Задание 24. Важнейшие термины и понятия: «Химические вещества клетки»

Дайте определение терминам или раскройте понятия (одним предложением, подчеркнув важнейшие особенности):

1. Макроэлементы. 2. Буферная система. 3. Гидрофильные вещества. 4. Гидратация. 5. Биогенные элементы. 6. α-аминокислоты. 7. Простые белки. 8. Сложные белки. 9. Полноценные белки. 10. Незаменимые аминокислоты. 11. Амфотерность аминокислот. 12. Пептидная связь. 13. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белка. 14. Денатурация, ренатурация, деградация белка. 15. Специфичность ферментов. 16. Углеводы. 17. Моносахариды. 18. Олигосахариды. 19. Дисахариды. 20. Полисахариды. 21. Гликолипиды. 22. Гликопротеины. 23. 1-4 – гликозидная связь. 24. Крахмал. 25. Целлюлоза. 26. Гликоген. 27. Жиры. 28. Фосфолипиды. 29. Правила Чаргаффа. 30. Нуклеотид ДНК. 31. Комплементарность. 32. Антипараллельность. 33. Репликация. 34. Фрагменты Оказаки. 35. Лидирующая цепь.

Ответы:

Задание 1. 1. 1590 году. 2. Роберт Гук в 1665 г описал небольшие ячейки в срезах пробки и назвал их клетками. 3. Микроорганизмов. 4. Орхидей ядра. 5. Основные положения клеточной теории. 6. Из межклеточного вещества. 7. Новые клетки образуются при делении исходных, материнских клеток. 8. Клетка. 9. Общий план строения. 10. Путем деления.

Задание 2.1. 24 элемента, чьи функции в живых организмах известны. 2. С, Н, О,N. 3. К,Na, Са,Mg,S,P,Cl,Fe. 4. На кислороде небольшой минус, на атомах водорода – небольшой положительный заряд. 5. Гидратация. 6. Водородные. 7. Растворимые – гидрофильные, нерастворимые – гидрофобные. 8. Растворитель; метаболит; участие в транспорте веществ; участие в реакциях гидролиза; формировании структур молекул, растворимых в воде; участие в терморегуляции и др. 9. +4˚С. 10.Na⁺снаружи больше в 9 раз чем под мембраной; К⁺под мембраной в 30 раз больше чем снаружи. Отвечают за возбудимость клеток.

Задание 3. 1. На кислороде небольшой отрицательный, на атомах водорода – небольшой положительный заряд. 2. Четыре. 3. В ядре 11 протонов, электронов — 10, один электрон теряется с внешней орбиты. 4. Хлорид-ион имеет 17 протонов и 18 электронов (2, 8, 8) — заполняется внешняя орбита.

Задание 4. 1. При понижении рН фосфатная буферная система связывает Н⁺, уменьшает кислотность. 2. При повышении рН угольная кислота диссоциирует:H₂СO₃ → НСО₃^- + Н⁺, рН понижается.

Задание 5. 1. 1 – аминогруппа; 2 – радикал; 3 – карбоксильная группа; 4 – образование пептидной связи; 5 – пептидная связь. 2. Основные свойства обеспечивает аминогруппа, кислотные — карбоксильная группа. 3. Десять аминокислот. 4. Полноценные белки содержат все 10 видов незаменимых аминокислот.

Задание 6. 1. 1 – первичная структура; 2 – вторичная структура; 3 – третичная структура; 4 – четвертичная структура. 2. Ковалентные, пептидные. 3. Водородные, ионное взаимодействие. 4. Водородные, ковалентные (S-Sсвязи), ионное взаимодействие, гидрофобное взаимодействие.

Задание 7. 1. Входят в состав клеточных мембран, стенок кровеносных сосудов, в состав хрящей, сухожилий. 2. Белки-рецепторы на медиаторы, гормоны и другие вещества встроены в мембраны клеток. Изменяя структуру, способны передавать сигнал в клетку. 3. Многие гормоны (поджелудочной железы, гипофиза) имеют белковую природу, регулируют различные процессы в организме. 4. Известно более 2 тыс. ферментов, катализирующих различные реакции. Ферменты имеют активный центр, специфичны, скорость катализа зависит от температуры, рН. 5. Многие белки транспортируют различные вещества через мембрану клеток, в цитоплазме клеток. Гемоглобин, например, транспортирует кислород и углекислый газ. 6. Актин и миозин обеспечивают сокращение миофибрилл мышц. Движение хромосом к полюсам клетки происходит за счет белков, образующих микротрубочки веретена деления. 7. При окислении 1г. белка до СО₂, Н₂О иNH₃выделяется 17,6 кДж энергии. 8. Альбумин белка в яйце — запасной строительный и энергетический материал, запас воды для развития куриного эмбриона. 9. Антитела и интерферон защищают организм от бактерий и вирусной инфекции.

