Male molekule su biomolekule relativno niske molekulske mase od 100 do 1000, koje sadrže do 30 atoma ugljika. Male molekule čine oko 3% ukupne ćelijske mase.

Osobine malih molekula. Nalaze se u slobodnom stanju u citoplazmi ćelije, zbog čega se mogu brzo kretati zbog difuzije (u prosjeku, na udaljenosti od 10 μm 0,2 s). Često se ponašaju kao monomeri: monomeri polisaharida su monosaharidi, proteini - aminokiseline, nukleinske kiseline - nukleotidi. Monomeri- jednostavne molekule koje su karike u lancima biopolimernih makromolekula. oni imaju sposobnost da polimerizacija, stoga sadrže grupe koje reagiraju s određenim skupinama drugih monomera kako bi nastale kovalentne veze... Kombinacija malih molekula nastaje uklanjanjem molekula vode tijekom reakcije kondenzacije, i raspad - kao rezultat ograničenog broja kemijskih transformacija u onim proizvodima iz kojih su sintetizirani. U molekulama se ponavljaju određene jednostavne kombinacije atoma - funkcionalne grupe - čija hemijska i fizička svojstva određuju ponašanje bilo kojih molekula OH - hidroksilna grupa, NH2 - amino grupa, COOH - karboksilna grupa itd.

Biološki značaj. Funkcije malih molekula u živim organizmima ne razlikuju se po raznolikosti, ali su za njih vrlo važne. To su: 1) konstrukcija - sudjelovanje u stvaranju drugih, složenijih molekula; 2) energija - učešće u biokemijskim reakcijama energetskog metabolizma; 3) regulatorni - učešće u regulisanju procesa i funkcija.

Raznolikost malih molekula

Glavne porodice malih molekula uključuju masne kiseline, prosti šećeri, aminokiseline i nukleotidi.

Monosaharidi (jednostavni šećeri ) - to je skupina ugljikohidrata, čije molekule sadrže od tri do deset atoma ugljika. Opšta formula monosaharidi - SNN2nOn. Sadržaj u ćeliji je oko 1% ukupne mase ćelije. S istim kemijskim sastavom mogu imati različit redoslijed veza između atoma ili skupina atoma, što određuje postojanje strukturni izomeri sa različitim hemijska svojstva(na primjer, glukoza i fruktoza sa formulom C6H12O6). By fizička svojstva to su bijele kristalne tvari, slatkog okusa (fruktoza je slatka - 5 puta slađa od glukoze), lako topljive u vodi, alkoholima i netopive u polarnim otapalima. Zbog prisutnosti nekoliko hidroksilnih skupina, one su sposobne za polimerizaciju, tvore veliki broj oligo- i polisaharida, u kojima se kombiniraju uz pomoć glikozidne veze. Sintetiziraju se iz CO2 i vode u procesu fotosinteze u biljkama i u procesu glukoneogeneze u životinja. Propadanje provodi se oksidacijom uz stvaranje CO2 i H2O uz oslobađanje velike količine energije (na primjer, oksidaciju jedne molekule glukoze prati stvaranje 38 molekula ATP -a). Kod monosaharida postoji ovisnost svojstava o kemijskom sastavu, prostornom rasporedu grupa, sposobnosti rotiranja ravnine polarizirane svjetlosti, prisutnosti i broju funkcionalnih grupa itd. Monosaharidi mogu postojati u dva oblika - linearno, kada je lanac ugljikohidrata otvoren, i ciklički, kada je zatvoren.

U biokemiji ugljikohidrata već je opisano više od 50 različitih prirodnih monosaharida. Najčešća je njihova klasifikacija ovisno o broju atoma ugljika u molekuli, prema kojoj nazivi grupa monosaharida nastaju od grčkog naziva broja, koji odgovara ovom broju s dodatkom završetka -ozbiljno(trioza, tetroza, pentoza, heksoza, heptoza, oktoza, nanoza, dekosa). Pentoze i heksoze su od najveće važnosti u divljini. Pentose je grupa monosaharida čije molekule sadrže pet atoma ugljika. S pentozom su poznate riboza i deoksiriboza koje su dio ribonukleinske (RNA) i dezoksiribonukleinske (DNA) kiseline. Heksoze - to je grupa monosaharida čiji molekuli sadrže šest atoma ugljika. U prirodi su najčešće glukoza i fruktoza čiji sadržaj određuje slatki okus bobica i meda.

Distribuira se u organizmima i u slobodnom stanju i kao dio oligosaharida, polisaharida itd. važnu ulogu u metabolizmu uključen u procese staničnog disanja, fermentacije i sinteze složenih ugljikohidrata. Glavne funkcije su energičan(kada se 1 g razbije, oslobađa se 17,6 kJ energije) i strukture

tournaya(postoje monomeri složenih ugljikohidrata). Derivati ​​monosaharida, poput šećernih alkohola (na primjer, manitol u smeđe alge kao skladišni spoj), šećerne kiseline (askorbinska kiselina, uronska kiselina), glikozidi (srčani glikozidi đurđevka).

Masna kiselina - to je grupa malih organskih molekula koje su po kemijskoj prirodi jednobazne karboksilne kiseline. Opća formula za masne kiseline je CH3 - (CH2) n - COOH. U molekulu postoje dva različita dijela: dugi hidrofobni karboksilni lanac i hidrofilna karboksilna grupa. Njihov sadržaj u ćeliji je oko 1% ukupne mase ćelije. Masne kiseline se razlikuju po talištu i rastvorljivosti u vodi i organskim rastvaračima. Povećanje broja atoma ugljika u molekulama prati smanjenje topljivosti u vodi i povećanje tališta.

U vodi njihovi molekuli mogu formirati površinski film ili mali micele (čestice u koloidnim sistemima koje se sastoje od hidrofobnog jezgra i hidrofilne ljuske). Masne kiseline se kombinuju sa alkoholima i formiraju lipide koristeći esterske obveznice. Njihovo razlaganje provodi se oksidacijom uz stvaranje acetil-CoA, CO2 i H2O uz oslobađanje velike količine energije (na primjer, oksidaciju jedne molekule palmitinske kiseline prati stvaranje 130 molekula ATP-a). U masnim kiselinama postoji ovisnost svojstava o kemijskom sastavu, prisutnosti dvostrukih veza itd.

