Чем объясняется огромное разнообразие белков

Многообразие функций белков

Вопрос 1. Чем объясняется многообразие функций белков?
Уникальные свойства белков заложены в колоссальном разнообразии пространственного строения их молекул. Это разнообразие белков определяется огромным числом возможных сочетаний аминокислотных остатков в длинных, состоящих, как правило, из нескольких сотен остатков, полипептидных цепях белков. Как известно, в состав белков может входить 20 видов аминокислот. Белки образуют различные соединения с различными веществами. Кроме того, белки могут иметь пространственную структуру молекулы. Установлено, что белки могут иметь различные размеры и форму. Многие белки содержат в своём составе такие металлы, как железо, цинк, медь и др. Все это способствует тому, что белки выполняют множество функций.

Вопрос 2. Какие функции белков вам известны?
1. Строительная (пластическая) функция. Белки являются непременным компонентом всех биологических мембран, составляют основу цитоскелета, входят в состав соединительных тканей, волосяного покрова, т.е. обеспечивают «строительную» функцию.
2. Ферментативная функция. Обладая, прежде всего, ярко выраженной каталитической способностью, они в качестве ферментов детерминируют интенсивность всех метаболических процессов в клетке и организме в целом. Белки служат ферментами, т. е. биологическими катализаторами. Примером может служить амилаза, расщепляющая крахмал до моносахаридов; пепсин, расщепляющий белки на пептиды.
3. Сократительная (двигательная) функция. Все виды движения, начиная с движений жгутиков бактерий и кончая движениями пальцев пианиста, обеспечиваются работой «белковых моторов» (сократительные белки). Сократительные свойства белков актина и миозина лежат в основе работы мышц.
4. Транспортная функция. Белки участвуют в транспорте молекул и ионов в пределах организма (гемоглобин переносит кислород из легких к органам и тканям, альбумин сыворотки крови участвует в транспорте жирных кислот).
5. Защитная функция. Она заключается в предохранении организма от повреждений и вторжения чужеродных белков и бактерий. Белки-антитела, вырабатываемые лимфоцитами, создают защиту организма от чужеродной инфекции, тромбин и фибрин участвуют в образовании тромба, тем самым, помогая организму избежать больших потерь крови.
6. Регуляторная функция. Белки-гормоны участвуют в регуляции активности клетки и всех жизненных процессов организма. Так, инсулин регулирует уровень сахара в крови и поддерживает его на определенном уровне.
7. Сигнальная функция. Белки формируют ионные каналы и осуществляют восприятие, трансформацию и передачу разнообразных внешних сигналов (белки-рецепторы).
8. Энергетическая функция. Она реализуется белками крайне редко. При полном расщеплении 1г белка способно выделиться 17,6кДж энергии. Однако белки для организма — очень ценное соединение. Поэтому расщепление белка происходит обычно до аминокислот, из которых строятся новые полипептидные цепочки. Они же осуществляют иммунологическую защиту от чужеродных соединений и патогенных микроорганизмов (защитные белки-иммуноглобулины).

Вопрос 3. Какую роль играют белки-гормоны?
Белки-гормоны контролирует физиологическую активность тканей и органов и всех жизненных процессов всего организма. Так, в организме человека соматотропин участвует в регуляции роста тела, инсулин поддерживает на постоянном уровне содержание глюкозы в крови.

Вопрос 4. Какую функцию выполняют белки-ферменты?
Белки-ферменты играют роль катализаторов, т. е. ускоряют химические реакции в сотни миллионов раз. Ферменты обладают строгой специфичностью по отношению к веществу, вступающему в реакцию. Каждая реакция катализируется своим ферментом.

Источник

Задания части 2 ЕГЭ по теме «Биосинтез белка. Генетический код»

1. Почему реакции биосинтеза белка называют матричными?

В основе реакций матричного синтеза лежит комплементарное взаимодействие между нуклеотидами. Образуются полимеры, строение которых полностью определяется строением исходного вещества – матрицы. ДНК является матрицей для синтеза иРНК, а иРНК является матрицей для синтеза белка.

2. В каких случаях изменение последовательности нуклеотидов ДНК не влияет на структуру и функции соответствующего белка?

1) Если изменился третий нуклеотид триплета и получился триплет, кодирующий ту же самую аминокислоту.
2) Если изменения произошли в участке ДНК, который не кодирует белок.

