Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Biotechnology (Биотехнология). Учебно-методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
Unit 12. FATS
А
B
1. Прочитайте следующие интернациональные слова вслух и, основываясь на значениях соответствующих русских слов, определите их значение:
protein, organism, component, organ, organic, structure, reaction, hydrolysis, thynthesis, to absorb
2. Прочитайте и переведите следующие глаголы:
to distinguish, to be deposited in, to dissolve, to be established by, to heat, to add, to draw a conclusion, to carry out, to contain, to be stored for, to be assimilated by, to break down
3. Подберите словам и словосочетаниям из колонки А эквивалентный перевод в колонке В
1) subcutaneous tissue
2) mammals
3) linseed oil
4) rancid
5) digestive tract
6) pancreatic juice
7) intestinal
8) small intestine
9) nutrient
a. пищеварительный тракт b. подкожная ткань c. млекопитающие d. льняное масло e. прогорклый f. желудочный сок g. тонкая кишка h. питательное вещество i. кишечный
4. Прочтите текст и укажите, на сколько частей можно его разделить, и чему посвящена каждая из них.
Fats
Fats occur extensively in nature. Like the carbohydrates and proteins, they are constituents of all plant and animal organisms; they are one of the main components of our food.
It is customary to distinguish fats of animal and plant origin. In animals fatty substances are deposited mainly on the internal organs and in the subcutaneous tissue (hypodermic tissue); considerable amounts of fats are contained in the milk of mammals. In plants they accumulate mostly in
51
the seed and the fruit. In sunflower seeds, for example, the fat content reaches 45%; in linseed oil, 47%.
Animal fats are, as a rule, solids. Vegetable fats are mostly liquid and are called oils. There are, however, some liquid fats of animal origin (such as cod-liver oil), just as there are some solid fats of plant origin (such as coconut oil).
All the fats are lighter than water. They are also insoluble in water. This property is familiar to everyone who has tried to wash greasy dishes with cold water or to wash greasy hands without soap. Fats dissolve well in many organic solvents: dichloroethane, petrol, etc. The fact that they dissolve in organic substances is utilized in removing grease stains from garments and in extracting the oil from plant seeds.
The structure of fats was established by the work of the French chemists Chevreul and Berthelot. By heating fats with water (in the presence of an alkali), Chevreul in the early 19th century found that they add water and undergo decomposition into glycerol and carboxylic acids: stearic, oleic, and others. Berthelot (1854) brought about the reverse reaction. He heated a mixture of glycerol with acids and in this way prepared substances analogous to fats. From these facts it is not difficult to draw a conclusion about the structure of fats.
Evidently, Chevreul carried out the reaction of the hydrolysis of an ester, whereas Berthelot effected the reaction of esterification, i. e., the synthesis of an ester.
Fats are mostly formed by the higher saturated and unsaturated carboxylic acids, mainly by stearic acid C17H36COOH, palmitic acid C15H31COOH, and oleic acid C17H33COOH. The lower acids play a lesser part in forming fats. Fats do, however, contain butyric acid C3H7COOH (a constituent of butter), caproic acid C5H11COOH, and others.
Fats are an important part of our food. Their oxidation in the organism generates much more heat than does the oxidation of equal amounts of proteins or carbohydrates26.
5. Найдите в тексте абзацы, в которых говорится о строении жиров, и ответьте на вопрос: “How was the structure of fats established?”.
26
Мельникова В.А., Барановская М.Е., Халикова Д.Г. Указ. соч.
52
6. Найдите в тексте абзац, в котором говорится о кислотах, образующих жиры. Выпишите их названия и выучите наизусть.
7. Найдите в тексте абзацы, в которых говорится о твердых и жидких жирах и ответьте на вопрос: “What is the difference between solid and liquid fats?”
8. Найдите в тексте английские эквиваленты следующих слов и словосочетаний и запомните их:
Жиры животного и растительного происхождения, внутренние органы, семена подсолнуха, печень трески, кокос, растительные жиры, знакомо (известно) каждому, удаление жирных пятен, в присутствии щелочи, вещества, подобные жирам, в начале девятнадцатого столетия, сделать вывод, очевидно, эфир, насыщенные и ненасыщенные кислоты, говяжий и бараний жир, свиное сало, пролить свет, под влиянием энзимов, необратимый
9. Опишите химические и физические свойства жиров.
10. Ответьте на вопрос:
What is the importance of fats from the biological point of view?
