Diagnostikapakett ploki “Rakk – bioloogiline süsteem. Aminohapped

1. Milliseid aineid nimetatakse aminohapeteks ja milliseid valkudeks? Mis on neil orgaaniliste ühendite klassidel ühist?
Aminohapped on orgaanilised ühendid, mis sisaldavad molekulis samaaegselt karboksüül- ja amiinirühmi.
Valgud on suure molekulmassiga orgaaniline aine, mis koosneb peptiidsidemega ahelas ühendatud alfa-aminohapetest.
Nende ainete klasside vahel levinud: kvalitatiivne koostis. Valgud koosnevad aminohapetest.

2. Miks on aminohapped amfoteersed orgaanilised ühendid?
Happeliste karboksüül- ja aluseliste aminorühmade olemasolu tõttu klassifitseeritakse aminohapped amfoteerseteks ühenditeks. Olenevalt tingimustest võivad nad reageerida hapete või alustena.

3. Püüdke lõigus toodud näidete põhjal välja pakkuda viis aminohapete nimetuste moodustamiseks.

4. Millised omadused on aminohapetel? Kirjutage iseloomustavad reaktsioonivõrrandid Keemilised omadused aniliin.

5. Nimetage aminohapete kasutusalad.
Nailoni, kaproni, enanthi tootmine.
Aminohapped on osa sportlik toitumine ja segasööt. Aminohappeid kasutatakse toiduainetööstuses lõhna- ja maitseainetena, näiteks glutamiinhappe naatriumsool.

6. Kirjelda kolme valgu struktuuri.

7. Millised keemilised omadused on iseloomulikud valkudele?
Valkude puhul on tüüpilisemad reaktsioonid hüdrolüüs (polüpeptiidahela hävimine lihtsamate fragmentide moodustumisega), denaturatsioon (valgu ruumilise struktuuri hävimine), ksantoproteiini ja biureedi reaktsioonid.

8. Mis on denatureerimine? Milline välised tegurid kas saab talle helistada?
Denaturatsioon on pöördumatu tertsiaarsete ja sekundaarsed struktuurid s orav. Peaaegu igasugune märgatav muutus välised tingimused Näiteks kuumutamine või oluline pH muutus põhjustab valgu kvaternaarsete, tertsiaarsete ja sekundaarsete struktuuride järjekindlat rikkumist. Tavaliselt põhjustab denaturatsiooni temperatuuri tõus, tugevate hapete ja leeliste, raskmetallide soolade, teatud lahustite (alkohol), kiirguse jne toime.

9. Kuidas saab üks ja sama reagent ära tunda kolme aine lahused: valgu, glükoosi ja glütserooli?
Vask(II)hüdroksiid. Valkudele lisatuna annab violetse värvuse, glükoosile ja glütseroolile lisamisel sinise värvuse. Kui glükoosilahusega katseklaasi kuumutada, muutub lahuse värvus ja moodustub punane sade.

10. Kirjutage üles reaktsioonivõrrandid, mille abil saate teha järgmisi teisendusi:
Etaan → etüleen → etüülalkohol → atseetaldehüüd → äädikhape→ kloroäädikhape → aminoäädikhape → polüpeptiid.

11. Arvutage soola mass, mida on võimalik saada 150 g 5% aminoäädikhappe lahuse reageerimisel vajaliku koguse naatriumhüdroksiidiga. Mitu grammi 12% leeliselahust on vaja reaktsiooni eest?

Võib-olla on igaüks meist kuulnud aminohapetest. Kuid mitte igaüks ei suuda mõistlikult selgitada, mis see on, aminohapped, milline on nende struktuur, omadused jne.

Elu käigus Inimkeha pidevalt tööd tegemas. Ka puhkeolekus töötab see edasi: süda tõmbub kokku, kehas toimub rakkude ainevahetus jne. Loomulikult on selle töö jaoks vaja ehitusmaterjali, mida saab hankida ainult toitumise tulemusena.

Toitumine on raske protsess omastamine, seedimine, imendumine ja assimilatsioon, see tähendab assimilatsioon, kehas toitaineid, mis on vajalikud toitumiskulude katmiseks, rakkude ja kudede ehitamiseks ja uuendamiseks, samuti organismi funktsioonide reguleerimiseks.

Et olla terve, on oluline järgida põhiprintsiipe õige toitumine, nimelt:

Tasakaal toiduga tarnitava energia ja energia vahel, mida inimene eluprotsessis kulutab, ehk siis energia tasakaal;

Inimorganismi vajaduste rahuldamine teatud koguses ja toitainete vahekorras ehk ainete tasakaalus;

dieet, see tähendab kindel aeg toidukorrad ja igal toidukorral teatud kogus toitu.

Kogu toiduvalik koosneb erinevatest ainete kombinatsioonidest: valgud, rasvad, süsivesikud, mineraalid ja vesi. Kallid lugejad, me teame vitamiinidest juba piisavalt. Täna räägime millestki muust.

Tegelikult osalevad kõik aminohapped teatud tüüpi "valgutsüklis", mis hõlmab mõlemat anaboolset protsessi (süntees lihaskoe) ja kataboolne (lagunemine).

D ja L tüüpi aminohapped

Iga aminohape esineb kahes vormis: D ja L. Need vormid on keemiliselt identsed, kuid neil on struktuursed erinevused, mis seisnevad selles, et üks vorm on teise peegelpilt. Iseloomulik on see, et valguahelaid ei saa moodustuda D- ja L-vormide kombinatsioonist – peaaegu iga valgu molekul meie kehas on valmistatud eranditult L-vormist. Samal ajal on D-vormidel, nii looduslikel kui ka sünteetilistel, teatud terapeutiline toime.

Aminohapped vabas vormis

Vabas vormis aminohapped on need aminohapped, mis sisaldavad puhastatud või kristalseid aminohappeid. Need on aminohapped, mis on juba seeditud või sünteetiliselt lagunenud. Kuid vastupidiselt mõnede ekspertide väidetele ei ole vabas vormis aminohapete tarbimine seda parim variant uue lihaskoe ehitamiseks ja keha tervena hoidmiseks vajaliku valgu saamine. Kuid mõnel juhul võivad need aminohapped olla kasulikud, näiteks, et saavutada niinimetatud "spetsiifiline". Näiteks mõned aminohapped, nagu trüptofaan ja türosiin, avaldavad otsest mõju neurotransmitteritele. Vabas vormis aminohapete nagu glutamiin ja arginiin tarbimine suurendab kasvuhormooni tootmist.