3. Какова роль нуклеиновых кислот в биосинтезе белка?

ДНК содержит информацию для синтеза белка, иРНК переносит эту информацию к рибосоме, рРНК входит в состав рибосом, тРНК доставляет к рибосоме аминокислоты.

4. Чем объясняется огромное разнообразие белков, образующихся в живых организмах? Укажите не менее трех причин.

1) В состав белков входит 20 видов аминокислот. Количество вариантов белка, состоящего из ста аминокислот, составляет 20 в степени 100.
2) В состав белков могут входить разнообразные небелковые компоненты, например, углеводы в гликопротеинах, гем в гемоглобине.
3) Генные мутации, постоянно происходящие в организмах, приводят к изменению структуры белка, кодируемого данным геном.

5. Рассмотрите предложенную схему классификации реакций матричного синтеза. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.

6. Белок состоит из 220 аминокислотных звеньев (остатков). Установите число нуклеотидов участков молекул иРНК и ДНК, кодирующих данный белок, и число молекул тРНК, необходимых для переноса аминокислот к месту синтеза. Ответ поясните.

1) одну аминокислоту кодируют три нуклеотида, число нуклеотидов на иРНК: 220 х 3 = 660;
2) число нуклеотидов на иРНК соответствует числу нуклеотидов на одной нити ДНК (660 нуклеотидов);
3) каждую аминокислоту переносит к месту синтеза одна тРНК, следовательно, число тРНК, участвующих в синтезе, равно 220

7. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны. (1) При биосинтезе белка протекают реакции матричного синтеза. (2) К реакциям матричного синтеза относят только реакции репликации и транскрипции. (3) В результате транскрипции синтезируется иРНК, матрицей для которой служит вся молекула ДНК. (4) Пройдя через поры ядра, иРНК поступает в цитоплазму. (5) Информационная РНК участвует в синтезе тРНК. (6) Транспортная РНК обеспечивает доставку аминокислот для сборки белка. (7) На соединение каждой из аминокислот с тРНК расходуется энергия молекул АТФ.

8. Лекарственный препарат рекомендуется принимать при инфекционно-воспалительных процессах в организме человека, вызванных патогенными бактериями. Препарат блокирует действие бактериальных белков-ферментов, регулирующих реакции с участием ДНК, что уменьшает рост и деление клеток бактерий, приводит к их гибели. На какие процессы в клетке бактерий воздействует этот препарат? Почему прекращается рост, деление и наблюдается гибель бактериальных клеток?

1) Препарат воздействует на процессы репликации и транскрипции.
2) Блокирование репликации не дает бактериальной клетке делиться.
3) Блокирование транскрипции не дает бактериальной клетке синтезировать белки, это приводит к гибели клетки.

9. Рассмотрите предложенную схему классификации реакций матричного синтеза. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.

10. Рассмотрите предложенную схему классификации нуклеиновых кислот, участвующих в процессе биосинтеза белка. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.

11. Как вы понимаете фразу: «Код ДНК триплетен, однозначен, вырожден»?

1) Код «триплетен» означает, что каждая из аминокислот кодируется тремя нуклеотидами.
2) Код «однозначен» — каждый триплет (кодон) кодирует только одну аминокислоту.
3) Код «вырожден» означает, что каждая аминокислота
может кодироваться более чем одним кодоном.

12. Найдите три ошибки в приведенном тексте «Реакции матричного типа». Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их. Дайте правильную формулировку. (1) В матричных реакциях биосинтеза белка участвуют нуклеиновые кислоты. (2) В результате транскрипции синтезируется РНК, матрицей для которой служит участок ДНК. (3) Реакцию синтеза РНК катализирует фермент протеиназа. (4) Пройдя через поры ядерной оболочки, иРНК поступает в цитоплазму. (5) При трансляции на рибосомах осуществляется сборка молекул белка из аминокислот. (6) Информационная РНК служит матрицей для синтеза тРНК. (7) Последовательность соединения аминокислот в белке определяется последовательностью нуклеотидов в транспортной РНК.