Prema broju atoma ugljika, masne kiseline se dijele na inferiorni(do 3 atoma ugljika), prosek(4-9 atoma ugljika) i više(9-24 atoma ugljika). Po posebnostima veza postoje zasićen [NE imaju dvostruke veze) i nezasićen(može imati jednu, dvije ili više dvostrukih veza). Najčešće masne kiseline su zasićene masne kiseline kao npr ulje, palmitinsko, stearinsko, arahidno, i nezasićene masne kiseline poput oleinska, linolna, linolenska, arahidonska.

Masne kiseline su rasprostranjene u organizmima i u slobodnom stanju i u sastavu jednostavnih i složenih lipida. No, najvažnija manifestacija strukturne funkcije masnih kiselina je sudjelovanje u izgradnji fosfolipida ćelijske membrane... Masne kiseline su vrijedan izvor energije jer njihov razgradnju prati oslobađanje dvostruko više energije nego kada se razbije ista masa glukoze. Nezasićene masne kiseline ( linolna, linolenska, arahidonska), koji se konvencionalno spajaju u skupinu koja se naziva "vitamin F", uključeni su u procese rasta i razvoja tijela, pojačavaju obrambene reakcije i slično. Nedostatak ovog vitamina u tijelu životinja dovodi do prestanka rasta, uzrokuje dermatitis i bolesti. unutrašnjih organa... Dakle, masne kiseline karakteriziraju strukturne, energetske i regulatorne funkcije.

Amino kiseline su male organske molekule koje uključuju amino skupinu i karboksilnu skupinu. Njihov sadržaj u ćeliji iznosi 0,4% ukupne mase ćelije. Njihova opća formula uključuje karboksilnu skupinu COOH, amino skupinu NH2 i radikalnu skupinu, koja se razlikuje u različitim aminokiselinama i razlikuje ih jedna od druge. Fizičkom snagom

Palmitinska kiselina(C15H31COOH)

aminokiseline su bezbojne kristalne tvari, od kojih je većina topljiva u vodi. Mogu imati slatkast, gorak okus, specifičan miris, ali većina uopće nema okus ili miris. Svi su termički nestabilni. Aminokiseline su sposobne polimerizacija, stvaraju peptide i proteine. Većina aminokiselina ima jedan COOH (daje kisela svojstva) i jedan NH2 (pruža osnovna svojstva), koji zajedno određuju amfoterna svojstva aminokiselina. Zbog sposobnosti ioniziranja amino grupe i karboksilne grupe, jonske veze, u interakciji sulfhidrilnih grupa (-SH) nastaju radikali aminokiselina koje sadrže sumpor nema disulfida veze, kada vodik stupa u interakciju s 0 ili N u sastavu grupa OH ili -NH, vodonične veze, i kada NH2 jedne aminokiseline stupi u interakciju s COOH druge, s oslobađanjem vode, peptidne veze . pri povećanju pH djeluju kao donatori H + -ioniva, a pri smanjenju kao akceptori ovih iona, što ukazuje na njihovu sposobnost da djeluju kao pufer u otopinama. U aminokiselinama postoji ovisnost svojstava o kemijskom sastavu, sastavu radikala, broju funkcionalnih grupa, pH o djelovanju polarizirane svjetlosti itd.

Ukupno je više od 200 aminokiselina izolirano iz prirodnih izvora. klasificiraju se prema strukturi radikala, broju funkcionalnih grupa itd. Prema biološkim karakteristikama aminokiseline se dijele na zamjenjiv(npr. alanin, asparagin) i nezamjenjiv(leucin, valin). Prvi se sintetiziraju u tijelu ljudi i životinja, dok se drugi ne sintetiziraju i ulaze u njih samo hranom. Za normalno funkcioniranje tijelu je potreban kompletan set od 20 esencijalnih L-aminokiselina i određene dodatne aminokiseline, koje potječu od esencijalnih.

Imena i skraćenice esencijalnih aminokiselina

Naziv aminokiseline	skraćenica	Varijable (e) i konstante (n)
		(C) - za djecu (n)
asparagin
asparaginska kiselina
histidin		(C) - za djecu (n)
glutamin
glutaminska kiselina
izoleucin
metionin
triptofan
fenilalanin

Važnost aminokiselina prvenstveno je posljedica činjenice da su proteini monomeri (strukturna funkcija) i izvor energije (energetska funkcija). Međutim, aminokiseline imaju i određene specifične funkcije. Na primjer, hormon štitnjače tiroksin sintetizira se iz tirozina.

Nukleotidi - organski spojevi, čiji se molekuli sastoje od dušične baze, monosaharida i ostataka fosforne kiseline. Sadržaj u ćeliji iznosi 0,4% ukupne težine ćelije. Dakle, sastav molekula nukleotida uključuje: 1) dušikovu (dušikovu) bazu (A - adenin, ili G - gvanin, ili T - timin, ili C - citozin, ili B - uracil) 2) ugljikohidrate, koji su pentoze (riboza ili deoksiriboza) i fosfornu kiselinu. Spoj dušikove baze iz pentoza naziva se nukleozid. Nukleotidi su vrlo topljivi u vodi. Oni su sposobni polimerizirati da formiraju nukleinske kiseline (RNA i DNA). Pokazuju svojstva kiselina, budući da sadrže fosfornu kiselinu, a zbog dušikovih baza - osnovna svojstva. U sastavu nukleotida postoje dvije vrste kovalentnih veza: glikozidna(između dušične baze i pentoze) i fosfoeter(između ostataka pentoze i fosfata).

Nukleotidi se spajaju u polinukleotidni lanac i tvore minukleotid 3 ", 5" -fosfodiesterska veza između pentoze jednog nukleotida i fosfata drugog. Nukleotidi dvaju lanaca kombiniraju se na principu strukturne komplementarnosti pomoću vodikovih veza. Svojstva nukleotida ovise o sastavu dušikovih baza, pentozama i količini fosfatnih ostataka.