53
Unit 13. PROPERTIES OF PROTEINS AND THEIR
А
B
TRANSFORMATIONS IN THE ORGANISM
1. Прочитайте следующие интернациональные слова вслух и, основываясь на значениях соответствующих русских слов, определите их значение:
protein, albumin, alkali, coagulate, denaturation, hydrolysis, dioxide, synthesize, ammonia
2. Прочитайте и переведите следующие глаголы:
to dissolve, to add, to precipitate, to be transferred back into, to coagulate, to decompose, to heat, to distinguish, to undergo, to cause, to build, to remember, to hydrolyze
3. Подберите словам и словосочетаниям из колонки А эквивалентный перевод в колонке В
1) to dissolve in water
2) colloidal solution
3) in the presence of
4) upon heating
5) nitric acid
6) digestive tract
7) liver
8) amino acid
a. пищеварительный тракт b. азотная кислота c. печень d. аминокислота e. в присутствии f. коллоидный раствор g. растворяться в воде h. при нагревании
4. Прочитайте и переведите текст
Properties of Proteins and Their Transformation
in the Organism
Some proteins dissolve in water (for example, egg albumin ("egg white"), forming colloidal solutions, while others dissolve only in the presence of an acid or alkali.
If some concentrated salt solution, such as (NH4)2SO4 is added to a colloidal protein solution, the protein is precipitated. Such a protein can, however, be transferred back into the solution.
54
A protein can be precipitated irreversibly by heating. Upon heating, a protein "coagulates" (this is called denaturation of proteins) and can no longer be dissolved in water. A boiled egg and the flakes in meat broth are instances of denatured proteins.
More intense heating causes proteins to decompose with the evolution of volatile substances that have the odour of burned feathers. This is a characteristic that makes it possible to distinguish, say, woollen textiles from cotton, or natural silk from the artificial product. The property of proteins to undergo hydrolysis has already been discussed.
There are several colour tests for detecting proteins among other substances. When, for example, concentrated nitric acid is added to a protein solution, a yellow coloration appears. It is this reaction that causes yellow stains to form on the skin of the hands when nitric acid is handled carelessly in the laboratory.
Animal organisms can build up their proteins only from the proteins they get in their food.
These proteins are first decomposed in the digestive tract under the influence of enzymes; the products of this decomposition are amino acids.
The amino acids are then absorbed by the walls of the intestines, enter the blood, and are carried to all the cells of the organism. The cells synthesize proteins specific for that particular organism. These proteins are used primarily to build the organism's cells and tissues. Fats and carbohydrates, it will be remembered, serve mainly as the organism's source of energy.
Parallel with this process of synthesis in the cells, in the course of the organism's life activity, there is constant decomposition of proteins. In this case they are again hydrolyzed to amino acids, and the amino acids are ultimately broken down to carbon dioxide, water, and ammonia. Ammonia is converted in the liver to urea and is discharged from the organism with urine27.
5. Найдите в тексте английские эквиваленты следующих слов и словосочетаний и запомните их:
Яичный белок, в присутствии кислоты или щелочи, осаждаться, необратимо, при нагревании, больше не, вареное яйцо, хлопья, мясной
27
Мельникова В.А., Барановская М.Е., Халикова Д.Г. Указ. соч.
55
бульон, с выделением летучих веществ, запах горелых перьев, щерстяная ткань, шелк, искусственный, среди других веществ, управление, желтые пятна, небрежно, пищеварительный тракт, стенки кишечника, печень, аммиак, мочевина
6. Переведите следующие предложения на английский язык:
1) Растворимые в воде белки образуют коллоидные растворы.
2) При нагревании белок коагулирует и не может больше растворяться в воде.
3) Образованные летучие вещества имеют запах горелых листьев.
4) Это дает возможность отличить шерсть от хлопка, натуральный шелк от искусственного.
5) Уравнение такой реакции дано несколькими абзацами ниже.
6) Стенки кишечника всасывают аминокислоты.
7) Кровь доставляет аминокислоты во все клетки организма.
8) Эти белки используются главным образом для строительства клеток и тканей организма.
7. Ответьте на вопросы:
1) Do proteins dissolve in water?
2) What is meant by the word "coagulate"?
3) Can you give the examples of denatured proteins?
4) What happens upon more intense heating?
5) How is it possible to detect proteins among other substances?
6) What are the products of the protein decomposition in the digestive tract?
7) What serves as the organism's source of energy?
8. Расскажите о свойствах белков. Опишите последовательно все этапы преобразования белков в организме.
56
Unit 14. ENZYMES
А
B
1. Прочитайте следующие интернациональные слова вслух и, основываясь на значениях соответствующих русских слов, определите их значение:
enzyme, coenzyme, methyl, vitamin, component, organ, energy, mechanism, complex, reaction, centre, histidine, inhibitor
2. Прочитайте и переведите следующие глаголы:
to represent, to accelerate, to decrease, to increase, to consist, to undergo, to find, to occur, to exist, to estimate, to measure, to isolate, to define, to indicate
3. Подберите словам и словосочетаниям из колонки А эквивалентный перевод в колонке В
1) the transfer of electrons
2) the activation energy
3) equillibrium
4) enzyme-substrate complex
5) active site
a. активный центр b. передача электронов c. точка равновесия d. энергия активации e. фермент-субстратный комплекс f. состав раствора
6) composition of the solution
4. Прочитайте и переведите текст
Enzymes
Enzymes are biocatalysts formed in cells either as simple or as conjugated proteins with a non-amino acid component. Coenzymes often function in the transfer of electrons or of functional groups (hydrogen atom, acetyl, methyl, amino groups, etc.). The coenzymes are generally identical with vitamins which, at least in higher organisms, represent essential components of their food that cannot be synthesized in their organs. The enzymes accelerate biological reactions by decreasing the activation energy of a given reaction without altering its equilibrium. The mechanism of their action consists in the formation of a complex between enzyme and substrate
57
(ES) which undergoes the chemical reaction proper whereupon the enzyme­product complex (EP) is split to the original enzyme and the product. The existence of some enzyme-substrate complexes has now been proved both indirectly (spectrophotometry) and directly (chemical isolation).
