1. Як називається процес порушення природної структури білка, при якому зберігається його первинна структура? Дія яких чинників може призводити до порушення структури білкових молекул?
Процес порушення природної структури білків під впливом будь-яких чинників без руйнування первинної структури називається денатурацією. Денатурація відбувається внаслідок розриву водневих, іонних, дисульфідних і інших зв'язків. При цьому може втрачатися їх четвертичная, третинна і навіть вторинна структура.
2. Чим фібрилярні білки відрізняються від глобулярних? Наведіть приклади фібрилярних і глобулярних білків
Дані білки відрізняються за формою молекул. Молекули глобулярних білків мають округлу форму, фібрилярні білки характеризуються витягнутої, ниткоподібної формою молекул. Так, глобулярними білками є глобуліни і альбуміни крові, фібриноген, гемоглобін. Фібрилярні білки - кератин, колаген, міозин, еластин і ін.
3. Назвіть основні біологічні функції білків, приведіть відповідні приклади.
Структурна функція. Білки входять до складу всіх клітин і тканин живих організмів. З білків побудовані елементи цитоскелета, скоротливі елементи м'язових волокон. Переважно з білків складаються хрящі та сухожилля. До їх складу входить білок колаген. Найважливішим структурним компонентом пір'я, волосся, нігтів, кігтів, рогів, копит у тварин є білок кератин.
Ферментативна (каталітична) функція. Ферменти - це біологічні каталізатори, т. Е. Речовини, що прискорюють протікання хімічних реакцій в живих організмах. Ферменти беруть участь в процесах синтезу і розщеплення різних речовин. Вони забезпечують фіксацію вуглецю в процесі фотосинтезу, розщеплення поживних речовин в травному тракті і т. Д.
Транспортна функція. Багато білки здатні приєднувати і переносити різні речовини. Гемоглобін пов'язує і переносить кисень і вуглекислий газ.
Скорочувальна (рухова) функція. Скоротливі білки забезпечують здатність клітин, тканин, органів і цілих організмів змінювати форму, рухатися. Так, актин і міозин забезпечують роботу м'язів і не м'язові внутрішньоклітинні скорочення.
Сигнальна функція. Деякі білки клітинних мембран здатні змінювати свою структуру у відповідь на дію зовнішніх чинників. За допомогою цих білків відбувається прийом сигналів із зовнішнього середовища і передача інформації в клітку.
Захисна функція. Білки оберігають організм від вторгнення чужорідних організмів і від пошкоджень.
Токсична функція. Багато живі організми виділяють білки-токсини, які є отрутами для інших організмів. Токсини синтезуються в організмі ряду тварин, грибів, рослин, мікроорганізмів.
Енергетична функція. Після розщеплення до амінокислот білки можуть служити джерелом енергії в клітині. При повному окисленні 1 г білка виділяється 17,6 кДж енергії.
Запасающая функція. У насінні рослин запасаються резервні білки, які використовуються при проростанні зародком, а потім і проростком як джерело азоту.
4. Що таке ферменти? Чому без їх участі протікання більшості біохімічних процесів в клітині було б неможливим?
Ферменти - це біологічні каталізатори, т. Е. Речовини, що прискорюють протікання хімічних реакцій в живих організмах. На відміну від звичайних хімічних каталізаторів ферменти мають специфічністю, т. Е. Кожен фермент прискорює тільки одну певну реакцію або діє тільки на певний тип зв'язку.
5. У чому полягає специфічність ферментів? Яка її причина? Чому ферменти активно функціонують лише в певному діапазоні температури, рН та інших факторів?
Ферменти прискорюють хімічні реакції за рахунок тісної взаємодії з молекулами субстратів - вихідних реагуючих речовин. З субстратом взаємодіє не вся молекула ферменту, а лише невеликий її ділянка - активний центр. Найчастіше він утворений декількома амінокислотними залишками. Форма і хімічну будову активного центру такі, що з ним можуть зв'язуватися тільки певні субстрати через відповідності їх просторових структур. Ферменти є білками, тому активно працюють лише в певному діапазоні рН, температури і інших чинників.
6. Чому білки, як правило, використовуються в якості джерел енергії лише в крайніх випадках, коли в клітинах вичерпані запаси вуглеводів і жирів?
Білки використовуються в крайньому випадку, т. К. Вони входять до складу всіх клітин і тканин живих організмів. З білків побудовані елементи цитоскелета, скоротливі елементи м'язових волокон.
7. У багатьох бактерій в процесах синтезу речовин, необхідних для нормального росту і розмноження, бере участь параамінобензойна кислота (вітамін ПАБК). У той же час в медицині для лікування ряду бактеріальних інфекцій використовуються сульфаніламіди - речовини, за структурою схожі з ПАБК. Як ви думаєте, на чому грунтується лікувальну дію сульфаніламідів?
ПАБК необхідна для освіти в мікробної клітці чинників зростання - фолієвої кислоти та пуринових підстав, що беруть участь в побудові нуклеїнових кислот, без яких зростання і розмноження мікробів неможливі. За будовою ПАБК нагадує сульфаніламіди, тому при надлишку останніх її активність пригнічується. Мікроби, позбавлені ПАБК, припиняють поділ і ріст, а потім домагаються захисними силами макроорганізму.