moléculas pequeñas- Son biomoléculas con un peso molecular relativamente pequeño de 100 a 1000, que contienen hasta 30 átomos de carbono. Las moléculas pequeñas representan alrededor del 3% de peso total células.

Características de las moléculas pequeñas. Se encuentran en estado libre en el citoplasma de la célula, por lo que pueden moverse rápidamente debido a la difusión (en promedio, a una distancia de 10 micras 0,2 s). Muy a menudo aparecen como monómeros: los monómeros de polisacáridos son monosacáridos, proteínas - aminoácidos, ácidos nucleicos - nucleótidos. monómeros- Moléculas simples que son eslabones en las cadenas de macromoléculas de biopolímeros. ellos tienen la habilidad de polimerización, por lo tanto, contienen grupos que reaccionan con ciertos grupos de otros monómeros para formar enlaces covalentes. La combinación de moléculas pequeñas se produce al eliminar una molécula de agua durante reacciones de condensación, y descomposición, como resultado de un número limitado de transformaciones químicas en aquellos productos a partir de los cuales fueron sintetizados. En las moléculas, ciertas combinaciones simples de átomos se repiten repetidamente: grupos funcionales- propiedades químicas y físicas que determinan el comportamiento de cualquier molécula OH - grupo hidroxilo, NH2 - grupo amino, COOH - grupo carboxilo, etc.

importancia biológica. Las funciones de las moléculas pequeñas en los organismos vivos no son diversas, pero son muy importantes para ellos. Estos son: 1) construccion - participación en la formación de otras moléculas más complejas; 2) energía - participación en reacciones bioquímicas del metabolismo energético; 3) reglamentario - participación en la regulación de procesos y funciones.

Variedad de moléculas pequeñas.

Las principales familias de moléculas pequeñas incluyen ácidos grasos, azúcares simples, aminoácidos Y nucleótidos.

Monosacáridos (azúcares simples ) - Este es un grupo de carbohidratos, cuyas moléculas tienen de tres a diez átomos de carbono en su composición. La fórmula general de los monosacáridos es CnH2nOn. El contenido en la celda es aproximadamente el 1% de la masa total de la celda. Pueden tener, con la misma composición química, diferente orden de enlaces entre átomos o grupos de átomos, lo que determina la existencia isómeros estructurales con diferente propiedades químicas(por ejemplo, fórmula de glucosa y fructosa C6H12O6). Por propiedades físicas estas son sustancias cristalinas blancas, de sabor dulce (la fructosa es dulce - 5 veces más dulce que la glucosa), altamente solubles en agua, alcoholes e insolubles en solventes polares. Debido a la presencia de varios grupos hidroxilo, son capaces de polimerizarse, formar una gran cantidad de oligosacáridos y polisacáridos, en los que se combinan con enlaces glucosídicos. Se sintetizan a partir de CO2 y agua durante la fotosíntesis en plantas y durante la gluconeogénesis en animales. Decaer llevado a cabo por oxidación con formación de CO2 y H2O con liberación de una gran cantidad de energía (por ejemplo, la oxidación de una molécula de glucosa va acompañada de la formación de 38 moléculas de ATP). En los monosacáridos, las propiedades dependen de la composición química, la disposición espacial de los grupos, la capacidad de rotar el plano de la luz polarizada, la presencia y la cantidad de grupos funcionales, etc. Los monosacáridos pueden existir en dos formas: lineal, cuando la cadena de carbohidratos está abierta, y cíclico, cuando está cerrado.

Ya se han descrito más de 50 monosacáridos naturales diferentes en la bioquímica de los carbohidratos. La más común es su clasificación según el número de átomos de carbono en la molécula, según la cual los nombres de los grupos monosacáridos se forman a partir del nombre griego del numeral, que corresponde a este número con la adición de la terminación -osa(triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, heptosas, octosas, nanosas, decosas). Las pentosas y las hexosas son de la mayor importancia en la naturaleza viva. pentosas es un grupo de monosacáridos cuyas moléculas contienen cinco átomos de carbono. Con las pentosas se conocen la ribosa y la desoxirribosa, que forman parte de los ácidos ribonucleico (ARN) y desoxirribonucleico (ADN), respectivamente. hexosas - Este es un grupo de monosacáridos cuyas moléculas contienen seis átomos de carbono. En la naturaleza, la glucosa y la fructosa son las más comunes, el sabor dulce de las bayas y la miel depende de su contenido.

Se distribuyen en los organismos tanto en estado libre como formando parte de oligosacáridos, polisacáridos, etc. Desempeñan un papel importante en el metabolismo implicado en los procesos de respiración celular, fermentación y síntesis de hidratos de carbono complejos. Las principales funciones son energía(al partir 1 g se liberan 17,6 kJ de energía) y estructuras

excursión(hay monómeros de carbohidratos complejos). Tales derivados de monosacáridos como alcoholes de azúcar (por ejemplo, manitol en algas marrones como compuesto de almacenamiento), ácidos de azúcar (ácido ascórbico, ácidos urónicos), glucósidos (glucósidos cardíacos de lirio de los valles).

Ácido graso - es un grupo de pequeñas moléculas orgánicas que son químicamente ácidos carboxílicos monobásicos. La fórmula general de los ácidos grasos es CH3 - (CH2) n - COOH. Hay dos partes distintas en la molécula: una cadena carboxílica hidrofóbica larga y un grupo carboxilo hidrofílico. Su contenido en la célula es aproximadamente el 1% de la masa total de la célula. Los ácidos grasos difieren en su punto de fusión y solubilidad en agua y solventes orgánicos. Un aumento en el número de átomos de carbono en las moléculas se acompaña de una disminución de la solubilidad en agua y un aumento en el punto de fusión.

En el agua, sus moléculas pueden formar una película superficial o pequeñas micelas (partículas en sistemas coloidales que consisten en un núcleo hidrofóbico y una capa hidrofílica). Los ácidos grasos se combinan con alcoholes para formar lípidos enlaces éster. Su descomposición se lleva a cabo por oxidación con formación de acetil-CoA, CO2 y H2O con liberación de una gran cantidad de energía (por ejemplo, la oxidación de una molécula de ácido palmítico se acompaña de la formación de 130 moléculas de ATP). En los ácidos grasos, existe una dependencia de las propiedades de la composición química, la presencia de dobles enlaces, etc.

