Мономеры связаны пептидной связью гемоглобин
А) окисление органических веществ
Б) образование полимеров из мономеров
Г) запасание энергии в клетке
Е) окислительное фосфорилирование
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
При энергетическом обмене окисляются органические вещества с выделением энергии в форме АТФ (запасание энергии в клетке) во время стадии окислительного фосфорилирования. При пластическом обмене образуются полимерные молекулы из мономеров, энергия АТФ при этом растрачивается на биосинтез.
Расщепление АТФ — энергетический обмен, а запасание энергии в клетке — пластический, неправильно, однако ????
Расщепление АТФ — это пластический обмен. При отделении одного остатка фосфорной кислоты высвобождается энергия, которая необходима для биосинтеза.
Расщепление АТФ — это энергетический обмен, т.к. разрываются две макроэргические связи и выделяется энергия, а при запасании энергии в клетке энергия расходуется, => вид обмена пластический
Расщепление АТФ — это пластический обмен. При отделении одного остатка фосфорной кислоты высвобождается энергия, которая необходима для биосинтеза. Запасание энергии — это образование АТФ в процессе окислительного фосфолирирования в митохондриях
Какие функции выполняет комплекс Гольджи?
1) синтезирует органические вещества из неорганических
2) расщепляет биополимеры до мономеров
3) накапливает белки, липиды, углеводы, синтезированные в клетке
4) обеспечивает упаковку и вынос веществ из клетки
5) окисляет органические вещества до неорганических
6) участвует в образовании лизосом
Функции аппарата (комплекса) Гольджи:
1) модификация и упаковка веществ;
2) накапливает органические вещества, синтезированные в клетке;
3) транспорт (вынос) веществ из клетки;
4) образование первичных лизосом.
(1) синтезирует органические вещества из неорганических – функция хлоропласта;
(2) расщепляет биополимеры до мономеров – функция лизосомы;
(3) накапливает белки, липиды, углеводы, синтезированные в клетке – функция комплекса Гольджи;
(4) обеспечивает упаковку и вынос веществ из клетки – функция комплекса Гольджи;
(5) окисляет органические вещества до неорганических – функция митохондрии;
(6) участвует в образовании лизосом – функция комплекса Гольджи.
Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека при переваривании пищи. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) интенсивное всасывание воды
2) набухание и частичное расщепление белков
3) начало расщепления крахмала
4) всасывание аминокислот и глюкозы в кровь
5) расщепление всех биополимеров пищи до мономеров
Последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека при переваривании пищи: начало расщепления крахмала (ротовая полость) → набухание и частичное расщепление белков (желудок) → расщепление всех биополимеров пищи до мономеров (двенадцатиперстная кишка) → всасывание аминокислот и глюкозы в кровь (тонкий кишечник) → интенсивное всасывание воды (толстый кишечник).
Клетчатка также является полимером, но ее расщепление происходит только в толстом кишечнике. Насколько корректна формулировка пятого высказывания?
Клетчатка расщепляется с помощью лакто- и бифидобактерий толстого кишечника
Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания строения и функций митохондрий. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) расщепляют биополимеры до мономеров
2) содержат соединённые между собой граны
3) имеют ферментативные комплексы, расположенные на кристах
4) окисляют органические вещества с образованием АТФ
5) имеют наружную и внутреннюю мембраны
1) двумембранные органоиды;
2) наружная мембрана гладкая, внутренняя со складками – кристами, на которых расположены дыхательные ферменты;
3) внутри (между кристами) находится матрикс;
4) матрикс содержит: кольцевую молекулу ДНК, рибосомы 70s, все виды РНК, ферменты;
5) образуются путем деления.
1) окисление органических веществ до углекислого газа и воды (цикл Кребса), синтез АТФ (окислительное фосфорилирование) – клеточное дыхание;
2) синтез некоторых собственных белков.