Задание 8. 1. 1 – аминокислоты, принимающие участие в образовании активного центра фермента; 2 – фермент-субстратный комплекс; 3 – взаимодействие активного центра и субстрата согласно гипотезе Фишера; 4 – взаимодействие активного центра и субстрата согласно гипотезе Кошланда. 2. Активный центр фермента. 3. Третичная или четвертичная. 4. Происходит денатурация и активный центр перестает работать нормально. 5. Активный центр может взаимодействовать только с определенным субстратом. 6. По гипотезе Фишера активный центр соответствует по форме молекулам субстрата (замок и ключ), по гипотезе Кошланда активный центр принимает форму субстрата только во время взаимодействия (перчатка и рука).

Задание 9. Тест 1:2. **Тест 2:1, 2, 3, 4, 6.Тест 3:3. **Тест 4:3. **Тест 5:2.Тест 6:4.Тест 7:3.Тест 8:4. **Тест 9:2, 3. **Тест 10:1, 2, 3, 4. **Тест 11:1, 2, 3, 4.Тест 12:3. **Тест 13:1, 4. **Тест 14:2, 4.Тест 15:1.

Задание 10. 1. 1 – развернутая и циклическая формы рибозы; 2 – развернутая и циклическая формы дезоксирибозы. 2. Рибоза входит в состав нуклеотидов РНК, АТФ; дезоксирибоза — в состав нуклеотидов ДНК.

Задание 11. 1. 1 – развернутая форма глюкозы; 2 – циклическая форма-глюкозы; 3, 4 – циклическая форма-глюкозы. 2. В составе целлюлозы остатки-глюкозы , в составе гликогена и крахмала —.-глюкозы.

Задание 12.1. Основной энергетический материал клетки, при окислении 1 г выделяется Н₂О, СО₂, 17,6 кДж. 2. Входят в состав клеточной стенки растительных клеток (целлюлоза), грибов (хитин), бактерий (муреин). 3. Гликоген в составе растений клеток животных и крахмал у растений — запасной энергетический материал. 4. Углеводы в составе гликокаликса и мембран обеспечивают взаимодействие клеток, узнавание клетками друг друга. 5. Полное окисление углеводов сопровождается выделением углекислого газа и воды. 6. Углеводы в составе слизей защищают пищеварительную и дыхательную системы.

Задание 13. 1. 1 – молекула жира; 2 – молекула фосфоглицерида. 2. Из остатков глицерола и трех карбоновых кислот. 3. Наличием двойных связей в остатках карбоновых кислот. 4. Жиры – запасные питательные вещества, в цитоплазме клеток; фосфоглицериды – в составе клеточных мембран.

Задание 14. 1. При окислении 1 г выделяется 38,9 кДж, Н₂О, СО₂. 2. Фосфолипиды входят в состав клеточных мембран. 3. Растительные и животные жиры и — запасной энергетический материал. 4. Жир плохо проводит тепло, подкожная жировая клетчатка защищает от переохлаждения. 5. Полное окисление жиров сопровождается выделением большого количества углекислого газа и воды. 6. Жирорастворимые половые гормоны — важнейшие регуляторы метаболизма и поведения. 7. Жирорастворимые витаминыA,D,E,К входят в состав ферментов.

Задание 15. **Тест 1:3, 4, 8. **Тест 2:1, 2, 8. **Тест 3:2, 6, 7.Тест 4:2.Тест 5:2. **Тест 6:1, 2, 5, 6, 7.Тест 7:2.Тест 8:2.Тест 9:2. **Тест 10:1, 2, 3, 4, 6, 7, 8. **Тест 11:3, 4.Тест 12:1.Тест 13:4. **Тест 14:3, 4.

Задание 16. 1. В ядре, митохондриях, пластидах. 2. Хранение и передача наследственной информации. 3. 1 – фосфорная кислота; 2 – сахар, дезоксирибоза; 4 – пуриновые и пиримидиновые азотистые основания; 4 – нуклеозид; 5 – нуклеотид; 6 – фрагмент цепи ДНК. 4. Пуриновые: аденин, гуанин; пиримидиновые – тимин, цитозин. 5. Диаметр ДНК 2 нм, расстояние между нуклеотидами одной цепи – 0,34 нм. 6. Через остаток фосфорной кислоты одного нуклеотида и 3'– атом дезоксирибозы другого нуклеотида. 7. Комплементарно и антипараллельно. 8. Чередующимися остатками фосфорной кислоты и дезоксирибозы.

Задание 17. 1. В ДНК ядра, митохондрий и пластид, в виде последовательности нуклеотидов. 2. ДНК-полимераза. 3. Каждая цепь нуклеотидов молекулы ДНК является матрицей для синтеза второй, комплементарной цепи нуклеотидов. 4. Миллион. 5. Ферменты, один из них ДНК-полимераза; нуклеозидтрифосфаты. 6.

