Химический состав клетки. Органические вещества. Белки.

Белки (полипептиды) — биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты.

Различают 20 типов аминокислот, из которых 10 являются незаменимыми (не синтезируются в организме и должны поступать с пищей). 8 аминокислот: Вал, Иле, Лей, Лиз, Мет, Тре, Три, Фен.

В состав аминокислот входят:

• аминогруппа (-NН2);
• карбоксильная группа (-СООН);
• радикал (R).

Аминокислоты различаются между собой только структурой и физико-химическими свойствами радикалов.

Аминокислоты соединяются друг с другом ковалентными пептидными связями (между атомами С и N соседних аминокислот). В результате образуются пептиды различной длины - полипептиды.

Молекулы белков могут имеет различную пространственную конфигурацию (структуру).

Различают 4 структуры белка:

• Первичная – в виде цепочки из аминокислот, соединенных пептидной связью (полипептидная цепочка). Именно первичная структура определяет свойства молекул белка.
• Вторичная - в виде спирали (альфа спирали) (структура поддерживается водородными связями, которые соединяют соседние витки спирали). На уровне вторичной структуры существуют белки: фиброин (шёлк, паутина), кератин (волосы, ногти), коллаген (сухожилия).
• Третичная – в виде глобулы (образуется за счет гидрофобных, ионных, дисульфидных (-S-S) связей). Связи в третичной структуре слабые и поэтому конфигурация таких глобулярных белков может быть легко изменена. На уровне третичной структуры существуют ферменты, антитела, некоторые гормоны.
• Четвертичная — сложный комплекс, объединяющий несколько третичных структур, обеспечивается наиважнейшими связями: водородными, ионными и гидрофобными. Такая структура характерна только для некоторых белков, например, гемоглобина (образован двумя α- субъединицами и двумя β субъединицами с каждой связана молекула гема, содержащая Fe.

Свойства белков:

• Денатурация – нарушение структуры белка под воздействием высокой температуры, химических веществ, радиации.

А) Необратимая – если восстановление пространственной структуры невозможно (например: варка яиц)

Б) Обратимая – если возможно восстановление утраченной структуры (например: белки плазмолеммы)

• Ренатурация – восстановление структуры белка после обратимой денатурации, происходит при восстановлении и нормальных условий.

Функции белков:

1. Ферментативная (каталитическая) - белки ускоряют химические реакции (например, амилаза превращает крахмал в глюкозу, ДНК-полимераза осуществляет сборку молекул ДНК, уреаза расщепляет мочевину, липазы расщепляют жиры, каталаза расщепляет ядовитый пероксид водорода).
2. Транспортная - белки переносят различные вещества, образуя с ними нестойкие соединения. Белки транспортируют ионы через клеточные мембраны (например, гемоглобин переносит кислород и углекислый газ, сывороточный альбумин переносит жирные кислоты).
3. Регуляторная - белковые гормоны регулируют различные процессы в организме (например, инсулин регулирует уровень сахара в крови, адреналин ускоряет работу сердца, сужает кровеносные сосуды).
4. Структурная (строительная) - белки являются компонентом биологических структур. Белки входят в состав всех клеточных мембран. В соединении с ДНК - в состав хромосом, с РНК - в состав рибосом (например, белок кератин входит в состав волос, ногтей, копыт, коллаген – белок сухожилий, связок, хрящей, актин и миозин – в составе мышц, тубулин – образует микротрубочки, эластин – в составе связок).
5. Защитная - белки - антитела (или иммуноглобулины), обеспечивают иммунологическую защиту организма, белок фибриноген, превращаясь на воздухе в фибрин - образующий тромбы, защищает организм от потери крови. Лизоцим – защита от бактерий.
6. Сократительная - белки вызывают сокращение структур. Актин, миозин вызывают мышечное сокращение. Участвуют во всех видах движения клеток и организма. Сокращения нитей актина обеспечивает движение цитоплазмы, изменяя его вязкость.
7. Запасающая - белки представляют собой форму запасания аминокислот. Казеин молока, овальбумин яиц, запасные белки семян растений.
8. Токсичная — белки обладают отравляющими свойствами (например, нейротоксин - действующее начало змеиного яда, блокируют передачу нервного импульса).
9. Энергетическая - при расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж. Нужно запомнить, что только белки выполняют каталитическую, двигательную, токсическую функцию.
10. Сигнальная - белки мембран, изменяя структуру, обеспечивают раздражимость клетки.

Данный материал необходим для выполнения заданий:

• линии 5 (клетка как биологическая система, задание с рисунком);
• линии 6 (клетка как биологическая система, установление соответствия (с рисунком));
• линии 7 (клетка как биологическая система, множественный выбором ответа с рисунком и без рисунка));
• линии 8 (клетка как биологическая система, установление последовательности (без рисунка))

Задания 5, 6, 7, 8 проверяют знание клетки как биологической системы. Задания 5, 6 предполагают работу с рисунком.

Алгоритм выполнения задания:

• Внимательно прочитайте задание и рассмотрите рисунок, если это задания 5, 6 и 7.
• Определите, тип задания.
• Запишите цифру (задание 6) в поле КИМ и бланк ответов No1;
• Установите соответствие и запишите последовательность цифр (задание 6) в поле КИМ и бланк ответов No1;
• Выберите три верных ответа (задание 7) и запишите цифры в поле КИМ и бланк ответов No1;
• Установить последовательность цифр (задание 8) и запишите ее в поле КИМ и бланк ответов No1.

Скачать рабочий лист Рабочие листы, скачать файлы (portalbio.ru)

ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ! ВЫПОЛНИТЕ ТЕСТ "Химическая организация клетки" Химическая организация клетки. | Тестирование по биологии (portalbio.ru)