(1) расщепляют биополимеры до мономеров – выпадает (функция лизосом);
(2) содержат соединенные между собой граны – выпадает (граны содержат хлоропласты);
(3) имеют ферментативные комплексы, расположенные на кристах – митохондрии;
(4) окисляют органические вещества с образованием АТФ – митохондрии;
(5) имеют наружную и внутреннюю мембрану – митохондрии, пластиды (хлоропласты), ядро.
Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания строения и функций митохондрий. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) расщеплении биополимеров до мономеров
2) расщеплении молекул глюкозы до пировиноградной кислоты
3) окислении пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды
4) запасании энергии в молекулах АТФ
5) синтез собственных белков
1) двумембранные органоиды;
2) наружная мембрана гладкая, внутренняя со складками – кристами, на которых расположены дыхательные ферменты;
3) внутри (между кристами) находится матрикс;
4) матрикс содержит: кольцевую молекулу ДНК, рибосомы 70s, все виды РНК, ферменты;
5) образуются путем деления.
1) окисление органических веществ (пировиноградной кислоты) до углекислого газа и воды (цикл Кребса), синтез АТФ (окислительное фосфорилирование) – клеточное дыхание;
2) синтез некоторых собственных белков.
(1) расщепление биополимеров до мономеров – выпадает (функция лизосом);
(2) расщепление молекул глюкозы до пировиноградной кислоты (гликолиз) – выпадает (происходит в гиалоплазме);
(3) окисление пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды – функция митохондрий;
(4) запасание энергии в молекулах АТФ – функция митохондрий (синтез АТФ);
(5) синтез собственных белков – функция митохондрий.
Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания процесса биосинтеза белка в клетке. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) Процесс происходит при наличии ферментов.
2) Центральная роль в процессе принадлежит молекулам РНК.
3) Процесс сопровождается синтезом АТФ.
4) Мономерами для образования молекул служат аминокислоты.
5) Сборка молекул белков осуществляется в лизосомах.
РЕАЛИЗАЦИЯ НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ В КЛЕТКЕ ЭУКАРИОТ (СИНТЕЗ БЕЛКА):
1) переписывание информации с ДНК на иРНК (транскрипция) в ядре;
2) иРНК перемещается из ядра в цитоплазму и 5’-концом связывается с малой субъединицей рибосомы (позже, с присоединением к иРНК первой тРНК присоединяется и большая субъединица рибосомы);
3) разные тРНК связываются (активация аминокислот) со свободными аминокислотами цитоплазмы (затрачивается энергия АТФ) и перемещают их к месту синтеза белка (к рибосоме);
4) антикодон тРНК связывается с соответствующим (комплементарным) кодоном иРНК;
5) аминокислота, прикрепленная к тРНК, связывается пептидной связью с растущей полипептидной цепью;
6) освободившаяся от аминокислоты тРНК выходит из рибосомы;
7) рибосома перемещается на один кодон вдоль иРНК;
8) стадии с 4 по 7 повторяются несколько раз пока не будет синтезирован белок;
9) синтезированный белок освобождается из рибосомы.
(1) Процесс происходит при наличии ферментов — биосинтез белка;
(2) Центральная роль в процессе принадлежит молекулам РНК — биосинтез белка;
(3) Процесс сопровождается синтезом АТФ — признак выпадает (биосинтез белка сопровождается расщеплением АТФ);
(4) Мономерами для образования молекул служат аминокислоты — биосинтез белка;
(5) Сборка молекул белков осуществляется в лизосомах — признак выпадает (ложное утверждение, сборка молекул белка происходит не в лизосомах, а на рибосомах).
источник
Мономеры связаны пептидной связью гемоглобин
Установите соответствие между особенностями молекул углеводов и их видами:
Д) входят в состав клеточных стенок растений
Е) входят в состав клеточного сока растений
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Глюкоза — мономер целлюлозы, растворима в воде и содержится в клеточном соке растений.
ответьте пожалуйста, вот в учебниках по химии сказано, что мономеры, то бишь глюкоза, не гидролизуются (т.е. не застворяются в воде), а у вас в пояснении обратное.. где правда? заранее спасибо, жду ответа)
Глюкоза – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.
