Чем можно объяснить огромное разнообразие белков в природе несмотря на то

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 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

Чем можно объяснить огромное разнообразие белков в природе несмотря на то

Многообразие функций белков

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.

Функции белков

Какие функции белков вам известны?

1. Строительная (пластическая) функция. Белки являются структурным компонентом биологических мембран и органоидов клетки, а также входят в состав опорных структур организма, волос, ногтей, сосудов.

2. Ферментативная функция. Белки служат ферментами, т. е. биологическими катализаторами, ускоряющими скорость биохимических реакций в десятки и сотни миллионов раз. Примером может служить амилаза, расщепляющая крахмал до моносахаридов.

3. Сократительная (двигательная) функция. Ее выполняют особые сократительные белки, обеспечивающие движение клеток и внутриклеточных структур. Благодаря им перемещаются хромосомы при делении клетки, а жгутики и реснички приводят в движение клетки простейших. 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. Ее выполняют белки-гормоны. Они 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, встроенные в мембрану клетки, способны менять свою структуру в ответ на раздражение. Тем самым передаются сигналы из внешней среды внутрь клетки.

8. Энергетическая функция. Она реализуется белками крайне редко. При полном расщеплении 1 г белка способно выделиться 17,6 кДж энергии. Однако белки для организма — очень ценное соединение. Поэтому расщепление белка происходит обычно до аминокислот, из которых строятся новые полипептидные цепочки.

Роль белков-гормонов

Какую роль играют белки-гормоны?

Белки-гормоны регулируют активность клетки и всех жизненных процессов организма. Так, в организме человека соматотропин участвует в регуляции роста тела, инсулин поддерживает на постоянном уровне содержание глюкозы в крови.

Функция белков-ферментов

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.

Энергетическая функция белков

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.

Строение нуклеотида

Какое строение имеет нуклеотид?

Нуклеотид включает в себя три компонента: азотистое основание, углевод, которым является пятиуглеродный сахар (дезоксирибоза или рибоза), и остаток фосфорной кислоты. Азотистых оснований четыре: у ДНК это аденин, гуанин, цитозин, тимин. У РНК — те же, но вместо тимина — урацил.

Строение молекулы ДНК

Какое строение имеет молекула ДНК?

ДНК представляет собой полинуклеотид — полимер, мономерами которого служат нуклеотиды. Молекула ДНК состоит из двух полинуклеотид ных цепей, соединенных водородными связями. Водородные связи образуются между соответствующими парами азотистых оснований (между аденином и тимином — две, а между цитозином и гуанином — три водородные связи). Таким образом, по структуре ДНК напоминает веревочную лестницу, спирально закрученные перекладины которой образованы парами азотистых оснований. Такую структуру, свойственную только молекулам ДНК, называют двойной спиралью.

Принцип комплементарности

В чем заключается принцип комплементарности?

Пары азотистых оснований аденин — тимин и гуанин — цитозин строго соответствуют друг другу и называются дополнительными или комплементарными (от лат. complementum — дополнение) друг другу. Между аденином одной полинуклеотидной цепи и тимином другой возникают две водородные связи, а между цитозином и гуанином — три. Согласно принципу комплементарности, число гуаниловых равно числу цитидиловых, а число адениловых — числу тимидиловых оснований.

ДНК и РНК

Что общего и какие различия в строении молекул ДНК и РНК?

Общее в нуклеиновых кислотах то, что их молекулы являются полинуклеотидами. Различий между ДНК и РНК несколько. Вот самые главные из них: 1) молекула ДНК двуцепочечная, а молекула РНК — одноцепочечная и меньших размеров; 2) нуклеотид ДНК включает углевод дезоксирибозу, а в нуклеотиде РНК в качестве пятиуглеродного сахара присутствует рибоза; 3) у молекулы РНК вместо азотистого основания тимина находится урацил.

Типы молекул РНК

Какие типы молекул РНК вам известны? Каковы их функции?

Типы молекул РНК:
1) рибосомные РНК (рРНК). Они входят в состав рибосом и участвуют в формировании активного центра рибосомы, где осуществляется синтез белка;
2) транспортные РНК (тРНК). Они транспортируют аминокислоты к месту сборки белковой молекулы;
3) информационные, или матричные РНК (иРНК). Они копируют информацию о структуре белка с ДНК, расположенной в ядре, и переносят ее к рибосомам, где эта информация реализуется в полипептид.

Источник

Общие понятия об аминокислотах и белках

Выбранный для просмотра документ Общие понятия об аминокислотах и белках.docx

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Комсомольская №2 средняя общеобразовательная школа»

Павловского района Алтайского края

Конспект урока химии
в 9 классе

«Общие понятия об аминокислотах и белках»

учитель химии и биологии

Романович Марина Станиславна

пос. Урожайный 2014

Жизнь есть способ существования
белковых тел, существенным моментом
которого является постоянный обмен
веществ с окружающей средой и внешней природой, причем с прекращением этого
обмена веществ, прекращается жизнь.

Тип урока: коллективное изучение нового материала

Вид урока: интегрированный химико- биологический урок.

