются
1) гормоны и витамины
2) вода и углекислый газ
3) неорганические вещества
4) белки, жиры и углеводы
Пояснение.
Органоиды клетки состоят из белков, жиров и углеводов.
Правильный ответ указан под номером: 4
Ответ: 4
7. Жиры, как и глюкоза, выполняют в клетке функцию
1) строительную
2) информационную
3) каталитическую
4) энергетическую
Пояснение.
А,В – функции белков, Б – функция ДНК, Г – функция липидов и углеводов.
Правильный ответ указан под номером: 4
Ответ: 4
8. Вторичная структура молекулы белка имеет форму
1) спирали
2) двойной спирали
3) клубка
4) нити
Пояснение.
Первичная структура – линейная, вторичная – спираль, клубок – третичная структура.
Правильный ответ указан под номером: 1
Ответ: 1
9. Какую функцию выполняют белки, вырабатываемые в организме при проникновении в него бактерий или вирусов
1) регуляторную
2) сигнальную
3) защитную
4) ферментативную
Пояснение.
Лимфоциты вырабатывают антитела, которые представлены белками, поэтому белки выполняют защитную функцию в организме.
Правильный ответ указан под номером: 3
Ответ: 3
10. Разнообразные функции в клетке выполняют молекулы
1) ДНК
2) белков
3) иРНК
4) АТФ
11. Минеральные вещества в организме НЕ участвуют в
1) построении скелета
2) освобождении энергии за счет биологического окисления
3) регуляции сердечной деятельности
4) поддержании кислотно-щелочного равновесия
Пояснение.
Энергия освобождается при окислении глюкозы, во всех остальных перечисленных процессах принимают участие минеральные вещества.
Правильный ответ указан под номером: 2
Ответ: 2
12. Вода играет большую роль в жизни клетки, так как она
1) участвует во многих химических реакциях
2) обеспечивает нормальную кислотность среды
3) ускоряет химические реакции
4) входит в состав мембран
Пояснение.
Вода является непосредственным участником многих химических процессов в клетке. Например, участвует в фотолизе воды при фотосинтезе.
Правильный ответ указан под номером: 1
Ответ: 1
13. Вода участвует в теплорегуляции благодаря
1) полярности молекул
2) низкой теплоемкости
3) высокой теплоемкости
4) небольшим размерам молекул
14 .Гуанин относится к основаниям:
1) пуриновым
2) пиримидиновым
3) анилиновым
4) нафталиновым
15. Что не входит в состав ДНК?
1) тимин
2) урацил
3) гуанин
4) цитозин
16.Сахароза – это:
1) полимер
2) мономер
3) димер
4) вата
17. Какие из перечисленных ниже веществ являются полимерами:
1) глюкоза
2) гликоген
3) холестерин
4) ДНК
5) гемоглобин
Тест по теме «Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты».
Вариант №3
Задача 1.
Известны молекулярные массы четырех белков:
А)3000 у.е.; Б)4600 у.е.; В)78000 у.е.; Г) 3500 у.е.
Определите длины соответствующих генов.
Задача 2.
Фрагмент молекулы ДНК содержит 2348 нуклеотидов, из них адениновых – 420. Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмент а ДНК?
1. Фосфолипиды - это
1) ферменты, отвечающие за расщепление жиров
2) нейромедиаторы, синтезируемые нервными клетками
3) структурный компонент клеточных мембран
4) запасное вещество клетки
Пояснение.
Фосфолипиды составляют двойной слой в мембране, выполняют структурную функцию.
Правильный ответ указан под номером: 3
Ответ: 3
2. рРНК - это
1) переносчик генетической информации
2) переносчик аминокислот
3) компонент клеточного ядра
4) компонент рибосом
Пояснение.
иРНК - переносчик генетической информации, тРНК - переносчик аминокислот, ДНК - компонент ядра, рРНК - компонент рибосом.
Правильный ответ указан под номером: 4
Ответ: 4
3. Пептидная связь возникает между
1) аминокислотами
2) остатками глюкозы
3) молекулами воды
4) нуклеотидами
Пояснение.
Пептидная связь возникает между аминокислотами - т. е. возникает при образовании белков и пептидов в результате взаимодействия α-аминогруппы (-NH2) одной аминокислоты с α-карбоксильной группой (- СООН) др. аминокислоты
Между остатками глюкозы, и между нуклеотидами - связь ковалентная полярная.
Между молекулами воды возникает водородная связь. Эта химическая связь – межмолекулярная.
