Реши задание на изображении

Краткий ответ

А) Ферменты — это биологические катализаторы, ускоряющие химические реакции в клетках. Большинство ферментов является белками, построенными из аминокислот. В их состав входят главным образом C, H, O, N, иногда S и другие элементы в составе небелковой части.

Б) Ферменты ускоряют реакции обмена веществ, пищеварения, дыхания, синтеза и распада веществ. Они действуют избирательно, то есть каждый фермент обычно работает с определённым веществом — субстратом.

Как это проверить

Фермент:

• ускоряет реакцию;
• снижает энергию активации;
• сам в реакции практически не расходуется;
• обладает специфичностью.

Например, амилаза расщепляет крахмал, а пепсин — белки.

---

Ответы на контрольные вопросы

1) Какие химические элементы входят в состав клеток?

В клетках содержится около 70 химических элементов.

Основные элементы:

• углерод (C) — входит в состав всех органических веществ;
• водород (H) и кислород (O) — входят в состав воды и органических веществ;
• азот (N) — входит в состав белков и нуклеиновых кислот;
• фосфор (P) — входит в состав АТФ, ДНК, РНК и фосфолипидов;
• сера (S) — входит в состав некоторых белков.

Также важны:

• кальций (Ca) — кости, зубы, сокращение мышц;
• калий (K) и натрий (Na) — проведение нервных импульсов;
• магний (Mg) — работа ферментов;
• железо (Fe) — входит в состав гемоглобина;
• йод (I) — необходим для гормонов щитовидной железы;
• цинк (Zn), медь (Cu) — входят в состав некоторых ферментов.

---

2) По какому принципу элементы делят на макроэлементы и микроэлементы?

Элементы делят по их содержанию в организме.

• Макроэлементы содержатся в относительно больших количествах — более 0,01% массы организма.
  Примеры: C, H, O, N, P, S, Ca, K, Na, Mg, Cl.

• Микроэлементы содержатся в малых количествах — примерно от 0,000001 до 0,01%.
  Примеры: Fe, Cu, Zn, I, Mn, Co, Mo, Se.

Макроэлементы входят в состав основных веществ клетки и регулируют водно-солевой баланс. Микроэлементы часто входят в состав ферментов и гормонов.

---

3) Биологическая роль воды и минеральных солей

Молекула воды полярна: у атома кислорода возникает небольшой отрицательный заряд, а у атомов водорода — положительный. Поэтому вода хорошо растворяет ионы и многие полярные вещества.

Функции воды:

• является универсальным растворителем;
• служит средой для химических реакций;
• участвует в реакциях, например в гидролизе;
• переносит вещества;
• регулирует температуру тела;
• поддерживает объём и форму клеток;
• обеспечивает упругость тканей.

Благодаря водородным связям вода медленно нагревается и медленно остывает, поэтому помогает поддерживать постоянную температуру организма.

Минеральные соли могут находиться:

1. В растворённом виде, в виде ионов:
   \(\mathrm{Na^+, K^+, Ca^{2+}, Mg^{2+}, Cl^-}\).
   Они регулируют осмотическое давление, работу нервов и мышц, кислотно-щелочное равновесие.

2. В твёрдом виде — например, соли кальция в костях и зубах.

3. В составе органических соединений — например, железо входит в состав гемоглобина.

---

4) Какие органические вещества входят в состав клеток?

Основные органические вещества клетки:

• белки;
• жиры и другие липиды;
• углеводы;
• нуклеиновые кислоты — ДНК и РНК.

Также в клетках есть АТФ, витамины, гормоны и другие органические вещества.

---

5) Что такое пептиды?

Пептиды — это соединения, состоящие из остатков аминокислот, соединённых пептидными связями.

Если цепь содержит много аминокислот, её называют полипептидом.

Пример — инсулин. Это белковый гормон, который снижает содержание глюкозы в крови и помогает клеткам использовать её.

---

6) Какие клетки наиболее богаты углеводами?

Углеводами особенно богаты растительные клетки, так как в них содержатся:

• целлюлоза клеточной стенки;
• крахмал в запасающих органах;
• сахара.

Много углеводов также в клетках печени и мышц животных, где запасается гликоген.

Главные функции:

• моносахариды, например глюкоза, — быстрый источник энергии;
• полисахариды — запас питательных веществ и строительный материал.

---

7) На какие группы делят углеводы?

Углеводы делят на три основные группы:

1. Моносахариды — состоят из одной молекулы сахара:
   глюкоза, фруктоза, рибоза.

2. Олигосахариды — состоят из нескольких остатков моносахаридов.
   Примеры дисахаридов: сахароза, лактоза, мальтоза.

3. Полисахариды — состоят из большого количества остатков моносахаридов:
   крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин.

---

8) Функции липидов

Липиды выполняют следующие функции:

• энергетическую — при расщеплении выделяется много энергии;
• запасающую — жир откладывается как запас питательных веществ;
• строительную — фосфолипиды входят в состав клеточных мембран;
• защитную — предохраняют органы от повреждений;
• теплоизоляционную — подкожный жир уменьшает потерю тепла;
• регуляторную — некоторые гормоны образуются из липидов;
• водоотталкивающую — например, воски защищают поверхности растений и кожи.

---

9) Что такое жиры? Каков их химический состав?

Жиры — это сложные эфиры глицерина и жирных кислот.

Одна молекула жира состоит из:

• одной молекулы глицерина;
• трёх остатков жирных кислот.

При их соединении образуются сложноэфирные связи и выделяется вода.

В состав жиров входят главным образом углерод, водород и кислород. Если жирные кислоты насыщенные, жир обычно твёрдый; если ненасыщенные — чаще жидкий, например растительное масло.

---

10) Почему некоторые аминокислоты называют незаменимыми?

Незаменимые аминокислоты — это аминокислоты, которые организм человека не может синтезировать самостоятельно или производит в недостаточном количестве. Поэтому они должны поступать с пищей.

Примеры:

• валин;
• лейцин;
• изолейцин;
• лизин;
• метионин;
• треонин;
• триптофан;
• фенилаланин.

Мономерами белков являются α-аминокислоты. Например: глицин, аланин, валин, лизин.

---

11) Как устроены фосфолипиды и каково их биологическое значение?

Фосфолипид обычно состоит из:

• глицерина;
• двух остатков жирных кислот;
• фосфатной группы и полярной части.

У него есть:

• гидрофильная «головка», взаимодействующая с водой;
• гидрофобные «хвосты», избегающие воды.

В водной среде фосфолипиды образуют двойной слой: головки обращены к воде, а хвосты направлены внутрь. Такой слой является основой клеточной мембраны.

Благодаря этому строению мембрана:

• отделяет клетку от окружающей среды;
• контролирует поступление и выход веществ;
• обеспечивает избирательную проницаемость;
• создаёт внутренние отсеки клетки.