Цели и задачи урока:

сформировать представление об аминокислотахи белках как химических веществах;

дать понятие о строении, классификации и свойствах белковых молекул;

актуализировать знания о белках из курса биологии;

продолжить формирование умения учащихся: работать с дополнительной
литературой, конспектировать, выбирать главное.

План изучения темы:

Общая характеристика белков.

Уровни организации белковой молекулы.

Структура белковой молекулы.

4 этап урока – закрепление знаний.

5 этап урока – итоги урока.

6 этап урока – домашнее задание.

Работа строится в виде беседы (3 этап урока)

Учащиеся (примерный ответ)

Дать определение
белков.

Какие основные
элементы входят в
состав молекулы белка?

В состав белков входят: углерод, водород, кислород и азот; кроме того большинство белков содержат серу, фосфор, железо и некоторые другие элементы.

Что является мономером
в сложной молекуле
белка?

Несмотря на огромное разнообразие и сложность строения белков, они построены всего из 20 различных аминокислот (их часто называют «волшебными» аминокислотами), и молекулу
белка схематично можно изобразить как последовательность аминокислот в цепи

Изобразите на доске общую формулу аминокислот и объясните ее строение.

Общая формула аминокислот соответствует

Что обуславливает огромное многообразие белков?

Белки, выделенные из живых организмов, включают в себя несколько сотен, а иногда и тысяч комбинаций 20 основных аминокислот. Порядок их чередования самый разнообразный, что делает возможным существование огромного числа
молекул белка, отличающих их друг от друга. Например, для белка состоящего из 20 остатков аминокислот, теоретически возможно около 2·1018 вариантов, отличающихся чередованием аминокислот, а значит и свойствами различных
белковых молекул.

При помощи каких связей аминокислоты объединяются в белковую молекулу?

Изобразите пептидную
связь в молекуле белка между аминокислотными остатками.

Что такое первичная структура белка, каковы ее строение и свойства?

Последовательность аминокислот в полипептидной цепи принято называть первичной структурой белка.

За счет каких связей образуется вторичная структура белков?

Охарактеризуйте строение третичной структуры белка.

Какая структура белка называется четвертичной, и каково ее строение?

Охарактеризуйте
основные химические
свойства белков.

Процесс горения белков сопровождается характерным запахом жженных перьев.

В чем заключается биологическая роль белков?

« Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей средой и внешней
природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь».

Двигательная функция живых организмов обеспечивается специальными сократительными белками.

Транспортная функция белков заключается в присоединении химических элементов или биологически активных веществ и перенос их к различным тканям и органам тела.

Белки могут служить и источником энергии в клетке, т.е. выполняют энергетическую функцию. При полном расщеплении 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии.

Как происходит усвоение белков организмом человека?

Где в клетке синтезируются белки и какие процессы включает в себя синтез?

Какие интересные сведения о белках вы нашли в процессе самостоятельной работы с литературой?

Если изменение условий среды не приводит к разрушению первичной структуры молекулы, то при восстановлении нашли в процессе нормальных условий среды воссоздается структура белка и его функциональная активность. Такой процесс носит название ренатурация. Это свойство белков полностью восстанавливать структуру используется в медицине и пищевой
промышленности для приготовления некоторых медицинских препаратов, например антибиотиков, вакцин, сывороток, ферментов для получения пищевых концентратов, сохраняющих длительное время в высушенном виде свои питательные свойства.

Итак, рассмотрены все вопросы плана. В тетрадях у учащихся записана важнейшая информация о белках. Много дополнительной информации они услышали, теперь для закрепления полученных знаний учащимся предлагается ряд заданий.

Вместо точек проставьте нужные слова

В состав белков входят элементы:…;

Мономерами белков являются… ;

Всего в белках имеется … видов аминокислот

Вторичная структура белка в виде …

Первичная структура белка в виде …;

Четвертичная структура белка в виде…;

Третичная структура белка в виде…;

Восстановление природной структуры белка называется…;

Разрушение природной структуры белка называется…

Вместо точек проставьте соответствующие функции белков

Ускоряя химические реакции в клетке, белки выполняют … функцию.

Белки-гормоны выполняют … функцию

Антитела выполняют … функцию.

Гемоглобин выполняет …функцию.

Белки в составе мышц, хрящей, волос и т.д. выполняют … функцию.

Сократительные белки выполняют …функцию

Белки клеточных мембран, улавливающие воздействия на них выполняют… функцию.

Ответьте на вопрос

1. Чем можно объяснить огромное разнообразие белков в природе, несмотря на то, что в их состав входят одни и те же аминокислоты?

2. Почему для человека опасно повышение температуры тела свыше 41 0 ?

3. Какую структуру могут иметь белки в составе мышц и почему?

4. Какую структуру могут иметь белки в составе сухожилий и почему?

5. Чем сходны и чем отличаются простые белки от сложных?

6. Какой структурой определяются все особенности строения белка и почему?

Итог урока : итак, мы с вами сегодня на уроке работали по теме «Белки», нами были рассмотрены основные вопросы темы (учитель указывает на записанные на доске вопросы). Вы очень активно работали с материалами из учебников и дополнительной литературой. Я думаю, что урок достиг цели. Оценки за урок следующие ( учитель
аргументирует оценки и благодарит наиболее активных учащихся).

Список использованной литературы:

Источник