Правильный ответ указан под номером: 1
Ответ: 1
4. Сколько водородных связей связывают аденин с тимином в молекуле ДНК?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Пояснение.
Водородные связи между нуклеотидами двух цепочек ДНК: аденин-тимин (А-Т) - двойная; гуанин-цитозин (Г-Ц) - тройная.
Правильный ответ указан под номером: 2
Ответ: 2
5. Сигнальную, двигательную, транспортную и защитную функции в клетке выполняют
1) белки
2) углеводы
3) липиды
4) ДНК
Пояснение.
Функции белков разнообразны.
- Строительный материал – белки участвуют в образовании оболочки клетки, органоидов и мембран клетки. Из белков построены кровеносные сосуды, сухожилия, волосы.
- Каталитическая роль – все клеточные катализаторы – белки (активные центры фермента). Структура активного центра фермента и структура субстрата точно соответствуют друг другу, как ключ и замок.
- Двигательная функция – сократительные белки вызывают всякое движение.
- Транспортная функция – белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит его по всем тканям.
- Защитная роль – выработка белковых тел и антител для обезвреживания чужеродных веществ.
- Энергетическая функция – 1 г белка эквивалентен 17,6 кДж.
И если по отдельности некоторые перечисленные функции могут быть присущи и липидам, и углеводам, то вместе - только белкам.
Правильный ответ указан под номером: 1
Ответ: 1
6. Вторичная структура белка поддерживается
1) ковалентными связями
2) электростатическими взаимодействиями
3) водородными связями
4) гидрофобными взаимодействиями
Пояснение.
Вторичная структура - локальное упорядочивание фрагмента полипептидной цепи, стабилизированное водородными связями.
Правильный ответ указан под номером: 3
Ответ: 3
7. Богатые энергией связи между остатками фосфорной кислоты имеются в молекуле
1) АТФ
2) ДНК
3) иРНК
4) белка
Пояснение.
АТФ - эти связи называют макроэнергетическими, т.к. при их разрыве выделяется 40 кДЖ энергии. АТФ представляет собой аденозинфосфорную кислоту, содержащую 3 остатка фосфорной кислоты (или фосфатных остатка), служит универсальным переносчиком и основным аккумулятором химической энергии в живых клетках
Правильный ответ указан под номером: 1
Ответ: 1
8. В процессе фотосинтеза энергия света идёт на синтез молекул
1) ДНК
2) белков
3) жиров
4) АТФ
Пояснение.
В ходе световой фазы хлорофиллом поглощается квант света, в результате чего образуются молекулы АТФ и НАДФН. Вода при этом распадается, образуя ионы водорода и выделяя молекулу кислорода.
Правильный ответ указан под номером: 4
Ответ: 4
9. Белки наружной плазматической мембраны обеспечивают
1) транспорт веществ в клетку
2) окисление веществ
3) её полную проницаемость
4) упругость и тургор клетки
Пояснение.
Основными функциями клеточной мембраны (плазмалеммы) являются следующие: 1) барьерная, 2) рецепторная, 3) обменная, 4)транспортная.
Мембрана обеспечивает избирательное проникновение в клетку и из клетки в окружающую среду различных химических веществ. Существует два основных способа поступления веществ в клетку и вывода из клетки во внешнюю среду: пассивный транспорт, активный транспорт.
При облегченной диффузии в транспорте веществ участвуют белки – переносчики, работающие по принципу «пинг-понг». Белок при этом существует в двух конформационных состояниях: в состоянии «понг» участки связывания транспортируемого вещества открыты с наружной стороны бислоя, а в состоянии «пинг» такие же участки открываются с другой стороны. Этот процесс обратимый. С какой же стороны в данный момент времени будет открыт участок связывания вещества, зависит от градиента концентрации, этого вещества.
Таким способом через мембрану проходят сахара и аминокислоты.
Правильный ответ указан под номером: 1
Ответ: 1
10. Ферментативную, строительную, транспортную, защитную функции в клетке выполняют молекулы
1) липидов
2) углеводов
3) ДНК
4) белков
11. Ионы какого химического элемента необходимы для процесса свертывания крови?
1) натрия
2) магния
3) железа
4) кальция
12. В процессе свертывания крови одним из факторов является кальций.
Правильный ответ указан под номером: 4
Ответ: 4
Какое свойство воды делает её хорошим растворителем в биологических системах?
1) высокая теплопроводность
2) медленный нагрев и остывание
3) высокая теплоемкость
4) полярность молекул
13. Пояснение.