ТАЦГГЦАЦГ — новая цепь нуклеотидов

АТГЦЦГТГЦ — старая цепь нуклеотидов

ТАЦГГЦАЦГ — старая цепь нуклеотидов

АТГЦЦГТГЦ — новая цепь нуклеотидов

Задание 18. 1. Полуконсервативный. 2. Лидирующая. 3. Фрагменты Оказаки. 4. Лигазы. 5. От 3'-конца к 5'-концу. 6. От 5'-конца к 3'-концу. 7. 5'…ТААЦЦГТАЦ…3'. 8. А-нуклеотидов 400 000, Т-нуклеотидов – 400 000, Г-нуклеотидов 600 000, Ц-нуклеотидов – 600 000.

Задание 19. **Тест 1:2, 4, 5.Тест 2:4. **Тест 3:1, 2.Тест 4:3.Тест 5:1.Тест 6:2.Тест 7:2. **Тест 8:1, 4.Тест 9:4. **Тест 10:1, 2.

Задание 20. 1. Различные виды РНК участвуют в биосинтезе белка: иРНК переносит информацию о структуре белка в цитоплазму; рРНК входит в состав рибосом; тРНК транспортирует аминокислоты в рибосомы. 2. В ядре, в ядрышках. 3. 1 – фосфорная кислота; 2 – сахар, рибоза; 3 — пуриновые и пиримидиновые азотистые основания; 4 — нуклеозид РНК; 5 — нуклеотид ДНК; 6 — соединение рибонуклеотидов в полинуклеотидную цепь. 2. Пуриновые: аденин, гуанин; пиримидиновые — урацил, цитозин. 3. Информационные — иРНК, транспортные — тРНК, рибосомные — рРНК. 4. Через остаток фосфорной кислоты одного нуклеотида и 3' – атом рибозы другого нуклеотида. 5. Информационная РНК – до 30 000 нуклеотидов; рибосомные РНК – 3000-5000 нуклеотидов; транспортные РНК – 76-85 нуклеотидов.

Задание 21. 1. Универсальный биологический аккумулятор энергии. Энергию АТФ клетки используют для процессов биосинтеза, движения, производства тепла, нервных импульсов, свечения. 2. Аденозинтрифосфорная кислота. 3. Основание — аденин, сахар — рибоза. 4. 80 кДж (или 30,6 кДж х 2)

Задание 22. 1 – да; 2 да; 3 – нет; 4 – нет; 5 – да; 6 – нет; 7 – да; 8 – нет; 9 – нет; 10 – нет; 11 – да.

Задание 23. 1. Элементы, выполняющие в живых организмах определенные функции.2. 24 элемента. 3. O, C, H, N. 4. K, Na, Ca, Mg, S, P, Cl, Fe. 5. Гидратация, образование около них гидратной оболочки. 6. Водородные. 7. Гидрофильные – растворимые и гидрофобные – не растворимые в воде. 8. Растворитель для полярных (гидрофильных) веществ, участвует в реакциях гидролиза, гидратации, выполняет транспортные функции, участвует в терморегуляции, сглаживает колебания температуры в клетке и организме, предохраняет водоемы от промерзания. 9 При +4°С. 10. На кислороде небольшой отрицательный, на атомах водорода – небольшие положительные заряды. 11.НРО₄^2- + Н⁺←→H₂PO₄^-. 12. Натрия больше снаружи клетки, чем внутри, калия больше внутри клетки, чем снаружи. 13. Моносахариды, олигосахариды, полисахариды. 14. С₅Н₁₀О₄— дезоксирибоза, С₅Н₁₀О₅— рибоза. 15. Гликоген, крахмал, клетчатка, муреин, хитин. 16. Мономер гликогена-глюкоза, клетчатки-глюкоза. 17. Энергетическая, запасающая, структурная, рецепторная, защитная. 18. Сложные эфиры глицерола и высших жирных кислот. 19. Фосфолипиды. 20.A,D,E,K. 21. Энергетическая, структурная, запасающая, терморегуляторная, защитно-механическая, источник метаболической воды.

22. 23.

24. Пептидная. 25. Незаменимые — аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в организме человека. Таких аминокислот 10. 26. Полноценные белки содержат все незаменимые аминокислоты. 27. Последовательностью аминокислот в полипептидной цепи. 28. -спиралью, водородными связями, иногда еще и ионными. 29. Водородными, ионными, ковалентнымиS-Sсвязями, гидрофильно-гидрофобным взаимодействием. 30. При окислении белков и углеводов — 17,6 кДж; липидов — 38,9 кДж. 31. Структурная, транспортная, регуляторная, защитная, двигательная, запасающая, каталитическая, энергетическая. 32. Специфичность. Скорость катализа зависит от температуры, рН, концентрации субстрата и фермента. 33. Фосфорной кислоты, дезоксирибозы, азотистого основания.