Según el número de átomos de carbono, los ácidos grasos se dividen en más bajo(hasta 3 carbonos), medio(4-9 carbonos) y más alto(9-24 carbonos). Según las características de las conexiones, se distinguen saturado [NO tienen dobles enlaces) y insaturado(puede tener uno, dos o más dobles enlaces). Los ácidos grasos más comunes son los ácidos grasos saturados como aceitoso, palmítico, esteárico, araquídico, y ácidos grasos insaturados como oleico, linoleico, linolénico, araquidónico.

Los ácidos grasos son comunes en los organismos tanto en estado libre como formando parte de lípidos simples y complejos. Pero la manifestación más importante de la función estructural de los ácidos grasos es su participación en la construcción de fosfolípidos de las membranas celulares. Los ácidos grasos son una valiosa fuente de energía, ya que su descomposición va acompañada de la liberación del doble de energía que la descomposición de la misma masa de glucosa. ácidos grasos insaturados ( linoleico, linolénico, araquidónico), que se agrupan convencionalmente bajo el nombre de "vitamina F", participan en los procesos de crecimiento y desarrollo del organismo, potencian las reacciones protectoras, etc. La falta de esta vitamina en el organismo de los animales provoca el cese del crecimiento, provoca dermatitis y enfermedades de los órganos internos. Así, los ácidos grasos se caracterizan por funciones estructurales, energéticas y reguladoras.

Aminoácidos- Son pequeñas moléculas orgánicas, que incluyen un grupo amino y un grupo carboxilo. Su contenido en la celda es del 0,4% de la masa total de la celda. Su fórmula general incluye un grupo carboxilo COOH, un grupo amino NH2 y un grupo radical, que es diferente en diferentes aminoácidos y los distingue entre sí. Por poder físico

Ácido palmítico(C15H31COOH)

Los propios aminoácidos son sustancias cristalinas incoloras, la mayoría de las cuales son solubles en agua. Pueden tener un sabor dulce, amargo, un olor específico, pero la mayoría son generalmente insípidos e inodoros. Todos son térmicamente inestables. Los aminoácidos son capaces de polimerización, formando péptidos y proteínas. La mayoría de los aminoácidos tienen un COOH (provoca propiedades ácidas) y un NH2 (provoca propiedades básicas), que juntos determinan las propiedades anfóteras de los aminoácidos. Debido a la capacidad del grupo amino y del grupo carboxilo para ionizarse, enlaces iónicos, durante la interacción de los grupos sulfhidrilo (-SH) de los radicales de aminoácidos que contienen azufre, disulfuro ni enlace, cuando el hidrógeno interactúa con 0 o N en los grupos - OH o -NH, enlaces de hidrógeno, y cuando el NH2 de un aminoácido interactúa con el COOH de otro, con liberación de agua, enlaces peptídicos . con un aumento en el pH, actúan como donantes de iones H +, y con una disminución en el papel de aceptores de estos iones, lo que indica su capacidad para actuar como tampón en soluciones. En los aminoácidos existe una dependencia de las propiedades de la composición química, composición de radicales, número de grupos funcionales, pH de la acción de la luz polarizada, etc.

En total, se han aislado más de 200 aminoácidos de fuentes naturales. se clasifican según la estructura del radical, el número de grupos funcionales, etc. Según las características biológicas, los aminoácidos se dividen en intercambiable(por ejemplo, alanina, asparagina) y insustituible(leucina, valina). Los primeros se sintetizan en el cuerpo de humanos y animales, mientras que otros no se sintetizan y entran en ellos solo con los alimentos. Para una vida normal, el cuerpo necesita un conjunto completo de 20 L-aminoácidos básicos y ciertos aminoácidos adicionales que se derivan de los principales.

Nombres de los principales aminoácidos y sus abreviaturas

Nombre del aminoácido	abreviatura	Variables (s) y constantes (n)

		(C) - para niños (n)
asparagina
ácido aspártico

histidina		(C) - para niños (n)

glutamina
ácido glutamico
isoleucina


metionina




triptófano
fenilalanina

La importancia de los aminoácidos se debe principalmente a que son monómeros de proteínas (función estructural) y fuente de energía (función energética). Sin embargo, los aminoácidos también realizan algunas funciones específicas. Por ejemplo, la hormona tiroidea tiroxina se sintetiza a partir de la tirosina.

nucleótidos - compuestos orgánicos cuyas moléculas consisten en una base nitrogenada, un monosacárido y residuos ácido fosfórico. El contenido en la celda es 0.4% de la masa total de la celda. Entonces, la composición de las moléculas de nucleótidos incluye: 1) una base nitrogenada (nitrógeno) (A - adenina, o G - guanina, o T - timina, o C - citosina, o B - uracilo) 2) un carbohidrato que representa pentosas ( ribosa o desoxirribosa) y ácido fosfórico. La combinación de una base nitrogenada de las pentosas se llama nucleósido. Los nucleótidos son altamente solubles en agua. Son capaces de polimerizarse, formando ácidos nucleicos (ARN y ADN). Exhiben las propiedades de los ácidos, ya que contienen ácido fosfórico y, debido a las bases nitrogenadas, propiedades básicas. Los nucleótidos tienen dos tipos de enlaces covalentes: glucosídico(entre base nitrogenada y pentosa) y fosfoetenio(entre pentosa y residuo de fosfato).

Los nucleótidos se combinan para formar una cadena de polinucleótidos para formar una cadena de internucleótidos. Enlace fosfodiéster de 3", 5" entre las pentosas de un nucleótido y el fosfato de otro. Los nucleótidos de dos cadenas se combinan sobre la base del principio de complementariedad estructural con la ayuda de enlaces de hidrógeno. Las propiedades de los nucleótidos dependen de la composición de bases nitrogenadas, pentosas y el número de residuos de fosfato.

Los nucleótidos se dividen en ribonucleótidos (adenilo, uridilo, guanilo y citidilo) y desoxirribonucleótidos (adenilo, timidilo, guanilo y citidilovio). Los derivados de los nucleótidos son difosfatos de nucleósidos(nucleótidos con dos residuos de ácido fosfórico, por ejemplo, ADP, GDP), trifosfatos de nucleósidos(nucleótidos con tres residuos de ácido fosfórico, por ejemplo, ATP, GTP, TTP, CTP), NADP, NAD, FAD y otros

Los nucleótidos son las subunidades de "construcción" de los ácidos nucleicos; en combinación con otros grupos, forman coenzimas en la composición de los sistemas enzimáticos, por ejemplo, NADP, FAD ( función estructural) , participar en el metabolismo energético de las células, por ejemplo, ATP ( función de energía) , involucrado en la transmisión de señales humorales hacia la célula, por ejemplo, AMP cíclico ( función reguladora) y etc.