Молекула воды дипольна, поэтому она хороший растворитель.
Правильный ответ указан под номером: 4
Ответ: 4
Одним из элементов, обуславливающих активный ионный транспорт через клеточные мембраны, является
1) калий
2) фосфор
3) железо
4) азот
14. В состав ДНК не входит:
1) дезоксирибоза
2) аденин
3) урацил
4) фосфат
15 .Из нижеперечисленных веществ выберите полимеры:
1) глюкоза
2) целлюлоза
3) холестерин
4) РНК
5) гемоглобин
16. Сколько видов аминокислот входит в состав белка?
1) 12
2) 25
3) 20
4) сколько угодно
17 .Белки, входящие в состав хромосом, называются:
1) гистоны
2) протоны
3) хроматины
4) буратины
Ответы к тесту « Химический состав клетки. Нуклеиновые кислоты » .
№ теста
Вариант №1
Вариант №2
1,3
Вариант №3
3
4
1
2
1
3
1
4
1
4
4
4
1
3
2,4,5
3
1
Белки
– это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Белки синтезируются в живых организмах и выполняют в них определенные функции.
В состав белков входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота и иногда серы.
Мономеры белков – аминокислоты – вещества, имеющие в своем составе неизменяемые части аминогруппу NH2 и карбоксильную группу СООН и изменяемую часть – радикал. Именно радикалами аминокислоты отличаются друг от друга. Аминокислоты обладают свойствами кислоты и основания (они амфотерны ), поэтому могут соединяться друг с другом. Их количество в одной молекуле может достигать нескольких сотен. Чередование разных аминокислот в разной последовательности позволяет получать огромное количество различных по структуре и функциям белков.
В белках встречается 20 видов различных аминокислот, некоторые из которых животные синтезировать не могут. Они получают их от растений, которые могут синтезировать все аминокислоты. Именно до аминокислот расщепляются белки в пищеварительных трактах животных. Из этих аминокислот, поступающих в клетки организма, строятся его новые белки.
Структура белковой молекулы – ее аминокислотный состав, последовательность мономеров и степень скрученности молекулы, которая должна умещаться в различных отделах и органоидах клетки, причем не одна, а вместе с огромным количеством других молекул.
1.Последовательность аминокислот в молекуле белка образует его первичную структуру
.
Она зависит от последовательности нуклеотидов в участке молекулы ДНК (гене), кодирующем данный белок. Соседние аминокислоты связаны пептидными
связями
, возникающими между углеродом карбоксильной группы одной аминокислоты и азотом аминогруппы другой аминокислоты.
2.Длинная молекула белка сворачивается и приобретает сначала вид спирали – вторичная структура
белковой молекулы. Между СО и NH – группами аминокислотных остатков соседних витков спирали, возникают водородные
связи
, удерживающие цепь.
3.Молекула белка сложной конфигурации в виде глобулы (шарика), приобретает третичную структуру
. Прочность этой структуры обеспечивается гидрофобными, водородными, ионными и дисульфидными
S-S
связями.
4.Некоторые белки имеют четвертичную структуру
,
образованную несколькими полипептидными цепями (третичными структурами). Четвертичная структура так же удерживается слабыми нековалентными связями – ионными, водородными, гидрофобными
.
Однако прочность этих связей невелика и структура может быть легко нарушена. При нагревании или обработке некоторыми химическими веществами белок подвергается денатурации и теряет свою биологическую активность.
Нарушение четвертичной, третичной и вторичной структур обратимо. Разрушение первичной структуры необратимо.
Белки имеют видовую специфичность
: каждый вид организмов обладает белками, не встречающимися у других видов.
Таблица. Образование структур (уровня пространственной организации) белков.
Функции белков .
Каталитическая
(ферментативная
)
– белки ускоряют все биохимические процессы, идущие в клетке: расщепление питательных веществ в пищеварительном тракте, участвуют в реакциях матричного синтеза. Каждый фермент ускоряет одну и только одну реакцию (как в прямом, так и в обратном направлении). Скорость ферментативных реакций зависит от температуры среды, уровня ее рН, а также от концентраций реагирующих веществ и концентрации фермента.
Транспортная
– белки обеспечивают активный транспорт ионов через клеточные мембраны, транспорт кислорода и углекислого газа, транспорт жирных кислот.
Защитная
– антитела обеспечивают иммунную защиту организма; фибриноген и фибрин защищают организм от кровопотерь.