Nukleotidi se dijele na ribonukleotidi (adenil, uridil, gvanil i citidil) i deoksiribonukleotidi (adenil, timidil, gvanil i citidil). Derivati ​​nukleotida su nukleozid difosfati(nukleotidi sa dva ostatka fosforne kiseline, na primjer, ADP, HDF), nukleozid trifosfati(nukleotidi s tri ostatka fosforne kiseline, na primjer, ATP, GTP, TTF, CTP), NADP, NAD, FAD i dr.

Nukleotidi su "građevne" podjedinice nukleinskih kiselina, u kombinaciji s drugim grupama tvore koenzime u enzimskim sistemima, na primjer, NADP, FAD ( strukturna funkcija) , učestvovati u razmena energijećelije, na primjer, ATP ( energetska funkcija) , su uključeni u prijenos humoralnih signala u ćeliju, na primjer, ciklički AMP ( regulatorna funkcija) itd.

Adenozin trifosforna kiselina - organsko jedinjenje koje pripada slobodnim nukleotidima i univerzalni je hemijski akumulator energije u ćeliji. Molekul ATP je nukleotid koji se sastoji od adenina, riboze i tri fosfata. Hidrolitičkim cijepanjem fosfatne grupe iz ATP -a oslobađa se oko 42 kJ energije i nastaje ADP (adenozin difosforna kiselina). Kad se dva fosfata odcijepe od molekula ATP -a, nastaje AMP (adenozin monofosforna kiselina) i oslobađa se 84 kJ energije.

U suprotnom procesu, kada se ATP formira iz ADP-a ili AMP-a i anorganskog fosfata, energija se akumulira u visokoenergetskim vezama koje nastaju između ostataka fosforne kiseline. Procesi cijepanja i stvaranja ATP -a odvijaju se stalno u skladu sa shemom:

Dakle, glavna funkcija ATP-a je energija, budući da sudjeluje u energetskom metabolizmu, akumulirajući značajnu količinu energije u svojim visokoenergetskim vezama. Osim energetske funkcije ATP -a u stanicama, on je i univerzalni izvor fosfatnih grupa.

Većina makromolekula može se kombinirati u nekoliko klasa: proteini, nukleinske kiseline, ugljikohidrati i lipidi.

Enciklopedija "Avanta +"

55. Koje se tvari sintetiziraju u ljudskim stanicama iz aminokiselina
A) fosfolipidi B) ugljeni hidrati C) vitamini D) proteini

81. Monomeri molekula čega organska materija su aminokiseline
A) proteini B) ugljeni hidrati C) DNK D) lipidi

109. Na osnovu stvaranja peptidnih veza između aminokiselina u molekulu proteina
A) princip komplementarnosti
B) nerastvorljivost aminokiselina u vodi
C) rastvorljivost aminokiselina u vodi
D) prisutnost karboksilnih i aminskih grupa u njima

163. Enzimsku funkciju u ćeliji obavlja
A) proteini
B) lipidi
C) ugljeni hidrati
D) nukleinske kiseline

250. Sinteza nekih jednostavnih organskih tvari u laboratoriji potvrdila je mogućnost abiogenog stvaranja proteina
A) aminokiseline
B) šećeri
B) masti
D) masne kiseline

364. Imenujte molekul koji je dio ćelije i ima karboksilne i amino grupe
A) Glukoza
B) DNK
C) Aminokiselina
D) Vlakna

439. Vodikove veze između CO- i NH-grupa u molekuli proteina daju mu spiralni oblik, karakterističan za strukturu
A) primarni
B) sekundarni
B) tercijarni
D) kvartar

490. Sekundarnu strukturu proteina, u obliku spirale, drže veze
A) peptid
B) jonski
B) vodonik
D) kovalentno

550. Organske tvari koje ubrzavaju metaboličke procese -
A) aminokiseline
B) monosaharidi
C) enzimi
D) lipidi

945. Koje veze određuju primarnu strukturu proteinskih molekula
A) hidrofobni između radikala aminokiselina
B) vodik između polipeptidnih lanaca
B) peptid između aminokiselina
D) vodik između -NH- i -CO- grupa

984. Proces denaturacije molekula proteina je reverzibilan ako se veze ne unište
A) vodonik
B) peptid
B) hidrofobni
D) disulfid

1075. Kvarterna struktura proteinske molekule nastaje kao rezultat interakcije
A) presjeci jednog molekula proteina prema vrsti S-S veze
B) nekoliko polipeptidnih niti formira loptu
C) presjeci jedne molekule proteina zbog vodikovih veza
D) proteinska globula sa ćelijskom membranom

1290. Sekundarna struktura molekula proteina ima oblik
A) spirale
B) dvostruka spirala
B) lopta
D) niti

1291. Koja je funkcija proteina koji nastaju u tijelu kada bakterije ili virusi prodru u njega?
A) regulatorni
B) signal
B) zaštitni
D) enzimski

1293. Koja je funkcija proteina koji ubrzavaju hemijske reakcije u ćeliji
A) hormonski
B) signal
B) enzimski
D) informacije

1312. Ubrzati hemijske reakcije u ćeliji
A) enzimi
B) pigmenti
B) vitamini
D) hormoni

2063. Primarna struktura proteina formirana je vezom
A) vodonik
B) makroergički
B) peptid
D) jonski

2065. Glavna funkcija enzima u tijelu
A) katalitički
B) zaštitni
B) skladištenje
D) transport

2088. Enzimi po svojoj prirodi pripadaju
A) nukleinske kiseline
B) proteini
C) lipidi
D) ugljeni hidrati

2144. Uništavanje strukture proteinskog molekula je
A) denaturacija
B) emitovanje
C) redukcija
D) renaturacija

2367. Brzina hemijske reakcije u ćeliji, proteini koji obavljaju tu funkciju
A) signal
B) humoralni
B) katalitički
D) informacije

2420. Biokatalizatori hemijskih reakcija u ljudskom tijelu su
A) hormoni
B) ugljeni hidrati
C) enzimi
D) vitamini

2483. Zaštitnu funkciju u tijelu obavljaju proteini koji
A) provođenje imunoloških reakcija
B) mogu se skupiti
B) vrši transport kiseonika
D) ubrzati metaboličke reakcije

2504. Sekvenca i broj aminokiselina u polipeptidnom lancu je
A) primarna struktura DNK
B) primarna struktura proteina
C) sekundarna struktura DNK
D) sekundarna struktura proteina

2562. Enzimske, građevinske, transportne, zaštitne funkcije u ćeliji obavljaju molekuli
A) lipidi
B) ugljeni hidrati
C) DNK
D) proteini

Opcija broj 1

Cilj 1.