AT järgmine kord vaatame läbi üksikud aminohapped ja uurime, mis need on ja kuidas need toimivad.

LIPIIDID

Lipiidid on vees lahustumatud õli- või rasvained, mida saab rakkudest ekstraheerida mittepolaarsete lahustitega. See on heterogeenne rühm ühendeid, mis on otseselt või kaudselt seotud rasvhapetega.

Lipiidide bioloogilised funktsioonid:

1) energiaallikas, mida saab pikka aega säilitada;

2) osalemine rakumembraanide moodustamises;

3) rasvlahustuvate vitamiinide, signaalmolekulide ja asendamatute rasvhapete allikas;

4) soojusisolatsioon;

5) mittepolaarsed lipiidid toimivad elektriisolaatoritena, tagades depolarisatsioonilainete kiire leviku mööda müeliniseerunud närvikiude;

6) osalemine lipoproteiinide moodustamises.

Rasvhapped on enamiku lipiidide struktuurikomponendid. Need on pika ahelaga orgaanilised happed, mis sisaldavad 4 kuni 24 süsinikuaatomit, need sisaldavad ühte karboksüülrühma ja pikka mittepolaarset süsivesiniku "saba". Rakkudes ei leidu neid vabas olekus, vaid ainult kovalentselt seotud kujul. Looduslikud rasvad sisaldavad tavaliselt rasvhape paarisarvu süsinikuaatomitega, kuna need sünteesitakse kahe süsiniku ühikutest, mis moodustavad süsinikuaatomite hargnemata ahela. Paljudel rasvhapetel on üks või mitu kaksiksidet – küllastumata rasvhapped.

Olulisemad rasvhapped (süsinikuaatomite arv, nimetus, sulamistemperatuur on toodud valemi järel):

12, lauriin, 44,2 o C

14, müristiline, 53,9 o C

16, palmitiin, 63,1 o ​​C

18, steariin, 69,6 oC

18, oleiinhape, 13,5 oC

18, linoolhape, -5 o C

18, linoleen, -11 o C

20, arahhidoon, -49,5 o C

Rasvhapete üldised omadused;

Peaaegu kõik sisaldavad paarisarv süsinikuaatomeid,

Küllastunud happeid esineb loomadel ja taimedes kaks korda sagedamini kui küllastumata happeid.

Küllastunud rasvhapetel ei ole jäika lineaarset struktuuri, need on väga paindlikud ja võivad omada mitmesuguseid konformatsioone,

Enamikus rasvhapetes paikneb olemasolev kaksikside 9. ja 10. süsinikuaatomi vahel (Δ 9),

Täiendavad kaksiksidemed asuvad tavaliselt Δ9-kaksiksideme ja ahela metüülotsa vahel,

Kaks kaksiksidet rasvhapetes ei ole konjugeeritud, nende vahel on alati metüleenrühm,

Peaaegu kõigi looduslike rasvhapete kaksiksidemed on leitud cis-konformatsioonid, mis toob kaasa alifaatse ahela tugeva painde ja jäigema struktuuri,

Kehatemperatuuril on küllastunud rasvhapped tahkes vahajas olekus, küllastumata rasvhapped aga vedelad.

Rasvhapete naatrium- ja kaaliumseebid on võimelised emulgeerima vees lahustumatuid õlisid ja rasvu, rasvhapete kaltsium- ja magneesiumiseebid lahustuvad väga halvasti ega emulgeeri rasvu.

Bakterite membraani lipiidides leidub ebatavalisi rasvhappeid ja alkohole. Paljud neid lipiide sisaldavad bakteritüved (termofiilid, atsidofiilid ja gallofiilid) on kohanenud ekstreemsete tingimustega.

ishargnenud

anteishargnenud

tsüklopropaani sisaldav

ω-tsükloheksüülrühma sisaldav

isopraniil

tsüklopentanfütanüül

Bakteriaalsete lipiidide koostis on väga mitmekesine ja rasvhapete spekter erinevad tüübid omandas organismide tuvastamise taksonoomilise kriteeriumi väärtuse.

Loomadel on arahhidoonhappe olulised derivaadid histohormoonid prostaglandiinid, tromboksaanid ja leukotrieenid, mis on ühinenud eikosanoidide rühma ja millel on äärmiselt lai bioloogiline aktiivsus.

prostaglandiin H2

Lipiidide klassifikatsioon:

1. Triatsüülglütseriidid(rasvad) on alkoholi glütserooli ja kolme rasvhapete molekuli estrid. Need moodustavad taime- ja loomarakkude rasvavarude peamise komponendi. Membraanid ei sisalda Lihtsad triatsüülglütseriidid sisaldavad samade rasvhapete jääke kõigis kolmes asendis (tristeariin, tripalmitiin, trioleiin). Segatud sisaldavad erinevaid rasvhappeid. See on erikaalu poolest veest kergem, lahustub hästi kloroformis, benseenis ja eetris. Hüdrolüüsitakse hapete või alustega keetmisel või lipaasi toimel. Rakkudes sisse normaalsetes tingimustes küllastumata rasvade autooksüdatsioon on täielikult pärsitud E-vitamiini, erinevate ensüümide ja askorbiinhape. spetsiaalsetes rakkudes sidekoe Loomade adipotsüütides võib tohutul hulgal triatsüülglütseriide säilitada rasvatilkade kujul, mis täidavad peaaegu kogu raku mahu. Glükogeeni kujul suudab keha energiat säilitada mitte rohkem kui ööpäevaks. Triatsüülglütseriidid võivad säilitada energiat kuude jooksul, kuna neid saab säilitada väga suured hulgad praktiliselt puhtal, hüdrateerimata kujul ja kaaluühiku kohta säilitatakse neid kaks korda rohkem energiat kui süsivesikutes. Lisaks moodustavad triatsüülglütseriidid naha all soojust isoleeriva kihi, mis kaitseb keha väga madalate temperatuuride mõjude eest.

neutraalne rasv

Rasva omaduste iseloomustamiseks kasutatakse järgmisi konstante:

Happearv – neutraliseerimiseks vajalik KOH mg-de arv

vabad rasvhapped, mis sisalduvad 1 g rasvas;

Seebistamisarv – hüdrolüüsiks vajalik KOH arv mg

neutraalsed lipiidid ja kõigi rasvhapete neutraliseerimine,

Joodiarv - joodi arv grammides, mis on seotud 100 g rasvaga,

iseloomustab antud rasva küllastamatuse astet.