1) 3 – реакцию синтеза РНК катализирует РНК-полимераза;
2) 6 – иРНК служит матрицей для синтеза белка (матрицей для синтеза тРНК служит участок молекулы ДНК);
3) 7 – последовательность соединения аминокислот в белке определяется последовательностью нуклеотидов в иРНК (ДНК)

Источник

Чем объясняется огромное разнообразие белков

Задания части С

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ

1 . Почему повышение температуры выше 40° опасно для жизни?

При температуре выше 40 °С происходит денатурация белков, в том числе ферментов.

Пепсин активен в кислой среде, а в щелолчной среде двенадцатиперстной кишки теряет свою активность

4. Какова причина отторжения пересаженных органов и тканей?

Иммунная реакция организма на чужеродные клетки и белки

5.Объясните, почему изменение аминокислотного состава белка может привести к изменению его биологических свойств

1) первичная структура белка (последовательность аминокислот) определяет дальнейший характер укладки молекулы белка

2)изменение аминокислотного состава может изменить конформацию его молекулы

3) изменение конформации белковой молекулы приводит к разрушению активного центра молекулы и потере биологических свойств

6. Чем отличаются ферменты от катализаторов неорганической природы?

1) один фермент катализирует только один тип химической реакции

2) ферменты активны только при определенных физиологических значениях кислотности раствора и температуры

3) скорость ферментативных реакций в десятки тысяч раз выше скорости реакций, идущих с участием неорганического катализатора

7. В чем сходство ферментов и неорганических катализаторов?

1) они снижают энергию активации (эта энергия необходима для того, чтобы заставить субстраты (вещества) вступить в реакцию)

2) они не изменяют направления реакции, а лишь изменяют скорость ее протекания

3) в катализируемой реакции всегда затрачивается меньше энергии, чем в некатализируемой

8.Чем объясняется огромное разнообразие белков, образующихся в живых организмах? Укажите не менее трёх причин.

1) разнообразием аминокислот, входящих в состав молекул белков;

2) последовательностью расположения аминокислот в молекулах белка;

3) числом аминокислот, входящих в молекулы белков.

9.Найдите ошибки в приведенном тексте, исправьте их. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, объясните их.
1). Большое значение в строении и жизнедеятельности организмов имеют белки. 2). Это биополимеры, мономерами которых являются азотистые основания. 3). Белки входят в состав плазматической мембраны. 4). Многие белки выполняют в клетке ферментативную функцию. 5). В молекулах белка зашифрована наследственная информация о признаках организма. 6). Молекулы белка и тРНК входят в состав рибосом.

Ошибки допущены в предложениях:
1) 2 — мономерами белков являются аминокислоты;
2) 5 — наследственная информация о признаках организма зашифрована в молекулах ДНК;
3) 6- в состав рибосом входят молекулы рРНК, а не тРНК.

10.Какова природа большинства ферментов и почему они теряют свою активность при повышении уровня радиации

1) большинство ферментов- белки

2) под действием радиации происходит денатурация, изменяется пространственная структура белка- фермента, разрушается его активный центр, белок утрачивает свою активность.

11.Какую функ­цию вы­пол­ня­ют белки в ре­ак­ци­ях об­ме­на ве­ществ?

1) Фер­мен­та­тив­ную (ка­та­ли­ти­че­скую).

12.Какие функ­ции при­су­щи толь­ко бел­кам?

1. Какую функцию в клетке выполняют молекулы РНК?

Информационные РНК доставляют информацию о белковых молекулах из ядра к месту синтеза белков, т. е. в рибосомы. Транспортные РНК приносят в рибосомы аминокислоты, из которых синтезируются полимерные цепи белков. Рибосомные РНК входят в состав самих рибосом, обеспечивая выполнение рибосомами их функций.

что все виды РНК участвуют в едином процессе — биосинтезе белков.

2. В чем отличия ДНК и РНК?

1) ДНК содержат дезоксирибозу, РНК — рибозу;

2) ДНК содержат тимин, РНК — урацил;

3) ДНК содержат две цепи, РНК, как правило, имеют лишь одну цепь;

4) цепи ДНК длиннее, чем РНК.

3. В чем заключается сходство в строении молекул белков и нуклеиновых кислот?

Белки и нуклеиновые кислоты — это полимеры, состоящие из мономеров, соединенных ковалентными связями. Молекулы белков и нуклеиновых кислот способны компактно укладываться.