Fragment jednog od lanaca molekula DNK ima sljedeću nukleotidnu sekvencu:

…A-G-T-A-C-C-G-A-T-A-C-G-A-T-T-T-A-C-G ...

Koja je nukleotidna sekvenca drugog lanca iste molekule?

Problem broj 2.

Pronađite i popravite grešku u lancu molekula DNK.

A-A-G-T-C-A-T-T-U-T-U-A

G-T-C-A-U-A-A-A-A-A-A

Test.

1. Hidrofobna jedinjenja su

1) enzimi
2) proteini
3) polisaharidi
4) lipidi

Objašnjenje.

Hidrofobne tvari su netopive u vodi, prvenstveno masti

(lipidi)

Odgovor: 4

2. Koje se tvari sintetiziraju u ljudskim stanicama iz aminokiselina

1) fosfolipidi
2) ugljeni hidrati
3) vitamini
4) proteini

Objašnjenje.

Proteini se sintetiziraju iz aminokiselina, ugljikohidrati se sastoje od monosaharida, fosfolipidi iz glicerola i masnih kiselina, vitamini su različite prirode.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 4

Odgovor: 4

3. Monomeri molekula čije su organske tvari aminokiseline

1) proteini
2) ugljeni hidrati
3) DNK
4) lipidi

Objašnjenje.

Aminokiseline su dio proteina, a ugljikohidrati se sastoje od monosaharida, DNK iz nukleotida, lipida iz glicerola i masnih kiselina.

Odgovor: 1

4. U stanici se vrši enzimska funkcija

1) proteini
2) lipidi
3) ugljeni hidrati
4) nukleinske kiseline

Objašnjenje.

Lipidi su dio membrane i sudjeluju u selektivnoj propusnosti membrana, ugljikohidrati se koriste za oksidaciju i stvaranje molekula ATP, nukleinske kiseline se skladište i prenose nasljedne informacije, a proteini su uključeni u sastav enzima, stoga obavljaju enzimsku funkciju.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 1

Odgovor: 1

5. Čija je sinteza jednostavnih organskih tvari u laboratoriju potvrdila mogućnost abiogenog stvaranja proteina

1) aminokiseline
2) šećeri
3) masti
4) masne kiseline

Objašnjenje.

Proteini se sastoje od aminokiselina. Ako se aminokiseline mogu stvoriti abiogeno, iz njih bi se mogli stvoriti proteini.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 1

Odgovor: 1

6. Riboza je dio molekula

1) hemoglobin
2) DNK
3) RNK
4) hlorofil

Objašnjenje.

Riboza je monosaharid koji je dio RNK.

Odgovor: 3

7. Imenujte molekulu koja je dio ćelije i ima karboksilne i amino grupe

1) Glukoza
2) DNK
3) Aminokiselina
4) vlakna

Objašnjenje.

Amino i karboksilne grupe sadrže aminokiseline.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 3

Odgovor: 3

8. Lipidi se otapaju u etru, ali se ne otapaju u vodi

1) sastoje se od monomera
2) hidrofobni
3) hidrofilni
4) su polimeri

Objašnjenje.

Hidrofobne tvari se ne otapaju u vodi, a lipidi su takve tvari.

Odgovor: 2

9. Vodikove veze između CO i NH grupa u molekuli proteina daju mu spiralni oblik, karakterističan za tu strukturu

1) primarni
2) sekundarni
3) tercijarni
4) kvartar

10. Spiralna sekundarna struktura proteina drži se zajedno vezama

1) peptid
2) jonski
3) vodonik
4) kovalentno

11. Voda, koja igra važnu ulogu u ulasku tvari u ćeliju i uklanjanju otpadnih tvari iz nje, obavlja tu funkciju

1) rastvarač
2) izgradnja
3) katalitički
4) zaštitni

1Objašnjenje.

Voda je najbolji otapalo u ćeliji.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 1

Odgovor: 1

12. Značajan dio ćelijskog sadržaja čini voda, koja

1) tvori fisijsko vreteno
2) formira proteinske kuglice
3) rastvara masti
4) daje ćeliji elastičnost

Objašnjenje.

Voda, ispunjavajući ćeliju, daje joj elastičnost.Tlak citoplazme djeluje na staničnu stijenku.Masti su hidrofobne i ne otapaju se u vodi. Proteinske globule nastaju zbog vodikovih veza, disulfidnih mostova, ionskih i hidrofobnih interakcija.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 4

Odgovor: 4

13. Živim organizmima je potreban dušik, jer on služi

1) glavni sastojak proteina i nukleinskih kiselina
2) glavni izvor energije
3) glavna strukturna komponenta masti i ugljikohidrata
4) glavni nosač kiseonika

14. Monomeri proteina su:

1) nukleotid

2) aminokiselina

3) glukoza

4) glicerin

15. Slijed monomera u polimeru naziva se:

1) primarna struktura

2) sekundarna struktura

3) tercijarna struktura

4) kvartarna struktura

16. DNK je polimer:

1) nelinearno

2) linearni

3) karirano

4) razgranate

17. Gvožđe je deo:

1) hemoglobin

2) eritromicin

3) insulin

4) drvo

Test na temu " Hemijski sastavćelije. Nukleinske kiseline ".

Opcija broj 2

Problem broj 1

Navedite redoslijed nukleotida u lancu DNK, koji nastaje kopiranjem lanca:

C-A-C-C-G-T-A-A-C-G-G-A-T-C ...

Kolika je dužina lanca DNK i njegova masa? (Masa jednog nukleotida je 345 cu)

Problem broj 2

Kolika je molekulska težina gena (dva lanca DNK) ako je protein molekulske mase 1500 c.u. programiran u jednom od njegovih lanaca?