2. Vaha on estrid, mis on moodustunud pika ahelaga rasvhapetest ja pika ahelaga alkoholidest. Selgroogsetel toimib nahanäärmete poolt eritatav vaha kaitsekattena, mis määrib ja pehmendab nahka ning kaitseb seda ka vee eest. Vahakihiga on kaetud karvad, vill, karusnahk, loomasuled, aga ka paljude taimede lehed. Vahasid toodetakse ja kasutatakse väga suurtes kogustes mereorganismid, eriti plankton, milles need on kõrge kalorsusega rakukütuse kogunemise peamine vorm.

spermatseet, mis saadakse kašelottide ajust

mesilasvaha

3. Fosfoglütserolipiidid- toimivad membraanide peamiste struktuurikomponentidena ja neid ei ladustata kunagi suurtes kogustes. Kindlasti peab sisaldama mitmehüdroksüülset alkoholi glütseriini, fosforhapet ja rasvhapete jääke.

Fosfoglütserolipiidid poolt keemiline struktuur võib jagada mitmeks tüübiks:

1) fosfolipiidid - koosnevad glütseroolist, kahest rasvhappejäägist glütserooli 1. ja 2. positsioonil ning fosforhappe jäägist, millega on seotud teise alkoholi (etanoolamiin, koliin, seriin, inositool) jääk. Reeglina on 1. positsiooni rasvhape küllastunud ja 2. - küllastumata.

fosfatiidhape - teiste fosfolipiidide sünteesi lähteaine, leidub kudedes väikestes kogustes

Fosfatidüületanoolamiin (kefaliin)

fosfatidüülkoliin (letsitiin), see bakterites praktiliselt puudub

fosfatidüülseriin

fosfatidüülinositool on kahe olulise teise sõnumikandja (vaheaine) diatsüülglütserooli ja inositool-1,4,5-trifosfaadi eelkäija.

2) plasmalogeenid - fosfoglütserolipiidid, milles üks süsivesinike ahelatest on lihtne vinüüleeter. Plasmalogeene taimedes ei leidu. Etanoolamiini plasmalogeenid on laialt levinud müeliinis ja südame sarkoplasmaatilises retikulumis.

etanoolamiinplasmalogeen

3) lüsofosfolipiidid - tekivad fosfolipiididest ühe atsüüljäägi ensümaatilise lõhustamise käigus. Madu mürk sisaldab fosfolipaasi A 2, mis moodustab lüsofosfatiide, millel on hemolüütiline toime;

4) kardiolipiinid - bakterite ja mitokondrite sisemembraanide fosfolipiidid, moodustuvad kahe fosfatiidhappe jäägi interaktsioonil glütserooliga:

kardiolipiin

4. Fosfingolipiidid- glütserooli funktsioone neis täidab sfingosiin - pika alifaatse ahelaga aminoalkohol. Ei sisalda glütseriini. AT suurel hulgal rakumembraanides närvikude ja aju. Fosfingolipiidid on taimede ja bakterite rakumembraanides haruldased. Aminorühmas rasvhappejääkidega atsüülitud sfingosiini derivaate nimetatakse keramiidideks. Selle rühma kõige olulisem esindaja on sfingomüeliin (keramiid-1-fosfokoliin). Seda leidub enamikus loomarakkude membraanides, eriti teatud tüüpi närvirakkude müeliinkestades.

sfingomüeliin

sfingosiin

5. Glükoglütserolipiidid - lipiidid, mis on glütserooli positsioonis 3 glükosiidsideme kaudu seotud süsivesikutega, ei sisalda fosfaatrühma. Glükoglütserolipiidid esinevad laialdaselt kloroplasti membraanides, samuti sinivetikates ja bakterites. Monogalaktosüüldiatsüülglütserool on looduses kõige levinum polaarne lipiid, kuna see moodustab poole kõigist lipiididest kloroplastide tülakoidmembraanis:

monogalaktosüüldiatsüülglütserool

6. Glükosfingolipiidid- koosneb sfingosiinist, rasvhappejäägist ja oligosahhariidist. Sisaldub kõigis kudedes, peamiselt plasmamembraanide välises lipiidikihis. Neil puudub fosfaatrühm ja neil puudub elektrilaeng. Glükosfingolipiidid võib jagada kahte tüüpi:

1) tserebrosiidid on selle rühma lihtsamad esindajad. Galaktotserebrosiide leidub peamiselt ajurakkude membraanides, glükotserebrosiide aga teiste rakkude membraanides. Kahte, kolme või nelja suhkrujääki sisaldavad tserebrosiidid paiknevad peamiselt rakumembraanide väliskihis.

galaktotserebrosiid

2) gangliosiidid on kõige keerulisemad glükosfingolipiidid. Nende väga suured polaarpead on moodustunud mitmetest suhkrujääkidest. Neid iseloomustab ühe või mitme N-atsetüülneuramiinhappe (siaalhappe) jäägi olemasolu äärmises asendis, mis kannab pH 7 juures negatiivset laengut. AT hallollust aju gangliosiidid moodustavad umbes 6% membraani lipiididest. Gangliosiidid on rakumembraanide pinnal paiknevate spetsiifiliste retseptori saitide olulised komponendid. Seega asuvad need närvilõpmete nendes spetsiifilistes piirkondades, kus neurotransmitteri molekulide sidumine toimub impulsi keemilisel edastamisel ühest närvirakust teise.

7. Isoprenoidid isopreeni derivaadid ( aktiivne vorm- 5-isopentenüüldifosfaat), mis täidab mitmesuguseid funktsioone.

isopreen 5-isopentenüüldifosfaat

Spetsiifiliste isoprenoidide sünteesimise võime on iseloomulik ainult mõnele looma- ja taimeliigile.