В воде гексозы очень хорошо растворимы, легко дают пересыщенные растворы (сиропы).
Гидролиз и растворимость разные процессы.
Установите соответствие между строением и функцией вещества и его видом.
| СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИЯ | ВИД ВЕЩЕСТВА | ||
| ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВА | ВЕЩЕСТВА |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
ДНК и РНК хранят и переносят наследственную информацию, остальные функции относятся к углеводам.
Перенос энергии — относится к углеводам (запас энергии, энергетический обмен), а также АТФ (но ее нет в вариантах для выбора). Некоторые олигосахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клеток животных и образуют надмембранный комплекс — гликокаликс. Углеводные компоненты цитоплазматической мембраны выполняют рецепторную функцию: они воспринимают сигналы из окружающей среды и передают их в клетку.
У варианта Г) должна быть цифра 2.
В 60-х годах был открыт так называемый триплет-экситонный перенос энергии в нуклеиновых кислотах (ДНК или РНК) под действием УФ-света. Этот процесс начинается, когда одно из азотистых оснований полинуклеотидной цепи поглощает УФ-квант. Оно переходит в возбужденное триплетное состояние, после чего передает энергию соседнему основанию, а само возвращается в невозбужденное состояние. Перенос энергии по цепи идет при строгом соответствии квантовых свойств соседних оснований и оптимальных расстояниях между ними. Он продолжается до какого-либо нарушения однородной первичной структуры макромолекулы (модифицированного основания, перегиба цепи и др.), где энергия может высвободиться. Экспериментально доказано, что деструкции РНК происходят не в точках поглощения УФ-квантов, а в участках с внутренней предрасположенностью.
Будем благодарны читателю за ссылку на учебник, допущенный Минобрнауки РФ к использованию в школах, подтверждающий изложенные результаты.
углеводы не в ходят в состав мембраны, входит только в надмембранные образования, то есть стенки, оболчки клеток
гликокаликс — углеводный комплекс
К вашему сведению углеводы тоже входят в состав ДНК и РНК,и к тому же объясните пожалуйста сигнальную функцию углеводов?
Некоторые олигосахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клеток животных и образуют надмембранный комплекс – гликокаликс. Углеводные компоненты цитоплазматической мембраны выполняют рецепторную функцию: они воспринимают сигналы из окружающей среды и передают их в клетку.
Установите соответствие между признаками и видами нуклеиновых кислот.
| ПРИЗНАКИ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ | ВИДЫ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ |
Белковые молекулы представляют собой линейные гетерополимеры различной длины, мономерами которых являются аминокислоты. В состав белков входят углерод, водород, кислород и азот. Кроме того, почти все они содержат серу, так как она входит в состав аминокислот цистеина и метионина. К некоторым белкам после синтеза могут присоединяться остатки фосфорной кислоты, а также неаминокислотные группы, содержащие железо, магний, цинк, медь, марганец и другие микроэлементы. Такие белки называют сложными. В них выделяют полипептидную часть и небелковую часть, или простетическую группу. Так, например, в состав белка гемоглобина входит полипептид глобин и небелковая группа — гем, содержащая ион железа. Среди сложных белков в зависимости от природы простетической группы выделяют:
хромопротеины (содержат пигменты);
металлопротеины (содержат металлы);
липопротеины (содержат липиды);
нуклеопротеины (содержат нуклеиновые кислоты) и др.
Пептид, содержащий более 40–50 аминокислотных остатков, обычно называют полипептидом или белком. Таким образом, разница между белком и пептидом заключается в том, что пептидом обычно называют низкомолекулярное соединение, а белком — высокомолекулярное. Молекулы белка могут содержать сотни и даже тысячи аминокислотных остатков: молекулярная масса белков колеблется в пределах от нескольких тысяч до сотен тысяч и даже миллионов дальтон.
Первичная структура белка
Каждая белковая молекула в живом организме характеризуется определенной последовательностью аминокислот, которая задается последовательностью нуклеотидов в структуре гена, кодирующего данный белок. Таким образом, в организме синтезируются белки с точно определенной химической структурой, которые были отобраны для выполнения определенных функций в процессе эволюции.