Test.

1. Organske tvari koje ubrzavaju metaboličke procese -

1) aminokiseline
2) monosaharidi
3) enzimi
4) lipid

Objašnjenje.

Enzimi su ubrzivači procesa u ćeliji.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 3

Odgovor: 3

2. Molekule ATP -a obavljaju funkciju u ćeliji

1) zaštitni
2) katalitički
3) skladištenje energije
4) transport supstanci

Objašnjenje.

ATP je akumulator energije, ostale funkcije pripadaju proteinima.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 3

Odgovor: 3

3. Koje veze određuju primarnu strukturu proteinskih molekula

1) hidrofobni između radikala aminokiselina
2) vodonik između polipeptidnih lanaca
3) peptid između aminokiselina
4) vodonik između -NH- i -CO- grupa

Objašnjenje.

Primarna struktura proteina određena je nizom aminokiselina koje su međusobno povezane peptidne veze.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 3

Odgovor: 3

4. Kvarterna struktura proteinske molekule nastaje kao rezultat interakcije

1) presjeci jednog molekula proteina prema vrsti S-S veza
2) nekoliko polipeptidnih niti formira loptu
3) presjeci jedne molekule proteina zbog vodikovih veza
4) proteinska globula sa ćelijskom membranom

Objašnjenje.

Kvarterna struktura proteina je broj i raspored polipeptidnih lanaca. Proteini koji se sastoje od jednog polipeptidnog lanca imaju samo tercijarnu strukturu (lizozim, pepsin, mioglobin, tripsin), nazivaju se monomeri. Za proteine ​​koji se sastoje od nekoliko polipeptidnih lanaca karakteristična je kvartarna struktura.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 2

Odgovor: 2

5. U ćeliji funkciju obavljaju lipidi

1) katalitički
2) transport
3) informacije
4) energijaObjašnjenje.

1, 2 - funkcije proteina, 3 - funkcija DNK, 4 - funkcija lipida i ugljikohidrata.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 4

Odgovor: 4

6. Koriste se ljudske i životinjske ćelije

1) hormoni i vitamini
2) voda i ugljen -dioksid
3) neorganske supstance
4) proteini, masti i ugljeni hidrati

Objašnjenje.

Ćelijske organele sastoje se od proteina, masti i ugljikohidrata.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 4

Odgovor: 4

7. Masti, poput glukoze, obavljaju funkciju u stanici

1) izgradnja
2) informacije
3) katalitički
4) energija

Objašnjenje.

A, C - funkcije proteina, B - funkcija DNK, D - funkcija lipida i ugljikohidrata.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 4

Odgovor: 4

8. Sekundarna struktura molekula proteina ima oblik

1) spirale
2) dvostruka spirala
3) petljati se
4) niti

Objašnjenje.

Primarna struktura je linearna, sekundarna je spirala, a zavojnica je tercijarna struktura.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 1

Odgovor: 1

9. Koja je funkcija proteina koji se stvaraju u tijelu kada bakterije ili virusi uđu u njega?

1) regulatorni
2) signal
3) zaštitni
4) enzimski

Objašnjenje.

Limfociti proizvode antitijela, koja su proteini, pa proteini imaju zaštitnu funkciju u tijelu.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 3

Odgovor: 3

10. Molekule obavljaju različite funkcije u stanici

1) DNK
2) proteini
3) mRNA
4) ATP

11. Minerali u organizmu NE učestvuju

1) izgradnja kostura
2) oslobađanje energije putem biološke oksidacije
3) regulacija srčane aktivnosti
4) održavanje acido-bazne ravnotežeObjašnjenje.

Energija se oslobađa tijekom oksidacije glukoze; minerali sudjeluju u svim ostalim navedenim procesima.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 2

Odgovor: 2

12. Voda igra važnu ulogu u životu ćelije

1) učestvuje u mnogim hemijskim reakcijama
2) osigurava normalnu kiselost okoliša
3) ubrzava hemijske reakcije
4) dio je membrana

Objašnjenje.

Voda je direktni učesnik mnogih hemijski procesi u kavezu. Na primjer, sudjeluje u fotolizi vode tokom fotosinteze.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 1

Odgovor: 1

13. Voda učestvuje u regulaciji topline zbog

1) polaritet molekula
2) nizak toplotni kapacitet
3) veliki toplotni kapacitet
4) male veličine molekula

14 .Guanine se odnosi na osnove:

1) purin

2) pirimidin

3) anilin

4) naftalen

15. Šta nije uključeno u DNK?

1) timin

2) uracil

3) gvanin

4) citozin

16. Saharoza je:

1) polimer

2) monomer

3) dimer

4) vata

17. Koji su od navedenih polimera:

1) glukoza

2) glikogen

3) holesterol

4) DNK

5) hemoglobin

Test na temu „Hemijski sastav ćelije. Nukleinske kiseline ".

Opcija broj 3

Cilj 1.

Poznata su molekularna težina četiri proteina:

A) 3000 USD; B) 4600 USD; C) 78000 USD; D) 3500 USD

Odredite dužine odgovarajućih gena.

Cilj 2.

Fragment molekule DNK sadrži 2348 nukleotida, uključujući 420 adeninskih nukleotida. Koliko drugih nukleotida sadrži? Odredite masu i dužinu fragmenta i DNK?

1. Fosfolipidi su

1) enzimi odgovorni za razgradnju masti
2) neurotransmiteri koje sintetišu nervne ćelije
3) strukturna komponentaćelijske membrane
4) skladišna supstanca ćelije

Objašnjenje.

Fosfolipidi čine dvostruki sloj u membrani i obavljaju strukturnu funkciju.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 3

Odgovor: 3

2. rRNA je

1) nosilac genetskih informacija
2) transporter aminokiselina
3) komponenta ćelijskog jezgra
4) komponenta ribosoma

Objašnjenje.

mRNA je nositelj genetskih informacija, tRNA je nositelj aminokiselina, DNA je komponenta jezgre, rRNA je komponenta ribosoma.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 4

Odgovor: 4

3. Između njih nastaje peptidna veza

1) aminokiseline
2) ostaci glukoze
3) molekule vode
4) nukleotidi

Objašnjenje.