1) kummi - sünteesivad mitut tüüpi taimed, peamiselt Brasiilia Hevea:

kummist fragment

2) rasvlahustuvad vitamiinid A, D, E, K (struktuurse ja funktsionaalse afiinsuse tõttu steroidhormoonide suhtes liigitatakse D-vitamiin nüüd hormoonina):

vitamiin A

vitamiin E

vitamiin K

3) loomade kasvuhormoonid - retinoehape selgroogsetel ja neoteniinid putukatel:

retinoehape

neoteniin

Retinoehape on A-vitamiini hormonaalne derivaat, stimuleerib rakkude kasvu ja diferentseerumist, neoteniinid on putukate hormoonid, stimuleerivad vastsete kasvu ja pidurdavad sulamist, on ekdüsooni antagonistid;

4) taimehormoonid - abstsitsiinhape, on stressifütohormoon, mis käivitab taimede süsteemse immuunvastuse, mis väljendub resistentsuses mitmesuguste patogeenide suhtes:

abstsitsiinhape

5) terpeenid - arvukad lõhnaained ja eeterlikud õlid bakteritsiidse ja fungitsiidse toimega taimed; kahest isopreeniühikust koosnevaid ühendeid nimetatakse monoterpeenideks, kolmest - seskviterpeenideks, kuuest - triterpeenideks:

kamper tümool

6) steroidid - komplekssed rasvlahustuvad ained, mille molekulid sisaldavad tsüklopentaanperhüdrofenantreeni (sisuliselt triterpeeni). Loomsete kudede peamine sterool on alkoholi kolesterool (kolesterool). Kolesterool ja selle estrid pika ahelaga rasvhapetega on plasma lipoproteiinide olulised komponendid, aga ka raku välismembraan. Kuna neli sulatatud rõngast loovad jäiga struktuuri, reguleerib kolesterooli olemasolu membraanides membraani voolavust äärmuslikel temperatuuridel. Taimed ja mikroorganismid sisaldavad sarnaseid ühendeid – ergosterooli, stigmasterooli ja β-sitosterooli.

kolesterooli

ergosterool

stigmasterool

β-sitosterool

Sapphapped moodustuvad kehas kolesteroolist. Need tagavad kolesterooli lahustuvuse sapis ja soodustavad lipiidide seedimist soolestikus.

koolhape

Steroidhormoonid moodustuvad ka kolesteroolist – lipofiilsetest signaalmolekulidest, mis reguleerivad ainevahetust, kasvu ja paljunemist. Inimkehas on kuus peamist steroidhormooni:

kortisool aldosteroon

testosterooni östradiool

progesteroon kaltsitriool

Kaltsitriool on D-vitamiin, millel on hormonaalne aktiivsus, erineb see selgroogsete hormoonidest, kuid on ehitatud ka kolesterooli baasil. Ring B avaneb valgusest sõltuva reaktsiooni tõttu.

Kolesterooli derivaat on putukate, ämblike ja vähilaadsete sulamishormoon – ekdüsoon. Steroidhormoonid, mis täidavad signaali funktsioon leidub ka taimedes.

ekdüsoon

7) lipiidiankrud, mis hoiavad membraanil valkude või muude ühendite molekule:

ubikinoon

Nagu näeme, ei ole lipiidid polümeerid selle sõna otseses tähenduses, kuid nii metaboolselt kui ka struktuurilt on nad lähedased bakterites esinevale polühüdroksüvõihappele, mis on oluline varuaine. See tugevalt redutseeritud polümeer koosneb ainult D-β-hüdroksüvõihappe ühikutest, mis on ühendatud estersidemega. Iga kett sisaldab umbes 1500 jääki. Struktuur on kompaktne parempoolne spiraal, milles umbes 90 sellist ahelat on virnastatud, moodustades bakterirakkudes õhukese kihi.

polü-D-β-hüdroksüvõihape

Aminohappeid nimetatakse karboksüülhapped mis sisaldab aminorühma ja karboksüülrühma. Looduslikud aminohapped on 2-aminokarboksüülhapped ehk α-aminohapped, kuigi leidub ka selliseid aminohappeid nagu β-alaniin, tauriin, γ-aminovõihape. α-aminohappe üldistatud valem näeb välja selline:

α-aminohapetel 2 süsinikuaatomi juures on neli erinevat asendajat, see tähendab, et kõigil α-aminohapetel, välja arvatud glütsiin, on asümmeetriline (kiraalne) süsinikuaatom ja need esinevad kahe enantiomeeri kujul - L- ja D-amino. happed. Looduslikud aminohapped kuuluvad L-seeriasse. D-aminohappeid leidub bakterites ja peptiidantibiootikumides.

Kõik vesilahustes olevad aminohapped võivad eksisteerida bipolaarsete ioonidena ja nende kogulaeng sõltub keskkonna pH-st. PH väärtust, mille juures kogulaeng on null, nimetatakse isoelektriliseks punktiks. Isoelektrilises punktis on aminohape tsvitterioon, see tähendab, et selle amiinrühm on protoneeritud ja karboksüülrühm on dissotsieerunud. Neutraalses pH piirkonnas on enamik aminohappeid tsvitterioonid:

Aminohapped ei neela valgust spektri nähtavas piirkonnas, aromaatsed aminohapped neelavad valgust spektri UV piirkonnas: trüptofaan ja türosiin 280 nm juures, fenüülalaniin 260 nm juures.

Aminohappeid iseloomustavad mõned keemilised reaktsioonid, mis on suur tähtsus laboratoorseks praktikaks: värvuse ninhüdriini test α-aminorühmale, sulfhüdrüül-, fenool- ja muudele aminohapete radikaalide rühmadele iseloomulikud reaktsioonid, atsetaliseerimine ja Schiffi aluste moodustamine aminorühmade abil, esterdamine karboksüülrühmadega.

Bioloogiline roll aminohapped:

1) on peptiidide ja valkude struktuurielemendid, nn proteinogeensed aminohapped. Valkude koostis sisaldab 20 aminohapet, mida kodeerib geneetiline kood ja mis sisalduvad translatsiooni käigus valkudes, osa neist võib olla fosforüülitud, atsüülitud või hüdroksüülitud;

2) võivad olla teiste looduslike ühendite struktuurielemendid - koensüümid, sapphapped, antibiootikumid;

3) on signaalmolekulid. Mõned aminohapped on neurotransmitterid või neurotransmitterite, hormoonide ja histohormoonide prekursorid;

4) on kõige olulisemad metaboliidid, näiteks mõned aminohapped on taimsete alkaloidide eelkäijad või lämmastiku doonorid või elutähtsad olulised komponendid toitumine.