Ácido adenosina trifosfórico - un compuesto orgánico que pertenece a los nucleótidos libres y es un acumulador de energía química universal en la célula. La molécula de ATP es un nucleótido que consta de adenina, ribosa y tres fosfatos. Con la escisión hidrolítica del grupo fosfato del ATP, se liberan alrededor de 42 kJ de energía y se forma ADP (ácido adenosín difosfórico). cuando de Moléculas de ATP se separan dos fosfatos, se forma AMP (ácido monofosfórico de adenosina) y se liberan 84 kJ de energía.

En el proceso inverso, cuando se forma ATP a partir de ADP o AMP y fosfato inorgánico, la energía se acumula en enlaces macroérgicos que surgen entre residuos de ácido fosfórico. Los procesos de división y formación de ATP ocurren constantemente de acuerdo con el esquema:

Así, la principal función del ATP es la energía, ya que participa en el metabolismo energético, almacenando una cantidad importante de energía en sus enlaces macroérgicos. Además de la función energética del ATP en las células, también es una fuente universal de grupos fosfato.

La mayoría de las macromoléculas se pueden combinar en varias clases: proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos.

Enciclopedia "Avanta +"

Ardillas (proteinas, polipéptidos) son los biopolímeros más numerosos, más diversos y de mayor importancia. La composición de las moléculas de proteína incluye átomos de carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno y, a veces, azufre, fósforo y hierro.

Los monómeros de proteínas son aminoácidos, que (al tener en su composición grupos carboxilo y amino) tienen las propiedades de un ácido y una base (anfóteros).

Debido a esto, los aminoácidos pueden combinarse entre sí (su número en una molécula puede llegar a varios cientos). Como resultado, las moléculas de proteína son tallas grandes y se llaman macromoléculas.

Estructura de una molécula de proteína

Bajo la estructura de una molécula de proteína comprender su composición de aminoácidos, la secuencia de monómeros y el grado de torsión de la molécula de proteína.

En las moléculas de proteína, solo hay 20 tipos de aminoácidos diferentes, y se crea una gran variedad de proteínas debido a sus diversas combinaciones.

La secuencia de aminoácidos en una cadena polipeptídica es estructura primaria ardilla(es exclusivo de cualquier proteína y determina su forma, propiedades y funciones). La estructura primaria de una proteína es única para cualquier tipo de proteína y determina la forma de su molécula, sus propiedades y funciones.
Una molécula de proteína larga se pliega y primero toma la forma de una espiral como resultado de la formación de enlaces de hidrógeno entre los grupos -CO y -NH de diferentes residuos de aminoácidos de la cadena polipeptídica (entre el carbono del grupo carboxilo de un amino ácido y el nitrógeno del grupo amino de otro aminoácido). Esta espiral es estructura secundaria de proteínas.
Estructura terciaria de una proteína.- "empaquetamiento" espacial tridimensional de la cadena polipeptídica en forma glóbulos(bola). La fuerza de la estructura terciaria es proporcionada por una variedad de enlaces que surgen entre los radicales de aminoácidos (enlaces S-S hidrofóbicos, de hidrógeno, iónicos y disulfuro).
Algunas proteínas (como la hemoglobina humana) tienen Estructura cuaternaria. Surge como resultado de la combinación de varias macromoléculas con una estructura terciaria en un complejo complejo. La estructura cuaternaria se mantiene unida por frágiles enlaces iónicos, de hidrógeno e hidrófobos.

La estructura de las proteínas puede verse alterada (sometida a desnaturalización) cuando se calienta, se trata con ciertos productos químicos, irradiación, etc. Con un efecto débil, solo se rompe la estructura cuaternaria, con un efecto más fuerte, la terciaria y luego la secundaria, y la proteína permanece en forma de cadena polipeptídica. Como resultado de la desnaturalización, la proteína pierde su capacidad para realizar su función.

La violación de las estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria es reversible. Este proceso se llama renaturalización.

La destrucción de la estructura primaria es irreversible.

Además de las proteínas simples, que consisten únicamente en aminoácidos, también existen proteínas complejas, que pueden incluir carbohidratos ( glicoproteínas), grasas ( lipoproteínas), ácidos nucleicos ( nucleoproteínas) y etc.

funciones de las proteinas

Función catalítica (enzimática). Proteínas especiales - enzimas- capaz de acelerar las reacciones bioquímicas en la célula por decenas y cientos de millones de veces. Cada enzima acelera una y sólo una reacción. Las enzimas contienen vitaminas.

Función estructural (edificio)- una de las funciones principales de las proteínas (las proteínas son parte de las membranas celulares; la proteína de queratina forma el cabello y las uñas; las proteínas de colágeno y elastina - cartílago y tendones).

función de transporte- Las proteínas proporcionan un transporte activo de iones a través de membranas celulares(proteínas de transporte en la membrana externa de las células), transporte de oxígeno y dióxido de carbono(hemoglobina sanguínea y mioglobina en los músculos), transporte de ácidos grasos (las proteínas del suero sanguíneo contribuyen al transporte de lípidos y ácidos grasos, diversas sustancias biológicamente activas).

Función de señal. La recepción de señales del entorno externo y la transmisión de información a la célula se produce gracias a las proteínas integradas en la membrana que pueden cambiar su estructura terciaria en respuesta a factores ambientales.
Función contráctil (motora)- proporcionado por proteínas contráctiles - actina y miosina (debido a las proteínas contráctiles, los cilios y los flagelos se mueven en los protozoos, los cromosomas se mueven durante la división celular, los músculos se contraen en los organismos multicelulares, mejoran otros tipos de movimiento en los organismos vivos).

función protectora- Los anticuerpos proporcionan defensa inmunológica del cuerpo; El fibrinógeno y la fibrina protegen al cuerpo de la pérdida de sangre al formar un coágulo de sangre.

