Решебник по биологии 8 класс Соловьева | Страница 17

(выполнить в тетради от руки, но принцип такой:)

• Регулярный полимер: мономеры чередуются строго — например, 1-2-3-4-5-1-2-3-4-5.

• Нерегулярный полимер: мономеры чередуются произвольно — например, 1-3-2-2-1-3-1-2-3-1.

Главное отличие — строгая закономерность в регулярном и случайный порядок в нерегулярном полимере.

Примерами органических полимеров являются целлюлоза, крахмал, гликоген, которые состоят из мономеров глюкозы. Белки — это полимеры аминокислот, выполняющие каталитические, транспортные и структурные функции. ДНК и РНК — нуклеиновые кислоты, полимеры из мономеров — нуклеотидов, хранящие генетическую информацию. Липиды, хотя и не являются полимерами, тоже относятся к органическим веществам, как важные компоненты мембран. Органические полимеры встречаются в составе всех живых организмов. Их природное происхождение связано с биосинтетическими процессами в клетках.

Число различных полимеров зависит от числа возможных комбинаций мономеров в цепи. В первом случае, с 3 типами мономеров и длиной цепи 5, количество комбинаций будет равно 3^5 = 243. Во втором случае, с 5 типами мономеров и длиной цепи 3, получится 5^3 = 125 вариантов. Очевидно, что 243 > 125, значит, первое условие даёт больше вариантов. Длина цепи оказывает гораздо большее влияние на разнообразие, чем количество типов мономеров. Чем больше длина цепи, тем больше последовательностей можно составить даже из малого числа мономеров. Поэтому первый вариант (3 мономера и длина 5) выгоднее с точки зрения разнообразия полимеров.

Функция основного источника энергии характерна для неполимерных веществ, например, для моносахаридов (глюкоза). Запасной источник энергии — функция полимеров (крахмал, гликоген), так как они состоят из множества мономеров, аккумулирующих энергию. Управление биохимическими процессами — это функция белков, которые являются полимерами аминокислот (ферменты, регуляторные белки). Хранение наследственной информации выполняют нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК), также являющиеся полимерами. Придание твёрдости обеспечивается полимерами вроде целлюлозы и хитина, входящих в оболочки клеток растений и насекомых. Токсичность может быть как свойством неполимерных соединений (алкалоиды, яды), так и некоторых белков. Распознавание и разрушение чужеродных веществ характерно для белков-антител, которые тоже являются полимерами. Таким образом, полимеры чаще связаны со сложными функциями строения, регуляции и защиты, а неполимеры — с быстрым обеспечением энергии и специализированными эффектами (токсичность).

Углеводы играют ключевую роль в жизни растений как основной источник энергии. Они участвуют в процессе фотосинтеза, где из углекислого газа и воды синтезируются сахара. Моносахариды, такие как глюкоза, быстро включаются в обмен веществ, обеспечивая клетки энергией. Полисахариды (крахмал, целлюлоза) выполняют структурную и запасающую функции. Целлюлоза входит в состав клеточной стенки, придавая ей прочность и устойчивость. Крахмал откладывается в запас и используется растением в периоды, когда фотосинтез невозможен (зимой, ночью). Таким образом, углеводы жизненно необходимы для энергетического и структурного обеспечения растений.

Жиры (липиды) в растениях выполняют преимущественно запасную и структурную функции. В клетках они входят в состав мембран, обеспечивая их прочность и избирательную проницаемость. Кроме того, жиры откладываются в виде запасов в семенах, плодах и маслянистых тканях. Эти запасы используются растением в период прорастания или активного роста. Жиры являются более энергоёмкими веществами по сравнению с углеводами, поэтому выгодны для долгосрочного хранения энергии. Воск и другие липиды образуют защитные покрытия, предохраняющие растение от испарения воды. Таким образом, жиры важны как источник энергии и элемент защиты.

Крахмал в растениях легко обнаружить с помощью йодной пробы. Для этого на срез растения капают раствор йода. При наличии крахмала окраска изменяется на синий или фиолетовый цвет. Этот метод позволяет быстро определить локализацию крахмальных запасов в клетках. Обычно крахмальные зёрна хорошо видны в лейкопластах при микроскопии. Такой опыт часто проводят на срезах картофеля или листьев. Метод йодной пробы широко используется в школьных лабораторных работах.

Для обнаружения жиров применяют реакцию с сульфатной кислотой или окрашивание суданом III (или IV). Судан III — жирорастворимый краситель, который окрашивает липидные капли в оранжево-красный цвет. При нанесении препарата на срез ткани липиды проявляются как окрашенные включения. Также используется метод наблюдения жирных пятен на фильтровальной бумаге после прижатия к масличным тканям. Липиды оставляют характерные прозрачные пятна. Эти методы позволяют визуально определить наличие жиров в семенах, плодах и других тканях растений.

Крахмал обычно откладывается в органах, предназначенных для запасания питательных веществ. Это клубни (например, картофель), корнеплоды (морковь, свёкла), семена (горох, фасоль), а также плоды (бананы, яблоки). В листьях крахмал образуется в процессе фотосинтеза и временно сохраняется до транспортировки в другие органы. Накопление крахмала особенно активно в период вегетации, когда растение готовится к неблагоприятным условиям. Крахмал содержится в специальных органеллах — лейкопластах, где откладывается в виде зёрен.

Жиры откладываются главным образом в семенах масличных культур (подсолнечник, соя, рапс, арахис). Также они встречаются в плодах (авокадо, оливки) и в орехах. В этих органах липиды служат запасом энергии для прорастания семян. Жиры входят в состав клеточных мембран всех органов, но в особых количествах накапливаются именно в запасающих тканях. Липидные соединения также образуют защитные покрытия — восковой налёт на листьях, плодах, стеблях. Эти структуры защищают растение от потери влаги и механических повреждений.