Proteinogeensete aminohapete klassifikatsioon põhineb külgahelate struktuuril ja polaarsusel:

1. Alifaatsed aminohapped:

glütsiin, gly, G, Gly

alaniin, ala, A, Ala

valiin, võll, V, Val*

leutsiin, lei, L, Leu*

isoleutsiin, ile, mina, Ile*

Need aminohapped ei sisalda külgahelas heteroaatomeid ega tsüklilisi rühmi ning neid iseloomustab väljendunud madal polaarsus.

tsüsteiin, cis, C, Cys

metioniin, mett, M, met*

3. Aromaatsed aminohapped:

fenüülalaniin, föön, F, Phe*

türosiin, laskegalerii, Y, Tyr

trüptofaan, kolm, W, Trp*

histidiin, gis, H, Tema

Aromaatsed aminohapped sisaldavad mesomeerseid resonantsi stabiliseeritud tsükleid. Selles rühmas on ainult aminohappe fenüülalaniin madal polaarsus, türosiini ja trüptofaani iseloomustab märgatav polaarsus ning histidiini isegi kõrge polaarsus. Histidiini võib klassifitseerida ka aluseliste aminohapete hulka.

4. Neutraalsed aminohapped:

seriin, ser, S, Ser

treoniin, tre, T, Thr*

asparagiin, asn, N, Asn

glutamiin, gln, Q, Gln

Neutraalsed aminohapped sisaldavad hüdroksüül- või karboksamiidrühmi. Kuigi amiidrühmad on mitteioonsed, on asparagiini ja glutamiini molekulid väga polaarsed.

5. Happelised aminohapped:

asparagiinhape (aspartaat), asp, D, Asp

glutamiinhape (glutamaat), sügav, E Glu

Happeliste aminohapete külgahelate karboksüülrühmad on täielikult ioniseeritud kogu füsioloogiliste pH väärtuste vahemikus.

6. Põhilised aminohapped:

lüsiin, l alates, K, Lys*

arginiin, arg, R, Arg

Aluseliste aminohapete külgahelad protoneeritakse täielikult neutraalses pH piirkonnas. Tugevalt põhiline ja väga polaarne aminohape on arginiin, mis sisaldab guanidiini fragmenti.

7. Iminohape:

proliin, umbes, P, Pro

Proliini külgahel koosneb viieliikmelisest ringist, mis sisaldab α-süsiniku aatomit ja α-aminorühma. Seetõttu ei ole proliin rangelt võttes aminohape, vaid iminohape. Ringis olev lämmastikuaatom on nõrk alus ja füsioloogiliste pH väärtuste juures ei protoneeru. Proliin põhjustab oma tsüklilise struktuuri tõttu painutusi polüpeptiidahel, mis on kollageeni struktuuri jaoks väga oluline.

Mõned loetletud aminohapped ei saa inimkehas sünteesida ja need tuleb varustada toiduga. Need asendamatud aminohapped on tähistatud tärnidega.

Nagu eespool mainitud, on proteinogeensed aminohapped mõnede väärtuslike bioloogiliselt aktiivsete molekulide eelkäijad.

Kaks biogeenset amiini β-alaniin ja tsüsteamiin on osa koensüümist A (koensüümid on vees lahustuvate vitamiinide derivaadid, mis moodustavad komplekssete ensüümide aktiivse keskuse). β-alaniin moodustub asparagiinhappe dekarboksüülimisel ja tsüsteamiin tsüsteiini dekarboksüülimisel:

β-alaniin tsüsteamiin

Glutamiinhappe jääk on osa teisest koensüümist – tetrahüdrofoolhappest, B c-vitamiini derivaadist.

Teised bioloogiliselt väärtuslikud molekulid on sapphapete konjugaadid aminohappe glütsiiniga. Need konjugaadid on tugevamad happed kui aluselised happed, moodustuvad maksas ja esinevad sapis sooladena.

glükokoolhape

Proteinogeensed aminohapped on mõnede antibiootikumide eelkäijad – bioloogiliselt toimeaineid sünteesivad mikroorganismid ja pärsivad bakterite, viiruste ja rakkude paljunemist. Tuntuimad neist on penitsilliinid ja tsefalosporiinid, mis moodustavad β-laktaamantibiootikumide rühma ja mida toodavad perekonna hallitusseened. Penicillium. Neid iseloomustab reaktiivse β-laktaamtsükli olemasolu struktuuris, mille abil nad pärsivad gramnegatiivsete mikroorganismide rakuseinte sünteesi.

penitsilliinide üldvalem

Aminohapetest dekarboksüülimise teel saadakse biogeensed amiinid - neurotransmitterid, hormoonid ja histohormoonid.

Aminohapped glütsiin ja glutamaat on ise kesknärvisüsteemis neurotransmitterid.

Aminohapete derivaadid on ka alkaloidid - looduslikud lämmastikku sisaldavad põhiloomulised ühendid, mis tekivad taimedes. Need ühendid on väga aktiivsed füsioloogilised ühendid kasutatakse laialdaselt meditsiinis. Alkaloidide näideteks on fenüülalaniini derivaat papaveriin, hüpnootilise mooni isokinoliini alkaloid (spasmoodiline ravim) ja trüptofaani derivaat füsostigmiin, indooli alkaloid Calabar ubadest (antikoliinesteraasi ravim):

papaveriini füsostigmiin

Aminohapped on väga populaarsed biotehnoloogia objektid. Aminohapete keemiliseks sünteesiks on palju võimalusi, kuid tulemuseks on aminohapete ratsemaadid. Kuna toiduainetööstuses ja meditsiinis sobivad ainult aminohapete L-isomeerid, tuleb ratseemilised segud eraldada enantiomeerideks, mis on tõsine probleem. Seetõttu on populaarsem biotehnoloogiline lähenemine: ensümaatiline süntees immobiliseeritud ensüümide abil ja mikrobioloogiline süntees tervete mikroobirakkude abil. Mõlemal viimasel juhul saadakse puhtad L-isomeerid.

Aminohappeid kasutatakse kui toidulisandid ja sööda koostisosad. Glutamiinhape parandab liha maitset, valiin ja leutsiin parandavad küpsetiste maitset, glütsiini ja tsüsteiini kasutatakse konserveerimisel antioksüdantidena. D-trüptofaani saab kasutada suhkruasendajana, kuna see on kordades magusam. Lüsiini lisatakse põllumajandusloomade söödale, kuna enamik taimseid valke sisaldab vähesel määral asendamatu aminohape lüsiin.

