Контрольная работа по "Биологии"

1.охарактеризуйте белки  как амфотерные электролиты. Что такое изоэлектрическая точка белка?

Белки – амфотерные электролиты, в зависимости от рН среды они могут вести себя то подобно катиону, то подобно аниону. При определенном значении рН среды число положительных и отрицательных зарядов в молекуле одинаково. Такое значение рН называют изоэлектрической точкой. В этой точке белки электронейтральны, а их вязкость и растворимость наименьшие. Такой особенностью белков пользуются для выделения их из растворов, например, в технологии получения белковых продуктов.

Макромолекулы белков несут на своей поверхности большое количество карбоксильных и аминных групп, что придает им свойства амфотерных полиэлектролитов. Карбоксильные группы, способные к диссоциации с образованием протонов (Н+), определяют кислотные свойства молекулы белка; аминогруппы, способные присоединять протоны, определяют ее основные свойства.

 

Соотношение между количеством кислых и основных группировок варьирует у различных белков. Белки, в которых преобладают кислые группировки, имеют при рН 7 (или близких к 7) суммарный отрицательный заряд и их называют кислыми; белки, в которых преобладают основные группировки, имеют при указанных значениях рН положительный заряд и их называют основными. В живых организмах преобладают кислые белки.

 

Следовательно, изменяя рН среды добавлением кислот или щелочей, можно не только уравнять положительные и отрицательные заряды на поверхности молекулы белка, но и усилить один из них или изменить на противоположный. В кислой среде молекулы белка приобретают положительный заряд и в поле постоянного электрического тока движутся к катоду; в щелочной среде они приобретают отрицательный заряд и в поле постоянного электирческого тока движутся к аноду. Передвижение заряженных растворенных частиц в поле постоянного электрического тока получило название  э л е к т р о ф о р е з а  (“движение посредством электрического поля”).

 

Для каждого белка (равно пептида и аминокислоты) существует рН при котором положительные и отрицательные заряды в молекуле белка уравновешиваются и суммарный заряд ее становится равным нулю. Такая молекула теряет подвижность в электрическом поле. Величина рН, при котором молекула белка не несет суммарного заряда и не движется в электрическом поле,  называется  и з о э л е к т р и ч е с к о й   т о ч к о й (ИЭТ) и обозначается рНJ; это одна из характерных констант белков.

 

В изоэлектрической точке белок обладает наименьшей растворимостью, легко выпадает в осадок, растворы его менее вязки. Эти явления можно объяснить отсутствием электростатического отталкивания между молекулами белка.

2. сахароза и лактоза. Строение  и свойства. Почему лактоза восстановливает реактив Фелинга, а сахароза нет?

Лактоза, или молочный сахар, содержится только в молоке и служит важным источником энергии для детенышей млекопитающих. Она переваривается медленно и потому способна обеспечивать постоянный стабильный приток энергии. Сахароза, или тростниковый сахар — самый распространенный в природе полисахарид. Чаще всего она встречается в растениях, где в больших количествах транспортируется по флоэме. Сахароза особенно пригодна для этого, так как благодаря ее высокой растворимости она может транспортироваться в виде весьма концентрированных растворов.

 

 

Сахароза.Молекула сахарозы состоит из двух циклов: шестичленного (остатка ?-

глюкозы в пиранозной форме) и пятичленного (остатка ?-фруктозы в фура-

нозной форме), соединенных за счет гликозидного гидроксила глюкозы:

В середине 18 века дисахарид был обнаружен и в сахарной свекле, а в

середине 19 века был получен в производственных условиях.

 В сахарной свекле содержится 12-15% сахарозы, по другим источникам 16-

20% (сахарный тростник содержит 14-26% сахарозы).

 Сахарную свеклу измельчают  и извлекают из нее сахарозу  горячей водой

в специальных аппаратах-диффузорах. Полученный раствор обрабатывают

известью для осаждения примесей, а перешедший частично в раствор

избыточный гидролиз кальция осаждают пропусканием диоксида углерода.

Далее после отделения осадка раствор упаривают в вакуум-аппаратах, получая

мелкокристаллический песок-сырец. После его дополнительной очистки получают

рафинированный (очищенный) сахар. В зависимости от условий кристаллизации

он выделяется в виде мелких кристаллов или в виде компактных «сахарных

голов», которые раскалывают или распиливают на куски. Быстрорастворимый

сахар готовят прессованием мелкоизмельченного сахарного песка.