Последовательность аминокислотных остатков в молекуле белка определяет его первичную структуру, то есть его химическую формулу. Точно так же как алфавит, в состав которого входят 33 буквы, позволяет создать огромное количество слов, с помощью 20 аминокислот можно создать почти неограниченное количество разнообразных белков. Общее число белков с различной первичной структурой, встречающихся в организме человека, оценивается примерно в 50 000, а у всех видов живых организмов составляет величину порядка $mathrm{10^{10}-10^{12}}$.
Аминокислотные остатки в белке связаны между собой пептидной связью.
Рис. 1
Пептидная связь имеет ряд особенностей, которые в значительной степени влияют на укладку полипептидной цепи в пространстве (см. рис. 1). В результате взаимодействия неподеленных электронов атома азота, участвующего в образовании пептидной связи, с электронами, образующими расположенную рядом двойную связь С=О, происходит перераспределение электронной плотности и изменение свойств пептидной связи (С–N). Она приобретает характер двойной связи.
Благодаря особенностям пептидной связи шесть атомов пептидной группировки (атомы С и N, участвующие в образовании пептидной связи, а также кислород и водород, присоединенные к этим атомам, и два С$alpha$-атома соседних аминокислот) оказываются расположенными в одной плоскости. Таким образом, полипептидную цепь можно представить как набор относительно жестких плоских структур, имеющих общую точку вращения при С$alpha$-атоме.
Пептидная связь достаточно прочна, ее расщепление происходит лишь при использовании химических катализаторов (кислота или основание) в жестких условиях (например, инкубации в течение 24 часов в 6 н HCl при температуре 105 оС), либо при катализе специфическими ферментами — пептидазами.
В пептидной или белковой цепи выделяют N-концевой остаток, содержащий свободную аминогруппу, и С-концевой остаток, содержащий карбоксильную группу. Последовательность аминокислот в полипептидной цепи записывается, начиная с N-конца. Для обозначения аминокислот в полипептидной цепи существует трехбуквенный и однобуквенные коды аминокислот. В соответствии с трехбуквенным кодом последовательность аминокислот в пятичленном пептиде аланин-гистидин-глицин-цистеин-лейцин записывается как Аlа-His-Gly-Cys-Leu.
Вторичной структурой белка называют пространственное расположение полипептидной цепи белка на отдельных ее участках в виде спирали или слоя (листа). Пептидные связи полипептидной цепи содержат группы С=О и N–H, способные образовывать внутримолекулярные водородные связи — основной тип нековалентных взаимодействий, стабилизирующий элементы вторичной структуры.
Главную роль в стабилизации периодически повторяющихся элементов вторичной структуры белка играют водородные связи между пептидными группами (C=O…H–N). Основными элементами вторичной структуры, встречающимися в различных белках, являются $alpha$-спираль и $beta$-складчатый слой (или лист), хотя встречаются и другие элементы вторичной структуры.
типы вторичных структур белка
альфа-спирали
Рис. 2
При формировании $alpha$-спирали происходит закручивание скелета полипептидной цепи в виде спирали вокруг воображаемой оси, сопровождающееся сближением пептидных связей, что благоприятствует образованию внутримолекулярных водородных связей между NH-группами, находящимися на одном витке, и CO-группами, расположенными на другом витке спирали. Направление этих связей параллельно оси спирали (см. рис. 2). Боковые цепи аминокислот располагаются с наружной стороны спирали. Длина витка $alpha$-спирали составляет 5,4 ангстремы, в одном таком витке укладываются 3,6 аминокислотных остатка. В белках встречается только правозакрученная $alpha$-спираль. $alpha$-спираль стабилизируется не только водородными связями, но и за счет взаимодействия боковых радикалов, располагающихся друг над другом в соседних витках спирали. По этой причине появление в первичной последовательности разноименно заряженных или гидрофобных аминокислот через 3–4 аминокислотных остатка будет стабилизировать $alpha$-спираль, и напротив, наличие одноименно заряженных аминокислот через 3–4 аминокислотных остатка приведет к их отталкиванию, что не позволит образоваться $alpha$-спирали.