Aminohappeid kasutatakse laialdaselt meditsiinipraktika. Need on aminohapped nagu metioniin, histidiin, glutamiin ja asparagiinhape, glütsiin, tsüsteiin, valiin.

Viimasel kümnendil on naha- ja juuksehooldustoodetesse lisatud aminohappeid.

Keemiliselt modifitseeritud aminohappeid kasutatakse laialdaselt ka tööstuses pindaktiivsete ainetena polümeeride sünteesil, tootmisel. pesuvahendid, emulgaatorid, kütuselisandid.

IN 1. Milliseid funktsioone rasvad kehas täidavad?

A) hoitakse laos.

b) toimib energiaallikana.

C) Nad kiirendavad keemilisi reaktsioone.

D) Need on osa rakumembraanidest.

D) Neid saab maksas muuta valkudeks.

E) Osaleda pärilike tunnuste säilitamises ja edasikandmises

vanematelt järglastele.

Vastus: ABG

2. Valige kuue hulgast kolm õiget vastust.

Valige omadused, mis eristavad valke süsivesikutest ja rasvadest.

1) Koosneb glükoosijääkidest

2) Kergesti laguneb kehas

3) Koosneb aminohapetest

4) ladestuvad organismi

5) Määrake keha tunnused

6) Isend iga liigi isendi kohta

Vastus: 356

Vastus: 3 4 6

KELL 3. Valige valguhormoonid:

1) hemoglobiin 2) glükagoon

3) müosiin 4) insuliin 5) aktiin

6) kasvuhormoon

Vastus: 2 4 6

KELL 6. Kell sobitada kemikaale ja nende omadusi.

märgid

Ained

Ehitusmaterjalid (portaal Pandia.org)" href="/text/tema/stroy/materials/"> rakkude ehitusmaterjal 1) Nukleiinhapped

B) Enamik on ensüümid 2) Valgud

B) kanda geneetilist teavet

D) sünteesitakse raku tuumas

D) sünteesitakse ribosoomidel

E) koosnevad nukleotiididest

Vastus: 221121

KELL 8 . Sobitage valgud nende funktsioonidega:

Valgud: 1) müoglobiin 2) glükagoon 3) tubuliin 4) maltaas 5) kollageen

Funktsioonid: A) ensümaatiline B) transport C) reguleeriv

Kaart 8 Teema: Orgaanilised ained. Süsivesikud. DNA.

C-1. Milliseid monosahhariide leidub DNA-s ja RNA-s? Millised on nende valemid?

Teema: Orgaanilised ained.

C-2. Ülesanne. Millise monomeeri molekuli struktuur on kujutatud joonisel?

1) Mida tähistavad numbrid 1,2,3?

2) Millised biopolümeerid sisaldavad seda monomeeri?

C-1 . Millised on membraanivalkude funktsioonid.

Vastus: ensümaatiline, mehaaniline, transport.

spetsiaalsed plekieemaldajad.

Kõik loetletud ained

kiiresti lenduvad ja süttivad, mistõttu

Nendega töötades tuleb järgida ettevaatusabinõusid.

rasvaplekk heledal kangal saab eemaldada ammoniaagi lahusega külm vesi(1 tl alkoholi ja 2 spl vett).

C-3. Ülesanne. Miks tuleks munaplekid kohe eemaldada. Kuidas seda teha?

· muna plekid tuleb õigeaegselt eemaldada valgud pikaajalisel kokkupuutel koega muutuvad need lahustumatuteks ühenditeks.

· muna plekid heledate villaste või puuvillaste kangaste puhul eemaldage glütseriiniga ning seejärel loputage seebivee ja ammoniaagiga. Glütseriini kuumutatakse temperatuurini 35–40 ° C, seejärel hõõrutakse plekki pintsliga, jäetakse 20 minutiks ja pestakse seejärel maha.

Heledal siidkangal munaplekid eemaldatakse etüülalkoholiga. Pärast puhastamist pestakse toodet seebiga puhtas soojas vees.

http://pandia.ru/text/78/611/images/image085_7.jpg" alt="(!LANG:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/02/Fried_egg%2C_sunny_side_up .jpg/220px-Fried_egg%2C_sunny_side_up.jpg" width="86" height="80">!} 696 " style="width:521.8pt;margin-left:-48.6pt;border-collapse:collapse;border:none">

Kaart 17 Teema: Orgaanilised ained.

C-2. Harjutus. Lugege tekst läbi ja täitke tabel " Võrdlevad omadused orgaanilised ained” tulbad, mis on tähistatud numbritega 1,2, 3.

VALGUD JA RASVAD

Valgud ja rasvad on suure molekulmassiga orgaanilised ühendid. Valgu molekuli moodustavad suur hulk aminohappeid, mille hulka kuuluvad süsiniku, vesiniku, hapniku, lämmastiku ja väävli aatomid. Rasvad omakorda koosnevad glütseroolist ja kõrgematest rasvhapetest. Need on vees lahustumatud, kuid lahustuvad kergesti eetris, bensiinis ja kloroformis. Rasvade molekulid koosnevad süsiniku, vesiniku ja hapniku aatomitest. Rasvad ja rasvaineid on tavaliselt rühmitatud lipiidide üldnimetuse alla. Nagu süsivesikud, toimivad nad kehas energiaallikana.

Erinevate rakkude valgud ei ole ühesugused, need on spetsiifilised. Siiski on neil ühisvara– koaguleeruda või denatureerida kuumutamisel või ultraviolettkiirte mõjul. Valgud on peamised ehitusmaterjal mis tahes rakk: on osa rakumembraanidest, tsütoplasmast, tuumast ja organellidest. Paljud valgud on ensüümid, seega reguleerib ensüüm amülaas tärklise lagunemist. Reguleerivat funktsiooni teostavad valgud - hormoonid. Loomadel tagavad kõik liikumised kontraktiilsed valgud. Need ained osalevad rakkude kaitses ja kontaktides väliskeskkonnaga. Mõned valgud täidavad transpordifunktsiooni, kinnitades ja edastades veres hapnikku ja süsinikdioksiidi.

