Решебник по биологии 9 класс Суматохин. Углубленный Часть 1, 2 Часть 1 | Страница 21

Вопросы

1. Какие функции выполняют белки в организме?

Белки выполняют каталитическую, структурную, транспортную, двигательную, регуляторную, сигнальную, защитную и энергетическую функции.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

2. Что такое ферменты? Какую роль они играют?

Ферменты – это белки, способные во много раз ускорять химические реакции, протекающие в живых организмах. Они играют роль биологических катализаторов, избирательно ускоряющих только определённый путь превращения конкретного вещества.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

3. Как ведут себя белки по отношению к воде?

Белки ведут себя по отношению к воде по-разному: глобулярные белки являются в основном водорастворимыми, а фибриллярные белки являются нерастворимыми или плохо растворимыми в воде.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

4. Что такое денатурация белка?

Денатурация белка – это процесс разрушения природной структуры белков (утрата четвертичной, третичной и вторичной структуры) под влиянием внешних факторов без разрыва пептидных связей.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

5. Действие каких факторов может приводить к нарушению структуры белковых молекул?

К нарушению структуры белковых молекул (денатурации) может приводить действие неблагоприятных факторов, таких как изменение химического состава среды, высокие и низкие температуры, сильные кислоты, щёлочи, ионы тяжёлых металлов, ультрафиолетовое излучение.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

6. Какие пищевые продукты являются основными источниками белков для человека?

Основными источниками белков для человека являются пищевые продукты животного происхождения (мясо, рыба, яйца, молочные продукты) и растительного происхождения (бобовые).

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Задания

7. Рассмотрите рисунок 4. Охарактеризуйте уровни структурной организации молекул белков.

Уровни структурной организации молекул белков:

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Первичная структура: Представляет собой линейную последовательность аминокислотных остатков, соединённых пептидными связями. Она определяет уникальный порядок следования аминокислот.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Вторичная структура: Представляет собой спираль или нить, которая формируется за счёт физико-химических взаимодействий между пептидными группами (NH и CO) аминокислотных остатков.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Третичная структура: Представляет собой уникальную, неповторимую пространственную форму (клубок – глобулу или нить – фибриллу), возникающую в результате физико-химических взаимодействий боковых ответвлений цепи.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Четвертичная структура: Характерна не для всех белков. Представляет собой единый корпускулярный комплекс, образованный двумя или более белковыми молекулами, уже имеющими третичную структуру.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

8. Расскажите о структурной, двигательной и энергетической функции белков.

Структурная функция: Белки входят в состав всех компонентов клеток и внеклеточных структур, выполняя роль пластического материала и придавая тканям определённую форму и прочность. Например, коллаген и эластин входят в состав кожи, сухожилий, костей.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Двигательная функция: Белки (такие как актин и миозин) принимают участие во всех видах движения клеток и организмов, обеспечивая сократимость мышечной ткани.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Энергетическая функция: Белки могут использоваться в качестве источника аминокислот или обеспечивать запас других веществ. При полном расщеплении 1 г белка в организме выделяется 17,6 кДж энергии.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

9. Дайте краткую характеристику каталитической, сигнальной и регуляторной функциям белков.

• Каталитическая (ферментативная) функция: Белки-ферменты ускоряют биохимические реакции в организме, являясь биологическими катализаторами.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Сигнальная функция: Белки (например, мембранные белки) обеспечивают приём внешних сигналов (например, зрительные пигменты) и реакцию клетки на сигнал путём изменения своей пространственной конфигурации.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Регуляторная функция: Белки, являясь гормонами (например, инсулин и глюкагон), регулируют физиологические процессы в организме.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

10. Приведите примеры ферментов, использующихся в промышленности.

Примеры ферментов, использующихся в промышленности: денатурирующие белок ферменты, использующиеся в пищевой промышленности.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Объясните

11. Используя рисунок 7, объясните зависимость активности фермента от температуры. Почему повышение температуры тела выше +40°С опасно для жизни?

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Зависимость активности фермента от температуры:

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Активность фермента растёт с повышением температуры и достигает своего максимума при определённой, оптимальной температуре (для ферментов человека это около 37°С). При дальнейшем повышении температуры активность фермента резко падает в результате денатурации (нарушения пространственной структуры) белковой молекулы. Повышение температуры тела выше +40°С опасно для жизни, потому что при такой температуре происходит денатурация многих каталитических белков-ферментов. Утрата ферментами своей природной структуры приводит к потере их функций (способности ускорять реакции), что нарушает протекание жизненно важных биохимических реакций в организме.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

12. Почему ферменты теряют способность к катализу, а гормоны – физиологическую активность при разрушении пространственной структуры их белковых молекул?

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Ферменты теряют способность к катализу, а гормоны – физиологическую активность при разрушении пространственной структуры их белковых молекул (денатурации), потому что биологическая функция белка (каталитическая, регуляторная и др.) неразрывно связана с его сложной пространственной конфигурацией (вторичной, третичной, четвертичной). Когда происходит денатурация, белок утрачивает эту природную структуру, что делает невозможным выполнение им его специфической функции, поскольку активный центр фермента или участок связывания гормона разрушается.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

13. Почему ренатурация белка не всегда осуществима?

Ренатурация белка не всегда осуществима, потому что она возможна только в том случае, если вызывавший денатурацию фактор действовал непродолжительно и не был слишком сильным. Если денатурация была вызвана сильным воздействием (например, очень высокая температура, сильные кислоты), которое привело к разрыву пептидных связей (полному разрушению первичной структуры), то денатурация становится необратимой, и белок не сможет восстановить свою природную структуру и функцию.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Темы для дискуссии

14. Какие факторы влияют на работу белков-ферментов?

На работу белков-ферментов влияют следующие факторы:

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Температура: Активность фермента растёт до оптимальной температуры (около 37°С для человека), но при дальнейшем повышении температуры происходит денатурация белка и активность резко падает.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• рН среды: Активность фермента зависит от химического состава среды, так как изменение рН может вызвать денатурацию.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Ионы тяжёлых металлов, сильные кислоты/щёлочи, ультрафиолетовое излучение: Эти факторы вызывают денатурацию белка и, соответственно, потерю активности фермента.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

15. Без опасных последствий человек употребить в пищу белки, но вводить растворы белка сразу в кровь, например для питания больных, ни в коем случае нельзя?

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Без опасных последствий человек может употреблять белки в пищу, потому что:

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• В пищеварительном тракте белки подвергаются гидролизу (перевариванию) под действием пищеварительных ферментов.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Белки полностью распадаются до своих мономеров – аминокислот (низкомолекулярных соединений), которые уже всасываются в кровь и используются организмом как строительный материал.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Вводить растворы белка сразу в кровь ни в коем случае нельзя, потому что:

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Введение чужеродных высокомолекулярных белков напрямую в кровь (минуя пищеварительную систему) немедленно вызовет иммунную реакцию организма.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

• Белки, имеющие чуждую организму пространственную структуру, будут распознаны как антигены, что приведёт к выработке антител и может вызвать тяжёлые аллергические реакции, угрожающие жизни больного.

  Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал

Параграф 4. Состав, структура и биологические функции липидов

Вопрос в начале параграфа

Почему липиды — жизненно необходимые вещества для организма?

Липиды — жизненно необходимые вещества для организма, так как они выполняют энергетическую (самый энергоёмкий источник энергии), запасающую, структурную (образуют основу клеточных мембран), защитную (амортизирующую), теплорегулирующую и регуляторную (предшественники гормонов) функции.

Сократить Перефразировать Добавить текст Вернуть оригинал