Peptidna veza nastaje između aminokiselina-odnosno nastaje tijekom stvaranja proteina i peptida kao rezultat interakcije α-amino grupe (-NH2) jedne aminokiseline sa α-karboksilnom grupom (-COOH) druge aminokiseline

Između ostataka glukoze i između nukleotida postoji kovalentna polarna veza.

Između molekula vode nastaje vodikova veza. Ova hemijska veza je međumolekularna.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 1

Odgovor: 1

4. Koliko vodikovih veza adenin i timin vezuju u molekulu DNK?

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

Objašnjenje.

Vodikove veze između nukleotida dva lanca DNK: adenin -timin (AT) - dvostruki; gvanin-citozin (G-C)-trostruki.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 2

Odgovor: 2

5. Signalnu, motornu, transportnu i zaštitnu funkciju u ćeliji obavljaju

1) proteini
2) ugljeni hidrati
3) lipidi
4) DNK

Objašnjenje.

Funkcije proteina su različite.

- Građevinski materijal - proteini su uključeni u formiranje stanične membrane, organela i stanične membrane. Krvni sudovi, tetive i kosa izgrađeni su od proteina.

- Katalitička uloga - svi ćelijski katalizatori - proteini (aktivni centri enzima). Struktura aktivnog mjesta enzima i struktura supstrata potpuno se podudaraju poput ključa i brave.

- Motorna funkcija - kontraktilni proteini uzrokuju sva kretanja.

- Transportna funkcija - hemoglobin u krvi veže kisik i prenosi ga do svih tkiva.

- Zaštitna uloga je proizvodnja proteinskih tijela i antitijela za neutraliziranje stranih tvari.

- Energetska funkcija - 1 g proteina ekvivalentno je 17,6 kJ.

A ako pojedinačno neke od navedenih funkcija mogu biti svojstvene i lipidima i ugljikohidratima, onda zajedno - samo proteini.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 1

Odgovor: 1

6. Održava se sekundarna struktura proteina

1) kovalentne veze
2) elektrostatičke interakcije
3) vodonične veze
4) hidrofobne interakcije

Objašnjenje.

Sekundarna struktura - lokalno uređenje fragmenta polipeptidnog lanca, stabiliziranog vodikovim vezama.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 3

Odgovor: 3

7. Molekule su prisutne energetski bogate veze između ostataka fosforne kiseline

1) ATP
2) DNK
3) mRNA
4) vjeverica

Objašnjenje.

ATP - ove veze se nazivaju makroenergetske, jer kada se razbiju, oslobađa se 40 kJ energije. ATP je adenozin fosforna kiselina koja sadrži 3 ostatka fosforne kiseline (ili ostatke fosfata), služi kao univerzalni nosač i glavni akumulator kemijske energije u živim stanicama

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 1

Odgovor: 1

8. U procesu fotosinteze energija svjetlosti odlazi u sintezu molekula

1) DNK
2) proteini
3) masti
4) ATP

Objašnjenje.

Tokom svjetlosne faze klorofil apsorbira kvant svjetlosti, što rezultira stvaranjem molekula ATP i NADPH. U tom slučaju voda se raspada, stvarajući vodikove ione i oslobađajući molekulu kisika.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 4

Odgovor: 4

9. Vanjske proteine ​​plazma membrane pružaju

1) transport supstanci u ćeliju
2) oksidacija supstanci
3) njegovu punu propusnost
4) elastičnost i turgor ćelije

Objašnjenje.

Glavne funkcije stanične membrane (plazmalema) su sljedeće: 1) barijera, 2) receptor, 3) izmjena, 4) transport.

Membrana omogućava selektivan prodor u ćeliju i iz nje okruženje razne hemikalije. Postoje dva glavna načina unošenja tvari u ćeliju i njihovog izlučivanja iz ćelije u vanjsko okruženje: pasivni transport, aktivni transport.

Uz olakšanu difuziju, proteini su uključeni u transport tvari - nosača koji rade po principu "ping -ponga". U ovom slučaju, protein postoji u dva konformacijska stanja: u "pong" stanju, mjesta vezanja transportirane tvari otvorena su s vanjske strane dvosloja, a u "ping" stanju, ista mjesta otvorena su s druge strane strana. Ovaj proces je reverzibilan. Koja strana unutra ovaj trenutak vreme će otvoriti mesto vezivanja supstance, zavisi od gradijenta koncentracije ove supstance.

Na taj način šećeri i aminokiseline prolaze kroz membranu.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 1

Odgovor: 1

10. Enzimske, građevinske, transportne, zaštitne funkcije u ćeliji obavljaju molekuli

1) lipidi
2) ugljeni hidrati
3) DNK
4) proteini

11. Jonah šta hemijski element potrebno za proces zgrušavanja krvi?

1) natrijum
2) magnezijum
3) gvožđe
4) kalcijum

12. U procesu zgrušavanja krvi kalcij je jedan od faktora.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 4

Odgovor: 4

Koje svojstvo vode čini dobro otapalo u biološkim sistemima?

1) visoka toplotna provodljivost
2) sporo zagrijavanje i hlađenje
3) veliki toplotni kapacitet
4) polaritet molekula

13. Objašnjenje.

Molekula vode je dipolna, pa je dobro otapalo.

Tačan odgovor naveden je pod brojem: 4

Odgovor: 4

Jedan od elemenata koji određuju transport aktivnih iona kroz stanične membrane je

1) kalijum
2) fosfor
3) gvožđe
4) azot

14. DNK ne uključuje:

1) deoksiriboza

2) adenin

3) uracil

4) fosfat

15 Odaberite polimere među sljedećim:

1) glukoza

2) celuloza

3) holesterol

4) RNK

5) hemoglobin

16. Koliko vrsta aminokiselina ima u proteinima?

1) 12

2) 25

3) 20

4) koliko je potrebno

17 Proteini koji čine hromozome zovu se:

1) histoni

2) protoni

3) hromatin

4) Pinokio

Odgovori na test "Hemijski sastav ćelije. Nukleinske kiseline » .