Rasvad, nagu valgud, täidavad samuti mitmeid funktsioone. Koos valkudega on nad osa rakumembraanidest ja täidavad seega ehitusfunktsiooni. Kergesti rakkudesse kogunevad rasvad toimivad varutoitainetena. Mõned rasvataolised ained, olles hormoonid, osalevad organismi füsioloogiliste funktsioonide reguleerimises. Kuna rasv ei juhi soojust hästi, kaitseb see naha all asudes loomade keha hüpotermia eest.

Vastus: Orgaaniliste ainete võrdlusomadused

C-2. Ülesanne. Millised membraanirakkude struktuurielemendid on joonisel näidatud? Milliseid funktsioone nad täidavad?

C-3. P lugege läbi tekst "Süsivesikud" ja täitke tabelis "Süsivesikute võrdlusomadused" numbritega tähistatud veerud.

1, 2, 3SÜSIVESIKUD

Süsivesikud on suhkrurikkad või suhkrutaolised ained. Loomarakud sisaldavad vaid 1–3% süsivesikuid, taimerakud aga kuni 90%.

Kõik süsivesikud on jagatud kahte rühma: monosahhariidid ja polüsahhariidid. Monosahhariidide hulka kuuluvad riboos, glükoos ja fruktoos. Oma omaduste järgi on tegemist värvitute kristalsete ainetega, maitselt magusad ja vees hästi lahustuvad. Polüsahhariidid on suure molekulmassiga polümeerid, mille monomeerideks on enamasti glükoosi molekulid. Nende hulka kuuluvad tärklis, glükogeen, tselluloos. Erinevalt monosahhariididest ei ole need magusad ja vees peaaegu lahustumatud.

Kehas täidavad süsivesikud peamiselt ehitus- ja energiafunktsioone. Niisiis koosneb taimeraku kest tselluloosist, polüsahhariid kitiin on osa lülijalgsete koorest ja seenerakkude kestast. Tärklist ja glükogeeni säilitatakse rakkude varutoitainetena. Tärklist sünteesitakse taimerakkudes, glükogeeni aga loomarakkudes, peamiselt maksas ja lihastes. Süsivesikud täidavad ka energiafunktsiooni, kuid nende oksüdeerumisel toodetakse 2 korda vähem energiat kui sama koguse rasva oksüdeerumisel. Olles vähem energiamahukad, lagunevad monosahhariidid kiiremini ja imenduvad organismis kergemini kui rasvad. Seetõttu kasutavad pidevalt suures koguses energiat vajavad ajurakud oma tegevuses ainult glükoosienergiat.

Süsivesikute võrdlevad omadused

Vastus:

üks). Tärklis, glükogeen, kitiin, tselluloos; 2). Omadused; 3). 1% kuni 90%

VARIANT I

1. Mis on lipiidide funktsioon rakus?

A) teave B) energia C) katalüütiline D) transport

2. Millise keemilise elementide rühma moodustavad makroelemendid A) süsinik, hapnik, koobalt, mangaan B) süsinik, hapnik, raud, väävel C) tsink, vask, fluor, jood D) elavhõbe, seleen, hõbe, kuld

3. Milline järgmistest ainetest on hüdrofiilne (vees lahustuv)?

A) glükogeen B) kitiin C) tärklis D) fibrinogeen

4. DNA molekule leidub kromosoomides, mitokondrites, raku kloroplastides

A) bakterid B) eukarüootid C) prokarüoodid D) bakteriofaagid

5. Bioloogilise oksüdatsiooni ja hingamise protsess viiakse läbi aastal

A) kloroplastid B) Golgi kompleks C) mitokondrid D) rakukeskus

6. Milline järgmistest on monomeer ja - RNA?

A) riboos B) lämmastikalus C) nukleotiid D) aminohapped

7. Millised järgmistest ühenditest EI OLE ATP osa?

A) adeniin B) uratsiil C) riboos D) fosforhappe jääk

8. Mitu protsenti adeniini ja tümiiniga nukleotiide sisaldab DNA molekul kokku, kui selle nukleotiidide osakaal tsütosiiniga on 16% koguarvust?

A) 16% B) 32% C) 34% D) 68%

9. Milline kolmik DNA molekulis vastab antikoodonile t - GUA RNA?

A) GUT B) TsTU C) TsAU D) GTA

2. osa.

1. Vali pakutud kuue hulgast kolm õiget vastust.

Millised on ribosoomide ehituse ja funktsioneerimise tunnused?

1) mittemembraansed organellid

2) osaleda ATP sünteesi protsessis

3) osaleda lõhustumisspindli moodustamises

4) osaleda valgusünteesi protsessis

5) koosnevad valgust ja RNA-st

6) koosnevad mikrotuubulite kimpudest

2. Looge vastavus tunnuste ja molekulide vahel, millele need tunnused on iseloomulikud.

MOLEKULI OMADUSED

A) polümeer, mis koosneb aminohapetest 1) DNA

B) koostis sisaldab pentoosi - riboosi 2) RNA-d

C) monomeerid on ühendatud kovalentse peptiidiga - 3) valguga

seosed

D) polümeer, mis koosneb nukleotiididest, mis sisaldavad

lämmastiku alused - adeniin, tümiin, guaniin, tsütosiin

D) polümeer, mis koosneb nukleotiididest, mis sisaldavad

lämmastiku alused - adeniin, uratsiil, guaniin, tsütosiin

E) mida iseloomustavad primaarsed, sekundaarsed, tertsiaarsed struktuurid

3. osa

1. Leidke allolevast tekstist vead, parandage need, märkige lausete numbrid, milles need on tehtud, kirjutage need laused vigadeta üles.

1. DNA molekul koosneb kahest spiraalselt keerdunud ahelast. 2. Sel juhul moodustab adeniin kolm vesiniksidemed tümiiniga ja guaniin - kaks vesiniksidet tsütosiiniga. 3. Prokarüootide DNA molekulid on lineaarsed ja eukarüootid on ringikujulised. 4. DNA funktsioonid: päriliku teabe säilitamine ja edastamine. 5. DNA molekul, erinevalt RNA molekulist, ei ole võimeline replikatsiooniks.

2. Valk sisaldab 415 aminohappejääki. Mitu DNA molekuli nukleotiidi kodeerib antud valku, kolmikud ja - RNA kannavad informatsiooni selle valgu struktuuri kohta translatsioonikohta, t - RNA molekulid on vajalikud nende aminohapete ülekandmiseks? Selgitage vastust.

3. osa

1. Leidke allolevast tekstist vead, parandage need, märkige lausete numbrid, milles need on tehtud, kirjutage need laused vigadeta üles.

