Номер 1, страница 183 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

1. Какие элементы входят в состав белков? Охарактеризуйте строение белковых молекул.

Какие элементы входят в состав белков?

Белки, или протеины, являются сложными высокомолекулярными органическими веществами. В их состав обязательно входят четыре основных химических элемента-органогена:

1. Углерод (C)
2. Водород (H)
3. Кислород (O)
4. Азот (N)

Среднее содержание азота в белках составляет около 16% от массы, что является их отличительной особенностью от углеводов и жиров.

Помимо этих четырех элементов, в состав многих белков входит сера (S). Она является компонентом аминокислот метионина и цистеина, которые играют важную роль в формировании пространственной структуры белковой молекулы.

В составе сложных белков, называемых протеидами, могут присутствовать и другие элементы. Например:

- Фосфор (P) в виде остатка фосфорной кислоты входит в состав фосфопротеидов (например, казеин молока).
- Железо (Fe) является ключевым компонентом гемоглобина и миоглобина, отвечающих за перенос кислорода.
- Ионы металлов, таких как магний (Mg), медь (Cu), цинк (Zn), марганец (Mn), часто входят в состав активных центров ферментов, выполняя каталитическую функцию.

Ответ: В состав всех белков обязательно входят углерод (C), водород (H), кислород (O) и азот (N). Часто также встречается сера (S). В составе сложных белков могут содержаться фосфор (P), железо (Fe) и ионы различных металлов (Mg, Cu, Zn и др.).

Охарактеризуйте строение белковых молекул.

Белки являются биополимерами, то есть состоят из повторяющихся структурных единиц — мономеров. Мономерами белков являются аминокислоты. Белковые молекулы имеют сложную пространственную организацию, которую принято разделять на четыре уровня.

Первичная структура — это линейная последовательность аминокислотных остатков, соединенных друг с другом прочными ковалентными пептидными связями ($ -CO-NH- $) в полипептидную цепь. Именно последовательность аминокислот определяет все последующие уровни организации и, в конечном счете, уникальные свойства и функции белка.

Вторичная структура — это способ укладки полипептидной цепи в более упорядоченные локальные структуры. Она образуется за счет водородных связей между атомами кислорода карбонильных групп ($ -C=O $) и атомами водорода аминогрупп ($ -N-H $) пептидного остова. Основными типами вторичной структуры являются:

- α-спираль: полипептидная цепь закручивается в виде спирали.
- β-складчатый лист (или β-структура): несколько участков полипептидной цепи располагаются параллельно или антипараллельно друг другу, образуя складчатую структуру.

Третичная структура — это общая трехмерная пространственная укладка всей полипептидной цепи. Она формируется в результате взаимодействий между боковыми группами (радикалами) аминокислот, которые могут находиться далеко друг от друга в первичной цепи. Эти взаимодействия включают гидрофобные взаимодействия, водородные связи, ионные связи (солевые мостики) и дисульфидные мостики (ковалентные связи между остатками аминокислоты цистеина). Третичная структура определяет специфическую биологическую активность белка.

Четвертичная структура — свойственна не всем белкам. Она представляет собой объединение нескольких полипептидных цепей (называемых субъединицами), каждая из которых имеет свою собственную третичную структуру, в единый функциональный белковый комплекс. Субъединицы в комплексе удерживаются вместе за счет тех же нековалентных взаимодействий, что и в третичной структуре. Классическим примером белка с четвертичной структурой является гемоглобин, состоящий из четырех субъединиц.

Ответ: Строение белковых молекул описывается четырьмя уровнями организации. Первичная структура — это последовательность аминокислот в цепи. Вторичная — локальная укладка цепи в α-спирали и β-листы. Третичная — общая трехмерная форма одной полипептидной цепи, определяющая ее функцию. Четвертичная — объединение нескольких цепей (субъединиц) в единый белковый комплекс.