№ test

Opcija broj 1

Opcija broj 2

1,3

Opcija broj 3

3

4

1

2

1

3

1

4

1

4

4

4

1

3

2,4,5

3

1

Proteini Jesu li biološki heteropolimeri, čiji su monomeri aminokiseline. Proteini se sintetiziraju u živim organizmima i u njima obavljaju određene funkcije.
Proteini sadrže atome ugljika, kisika, vodika, dušika, a ponekad i sumpora.

Monomeri proteina - amino kiseline - tvari koje sadrže nepromijenjene dijelove amino grupe NH2 i karboksilnu grupu COOH i varijabilni dio - radikal. Radikali se aminokiseline međusobno razlikuju. Aminokiseline imaju svojstva kiseline i baze (oni amfoterno), tako da se mogu međusobno povezati. Njihov broj u jednoj molekuli može doseći nekoliko stotina. Naizmjence različitih aminokiselina u različitim sekvencama omogućuje dobivanje ogromnog broja proteina različite strukture i funkcije.

Nalazi se u proteinima 20 vrsta razne aminokiseline, od kojih neke životinje ne mogu sintetizirati. Dobivaju ih iz biljaka koje mogu sintetizirati sve aminokiseline. Na aminokiseline se proteini razgrađuju u probavnom traktu životinja. Od ovih aminokiselina koje ulaze u ćelije tijela izgrađuju se njegovi novi proteini.

Struktura molekula proteina - njegov sastav aminokiselina, redoslijed monomera i stupanj uvijanja molekule, koji bi se trebao uklopiti u različite dijelove i organele ćelije, a ne u jednu, već zajedno s veliki iznos druge molekule.

1. Niz aminokiselina u molekulu proteina ga formira primarna struktura. Zavisi od sekvence nukleotida u regionu molekula DNK (gena) koji kodira dati protein. Susjedne aminokiseline su povezane peptid veze nastaje između ugljika karboksilne grupe jedne aminokiseline i dušika amino grupe druge aminokiseline.
2. Duga molekula proteina se presavija i isprva poprima oblik spirale - sekundarna struktura molekula proteina. Između CO i NH - postoje grupe aminokiselinskih ostataka susjednih zavoja spirale vodonik veze držeći lanac.
3. Molekule proteina složene konfiguracije u obliku kugle (kugle) dobivaju tercijarna struktura ... Snaga ove strukture je osigurana hidrofobni, vodikov, ionski i disulfidni S-S veze.
4 neki proteini imaju kvartarna struktura , formirano od nekoliko polipeptidnih lanaca (tercijarne strukture). Kvartarnu strukturu drže i slabe nekovalentne veze - jonski, vodonik, hidrofobni.

Međutim, čvrstoća ovih veza je niska i struktura se može lako slomiti. Kada se zagrije ili tretira s nekim hemikalije protein je denaturiran i gubi svoju biološku aktivnost.

Kršenje kvartarnih, tercijarnih i sekundarnih struktura je reverzibilno. Uništavanje primarne strukture je nepovratno.
Proteini imaju specifičnost vrste : Svaka vrsta organizma ima proteine ​​koje nema u drugim vrstama.

Tablica. Formiranje struktura (nivo prostorne organizacije) proteina.

Proteinske funkcije .

Katalitički (enzimski) - proteini ubrzavaju sve biokemijske procese u ćeliji: razgradnju hranjivih tvari u probavnom traktu, sudjeluju u reakcijama sinteze matriksa. Svaki enzim ubrzava jednu i samo jednu reakciju (direktnu i obrnuti smjer). Brzina enzimskih reakcija ovisi o temperaturi medija, njegovom pH nivou, kao i o koncentracijama reaktanata i koncentraciji enzima.
Transport - proteini osiguravaju aktivan transport iona kroz stanične membrane, transport kisika i ugljen-dioksid, transport masnih kiselina.
Zaštitna - antitela obezbeđuju imunološku odbranu organizma; fibrinogen i fibrin štite tijelo od gubitka krvi.
Strukturne - jedna od glavnih funkcija proteina. Proteini su dio stanične membrane; protein keratin stvara kosu i nokte; proteini kolagen i elastin - hrskavica i tetive.
Kontraktilno - osiguravaju ih kontraktilni proteini - aktin i miozin.
Signal - proteinski molekuli mogu primati signale i služiti kao njihovi nosioci u tijelu (hormoni). Zapamtite da nisu svi hormoni proteini.
Energija - s produženim postom, proteini se mogu koristiti kao dodatni izvor energije nakon što se potroše ugljikohidrati i masti.

Tablica. Glavne funkcije proteina i peptida.

Tematski zadaci.

Dio A

A1... Slijed aminokiselina u molekuli proteina ovisi o:
1) struktura gena
2) vanjsko okruženje
3) njihova slučajna kombinacija
4) njihove strukture

A2... Osoba dobiva esencijalne aminokiseline pomoću
1) njihova sinteza u stanicama
3) uzimanje lekova
2) unos hrane
4) uzimanje vitamina

A3... S padom temperature, aktivnost enzima
1) značajno raste
2) značajno opada
3) ostaje stabilan
4) periodično se mijenja

A4... Učestvuje u zaštiti tijela od gubitka krvi
1) hemoglobin
2) kolagen
3) fibrin
4) miozin

A5... U koji od ovih procesa nisu uključeni proteini?
1) metabolizam
2) kodiranje nasljednih podataka
3) enzimska kataliza
4) transport supstanci

A6... Navedite primjer peptidne veze:

Dio B

IN 1... Odaberite funkcije specifične za proteine
1) katalitički
2) hematopoetski
3) zaštitni
4) transport
5) refleks
6) fotosintetski

IN 2.
Uspostavite podudarnost između strukture proteinskog molekula i njegovih svojstava

Dio C

C1... Zašto se hrana čuva u frižideru?
C2... Zašto kuhana hrana duže traje?
SZ... Objasnite pojam "specifičnosti" proteina i šta biološki značaj ima specifičnost?
C4... Pročitajte tekst, naznačite brojeve rečenica u kojima su napravljene greške i objasnite ih.
1) Većina kemijskih reakcija u tijelu kataliziraju enzimi.
2) Svaki enzim može katalizirati mnoge vrste reakcija.
3) Enzim ima aktivan centar, geometrijski oblik koji varira ovisno o tvari s kojom enzim stupa u interakciju.
4) Primjer djelovanja enzima može biti razgradnja ureje ureazom.
5) Urea se razlaže na ugljični dioksid i amonijak, koji miriše na kutiju za mačje smeće.
6) U jednoj sekundi, ureaza razgrađuje do 30.000 molekula uree, u normalnim uslovima to bi trajalo oko 3 miliona godina.