Структурная
– одна из основных функций белков. Белки входят в состав клеточных мембран; белок кератин образует волосы и ногти; белки коллаген и эластин – хрящи и сухожилия.
Сократительная
– обеспечивается сократительными белками – актином и миозином.
Сигнальная
– белковые молекулы могут принимать сигналы и служить их переносчиками в организме (гормонами). Следует помнить, что не все гормоны являются белками.
Энергетическая
– при длительном голодании белки могут использоваться в качестве дополнительного источника энергии после того, как израсходованы углеводы и жиры.
Таблица. Основные функции белков и пептидов.
Тематические задания.
Часть А
А1
. Последовательность аминокислот в молекуле белка зависит от:
1) структуры гена
2) внешней среды
3) их случайного сочетания
4) их строения
А2
. Человек получает незаменимые аминокислоты путем
1) их синтеза в клетках
3) приема лекарств
2) поступления с пищей
4) приема витаминов
А3
. При понижении температуры активность ферментов
1) заметно повышается
2) заметно понижается
3) остается стабильной
4) периодически изменяется
А4
. В защите организма от кровопотерь участвует
1) гемоглобин
2) коллаген
3) фибрин
4) миозин
А5
. В каком из указанных процессов белки не участвуют?
1) обмен веществ
2) кодирование наследственной информации
3) ферментативный катализ
4) транспорт веществ
А6 . Укажите пример пептидной связи:
Часть В
В1
. Выберите функции, характерные для белков
1) каталитическая
2) кроветворная
3) защитная
4) транспортная
5) рефлекторная
6) фотосинтетическая
В2
.
Установите соответствие между структурой белковой молекулы и ее особенностями
Часть С
С1
. Почему продукты хранят в холодильнике?
С2
. Почему продукты, подвергшиеся тепловой обработке, хранятся дольше?
СЗ
. Объясните понятие «специфичность» белка, и какое биологическое значение имеет специфичность?
С4
. Прочитайте текст, укажите номера предложений, в которых допущены ошибки и объясните их.
1) Большая часть химических реакций в организме катализируется ферментами.
2) Каждый фермент может катализировать множество типов реакций.
3) У фермента есть активный центр, геометрическая форма которого изменяется в зависимости от вещества, с которым фермент взаимодействует.
4) Примером действия фермента может быть разложение мочевины уреазой.
5) Мочевина разлагается на двуокись углерода и аммиак, которым пахнет кошачий лоток с песком.
6) За одну секунду уреаза расщепляет до 30000 молекул мочевины, в обычных условиях на это потребовалось бы около 3 млн. лет.
1. Какие вещества являются биологическими полимерами? Какие вещества являются мономерами для построения молекул биополимеров?
Биологическими полимерами являются: б) нуклеиновые кислоты; в) полисахариды; д) белки.
Мономерами для построения молекул биополимеров являются: а) аминокислоты; г) нуклеотиды; е) моносахариды.
2. Какие функциональные группы характерны для всех аминокислот? Какими свойствами обладают эти группы?
Для всех аминокислот характерно наличие аминогруппы (–NH 2), обладающей основными свойствами, и карбоксильной группы (–СООН) с кислотными свойствами.
3. Сколько аминокислот участвует в образовании природных белков? Назовите общие черты строения этих аминокислот. Чем они различаются?
В образовании природных белков участвуют 20 аминокислот. Такие аминокислоты называются белокобразующими. В их молекулах карбоксильная группа и аминогруппа связаны с одним и тем же атомом углерода. По этому признаку белокобразующие аминокислоты сходны между собой.
Белокобразующие аминокислоты различаются составом и строением боковой группы (радикала). Она может быть неполярной или полярной (нейтральной, кислой, основной), гидрофобной или гидрофильной, что и придаёт каждой аминокислоте особые свойства.
4. Каким образом аминокислоты соединяются в полипептидную цепь? Постройте дипептид и трипептид. Для выполнения задания используйте структурные формулы аминокислот, показанные на рисунке 6.
Аминогруппа (–NH 2) одной аминокислоты способна взаимодействовать с карбоксильной группой (–СООН) другой аминокислоты. При этом выделяется молекула воды, а между атомом азота аминогруппы и атомом углерода карбоксильной группы возникает пептидная связь. Образующаяся молекула представляет собой дипептид, на одном конце молекулы которого находится свободная аминогруппа, а на другом – свободная карбоксильная группа. Благодаря этому дипептид может присоединять к себе другие аминокислоты, образуя олигопептиды. Если таким образом соединяется более 10 остатков аминокислот, то образуется полипептид.
