белки — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).
Белки (протеины, полипептиды) — самые многочисленные, наиболее разнообразные и имеющие первостепенное значение биополимеры. В состав молекул белков входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота и иногда серы, фосфора и железа.
Мономерами белков являются аминокислоты, которые (имея в своём составе карбоксильную и аминогруппы) обладают свойствами кислоты и основания (амфотерны).
Благодаря этому аминокислоты могут соединяться друг с другом (их количество в одной молекуле может достигать нескольких сотен). В связи с этим молекулы белков имеют большие размеры, и их называют макромолекулами.
Структура белковой молекулы
Под структурой белковой молекулы понимают её аминокислотный состав, последовательность мономеров и степень скрученности молекулы белка.
В молекулах белков встречается всего \(20\) видов различных аминокислот, и огромное разнообразие белков создаётся за счёт различного их сочетания.
- Последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи — это первичная структура белка (она уникальна для любого белка и определяет его форму, свойства и функции). Первичная структура белка уникальна для любого типа белка и определяет форму его молекулы, его свойства и функции.
- Длинная молекула белка сворачивается и приобретает сначала вид спирали в результате образования водородных связей между —СО и —NН группами разных аминокислотных остатков полипептидной цепи (между углеродом карбоксильной группы одной аминокислоты и азотом аминогруппы другой аминокислоты). Эта спираль —
вторичная структура белка. - Третичная структура белка — трёхмерная пространственная «упаковка» полипептидной цепи в виде глобулы (шарика). Прочность третичной структуры обеспечивается разнообразными связями, возникающими между радикалами аминокислот (гидрофобными, водородными, ионными и дисульфидными S–S связями).
- Некоторые белки (например, гемоглобин крови человека) имеют четвертичную структуру. Она возникает в результате соединения нескольких макромолекул с третичной структурой в сложный комплекс. Четвертичная структура удерживается непрочными ионными, водородными и гидрофобными связями.
Структура белков может нарушаться (подвергаться денатурации) при нагревании, обработке некоторыми химическими веществами, облучении и др. При слабом воздействии распадается только четвертичная структура, при более сильном — третичная, а затем — вторичная, и белок остаётся в виде полипептидной цепи. В результате денатурации белок теряет способность выполнять свою функцию.
Нарушение четвертичной, третичной и вторичной структур обратимо. Этот процесс называют ренатурацией.
Разрушение первичной структуры необратимо.
Кроме простых белков, состоящих только из аминокислот, есть ещё и сложные белки, в состав которых могут входить углеводы (
Функции белков
- Каталитическая (ферментативная) функция. Специальные белки — ферменты — способны ускорять биохимические реакции в клетке в десятки и сотни миллионов раз. Каждый фермент ускоряет одну и только одну реакцию. В состав ферментов входят витамины.
- Структурная (строительная) функция — одна из основных функций белков (белки входят в состав клеточных мембран; белок кератин образует волосы и ногти; белки коллаген и эластин — хрящи и сухожилия).
- Транспортная функция — белки обеспечивают активный транспорт ионов через клеточные мембраны (транспортные белки в наружной мембране клеток), транспорт кислорода и углекислого газа (гемоглобин крови и миоглобин в мышцах), транспорт жирных кислот (белки сыворотки крови способствуют переносу липидов и жирных кислот, различных биологически активных веществ).
- Сигнальная функция. Приём сигналов из внешней среды и передача информации в клетку происходит за счёт встроенных в мембрану белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды.
- Сократительная (двигательная) функция — обеспечивается сократительными белками — актином и миозином (благодаря сократительным белкам двигаются реснички и жгутики у простейших, перемещаются хромосомы при делении клетки, сокращаются мышцы у многоклеточных, совершенствуются другие виды движения у живых организмов).
- Защитная функция — антитела обеспечивают иммунную защиту организма; фибриноген и фибрин защищают организм от кровопотерь, образуя тромб.
- Регуляторная функция присуща белкам — гормонам (не все гормоны являются белками!). Они поддерживают постоянные концентрации веществ в крови и клетках, участвуют в росте, размножении и других жизненно важных процессах (например, инсулин регулирует содержание сахара в крови).
- Энергетическая функция — при длительном голодании белки могут использоваться в качестве дополнительного источника энергии после того, как израсходованы углеводы и жиры (при полном расщеплении \(1\) г белка до конечных продуктов выделяется \(17,6\) кДж энергии). Аминокислоты, высвобождающиеся при расщеплении белковых молекул, используются для построения новых белков.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.
Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.
http://ours-nature.ru/lib/b/book/1063747118/348
Тесты по биологии «Белки.Жиры.Углеводы»
Белки, жиры и углеводы
Вариант I
1. Глицерин входит в состав
а) белков б) жиров в) целлюлозы г) нуклеотидов
2. Жиры состоят из
а) глицерина и высших жирных кислот
б) глюкозы и высших жирных кислот
в) аминокислот и глицерина
г) глицерина и глюкозы
3. В клетке липиды выполняют следующие функции:
а) энергетическую и строительную
б) строительную и ферментативную
в) ферментативную и информационную
г) информационную и энергетическую
4. К полисахаридам относятся
а) глюкоза б) крахмал в) сахароза г) лактоза
5..Посредством какой химическ
А-дисульфидной В-водородной
Б-пептидной Г-ионной
6.Какая часть молекул аминокислот отличает их друг от друга?