1. Koje tvari su biološki polimeri? Koje tvari su monomeri za izgradnju molekula biopolimera?

a, d, f - su monomeri; b, c, e - polimeri

2. Koje su funkcionalne grupe karakteristične za sve aminokiseline? Koja svojstva imaju ove grupe?

Aminokiselina je organski spoj koji sadrži i amino skupinu (NH2), koju karakteriziraju osnovna svojstva, i karboksilnu skupinu (COOH) s kiselim svojstvima. Također, aminokiselina sadrži radikal (R), ima različitu strukturu za različite aminokiseline, što različitim aminokiselinama daje posebna svojstva.

3. Koliko je aminokiselina uključeno u stvaranje prirodnih proteina? Koje su zajedničke strukturne karakteristike ovih aminokiselina? Po čemu se razlikuju?

U stvaranju prirodnih proteina uključeno je samo 20. Takve aminokiseline se nazivaju aminokiseline koje stvaraju proteine. Zajedničke strukturne značajke za njih su prisutnost amino skupine i karboksilne skupine, a razlika leži u različitim radikalima.

4. Kako su aminokiseline povezane da tvore polipeptidni lanac? Napravite dipeptid i tripeptid. Da biste dovršili zadatak, upotrijebite strukturne formule aminokiseline prikazane na slici.

Amino skupina (–NH2) jedne aminokiseline stupa u interakciju s karboksilnom skupinom (–COOH) druge aminokiseline, a peptidna veza nastaje između atoma dušika amino grupe i atoma ugljika karboksilne grupe. Dobivena molekula je dipeptid sa slobodnom amino grupom na jednom kraju i slobodnom karboksilnom grupom na drugom. Zahvaljujući tome, dipeptid može vezati druge aminokiseline za sebe, tvoreći tripeptide itd.

5. Opišite nivoe strukturne organizacije proteina. Koja vrsta hemijske veze uzrokuju različite nivoe strukturne organizacije proteinskih molekula?

Molekuli proteina mogu imati različite prostorne oblike, koji predstavljaju četiri nivoa njihove strukturne organizacije. 1) Lanac od mnogih aminokiselinskih ostataka povezanih peptidnim vezama primarna je struktura molekula proteina. Druge vrste struktura stvaraju se na osnovu primarne strukture. 2) Sekundarna struktura proteina nastaje kao rezultat stvaranja vodikovih veza između atoma vodika NH-grupa i atoma kisika CO-grupa različitih aminokiselinskih ostataka polipeptidnog lanca. U ovom slučaju, polipeptidni lanac je uvijen u spiralu. Vodikove veze su slabe, ali zbog značajne količine osiguravaju stabilnost ove strukture. 3) Tercijarna struktura nastaje stvaranjem vodikovih, ionskih i drugih veza koje nastaju između različitih skupina atoma proteinske molekule u vodenom mediju. U nekim proteinima, S S veze (disulfidne veze) između ostataka cisteina (aminokiselina koja sadrži sumpor) igraju važnu ulogu u formiranju tercijarne strukture. U ovom slučaju, polipeptidna spirala se savija u neku vrstu zavojnice (globule) na način da su radikali hidrofobnih aminokiselina uronjeni unutar kugle, dok se hidrofilni nalaze na površini i stupaju u interakciju s molekulama vode. 4) Molekule nekih proteina ne uključuju jedan, već nekoliko polipeptida (globula) koji tvore jedan kompleks. Tako nastaje kvartarna struktura.

6. Ljudi i životinje dobivaju aminokiseline iz hrane. Koje se aminokiseline mogu sintetizirati u biljkama?

Autotrofni organizmi sintetiziraju sve aminokiseline koje su im potrebne iz primarnih proizvoda fotosinteze i anorganskih spojeva koji sadrže dušik.

7. Koliko se različitih tripeptida može izgraditi od tri molekule aminokiselina (npr. Alanin, lizin i glutaminska kiselina) ako se svaka aminokiselina može upotrijebiti samo jednom? Hoće li ovi peptidi imati ista svojstva?

Od ovih aminokiselina može se izgraditi 6 tripeptida i svaki će imati svoja svojstva, budući da je aminokiselinska sekvenca različita.

8. Za razdvajanje mješavine proteina na komponente koristi se metoda elektroforeze: u električnom polju pojedini proteinski molekuli kreću se određenom brzinom do jedne od elektroda. U tom se slučaju neki proteini kreću prema katodi, dok se drugi kreću prema anodi. Kako je struktura molekula proteina povezana sa njegovom sposobnošću kretanja u električnom polju? Šta određuje smjer kretanja proteinskih molekula? Šta određuje njihovu brzinu?

Naboj proteinske molekule ovisi o omjeru kiselih i bazičnih aminokiselinskih ostataka. Karboksilna skupina i amino skupina stječu različite naboje (negativne i pozitivne) zbog činjenice da se u vodenim otopinama karboksilna skupina disocira na COO– + H + i ima negativan naboj, a amino grupa je pozitivna zbog dodavanja vodikovih iona. Kao rezultat toga nastaje ukupni naboj koji određuje kretanje proteinske molekule. Ako prevladavaju kiseli aminokiselinski ostaci, molekula ima negativan naboj i pomiče se prema anodi, ali ako prevladavaju bazni aminokiselinski ostaci, molekula ima pozitivan naboj i pomiče se prema katodi. Brzina kretanja ovisi o količini naboja, masi proteina i prostornoj konfiguraciji.