34. 35. 36.

37. Аденин, тимин, гуанин, цитозин. 38. Аденин, гуанин – пуриновые; тимин, цитозин – пиримидиновые. 39. Через остаток фосфорной кислоты одного нуклеотида и 3'-атом дезоксирибозы другого. 40. Между А и Т — две, между Г и Ц — три водородные связи. 41. Принцип соответствия, дополнения, при котором между определенными азотистыми основаниями нуклеотидов образуются водородные связи. 42. Хранение и передача наследственных свойств. 43. Через остаток фосфорной кислоты одного нуклеотида и 3'-атом рибозы другого. 44. Аденин, урацил, гуанин, цитозин. 45. иРНК – переносит информацию о белке из ядра в цитоплазму, рРНК входит в состав рибосом, тРНК транспортирует аминокислоты к рибосомам. 46. Две связи по 40 кДж, всего 80 кДж.

Задание 24. 1. Элементы, на долю которых приходится 99,9% от массы клеток. 2. Система, способная противостоять изменениям рН. 3. Вещества, растворимые в воде. 4. Взаимодействие молекул воды с ионами или заряженными группами различных соединений, образование вокруг них гидратных оболочек. 5. 24 элемента, для которых известны выполняемые ими в клетках определенные функции. 6. Аминокислоты, у которых и аминогруппа и карбоксильная группа находятся при первом, α-атоме углерода. 7. Белки, состоящие только из остатков α-аминокислот. 8. Белки, в состав которых входит небелковый компонент (липопротеины, гликопротеины, металлопротеины). 9. Белки, в состав которых входят все незаменимые аминокислоты. 10. Аминокислоты, не синтезируемые в организме человека. 11. Способность аминогруппы присоединять протон, а карбоксильной группы его отдавать. 12. Связь между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой в молекуле пептида. 13. Первичная – последовательность аминокислотных остатков в полипептиде; вторичная - α-спиральные участки и β-структурные образования, удерживающиеся водородными связями между СО- и NН-группами, участвующими в образовании пептидных связей; третичная – глобулярная укладка полипептидной цепи, удерживается S-S связями между остатками цистеина, гидрофобных, электростатических и водородных связей; четвертичная – ассоциация нескольких полипептидов в единую структуру. 14. Денатурация – разрушение структур белковой молекулы, кроме первичной. Ренатурация – восстановление нативной структуры белка и восстановление его свойств. Деградация – разрушение первичной структуры белка. 15. Способность фермента взаимодействовать с определенным субстратом или группой сходных субстратов. 16. Органические вещества, производные многоатомных спиртов, состоящие из С, Н, О. 17. Простые углеводы, общая формула (СН₂О)_n, гдеnбольше или равно 3. 18. Сложные углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных остатков. 19. Олигосахариды, молекулы которых образованы двумя остатками моносахаридов. 20. Высокомолекулярные органические вещества, мономерами которых являются простые углеводы. Как правило, в состав полисахаридов входит несколько сотен остатков мономерных единиц. 21. Углеводные производные липидов. 22. Углеводные производные белков. 23. Связь, образующаяся в результате реакции конденсации между 1 и 4 атомами углерода моносахаридов. 24. Полисахарид с общей формулой (С₆Н₁₀О₅)n, гдеn– количество остатков α-глюкозы. 25. Линейный полимер β-глюкозы, основной структурный углевод клеточных стенок растений. 26. Основной резервный углевод животных и человека, состоит из остатков α-глюкозы, его молекулы более разветвлены чем молекулы амилопектина. 27. Сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. 28. Сложные эфиры многоатомных спиртов с высшими жирными кислотами, содержащие остаток фосфорной кислоты. 29. Соответствие количества пуриновых азотистых оснований количеству пиримидиновых (А + Г) = (Т + Ц), количество А-нуклеотидов равно количеству Т-нуклеотидов, количество Г-нуклеотидов равно количеству Ц-нуклеотидов. 30. Химическое соединение, состоящее из остатков трех веществ: азотистого основания, дезоксирибозы, фосфорной кислоты. 31.Принцип соответствия, дополнения, при котором между определенными азотистыми основаниями нуклеотидов образуются водородные связи. 32. Разнонаправленное расположение цепей нуклеотидов в молекуле ДНК, т.е. против 3'-углерода сахара одной цепи находится 5'-углерод второй. 33. Удвоение молекулы ДНК. 34. Репликация ДНК на отстающей цепи происходит фрагментами, которые получили название «фрагменты Оказаки». 35. Цепь нуклеотидов, по которой ДНК-полимераза движется непрерывно в направлении от 3'- к 5'-концу.