Función reguladora inherente a las proteínas hormonas(¡no todas las hormonas son proteínas!). Mantienen concentraciones constantes de sustancias en la sangre y las células, participan en el crecimiento, la reproducción y otras funciones vitales. procesos importantes(por ejemplo, la insulina regula los niveles de azúcar en la sangre).
función de energía- durante el ayuno prolongado, las proteínas pueden utilizarse como fuente adicional de energía después de haber consumido carbohidratos y grasas (con división completa 1 g de proteína a productos finales libera 17,6 kJ de energía). Los aminoácidos liberados durante la descomposición de las moléculas de proteína se utilizan para construir nuevas proteínas.

Las proteínas son polímeros biológicos con una estructura compleja. Tienen un alto peso molecular y consisten en aminoácidos, grupos prostéticos representados por inclusiones de vitaminas, lípidos y carbohidratos. Las proteínas que contienen carbohidratos, vitaminas, metales o lípidos se denominan complejas. Las proteínas simples consisten únicamente en aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.

péptidos

Independientemente de la estructura de la sustancia, los monómeros de las proteínas son aminoácidos. Forman la cadena polipeptídica básica, a partir de la cual se forma la estructura fibrilar o globular de la proteína. Al mismo tiempo, la proteína solo se puede sintetizar en tejido vivo: en células vegetales, bacterianas, fúngicas, animales y de otro tipo.

Los únicos organismos que no pueden combinar monómeros de proteínas son los virus y los protozoos. Todos los demás son capaces de formar proteínas estructurales. Pero, ¿qué sustancias son los monómeros de proteínas y cómo se forman? Sobre esto y sobre la formación de polipéptidos y estructuras, sobre los aminoácidos y sus propiedades, lea a continuación.

El único monómero de una molécula de proteína es cualquier alfa-aminoácido. Una proteína es un polipéptido, una cadena de aminoácidos unidos. Dependiendo del número de aminoácidos involucrados en su formación, se aíslan dipéptidos (2 residuos), tripéptidos (3), oligopéptidos (contiene de 2 a 10 aminoácidos) y polipéptidos (muchos aminoácidos).

Descripción general de la estructura de la proteína

La estructura de una proteína puede ser primaria, un poco más compleja, secundaria, aún más compleja, terciaria y la más compleja, cuaternaria.

La estructura primaria es una cadena simple en la que los monómeros de proteína (aminoácidos) están conectados a través de un enlace peptídico (CO-NH). La estructura secundaria es la hélice alfa o pliegues beta. El terciario es una estructura de proteína tridimensional aún más complicada, que se formó a partir del secundario debido a la formación de enlaces covalentes, iónicos y de hidrógeno, así como a interacciones hidrofóbicas.

La estructura cuaternaria es la más compleja y es característica de las proteínas receptoras ubicadas en las membranas celulares. Esta es una estructura supramolecular (dominio) formada como resultado de la combinación de varias moléculas con una estructura terciaria, complementadas con grupos de carbohidratos, lípidos o vitaminas. En este caso, como en el caso de las estructuras primarias, secundarias y terciarias, los monómeros de las proteínas son alfa-aminoácidos. También están conectados por enlaces peptídicos. La única diferencia es la complejidad de la estructura.

Aminoácidos

Los únicos monómeros de las moléculas de proteína son los alfa-aminoácidos. Solo hay 20 de ellos, y son casi la base de la vida. Gracias al advenimiento del enlace peptídico, se hizo posible. Y la proteína misma después de eso comenzó a realizar funciones formadoras de estructuras, receptoras, enzimáticas, de transporte, mediadoras y otras. Gracias a esto, un organismo vivo funciona y es capaz de reproducirse.

El alfa aminoácido en sí es un ácido carboxílico orgánico con un grupo amino unido al átomo de carbono alfa. Este último se encuentra junto al grupo carboxilo. En este caso, los monómeros de proteínas se consideran aquellos en los que el átomo de carbono terminal lleva un grupo amina y carboxilo.

Conexión de aminoácidos en péptidos y proteínas.

Los aminoácidos se unen en dímeros, trímeros y polímeros a través de enlaces peptídicos. Se forma por la escisión de un grupo hidroxilo (-OH) del sitio carboxilo de un alfa-aminoácido y del hidrógeno (-H) del grupo amino de otro alfa-aminoácido. Como resultado de la interacción, el agua se separa y un sitio C=O con un electrón libre cerca del carbono del residuo carboxilo permanece en el extremo carboxilo. En el grupo amino de otro ácido, hay un residuo (NH) con un átomo de nitrógeno presente. Esto permite conectar dos radicales para formar un enlace (CONH). Se llama péptido.

Variantes de alfa aminoácidos

Se conocen un total de 23 alfa-aminoácidos. Se enumeran como: glicina, valina, alanina, isolecina, leucina, glutamato, aspartato, ornitina, treonina, serina, lisina, cistina, cisteína, fenilalanina, metionina, tirosina, prolina, triptófano, hidroxiprolina, arginina, histidina, asparagina y glutamina . Dependiendo de si pueden ser sintetizados por el cuerpo humano, estos aminoácidos se dividen en no esenciales e insustituibles.

El concepto de aminoácidos esenciales y no esenciales

El cuerpo humano puede sintetizar lo esencial, mientras que lo esencial debe suministrarse solo con alimentos. Al mismo tiempo, tanto los ácidos esenciales como los no esenciales son importantes para la biosíntesis de proteínas, porque sin ellos la síntesis no puede completarse. Sin un aminoácido, incluso si todos los demás están presentes, es imposible construir exactamente la proteína que la célula necesita para realizar sus funciones.

Un error en cualquiera de las etapas de la biosíntesis, y la proteína ya no es adecuada, porque no podrá ensamblarse en la estructura deseada debido a una violación de las densidades electrónicas y las interacciones interatómicas. Por lo tanto, es importante que una persona (y otros organismos) consuman aminoácidos esenciales. Su ausencia en los alimentos conduce a una serie de violaciones del metabolismo de las proteínas.

El proceso de formación de un enlace peptídico.

Los únicos monómeros de las proteínas son los alfa-aminoácidos. Se conectan gradualmente en una cadena polipeptídica, cuya estructura se almacena previamente en codigo genetico ADN (o ARN si se está considerando la biosíntesis bacteriana). Una proteína es una secuencia estricta de residuos de aminoácidos. Esta es una cadena ordenada en una cierta estructura, realizando una función preprogramada en la celda.