4. Фрагмент молекулы ДНК состоит из 2000 нуклеотидов, при этом количество гуаниловых в полтора раза больше тимидиловых. Сколько нуклеотидов А, Т, Г и Ц содержится в данном фрагменте ДНК?

X + X + 1,5Х + 1,5Х = 2000, X = 400.

Следовательно, количество Т = 400, А = 400, Г = 600, Ц = 600.

Ответ: Т = 400, А = 400, Г = 600, Ц = 600.

5. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность АЦТАТАГЦА. Определите нуклеотидную последовательность второй цепи и общее количество водородных связей, которые образуются между двумя цепями.

4) Общее количество водородных связей в этом фрагменте 12 + 9 = 21.

Ответ: 21 водородная связь

6.Как из­вест­но, су­ще­ству­ют ви­ру­сы, име­ю­щие на­след­ствен­ный ап­па­рат в виде ДНК или РНК. Чем по хи­ми­че­ско­му со­ста­ву раз­ли­ча­ют­ся РНК — и ДНК-со­дер­жа­щие ви­ру­сы?

1) У ДНК-со­дер­жа­щих ви­ру­сов ДНК имеет — азо­ти­стое ос­но­ва­ние — тимин; уг­ле­вод — дез­ок­си­ри­бо­за.

2) У РНК-со­дер­жа­щих ви­ру­сов РНК — азо­ти­стое ос­но­ва­ние — ура­цил; уг­ле­вод — ри­бо­за.

1. Какие особенности строения молекулы позволяют воде выполнять ее функции в организме?

Элементы правильного ответа

1. Полярность молекулы воды определяет ее способность растворять другие гидрофильные вещества.

2. Способность молекул воды к образованию и разрыву водородных связей между ними обеспечивает воде теплоемкость и теплопроводность, переход из одного агрегатного состояния в другие.

3. Малые размеры молекул обеспечивают их способность проникать между молекулами других веществ.

2.Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, и объясните их.

1.Вода — одно из самых распространенных органических веществ на Земле.

2.В клетках костной ткани около 20% воды, а в клетках мозга 85%.

3.Свойства воды определяются структурой ее молекул.

4.Ионные связи между атомами водорода и кислорода обеспечивают полярность молекулы воды и ее способность растворять неполярные соединения.

5. Между атомами кислорода одной молекулы воды и атомом водорода другой молекулы образуется сильная водородная связь, чем объясняется высокая температура кипения воды.

Ошибки допущены в предложениях 1, 4, 5.

1 — вода — неорганическое вещество;

4 — ковалентные связи; полярные соединения;

5 — слабая водородная связь.

3. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, и объясните их.

1. Вода — одно из самых распространенных органических веществ на Земле.

2. В клетках костной ткани до 85% воды, а в клетках мозга человека — до 50%.

3. Свойства воды определяются структурой ее молекул.

4. Ионные связи между атомами водорода и кислорода обеспечивают полярность молекулы воды и ее способность растворять неполярные соединения.

5. Между атомами кислорода одной молекулы воды и атомом водорода другой молекулы образуется сильная водородная связь, чем объясняется высокая температура кипения воды.

4. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.

Элементы правильного ответа

Ошибки допущены в предложениях 1, 3, 4, 5.

В предложении 1 неверно указан состав углеводов.

В предложении 3 одна из функций углеводов указана ошибочно.

В предложениях 4 и 5 неверно указаны запасающие вещества в клетках растений и животных.

5.Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки. Объясните их.

1).Углеводы представляют собой соединения углерода и водорода.

3).Наиболее распространенные моносахариды — сахароза и лактоза.

4).Они растворимы в воде и обладают сладким вкусом.

5).При расщеплении 1 г глюкозы выделяется 35,2 кДж энергии.

6. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки, объясните их.

1. В составе клетки обнаружено около 80 химических элементов, входящих в таблицу Д.И. Менделеева. 2. Группу макроэлементов образуют водород, кислород, углерод и натрий. 3. В меньших количествах в состав клетки входят калий, азот, кальций и хлор. 4. Кальций и фосфор участвуют в формировании костной ткани. 5. Кроме того, фосфор – элемент, от которого зависит нормальная свертываемость крови. 6. Железо входит в состав гемоглобина – белка эритроцитов.

Элементы правильного ответа

Ошибки допущены в предложениях 2, 3, 5.