The substrate is bound to the enzyme in the active site or centre which may be visualized as a spatial arrangement of certain amino acids of the protein moiety of the enzyme as well as of the prosthetic group or the coenzyme. Amino acids frequently found to play a role in the active site are serine (through its OH group) and histidine (through the nitrogen of its imidazole). Some enzymes occur in the active form directly upon their synthesis while others are synthesized as inactive proenzymes (pepsinogen, trypsinogen) or exist a part of their life-time in an inactive conformation (allosteric enzymes). They must then be activated by a special process to become functional. Enzyme-catalyzed reactions proceed at different rates, depending on: a) the amount or activity of the enzyme, b) the concentration of substrate, c) the pH and composition of the solution, d) temperature, e) the presence of activators and inhibitors.
Since the enzyme concentrations in living cells are difficult to estimate we often speak about their activities. Enzyme activity is measured in international units (U), corresponding to an activity converting 1 μmol substrate per min, or, more recently, in katals (kat), corresponding to an activity converting 1 mol substrate per s28.
5. Ответьте на следующие вопросы:
1) What is the function of the enzymes?
2) What does the mechanism of their action consist in?
3) What does the rate of enzyme – catalysed reactions depend on?
4) What is enzyme activity measured in?
5) What is meant by zero order?
6. Прочтите 4-й абзац текста из упражнения 4 и скажите, в связи с чем употреблен термин first-order kinetics.
7. Перескажите текст, используя опорные слова и словосочетания:
28
Мельникова В.А., Барановская М.Е., Халикова Д.Г. Указ. соч.
58
biocatalysts, coenzymes, to accelerate, the activation energy, a complex between enzyme and substrate, active site, the protein moiety, inactive proenzymes, the presence of activators and inhibitors, international units, specificity, law and high concentrations of substrate, Michaelis constant.
8. Переведите текст с русского языка на английский.
Ферменты – органические вещества белковой природы, которые синтезируются в клетках и во много раз ускоряют протекающие в них реакции, не подвергаясь при этом химическим превращениям. Вещества, оказывающие подобное действие, существуют и в неживой природе и называются катализаторами. Ферменты (от лат. fermentum – брожение, закваска) иногда называют энзимами (от греч. en – внутри, zyme – закваска). Все живые клетки содержат очень большой набор ферментов, от каталитической активности которых зависит функционирование клеток. Практически каждая из множества разнообразных реакций, протекающих в клетке, требует участия специфического фермента. Изучением химических свойств ферментов и катализируемых ими реакций занимается особая, очень важная область биохимии – энзимология.
Многие ферменты находятся в клетке в свободном состоянии, будучи просто растворены в цитоплазме; другие связаны со сложными высокоорганизованными структурами. Есть и ферменты, в норме находящиеся вне клетки. Так, ферменты, катализирующие расщепление крахмала и белков, секретируются поджелудочной железой в кишечник. Секретируют ферменты и многие микроорганизмы29.
29
http://krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/FERMENTI.html
59
Unit 15. MICROBIAL ENZYMES: NEW INDUSTRIAL
А
B
APPLICATIONS FROM TRADITIONAL SCREENING
METHODS
1. Прочитайте следующие интернациональные слова вслух и, основываясь на значениях соответствующих русских слов, определите их значение:
method, thynsesis, analysis, microbial, problem, candidate, role, decade, function, process, microorganism
2. Прочитайте и переведите следующие глаголы:
to include, to attract, to design, to develop, to increase, to solve, to provide, to propose, to decide, to allow, to observe, to obtain
3. Подберите словам и словосочетаниям из колонки А эквивалентный перевод в колонке В
1) detergents
2) currently
3) persistent
4) screeining
5) particularly
6) diversity and versatility
7) clue
8) assay
9) strain
a. в особенности b. разнообразие c. моющие средства d. штамм e. отсев, отбор f. ключ к решению проблемы g. в настоящее время h. испытание, опробование i. устойчивый, постоянный
4. Прочитайте и переведите текст
Microbial Enzymes: Eew Industrial Applications from
Traditional Screening Methods
Enzymes have applications in many fields, including organic synthesis, clinical analysis, pharmaceuticals, detergents, food production and fermentation. The application of enzymes to organic synthesis is currently attracting more and more attention. The discovery of new microbial enzymes through extensive and persistent screening will open
60