 Тростниковый сахар применяется  в медицине для изготовления  порошков,

сиропов, микстур и т.д.

 Свекловичный сахар широко  применяется в пищевой промышленности,

кулинарии, приготовлении вин, пива и т.д.

 Из молока получают молочный  сахар - лактозу. В молоке лактоза

содержится в довольно значительном количестве: в коровьем молоке 4-5,5%

лактозы, женское молоко содержит 5,5-8,4% лактозы.

 Лактоза отличается от других  сахаров отсутствием гидроскопичности -

она не отсыревает. Это свойство имеет большое значение: если нужно

приготовить с сахаром какой-либо порошок, содержащий легко гидролизующее

лекарство, то берут молочный сахар. Если взять тростниковый или

свекловичный сахар, то порошок быстро отсыреет и легко гидролизующее

лекарственное вещество быстро разложится.

 Значение лактозы очень велико, т.к. она является важным питательным

веществом, особенно для растущих организмов человека и млекопитающихся

животных.

 Солодовый сахар - это промежуточный  продукт при гидролизе крахмала. По

другому его называют еще мальтоза, т.к. солодовый сахар получается из

крахмала при действии солода (по лат. солод - maltum).

 Солодовый сахар широко распространен  как в растительных, так и в

животных организмах. Например, он образуется под влиянием ферментов

пищеварительного канала, а также при многих технологических процессах

бродильной промышленности: винокурения, пивоварении и т.д.

 Мальтозы и лактоза.

 Молекула мальтозы состоит  из двух остатков ? -глюкозы в пиранозной

форме, соединенных через 1-й и 4-й атомы углерода:

Лактоза состоит из остатков (3-галактозы и а-глюкозы в пиранозной форме,

соединенных через 1-й и 4-й атомы углерода:

Все эти вещества представляют собой бесцветные кристаллы сладкого вкуса,

хорошо растворимые в воде.

 Химические свойства дисахаридов  определяются их строением. При  гидролизе

дисахаридов в кислой среде или под действием ферментов связь между двумя

циклами разрывается и образуются соответствующие моносахариды, например:

 С12Н22О11 + Н2О Н+, t С6Н12О6 + С6Н12О6

В сахарозе нет концевой восстанавливающей группы, поэтому она не может восстанавливать реактив Толленса и реактив Фелинга

 

3.что такое коферменты? Роль витаминов в построении  коферментов. Привести формулы важнейших  коферментов: НАД, НАДФ, ФАД, фосфопиридоксаля (ФП).

Коферменты [от лат. co (cum) — вместе и ферменты], органические соединения небелковой природы, участвующие в ферментативной реакции в качестве акцепторов отдельных атомов или атомных групп, отщепляемых ферментом от молекулы субстрата. К. соединён с белковой частью молекулы фермента — апоферментом — непрочной связью, которая легко разрушается под действием кислот, щелочей или при диализе, что приводит к образованию каталитически неактивных компонентов. В общем случае осуществлению ферментативного акта предшествует образование комплекса между К., субстратом и апоферментом в составе т. н. активного центра фермента. В ходе каталитического процесса К. не претерпевает необратимых химических превращений и может многократно участвовать в ферментативных реакциях. Огромное число известных биохимических реакций протекает с участием ограниченного набора К. Большинство К. — производные витаминов или содержат витамин в качестве компонента. Химическая природа К. в значительной мере определяет тип и механизм ферментативной реакции. Наиболее распространённые в животных и растительных тканях К. — никотинамидадениндинуклеотид, никотинамидадениндинуклеотидфосфат, тиаминпирофосфат, липоевая кислота, кофермент А, аденозиндифосфат и др. Нуклеозиддифосфаты.

Биологическая роль водорастворимых витаминов определяется их участием в построении различных коферментов. Биологическая ценность жирорастворимых витаминов в значительной мере связана с их участием в контроле функционального состояния мембран клетки и субклеточных структур. Необходимость водо- и жирорастворимых витаминов для нормального течения различных биологических процессов предопределяет развитие выраженных нарушений деятельности органов и систем при дефиците любого из витаминов.

Никотинамидадениндинуклеоти́д (НАД)

 
Никотинамидадениндинуклеотидфосфа́т (НАДФ)

 

 

Флавинадениндинуклеотид(ФАД)

 

 

Фосфопиридоксаль(ФП)