В предложении 2 обратите внимание на один из элементов, не относящийся к макроэлементам.

В предложении 3 один из перечисленных элементов ошибочно отнесен к микроэлементам.

В предложении 5 ошибочно указан элемент, выполняющий названную функцию.

7.Какое свойство воды делает ее универсальным растворителем для полярных веществ?

Молекула воды представляет собой диполь, ее кислородный атом несет частичный отрицательный заряд, а каждый из атомов водорода — положительный. Частично отрицательный атом кислорода притягивается частично положительными атомами водорода. Поэтому молекулы воды связаны между собой нестойкими водородными связями. Благодаря этому вода является универсальным растворителем для веществ, имеющих полярные молекулы. Она образует водородные связи с молекулами веществ.

Источник

Boпрос 1. Чем объясняется многообразие функций белков?
Многообразие функций белков объясня­ется многообразием их строения. Как из­вестно, в состав белков может входить 20 видов аминокислот. Но различное сочетание аминокислотных остатков в моле­куле полипептида (число их наименова­ний и последовательность) обеспечивает огромное разнообразие белков. Кроме то­го, белки могут иметь пространственную структуру молекулы. Все это способствует тому, что белки выполняют множество функций.
Вопрос 3. Какую роль играют белки-гормоны?
Белки-гормоны регулируют активность клетки и всех жизненных процессов ор­ганизма. Так, в организме человека сома-тотропин участвует в регуляции роста те­ла, инсулин поддерживает на постоянном уровне содержание глюкозы в крови.
Вопрос 4. Какую функцию выполняют бел­ки-ферменты?
Ферменты являются биологическими катализаторами, т. е. ускорителями хи­мических реакций в сотни миллионов раз. Ферменты обладают строгой специфично­стью по отношению к веществу, вступаю­щему в реакцию. Каждая реакция ката­лизируется своим ферментом.
Вопрос 5. Почему белки редко используются в качестве источника энергии?
Мономеры белков аминокислоты — ценное сырье для построения новых бел­ковых молекул. Поэтому полное расщеп­ление полипептидов до неорганических веществ происходит редко. Следователь­но, энергетическая функция, заключаю­щаяся в выделении энергии при полном расщеплении, выполняется белками до­вольно редко.

Источник

Чем объясняется разнообразие белков, образующихся в живых организмах?

Чем объясняется огромное разнообразие белков, образующихся в живых организмах?Укажите не менее трёх причин.

Основная причина-это то, что в состав белков могут образовывать 20 аминокислот, представьте сколько комбинаций могут они образовывать.

Вторая-это то, что в состав белков могут входить простетические группы, если я не ошибаюсь. Такие группы не имеют ничего общего с аминокислотами, чаще всего неорганики.

Ну а третью не знаю))

Наверное, корректнее начало вопроса сформулировать как «Что использует..», а не кто.

Такой способностью обладают растения: в процессе фотосинтеза при непосредственном участии солнечной энергии синтезируются органические вещества из углекислого газа и воды. При этом в атмосферу растения выделяют кислород.

Зубы и кости, как раз и являются органическим материалом, но с минеральным наполнением. Чужие кости будут отторгаться из-за биологической несовместимости органических тканей. Дёсны к зубам не прирастают, а плотно прилегают. Кровит десна от того что её травмируют при попытке извлечения зуба, как и саму лунку зуба. В не леченный зуб, в его корень только входит питающий сосуд и тонкий нерв, которые разрушаются в процессе лечения зуба. К металлам биологические ткани более-менее интактны, без явлений воспаления металл отторгать не станут. Огнестрельные осколки чаще всего дают нагноение в тканях, потому огнестрельные раны не принято зашивать. Осколкам, пулям оставляют шанс на самостоятельный выход, если их не удаётся извлечь. На присутствие осколка, пули в тканях организм отвечает воспалением в его зоне, такие ранящие снаряды чистотой не обладают, заносят в рану частицы грязи, одежды, что и обуславливает основное воспаление. Явление воспаления в тканях вокруг осколка заканчивается образованием вокруг него соеденительнотканной капсулой, в которой осколок способен долгие годы жить. И только звенеть на пункте пропусков на самолёт, или на таможне, как и металлоконструкции на костях после переломов.

Источник