Secuencia de etapas de la biosíntesis de proteínas.

El proceso de formación de proteínas consta de una cadena de pasos: replicación de una sección de ADN (o ARN), síntesis de información tipo ARN, su liberación en el citoplasma de la célula desde el núcleo, conexión con el ribosoma y unión gradual de residuos de aminoácidos que son suministrados por el ARN de transferencia. Una sustancia que es un monómero de proteína participa en la reacción enzimática de escisión de un grupo hidroxilo y un protón de hidrógeno, y luego se une a la cadena polipeptídica en crecimiento.

Así, se obtiene una cadena polipeptídica que, ya en el retículo endoplásmico celular, se ordena en una estructura predeterminada y se complementa con un carbohidrato o un residuo lipídico, si se requiere. Esto se llama el proceso de "maduración" de la proteína, después de lo cual es enviada por el sistema celular de transporte a su destino.

Funciones de las proteínas sintetizadas

Los monómeros de las proteínas son los aminoácidos necesarios para construir su estructura primaria. La estructura secundaria, terciaria y cuaternaria ya está formada por sí misma, aunque en ocasiones también requiere la participación de enzimas y otras sustancias. Sin embargo, ya no son imprescindibles, aunque sí lo son para que las proteínas realicen su función.

Un aminoácido, que es un monómero de proteína, puede tener sitios de unión para carbohidratos, metales o vitaminas. La formación de una estructura terciaria o cuaternaria permite encontrar aún más lugares para los grupos de inserción. Esto le permite crear un derivado de proteína que desempeña el papel de una enzima, un receptor, un transportador de sustancias dentro o fuera de una célula, una inmunoglobulina, un componente estructural de una membrana o un orgánulo celular, una proteína muscular.

Las proteínas, formadas a partir de aminoácidos, son la única base de la vida. Y hoy se cree que la vida surgió justo después de la aparición del aminoácido y como resultado de su polimerización. Después de todo, es la interacción intermolecular de las proteínas lo que constituye el comienzo de la vida, incluida la vida inteligente. Todos los demás procesos bioquímicos, incluidos los energéticos, son necesarios para la implementación de la biosíntesis de proteínas y, como resultado, la continuación de la vida.

Opción número 1

Tarea 1.

Un fragmento de una de las cadenas de la molécula de ADN tiene la siguiente secuencia de nucleótidos:

…A-G-T-A-C-C-G-A-T-A-C-G-A-T-T-T-A-C-G…

¿Qué secuencia de nucleótidos tiene la segunda cadena de la misma molécula?

Tarea número 2.

Encuentra y corrige el error en la cadena de la molécula de ADN.

A-A-G-T-C-A-T-T-U-T-U-A

G-T-C-A-U-U-A-A-A-A-A-A

Prueba.

1. Los compuestos hidrófobos son

1) enzimas
2) proteínas
3) polisacáridos
4) lípidos

Explicación.

Las sustancias hidrofóbicas son insolubles en agua, principalmente en grasas.

(lípidos)

Respuesta: 4

2. ¿Qué sustancias se sintetizan en las células humanas a partir de aminoácidos?

1) fosfolípidos
2) carbohidratos
3) vitaminas
4) proteínas

Explicación.

Las proteínas se sintetizan a partir de aminoácidos, los carbohidratos consisten en monosacáridos, los fosfolípidos a partir de glicerol y ácidos grasos, las vitaminas tienen una naturaleza diferente.

La respuesta correcta está numerada: 4

Respuesta: 4

3. ¿Qué monómeros de moléculas materia orgánica son aminoacidos

1) proteínas
2) carbohidratos
3) ADN
4) lípidos

Explicación.

Los aminoácidos son parte de las proteínas Los carbohidratos consisten en monosacáridos, ADN de nucleótidos, lípidos de glicerol y ácidos grasos.

Respuesta 1

4. La función enzimática en la célula se realiza

1) proteínas
2) lípidos
3) carbohidratos
4) ácidos nucleicos

Explicación.

Los lípidos son parte de la membrana y participan en la permeabilidad selectiva de las membranas, los carbohidratos se utilizan para la oxidación y la formación de moléculas de ATP, los ácidos nucleicos almacenan y transmiten información hereditaria, y las proteínas forman parte de las enzimas, por lo tanto, realizan una función enzimática.

La respuesta correcta está numerada: 1

Respuesta 1

5. La síntesis de sustancias orgánicas simples en el laboratorio confirmó la posibilidad del origen abiogénico de las proteínas.

1) aminoácidos
2) azúcares
3) grasa
4) ácidos grasos

Explicación.

Las proteínas están formadas por aminoácidos. Si los aminoácidos se pueden crear abiogénicamente, entonces se podrían formar proteínas a partir de ellos.

La respuesta correcta está numerada: 1

Respuesta 1

6. La ribosa es parte de las moléculas

1) hemoglobina
2) ADN
3) ARN
4) clorofila

Explicación.

La ribosa es un monosacárido que forma parte del ARN.

Respuesta: 3

7. Nombra la molécula que forma parte de la célula y tiene grupos carboxilo y amino.

1) glucosa
2) ADN
3) aminoácido
4) fibra

Explicación.

El grupo amino y el grupo carboxilo contienen aminoácidos en su composición.

La respuesta correcta está numerada: 3

Respuesta: 3

8. Los lípidos son solubles en éter pero no solubles en agua.

1) consisten en monómeros
2) hidrófobo
3) hidrófilo
4) son polímeros

Explicación.

Las sustancias hidrofóbicas no se disuelven en agua, tales sustancias son lípidos.

Respuesta: 2

9. Los enlaces de hidrógeno entre los grupos CO y NH en una molécula de proteína le dan una forma helicoidal característica de la estructura.

1) primaria
2) secundario
3) terciario
4) Cuaternario

10. La estructura secundaria helicoidal de una proteína se mantiene unida por enlaces

1) péptido
2) iónico
3) hidrógeno
4) covalente

11. El agua, que juega un papel importante en la entrada de sustancias en la célula y la eliminación de los productos de desecho, realiza la función

1) solvente
2) construcción
3) catalítico
4) protector

1 Explicación.

El agua es el mejor disolvente de la célula.

La respuesta correcta está numerada: 1

Respuesta 1

12. Una parte importante del contenido de la celda es agua, que

1) forma un huso de división
2) forma glóbulos de proteína
3) disuelve las grasas
4) da elasticidad a la célula

Explicación.