2. Valkude biosüntees viiakse läbi kolmes etapis: glükolüüs, transkriptsioon ja translatsioon. 2. Transkriptsioon on ja - RNA süntees, mis viiakse läbi tuumas. 3. Transkriptsiooni käigus toimub DNA splaissimine. 4. Tsütoplasmas ribosoomidel koguneb valgumolekul – translatsioon. 5. Translatsiooni ajal ATP energiat ei kasutata.

3. Kui palju ATP molekule sünteesitakse piimhappebakterite rakkudes ja lihasrakkudes, kui 30 glükoosimolekuli oksüdeeritakse?

VARIANT I

1. osa. Valige neljast soovitatud vastusest üks õige.

1. Mis on süsivesikute funktsioon rakus?

A) transport B) tõukejõud C) katalüütiline D) struktuurne

2. Milline järgmistest ainetest on biopolümeer?

A) ATP B) DNA C) glükoos D) glütserool

3. Milline järgmistest rakustruktuuridest on kahe membraaniga taimerakkude organell? A) tsentrioolid B) ribosoomid C) kloroplastid D) vakuoolid

4. Milline järgmistest ühenditest on võimeline ise kahekordistuma?

A) i - RNA B) t - RNA C) r - RNA D) DNA

5. Selle tulemusena ettevalmistav etapp tekib dissimilatsioon ... ATP molekulid?

A) 0 B) 2 C) 36 D) 38

6. Fotosünteesi käigus tekib hapnik selle tulemusena

A) vee fotolüüs B) lagunemine süsinikdioksiid C) süsinikdioksiidi redutseerimine glükoosiks D) ATP süntees

7. DNA molekulis on guaniiniga nukleotiidide arv 10% koguarvust. Mitu adeniiniga nukleotiidi on selles molekulis?

A) 10% B) 20% C) 40% D) 90%

8. Nimetatakse kolme kõrvuti asetsevat nukleotiidi DNA molekulis, mis kodeerivad ühte aminohapet

A) kolmik B) geneetiline kood C) genoom D) genotüüp

9. Millised vahetusreaktsioonid põhinevad maatriksprintsiibil?

A) ATP molekulide süntees B) valgumolekulide kokkupanek aminohapetest

C) glükoosi süntees süsihappegaasist ja veest D) lipiidide moodustumine

10. Milline koodon ja -RNA vastab AAT-tripletile DNA molekulis?

A) UUA B) AAU C) UUT D) TTA

1. Vali pakutud kuue hulgast kolm õiget vastust

Mis on mitokondrite struktuur ja funktsioon?

1) jagada biopolümeerid monomeerideks

2) neid iseloomustab anaeroobne energia saamise viis

4) neil on ensümaatilised kompleksid, mis paiknevad kristallidel

5) oksüdeerida orgaanilisi aineid ATP moodustumisega

6) neil on välis- ja sisemembraan

2. Looge vastavus raku funktsioonide ja organellide vahel.

RAKUORGANOIDIDE FUNKTSIOONID

A) glükoosi süntees 1) Golgi aparaat

B) komplekssete orgaaniliste ainete kokkupanek 2) lüsosoom

C) ajutiste elundite hävitamine embrüote 3) kloroplast

D) päikeseenergia neeldumine ja muundamine

D) orgaaniliste ainete keemiline muutmine

E) biopolümeeride lagunemine

3. Määrake geneetilise teabe rakendamise järjestus.

A) i - RNA

B) märk

D) geen E) DNA

Vastused

Ι Variant

1 osa.

2 osa.

1. 1, 4, 5

2. 3, 2, 3, 1, 2, 3

3. B D A E D C

3 osa.

1) 2 - adeniini ja tümiini vahel moodustub kaks vesiniksidet ning guaniini ja tsütosiini vahel kolm vesiniksidet;

2) 3 - prokarüootidel - tsirkulaarne DNA, eukarüootidel - lineaarne;

3) 5 - DNA molekul on võimeline ise kahekordistuma, st replikatsiooniks.

2. 1) kolm nukleotiidi kodeerivad ühte aminohapet, seega on nukleotiidide arv 415 * 3 = 1245

2) kolm nukleotiidi = 1 triplett, seega on kolmikute arv molekulis ja - RNA võrdne aminohapete arvuga = 415

3) üks t - RNA transpordib ühte aminohapet, seega on valgusünteesiks vaja 415 t - RNA-d.

Vastused

ΙΙ Variant

1 osa.

2 osa.

1. 4, 5, 6

2. 3, 1, 2 , 3, 1, 2

3. E D A C B

3 osa.

1) 1 - valgu biosüntees viiakse läbi kahes etapis: transkriptsioon ja translatsioon

2) 3 - läbib splaissimise ja - RNA

3) 5 - translatsioon on tingitud ATP energiast

1) piimhappebakterite rakkudes toimub ainult glükolüüs ja lihaskoe rakkudes - glükolüüs ja hüdrolüüs.

2) glükolüüsi käigus moodustub ühest glükoosi molekulist 2 ATP molekuli, mistõttu piimhappebakterite rakkudes

30 * 2 = 60 ATP molekuli.

3) ühe glükoosimolekuli täielikul oksüdeerumisel moodustub 38 ATP molekuli, seetõttu moodustub lihaskoe rakkudes 30 * 38 = 1140 ATP molekuli.

Kirjandus:

1. KASUTAMINE – 2009: Bioloogia: reaalsed ülesanded. - M.: AST: Astrel, 2009. - 126 lk. – (Föderaalne pedagoogiliste mõõtmiste instituut)

2. Kirilenko A. A., Kolesnikov S. I. Bioloogia. Ettevalmistus ühtseks riigieksamiks - 2012: haridus - Tööriistakomplekt. - Rostov n / D: Leegion, 2011. - 443 lk. - (Valmistuge eksamiks).

3. Kirilenko A. A. molekulaarbioloogia. Ülesannete kogumik eksamiks valmistumiseks: tasemed A, B ja C: hariduslik ja metoodiline käsiraamat - Rostov n / D: Legion, 2011. - 144 lk. - (eksamiks valmistumine)

4. Kalinova G.S., Myagkov A.N. Õppematerjalid eksamiks valmistumiseks. Bioloogia. - M.: Intellekt - Keskus, 2003 - 160 lk.