А-радикал В-карбоксильная группа
Б-аминогруппа
7.Сколько из известных аминокислот участвуют в синтезе белков?
А-20 В-100
Б-23
8.Какую функцию белки не выполняют в клетке?
А-информационную В-каталитическую
Б-растворителя Г-запасающую
9.Молекулы белков,связывающие и обезвреживающие чужеродные данной клетке вещества ,выполняют фенкцию…
Б-каталитическую Г-транспортную
10.Углеводы при фотосинтезе синтезируются из:
1) О2 и Н2О; 2) СО2 и Н2; 3) СО2 и Н2О; 4) СО2 и Н2 О2
11. В каком случае правильно написана формула молекулы глюкозы?
1) С5Н12О5; 2) С6Н10О6; 3) С6Н12О6; 4) С6Н12О5
12. Способность верблюдов хорошо переносить жажду объясняется тем, что:
1) заторможена работа их выделительной системы; 2) в ходе окисления резервного жира выделяется вода; 3) у них мощный теплоизолирующий слой, уменьшающий испарение; 4) они не потеют
13. Человеку с лишним весом нужно ограничить потребление
томатов; 2) картофеля; 3) яблок; 4) творога
14. Связи, которые удерживают первичную структуру молекулы белка , называются:
1) водородными; 2) пептидными; 3) гидрофобными; 4) дисульфидными
15. Из предложенных ниже терминов выберите один, соответствующий по смыслу термину, стоящему впереди:
ПОЛИМЕР: 1) радикал; 2) мономер; 3) нуклеотид; 4) белок
16. Установите соответствие между особенностями молекул углеводов и их видами
1) мономер А) целлюлоза
2) полимер Б) глюкоза
3) растворимы в воде
4) не растворимы в воде
5) входят в состав клеточных стенок растений
6) входят в состав клеточного сока растений
Белки, жиры и углеводы
Вариант I I
1. Вторичная структура белка имеет вид:
А. глобулы; Б. несколько соединенных между собой белковых молекул В. спирали;
Г. цепи аминокислотных остатков 2.К растворимым в воде соединениям относятся:
А. липиды;Б. моносахариды;В. полисахариды.
3. При расщеплении больше всего энергии выделяют соединения:
А.липиды;Б. углеводы;В.белки;Г. витамины.
4. Вторичная структура белка имеет вид:
А. глобулы;Б. несколько соединенных между собой белковых молекул;В.спирали;
Г. цепи аминокислотных остатков;
5.Расщепление белков в организме человека завершается
А)выведением углекислого газа,воды и мочевины
Б)накоплением в клетках кислорода
В)превращением тепловой энергии в энергию химических связей
Г) образованием и накоплением антител в крови
6.Вещества, содержащие азот, образуются при биологическом окислении
А)белков
Б)жиров
В)углеводов
Г) глицерина
7.Жиры, как и глюкоза, выполняют в клетке функцию
А)строительную
Б)информационную
В)каталитическую
Г) энергетическую
8.Клетчатка, содержащаяся в сырых овощах и фруктах, употребляемых в пищу человеком, улучшает
А)пищеварение в желудке
Б)расщепление углеводов
В)моторную функцию кишечника
Г) всасывание питательных веществ в кровь
9.К каким соединениям по отношению к воде относятся липиды?
А-гидрофильным Б-гидрофобным
10.Какое значение имеют жиры у животных?
А-структура мембран В-теплорегуляция
Б-источник энергии Г-источник воды Д-все перечисленное
11.В состав какого жизненно важного соединения входит железо?
А-хлорофилла В-ДНК
Б-гемоглобина Г-РНК
12.Как называется органическое вещество,в молекулах которого содержатся атомы С,О,Н,выполняющее энегретическую и строительную функцию?
А-нуклеиновая кислота В-белок
Б-углевод Г-АТФ
13.Какие углеводы относятся к полимерам?
А-моносахариды
Б-дисахариды
В-полисахариды
14.Необходимим для всех химических реакций веществом в клетке,играющим роль растворителя большинства веществ,является…
А-поленуклеотид
Б-полипептид
В-вода
Г-полисахарид
15.Молекулы жиров образуются:
А-из глицерина,высших карбоновых кислот В-из глюкозы
Б-из аминокислот,воды
Г-из этилового спирта,высших карбоновых кислот
Выберите три верных ответа из шести. Запишите выбранные цифры в порядке возрастания
16. Каковы свойства, строение и функции в клетке полисахаридов?