El agua, llenando la célula, le da elasticidad.La presión del citoplasma actúa sobre la pared celular.Las grasas son hidrofóbicas y no se disuelven en agua. Los glóbulos de proteína se forman debido a enlaces de hidrógeno, puentes disulfuro, interacciones iónicas e hidrofóbicas.

La respuesta correcta está numerada: 4

Respuesta: 4

13. Los organismos vivos necesitan nitrógeno porque sirve

1) el componente principal de proteínas y ácidos nucleicos
2) la principal fuente de energía
3) el principal componente estructural de las grasas y los carbohidratos
4) el principal transportador de oxígeno

14. Los monómeros de proteínas son:

1) nucleótido

2) aminoácido

3) glucosa

4) glicerina

15. La secuencia de monómeros en un polímero se llama:

1) estructura primaria

2) estructura secundaria

3) estructura terciaria

4) estructura cuaternaria

16. El ADN es un polímero:

1) no lineal

2) lineal

3) a cuadros

4) ramificado

17. El hierro está incluido en:

1) hemoglobina

2) eritromicina

3) insulina

4) madera

Prueba sobre el tema " Composición química células. Ácidos nucleicos".

Opción número 2

Tarea 1

Especifique el orden de los nucleótidos en la cadena de ADN formada al copiar la cadena:

C-A-C-C-G-T-A-A-C-G-G-A-T-C…

¿Cuál es la longitud de la cadena de ADN y su masa? (La masa de un nucleótido es 345 u.c.)

Tarea 2

¿Cuál es el peso molecular de un gen (dos hebras de ADN) si en una de sus hebras se programa una proteína con un peso molecular de 1500 u.c.?

Prueba.

1. Sustancias orgánicas que aceleran los procesos metabólicos -

1) aminoácidos
2) monosacáridos
3) enzimas
4) lípido

Explicación.

Las enzimas son aceleradores de procesos en la célula.

La respuesta correcta está numerada: 3

Respuesta: 3

2. Las moléculas de ATP realizan una función en la célula.

1) protector
2) catalítico
3)almacenamiento de energía
4) transporte de sustancias

Explicación.

El ATP es un acumulador de energía, el resto de funciones pertenecen a las proteínas.

La respuesta correcta está numerada: 3

Respuesta: 3

3. ¿Qué enlaces determinan la estructura primaria de las moléculas de proteína?

1) hidrófobo entre los radicales de aminoácidos
2) hidrógeno entre cadenas de polipéptidos
3) péptido entre aminoácidos
4) hidrógeno entre los grupos -NH- y -CO-

Explicación.

La estructura primaria de una proteína está determinada por la secuencia de aminoácidos que están interconectados por enlaces peptídicos.

La respuesta correcta está numerada: 3

Respuesta: 3

4. La estructura cuaternaria de una molécula de proteína se forma como resultado de la interacción

1) secciones de una molécula de proteína según el tipo de enlaces S-S
2) varios filamentos polipeptídicos formando una bobina
3) secciones de una molécula de proteína debido a enlaces de hidrógeno
4) glóbulos de proteína con una membrana celular

Explicación.

La estructura cuaternaria de una proteína es el número y disposición de las cadenas polipeptídicas. Las proteínas que consisten en una cadena polipeptídica tienen solo una estructura terciaria (lisozima, pepsina, mioglobina, tripsina), se llaman monómeros. Para las proteínas que constan de varias cadenas polipeptídicas, es característica una estructura cuaternaria.

La respuesta correcta está numerada: 2

Respuesta: 2

5. En la célula, los lípidos realizan la función

1) catalítico
2) transporte
3) información
4) energíaExplicación.

1, 2 - funciones de las proteínas, 3 - función del ADN, 4 - función de los lípidos y carbohidratos.

La respuesta correcta está numerada: 4

Respuesta: 4

6. En células humanas y animales, como material de construcción y fuente de energía,

1) hormonas y vitaminas
2) agua y dióxido de carbono
3) sustancias inorgánicas
4) proteínas, grasas y carbohidratos

Explicación.

Los orgánulos celulares están formados por proteínas, grasas y carbohidratos.

La respuesta correcta está numerada: 4

Respuesta: 4

7. Las grasas, como la glucosa, cumplen una función en la célula

1) construcción
2) información
3) catalítico
4) energía

Explicación.

A, C - funciones de las proteínas, B - función del ADN, D - función de los lípidos y carbohidratos.

La respuesta correcta está numerada: 4

Respuesta: 4

8. La estructura secundaria de una molécula de proteína tiene la forma

1) espirales
2) doble hélice
3) pelota
4) hilos

Explicación.

La estructura primaria es lineal, la secundaria es una espiral y la bobina es una estructura terciaria.

La respuesta correcta está numerada: 1

Respuesta 1

9. ¿Cuál es la función de las proteínas producidas en el cuerpo cuando entran bacterias o virus?

1) reglamentario
2) señal
3) protector
4) enzimático

Explicación.

Los linfocitos producen anticuerpos, que están representados por proteínas, por lo que las proteínas cumplen una función protectora en el cuerpo.

La respuesta correcta está numerada: 3

Respuesta: 3

10. Las moléculas realizan diversas funciones en la célula.

1) ADN
2) proteínas
3) ARNm
4) ATP

11. Los minerales en el cuerpo NO están involucrados en

1) construir un esqueleto
2) liberación de energía debido a la oxidación biológica
3) regulación de la actividad cardíaca
4) mantener el equilibrio ácido-baseExplicación.

La energía se libera cuando la glucosa se oxida, los minerales están involucrados en todos los demás procesos enumerados.

La respuesta correcta está numerada: 2

Respuesta: 2

12. El agua juega un papel importante en la vida de la célula, ya que

1) participa en muchas reacciones químicas
2) proporciona la acidez normal del ambiente
3) acelera las reacciones químicas
4) es parte de las membranas

Explicación.

El agua es un participante directo en muchos procesos químicos en la célula. Por ejemplo, participa en la fotólisis del agua durante la fotosíntesis.

La respuesta correcta está numerada: 1

Respuesta 1

13. El agua participa en la regulación del calor debido a

1) polaridad de las moléculas
2) baja capacidad calorífica
3) alta capacidad calorífica
4) tamaños moleculares pequeños

14 .Guanina se refiere a las bases:

1) purina

2) pirimidina

3) anilina

4) naftalina

15. ¿Qué no es parte del ADN?