бета-слои
Рис. 3
Второй элемент вторичной структуры, который часто встречается в белках, называется $beta$-слоем (листом), или $beta$-складчатым слоем (листом) (см. рис. 3). Структура типа складчатого слоя формируется двумя параллельно или антипараллельно расположенными участками полипептидной цепи. Она стабилизируется за счет водородных связей, которые образуются между расположенными рядом остовами полипептидной цепи. Боковые цепи аминокислот располагаются перпендикулярно по отношению к плоскости остова цепи, который при этом изгибается, образуя плоский лист. Хотя водородные связи слабее ковалентных, присутствие их в значительном количестве делает структуры типа a-спирали или b-складчатого слоя достаточно прочными. Существуют два типа $beta$-слоев — параллельный и антипараллельный, в зависимости от того, меняется ли направление хода полипептидной цепи в каждом следующем фрагменте, участвующем в образовании слоя.
Также как особый тип $beta$-структур иногда выделяют $beta$-шпильки, представляющие собой два антипараллельно расположенных участка одной и той же цепи, которая разворачивается на вершине шпильки на $180^circ$.
третичная структура белка
Рис. 4
$alpha$-cпиральные участки и $beta$-структуры типа складчатого слоя подвергаются дальнейшей упаковке, в результате чего формируется третичная структура белка. Если вторичная структура характеризует укладку какого-либо участка полипептидной цепи, то третичная структура — это структура всей полипептидной цепи в целом. Растворимые белки обычно бывают глобулярными (от лат. «глобула» — шарик), то есть их молекулы имеют округлые или эллиптические очертания, хотя среди них встречаются и фибриллярные белки — имеющие форму волокна, или фибриллы (от лат. «фибрилла» — волоконце), возможно также сочетание глобулярной и фибриллярной структур. В белковой глобуле заряженные и полярные аминокислотные остатки оказываются на поверхности, а гидрофобные — внутри. $beta$-складчатые слои часто входят в состав сердцевины многих глобулярных белков. В упакованной в виде глобулы молекуле белка зачастую сближаются аминокислотные остатки, которые в полипептидной цепи расположены далеко друг от друга (см. рис.). Нерастворимые в воде белки часто бывают фибриллярными. Примеры третичных структур разных белков можно увидеть на рис. 4.
В принципе, белковая молекула может укладываться различными способами, принимая большое число различных форм (конформаций) в зависимости от условий (рН, температура, наличие ионов). Однако в клетке большинство белков в нативном (неповрежденном) состоянии существует лишь в одной или нескольких близких конформациях, характерных для данного полипептида. Она определяется тем, как сворачивается полипептидная цепь в растворе, что, в свою очередь, зависит от последовательности аминокислот в этой цепи и условий (температура, рН, наличие ионов и т. д). Боковые группы аминокислот взаимодействуют друг с другом и с водой с образованием слабых нековалентных связей (водородных, ионных, гидрофобных).
В некоторых случаях для обеспечения большей стабильности третичной структуры происходит образование ковалентных связей. Это в основном происходит при взаимодействии оказавшихся близко друг к другу SH-групп остатков цистеина, которые окисляются, формируя S–S-связи, или дисульфидные мостики (рис. 5). Образование таких связей особенно характерно для белков, выделяемых из клетки наружу или находящихся в плазматической мембране с наружной стороны, поскольку эти белки оказываются в условиях, значительно отличающихся от тех, что существуют внутри клетки.
Рис. 5
четвертичная структура белка
Многие белки состоят из нескольких полипептидных цепей одинаковой или различной структуры. Объединение белков становится возможным в том случае, если на поверхности белка образуется центр связывания для того же самого или другого белка. При объединении нескольких полипептидных цепей образуется белок, для которого характерна четвертичная структура. Такие белки называют олигомерами, а входящие в состав олигомера отдельные полипептидные цепи — мономерами, или
субъединицами. Типичным примером олигомерного белка является молекула гемоглобина (рис. 6), состоящая из двух $alpha$-цепей и двух $beta$-цепей.