1) Выполняют структурную и запасающую функции
2) выполняют каталитическую и транспортную функции
3) состоят из остатков молекул моносахаридов
4) состоят из остатков молекул аминокислот
5) растворяются в воде
6) не растворяются в воде
помогите. Пожалуйста. Особенности строения и функции белков, жиров, углеводов
Белки Это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном они состоят из углерода, водорода, кислорода и азота. Молекула белка может иметь 4 уровня структурной организации (первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры) . Функции белков: 1) защитная (интерферон усиленно синтезируется в организме при вирусной инфекции) ; 2) структурная (коллаген входит в состав тканей, участвует в образовании рубца) ; 3) двигательная (миозин участвует в сокращении мышц) ; 4) запасная (альбумины яйца) ; 5) транспортная (гемоглобин эритроцитов переносит питательные вещества и продукты обмена) ; 6) рецепторная (белки-рецепторы обеспечивают узнавание клеткой веществ и других клеток) ; 7) регуляторная (регуляторные белки определяют активность генов) ; 8) белки-гормоны участвуют в гуморальной регуляции (инсулин регулирует уровень сахара в крови) ; 9) белки-ферменты катализируют все химические реакции в организме; 10) энергетическая (при распаде 1 г белка выделяется 17 кДж энергии) . Углеводы Это моно- и полимеры, в состав которых входит углерод, водород и кислород в соотношении 1:2:1. Функции углеводов: 1) энергетическая (при распаде 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии) ; 2) структурная (целлюлоза, входящая в состав клеточной стенки у растений) ; 3) запасающая (запас питательных веществ в виде крахмала у растений и гликогена у животных) . Жиры Жиры (липиды) могут быть простыми и сложными. Молекулы простых липидов состоят из трехатомного спирта глицерина и трех остатков жирных кислот. Сложные липиды являются соединениями простых липидов с белками и углеводами. Функции липидов: 1) энергетическая (при распаде 1 г липидов образуется 38,9 кДж энергии) ; 2) структурная (фосфолипиды клеточных мембран, образующие липидный бислой) ; 3) запасающая (запас питательных веществ в подкожной клетчатке и других органах) ; 4) защитная (подкожная клетчатка и слой жира вокруг внутренних органов предохраняют их от механических повреждений) ; 5) регуляторная (гормоны и витамины, содержащие липиды, регулируют обмен веществ) ; 6) теплоизолирующая (подкожная клетчатка сохраняет тепло) . АТФ Молекула АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) состоит из азотистого основания аденина, пятиуглеродного сахара рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, соединенных между собой макроэргической связью. АТФ образуется в митохондриях в процессе фосфорилирования. При ее гидролизе высвобождается большое количество энергии. АТФ является основным макроэргом клетки — аккумулятором энергии в виде энергии высокоэнергетических химических связей.
в состав углеводов входит углерод, кислород, водород
Белки, жиры и углеводы Кратко охарктеризуйте белки, жиры и углеводы
Белки Это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном они состоят из углерода, водорода, кислорода и азота. Молекула белка может иметь 4 уровня структурной организации (первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры) . Функции белков: 1) защитная (интерферон усиленно синтезируется в организме при вирусной инфекции) ; 2) структурная (коллаген входит в состав тканей, участвует в образовании рубца) ; 3) двигательная (миозин участвует в сокращении мышц) ; 4) запасная (альбумины яйца) ; 5) транспортная (гемоглобин эритроцитов переносит питательные вещества и продукты обмена) ; 6) рецепторная (белки-рецепторы обеспечивают узнавание клеткой веществ и других клеток) ; 7) регуляторная (регуляторные белки определяют активность генов) ; 8) белки-гормоны участвуют в гуморальной регуляции (инсулин регулирует уровень сахара в крови) ; 9) белки-ферменты катализируют все химические реакции в организме; 10) энергетическая (при распаде 1 г белка выделяется 17 кДж энергии) . Углеводы Это моно- и полимеры, в состав которых входит углерод, водород и кислород в соотношении 1:2:1. Функции углеводов: 1) энергетическая (при распаде 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии) ; 2) структурная (целлюлоза, входящая в состав клеточной стенки у растений) ; 3) запасающая (запас питательных веществ в виде крахмала у растений и гликогена у животных) . Жиры Жиры (липиды) могут быть простыми и сложными. Молекулы простых липидов состоят из трехатомного спирта глицерина и трех остатков жирных кислот. Сложные липиды являются соединениями простых липидов с белками и углеводами. Функции липидов: 1) энергетическая (при распаде 1 г липидов образуется 38,9 кДж энергии) ; 2) структурная (фосфолипиды клеточных мембран, образующие липидный бислой) ; 3) запасающая (запас питательных веществ в подкожной клетчатке и других органах) ; 4) защитная (подкожная клетчатка и слой жира вокруг внутренних органов предохраняют их от механических повреждений) ; 5) регуляторная (гормоны и витамины, содержащие липиды, регулируют обмен веществ) ; 6) теплоизолирующая (подкожная клетчатка сохраняет тепло) . АТФ Молекула АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) состоит из азотистого основания аденина, пятиуглеродного сахара рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, соединенных между собой макроэргической связью. АТФ образуется в митохондриях в процессе фосфорилирования. При ее гидролизе высвобождается большое количество энергии. АТФ является основным макроэргом клетки — аккумулятором энергии в виде энергии высокоэнергетических химических связей.