1) timina

2) uracilo

3) guanina

4) citosina

16. La sacarosa es:

1) polímero

2) monómero

3) dímero

4) algodón

17. ¿Cuáles de los siguientes son polímeros?

1) glucosa

2) glucógeno

3) colesterol

4) ADN

5) hemoglobina

Prueba sobre el tema “Composición química de la célula. Ácidos nucleicos".

Opción número 3

Tarea 1.

conocido pesos moleculares cuatro proteínas:

A) 3000 USD; B) 4600 USD; B) 78000 u.m.; D) 3500 u.m.

Determinar las longitudes de los genes correspondientes.

Tarea 2.

Un fragmento de una molécula de ADN contiene 2348 nucleótidos, de los cuales 420 son adenina ¿Cuántos nucleótidos más hay? Encuentre la masa y la longitud del fragmento. y el ADN?

1. Los fosfolípidos son

1) enzimas responsables de la descomposición de las grasas
2) neurotransmisores sintetizados por las células nerviosas
3) componente estructural membranas celulares
4) sustancia de almacenamiento de la célula

Explicación.

Los fosfolípidos forman una doble capa en la membrana, realizan una función estructural.

La respuesta correcta está numerada: 3

Respuesta: 3

2. el ARNr es

1) transportista Información genética
2) portador de aminoácidos
3) componente del núcleo celular
4) componente de ribosoma

Explicación.

El ARNm es un portador de información genética, el ARNt es un portador de aminoácidos, el ADN es un componente del núcleo, el ARNr es un componente de los ribosomas.

La respuesta correcta está numerada: 4

Respuesta: 4

3. Se forma un enlace peptídico entre

1) aminoácidos
2) residuos de glucosa
3) moléculas de agua
4) nucleótidos

Explicación.

Se produce un enlace peptídico entre aminoácidos, es decir, se produce durante la formación de proteínas y péptidos como resultado de la interacción del grupo α-amino (-NH2) de un aminoácido con el grupo α-carboxilo (-COOH) de otros aminoácidos

Entre residuos de glucosa y entre nucleótidos: un enlace covalente polar.

Los puentes de hidrógeno se forman entre las moléculas de agua. Esta enlace químico- intermolecular.

La respuesta correcta está numerada: 1

Respuesta 1

4. ¿Cuántos enlaces de hidrógeno unen la adenina con la timina en una molécula de ADN?

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

Explicación.

Enlaces de hidrógeno entre los nucleótidos de dos cadenas de ADN: adenina-timina (A-T) - doble; guanina-citosina (G-C) - triple.

La respuesta correcta está numerada: 2

Respuesta: 2

5. Las funciones de señalización, motor, transporte y protección en la célula son realizadas por

1) proteínas
2) carbohidratos
3) lípidos
4) ADN

Explicación.

Las funciones de las proteínas son variadas.

- Material de construcción: las proteínas participan en la formación de la membrana celular, los orgánulos y las membranas celulares. Los vasos sanguíneos, los tendones y el cabello se construyen a partir de proteínas.

- Función catalítica: todos los catalizadores celulares son proteínas (sitios activos de la enzima). La estructura del sitio activo de la enzima y la estructura del sustrato coinciden exactamente, como una llave y un candado.

- Función motora: las proteínas contráctiles provocan cualquier movimiento.

- Función de transporte: la proteína de la sangre, la hemoglobina, une el oxígeno y lo transporta a todos los tejidos.

- El papel protector es la producción de cuerpos proteicos y anticuerpos para neutralizar sustancias extrañas.

- Función energética - 1 g de proteína equivale a 17,6 kJ.

Y si por separado algunas de las funciones enumeradas pueden ser inherentes tanto a los lípidos como a los carbohidratos, entonces juntas, solo proteínas.

La respuesta correcta está numerada: 1

Respuesta 1

6. La estructura secundaria de la proteína se mantiene.

1) enlaces covalentes
2) interacciones electrostáticas
3) enlaces de hidrógeno
4) interacciones hidrofóbicas

Explicación.

Estructura secundaria: ordenación local de un fragmento de una cadena polipeptídica, estabilizada por enlaces de hidrógeno.

La respuesta correcta está numerada: 3

Respuesta: 3

7. Los enlaces ricos en energía entre los residuos de ácido fosfórico están presentes en la molécula.

1) ATP
2) ADN
3) ARNm
4) ardilla

Explicación.

ATP: estos enlaces se llaman macroenergéticos, porque. cuando se rompen, se liberan 40 kJ de energía. El ATP es ácido fosfórico de adenosina que contiene 3 residuos de ácido fosfórico (o residuos de fosfato), sirve como transportador universal y principal acumulador de energía química en las células vivas.

La respuesta correcta está numerada: 1

Respuesta 1

8. Durante la fotosíntesis, la energía de la luz se utiliza para sintetizar moléculas.

1) ADN
2) proteínas
3) grasa
4) ATP

Explicación.

Durante la fase de luz, la clorofila absorbe un cuanto de luz, lo que da como resultado la formación de moléculas de ATP y NADPH. El agua se descompone, formando iones de hidrógeno y liberando una molécula de oxígeno.

La respuesta correcta está numerada: 4

Respuesta: 4

9. Las proteínas de la membrana plasmática externa proporcionan

1) transporte de sustancias al interior de la célula
2) oxidación de sustancias
3) su permeabilidad total
4) elasticidad y turgencia de la célula

Explicación.

Las principales funciones de la membrana celular (plasmalema) son las siguientes: 1) barrera, 2) receptor, 3) intercambio, 4) transporte.

La membrana proporciona una penetración selectiva en la célula y de la célula a ambiente diversos productos químicos. Hay dos formas principales en que las sustancias ingresan a la célula y salen de la célula al entorno externo: transporte pasivo, transporte activo.

Con la difusión facilitada, las proteínas participan en el transporte de sustancias, portadores que funcionan según el principio de "ping-pong". En este caso, la proteína existe en dos estados conformacionales: en el estado “pong”, los sitios de unión de la sustancia transportada están abiertos en el exterior de la bicapa, y en el estado “ping”, los mismos sitios se abren en el otro lado. lado. Este proceso es reversible. ¿De qué lado de este momento El tiempo que se abrirá el sitio de unión de una sustancia depende del gradiente de concentración de esta sustancia.

