Строение и функции молекул органических веществ (аминокислот, белков, углеводов, липидов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот). Взаимосвязь строения и функций молекул

Изучаемые вопросы:

· Строение аминокислот. Пептидная связь. Роль пептидов в организме.

· Аминокислоты как основа построения белковой молекулы. Амфотерные свойства аминокислот.

· Классификация аминокислот по строению бокового радикала на незаряженные, полярные и заряженные.

· Классификация белков по химическому составу и форме. Простые и сложные белки.

· Основные свойства фибриллярных и глобулярных белков и их функции.

· Первичная и вторичная структура белков.

· Третичная и четвертичная структура белков.

· Денатурация. Ренатурация.

· Каталитическая функция белков. Ферменты, их строение.

· Активный центр, его строение. Кофактор. Кофермент. Факторы, влияющие на активность ферментов.

· Углеводы, их классификация, строение и функции.

· Моносахариды, их роль в растительной и животной клетке. Олигосахариды.

· Полисахариды, их классификация. Гликоген, крахмал, целлюлоза и их роль в жизни бактерий, грибов, растений и животных.

· Строение и свойства липидов, их классификация и биологические функции.

· Липиды: триглицериды, фосфолипиды, холестерол, липиды на основе сфингозина.

· Нуклеотиды, их строение и функции.

· Аденозинтрифосфат и его роль в клетке.

· Строение и свойства нуклеиновых кислот. Функции ДНК в клетке.

· Первичная структура ДНК. Эухроматин и гетерохроматин.

· Вторичная структура ДНК, правило Чаргаффа. Конденсация ДНК, образование хромосомы.

· Репликация и репарация ДНК.

· Конденсация хроматина в хромосому. Строение хромосом.

· Сходства и различия в структуре ДНК и РНК.

· Разновидности РНК, их функции, количество в клетке и роль в экспрессии генов.

 

Задание 1. Выполните задания и ответьте на вопросы.

1. Составьте трипептид Met-Asn-Lys. Запишите его в ионизированной форме. Может ли данный фрагмент являться N-концом полипептида? Ответ поясните.

2. Составьте трипептид Ala-Ser-Asp. Запишите его в ионизированной форме и найдите рН, при котором его суммарный электрический заряд равен нулю.

3. Назовите моносахара, являющиеся мономерами строения клеточных стенок и запасных веществ живых организмов. Какие наиболее схожи?

4. Чем отличаются фосфатидилэтаноламин и фосфатидилхолин по строению и распространению в мембранах живых организмов? Что у этих липидов общего?

5. Опишите этапы конденсации ДНК в метафазную хромосому. В чем необходимость этого процесса? На каком этапе происходит инактивация генов?

6. Чем функционально отличаются эухроматин и гетерохроматин? Могут ли хромосомы находиться в ядре? Ответ обоснуйте.

Задание 2: используя данные по химическому составу клетки, постройте диаграмму. Сколько диаграмм потребуется для масштабного отображения данных – одна или две? Почему?

Дано: в организме человека обнаружено 86 постоянно присутствующих элементов периодической системы Д.И. Менделеева. Из них 25 необходимы для поддержания жизнедеятельности, 18 из которых абсолютно необходимы, а 7 - полезны. На долю четырех химических элементов - кислорода, водорода, углерода и азота - приходится около 98% массы клетки (кислород-70%, углерод-16%, водород-9%, азот-2,5%). Другие элементы присутствуют в ней в незначительных количествах: кальций-1%, фосфор-0,5%, калий-0,3% и 0,3% - другие элементы, причем серы 0,15-0,2%, цинка 0,003%, а йода – всего 0,000001%.

 

Задание 3. Установите, в какой последовательности происходит процесс редупликации ДНК.

1. раскручивание спирали молекулы

2. воздействие ферментов на молекулу

3. отделение одной цепи от другой на части молекулы ДНК

4. присоединение к каждой цепи ДНК комплементарных нуклеотидов

5. образование двух молекул ДНК из одной

Задание 4. Ответьте на вопросы и обоснуйте свои ответы.

1. Почему повышение температуры тела животных выше 42° опасно для жизни?

2. Почему в условиях жаркого лета фотосинтез в растениях идет утром на рассвете и вечером на закате?

Задание 5. Даны элементы: Fe, C, Ca, Na, N, S, Cl, Со, Mg, Ni, O, Zn, H, P, I, K, P, Cu, Мn. Выполните задания и ответьте на вопросы:

1. Сгруппируйте элементы по их содержанию в клетке. Какая зависимость существует между количеством в клетке и биологической значимостью элемента?

2. Выберите элементы, входящие в ферменты и витамины. Поясните, насколько при их отсутствии снижается активность фермента. Как это отражается на метаболизме живого организма?

3. Объясните, чем отличаются особенности минерального питания растений и животных.

4. У каких биологических объектов, по Вашему мнению, возможны серьезные дисбалансы из-за изменения поступления в организм минеральных веществ – у наземных или водных? С чем это может быть связано? Рассмотрите естественные изменения и антропогенного характера.

ЗАНЯТИЕ 8.