Структурную формулу дипептида (например, Ала–Глу) можно представить следующим образом:
Структурную формулу трипептида (например, Глу–Ала–Лиз) можно представить следующим образом:
5. Охарактеризуйте уровни структурной организации белков. Какие химические связи обусловливают различные уровни структурной организации белковых молекул?
Молекулы белков могут принимать различные пространственные формы, которые представляют собой четыре уровня их структурной организации.
Цепочка (линейная последовательность) аминокислотных остатков, соединённых пептидными связями, представляет собой первичную структуру белковой молекулы. Каждый белок организма имеет уникальную первичную структуру. На основе первичной структуры создаются другие виды структур, поэтому именно первичная структура определяет форму, свойства и функции белка.
Вторичная структура возникает в результате образования водородных связей между атомами водорода NH-групп и атомами кислорода CO-групп разных аминокислотных остатков полипептидной цепи.
Третичная структура формируется за счёт образования водородных, ионных, дисульфидных (S–S связей между остатками аминокислоты цистеина) и других связей, возникающих между разными группами атомов белковой молекулы в водной среде. При этом полипептидная спираль укладывается в своеобразный клубок (глобулу) таким образом, что гидрофобные аминокислотные радикалы погружаются внутрь глобулы, а гидрофильные располагаются на поверхности и взаимодействуют с молекулами воды.
В состав молекул некоторых белков входит не один, а несколько полипептидов, образующих единый комплекс. Так формируется четвертичная структура. Полипептиды не связываются ковалентными связями, прочность четвертичной структуры обеспечивается взаимодействием слабых межмолекулярных сил.
Таким образом, первичная структура белковой молекулы обусловлена наличием пептидных связей между остатками аминокислот. Вторичную структуру стабилизируют водородные связи, третичную – водородные, ионные, дисульфидные и др., четвертичную – слабые межмолекулярные взаимодействия.
6. Человек и животные получают аминокислоты из пищи. Из чего могут синтезироваться аминокислоты у растений?
Растения – автотрофные организмы. Они синтезируют аминокислоты из первичных продуктов фотосинтеза (которые, в свою очередь, образуются из углекислого газа и воды) и азотсодержащих неорганических соединений (ионов аммония, нитрат-ионов). Таким образом, у растений исходными веществами для синтеза аминокислот являются СО 2 , Н 2 О, NH 4 + (NH 3), NO 3 – .
7. Сколько разных трипептидов можно построить из трёх молекул аминокислот (например, аланина, лизина и глутаминовой кислоты), если каждую аминокислоту можно использовать только один раз? Будут ли эти пептиды обладать одинаковыми свойствами?
Можно построить шесть трипептидов: Ала–Лиз–Глу, Ала–Глу–Лиз, Лиз–Ала–Глу, Лиз–Глу–Ала, Глу–Ала–Лиз и Глу–Лиз–Ала. Все полученные пептиды будут обладать разными свойствами.
8. Для разделения смеси белков на компоненты используется метод электрофореза: в электрическом поле отдельные белковые молекулы с определённой скоростью перемещаются к одному из электродов. При этом одни белки двигаются в сторону катода, другие перемещаются к аноду. Как строение молекулы белка связано с его способностью двигаться в электрическом поле? От чего зависит направление движения белковых молекул? От чего зависит их скорость?
В водных растворах радикалы кислых аминокислот, входящих в состав белка, заряжены отрицательно вследствие диссоциации карбоксильных групп:
–СООН → –СОО – + Н +
Радикалы основных аминокислот имеют положительный заряд за счёт присоединения ионов водорода (Н +) к атомам азота, входящим в состав этих радикалов:
–NH 2 + Н + → NH 3 +
Карбоксильная группа и аминогруппа, находящиеся на концах полипептидной цепи, также приобретают заряд (отрицательный и положительный соответственно). Таким образом, в растворе белковая молекула имеет определённый суммарный заряд, что и обусловливает её движение в электрическом поле.
Заряд молекулы белка зависит от соотношения остатков кислых и основных аминокислот. Если в составе белка преобладают остатки кислых аминокислот, то суммарный заряд молекулы будет отрицательным и она будет перемещаться к аноду (положительно заряженному электроду). Если же преобладают остатки основных аминокислот, то суммарный заряд молекулы будет положительным, и белок будет двигаться в сторону катода (отрицательно заряженного электрода).
Скорость движения зависит прежде всего от величины заряда белковой молекулы, её массы и пространственной конфигурации.