Рис. 6
Каждая пара полипептидных цепей в молекуле гемоглобина представлена одинаковыми молекулами ($alpha$- и $beta$-глобинами).
Многие олигомерные белки, в свою очередь, являются компонентами, участвующими в формировании более крупных агрегатов.
Таким образом, благодаря определенной последовательности аминокислот в полипептидной цепи отдельные ее части сворачиваются в $alpha$-спирали или формируют $beta$-складки, которые соединяются гибкими участками. Эти элементы вторичной структуры укладываются в пространстве, образуя глобулы или фибриллы, то есть формируют третичную структуру белка. И наконец, отдельные глобулы или фибриллы взаимодействуют друг с другом с образованием комплексов, состоящих из нескольких молекул, что приводит к формированию четвертичной структуры.
Денатурация и ренатурация белков
Большая часть белковых молекул способна сохранять свою биологическую активность, то есть выполнять свойственную им функцию только в узком диапазоне температур и кислотности среды. При повышении температуры, изменении кислотности до экстремальных значений, добавлении гидрофобных агентов (например, органических растворителей) или при значительном увеличении концентрации солей в структуре белков происходят изменения, которые приводят к их денатурации — потере белком своей нативной (естественной) пространственной структуры. Как правило, при этом первичная структура белка не разрушается. Примером денатурации является свертывание белка яйца, наблюдающееся при его варке. Денатурация — это разрушение характерной для данного белка четвертичной, третичной и вторичной структуры, в результате чего в денатурированном состоянии полипептидные цепи белков образуют случайные и беспорядочные клубки и петли. Разрыва пептидных связей при денатурации не происходит, то есть сама полипептидная цепь сохраняется, однако способ ее укладки изменяется. В том случае если в белке имеются дисульфидные мостики, стабилизирующие третичную структуру белка, обычно при денатурации они рвутся, что происходит путем восстановления остатков цистеина.
Денатурация бывает обратимой и необратимой. В случае обратимой денатурации при возвращении в исходные (нативные) условия пространственная структура белка восстанавливается. При варке яйца мы имеем дело с необратимой денатурацией, когда исходную (нативную) структуру восстановить уже практически невозможно. Как правило, необратимая денатурация связана не с нарушением первичной структуры, а с тем, что разные полипептидные цепи взаимодействуют своими гидрофобными участками, слипаются и образуют большие агрегаты — твердые частицы белка, выпадающие в осадок. Свет рассеивается на границе этих частиц, поэтому прозрачный раствор белка (например, белок яйца) становится непрозрачной взвесью твердых частиц белкового агрегата, что объясняет белый цвет и непрозрачность белка вареного яйца.
В клетке также происходит ренатурация белков, обычно поврежденных, отслуживших свой срок. Такие белки либо разрушаются (деградируют), либо, если это еще возможно, ренатурируют — самостоятельно или при помощи белков-шаперонов, своеобразных помощников, способствующих восстановлению структуры других белков. Шапероны играют большую роль в восстановлении клетки после теплового шока.
Рентгеноструктурный анализ
Основным источником знаний о структуре белков является метод рентгеноструктурного анализа. Для того чтобы провести рентгеноструктурный анализ, необходимо получить кристаллы белка, что далеко не всегда удается. Иногда фермент кокристаллизуют (совместно кристаллизуют) с субстратом или ингибитором, другие белки тоже могут кокристаллизоваться с какими-либо веществами. После получения кристаллов белка их облучают рентгеновскими лучами и получают картину дифракции этих лучей на кристаллической структуре белка.
Рис. 7 По положению пятен на дифракционной картине рассчитывают положение каждого атома в молекуле белка. В наилучшем случае удается добиться разрешения 2–3 ангстрем и даже 1 ангстрем (ангстрем = 0,1 нм = $10^{-10}$ м).
Рис. 8
Рис. 9
Рис. 10