De esta forma, los azúcares y los aminoácidos atraviesan la membrana.

La respuesta correcta está numerada: 1

Respuesta 1

10. Las funciones enzimáticas, de construcción, transporte y protección en la célula son realizadas por moléculas.

1) lípidos
2) carbohidratos
3) ADN
4) proteínas

11. que tipo de iones elemento químico necesarios para el proceso de coagulación de la sangre?

1) sodio
2) magnesio
3) hierro
4) calcio

12. En el proceso de coagulación de la sangre, uno de los factores es el calcio.

La respuesta correcta está numerada: 4

Respuesta: 4

¿Qué propiedad del agua la convierte en un buen disolvente en sistemas biológicos?

1) alta conductividad térmica
2) calentamiento y enfriamiento lentos
3) alta capacidad calorífica
4) polaridad de las moléculas

13. Explicación.

La molécula de agua es dipolo, por lo que es un buen disolvente.

La respuesta correcta está numerada: 4

Respuesta: 4

Uno de los elementos que determinan el transporte de iones activos a través de las membranas celulares es

1) potasio
2) fósforo
3) hierro
4) nitrógeno

14. El ADN no incluye:

1) desoxirribosa

2) adenina

3) uracilo

4) fosfato

15 .De las siguientes sustancias, seleccione polímeros:

1) glucosa

2) celulosa

3) colesterol

4) ARN

5) hemoglobina

16. ¿Cuántos tipos de aminoácidos hay en una proteína?

1) 12

2) 25

3) 20

4) tanto como quieras

17 .Las proteínas que forman los cromosomas se llaman:

1) histonas

2) protones

3) cromatinas

4) Pinocho

Respuestas al examen"La composición química de la célula. Ácidos nucleicos » .

№ prueba

Opción número 1

Opción número 2

1,3

Opción número 3

2,4,5

55. ¿Qué sustancias se sintetizan en las células humanas a partir de aminoácidos?
A) fosfolípidos B) carbohidratos C) vitaminas D) proteínas

81. Los monómeros de las moléculas de las cuales las sustancias orgánicas son aminoácidos
A) proteínas B) carbohidratos C) ADN D) lípidos

109. En el corazón de la educación enlaces peptídicos entre los aminoácidos en una molécula de proteína se encuentra
a) el principio de complementariedad
B) insolubilidad de los aminoácidos en agua
C) la solubilidad de los aminoácidos en agua
D) la presencia de grupos carboxilo y amina en ellos

163. Se realiza la función enzimática en la célula.
A) proteínas
B) lípidos
B) carbohidratos
D) ácidos nucleicos

250. La síntesis de qué sustancias orgánicas simples en el laboratorio confirmó la posibilidad del origen abiogénico de las proteínas.
A) aminoácidos
B) azúcares
B) grasa
D) ácidos grasos

364. Nombre una molécula que sea parte de una célula y tenga grupos carboxilo y amino
a) glucosa
B) ADN
B) aminoácido
D) fibra

439. Los enlaces de hidrógeno entre los grupos CO y NH en una molécula de proteína le dan una forma helicoidal característica de la estructura.
Un primario
B) secundario
B) terciario
D) cuaternario

490. La estructura secundaria de una proteína, que tiene forma de espiral, está sostenida por enlaces
A) péptido
B) iónico
B) hidrógeno
D) covalente

550. Sustancias orgánicas que aceleran los procesos metabólicos -
A) aminoácidos
B) monosacáridos
B) enzimas
D) lípidos

945. ¿Qué enlaces determinan la estructura primaria de las moléculas de proteína?
A) hidrófobo entre los radicales de aminoácidos
B) hidrógeno entre cadenas de polipéptidos
C) péptido entre aminoácidos
D) hidrógeno entre los grupos -NH- y -CO-

984. El proceso de desnaturalización de una molécula de proteína es reversible si no se rompen los enlaces
A) hidrógeno
B) péptido
B) hidrófobo
D) disulfuro

1075. La estructura cuaternaria de una molécula de proteína se forma como resultado de la interacción
A) secciones de una molécula de proteína según el tipo de enlaces S-S
B) varios filamentos polipeptídicos formando una bola
C) secciones de una molécula de proteína debido a enlaces de hidrógeno
D) glóbulos de proteína con una membrana celular

1290. La estructura secundaria de una molécula de proteína tiene la forma
a) espirales
B) doble hélice
B) pelota
D) hilos

1291. ¿Cuál es la función de las proteínas producidas en el cuerpo cuando las bacterias o los virus penetran en él?
A) reglamentario
B) señal
B) protectora
D) enzimático

1293. ¿Cuál es la función de las proteínas acelerando las reacciones químicas en la célula?
a) hormonales
B) señal
B) enzimático
D) información

1312. Acelera reacciones químicas en la célula
A) enzimas
B) pigmentos
B) vitaminas
D) hormonas

2063. La estructura primaria de una proteína está formada por un enlace
A) hidrógeno
B) macroérgico
B) péptido
D) iónico

2065. La función principal de las enzimas en el cuerpo.
A) catalítico
B) protectora
B) almacenamiento
D) transporte

2088. Por su naturaleza, las enzimas son
A) ácidos nucleicos
B) proteínas
B) lípidos
D) carbohidratos

2144. La destrucción de la estructura de una molécula de proteína es
A) desnaturalización
B) transmitir
B) reduplicación
D) renaturalización

2367. Velocidad reacciones químicas cambiar las proteínas en la célula que realizan la función
A) una señal
B) humorístico
B) catalítico
D) información

2420. Los biocatalizadores de reacciones químicas en el cuerpo humano son
A) hormonas
B) carbohidratos
B) enzimas
D) vitaminas

2483. La función protectora en el cuerpo es realizada por proteínas que
A) llevar a cabo respuestas inmunes
B) capaz de contratar
B) transportar oxígeno
D) acelerar las reacciones metabólicas

2504. La secuencia y el número de aminoácidos en una cadena polipeptídica es
A) la estructura primaria del ADN
B) la estructura primaria de la proteína
C) estructura secundaria del ADN
D) estructura secundaria de la proteína

2562. Las funciones enzimáticas, de construcción, transporte y protección en la célula son realizadas por moléculas.
A) lípidos
B) carbohidratos
B) ADN
D) proteínas