ГДЗ: Параграф § 2. / Биология 9 класс Часть 1

Неорганические ионы играют незаменимую роль в функционировании клетки и организма:

• Ионы натрия (\( Na^{+} \)) и калия (\( K^{+} \)): Участвуют в создании мембранного потенциала, необходимого для проведения нервных импульсов и мышечного сокращения.
• Ионы кальция (\( Ca^{2+} \)): Важны для свертывания крови, сокращения мышц, формирования костной ткани и внутриклеточной сигнализации.
• Фосфат-ионы (\( PO_{4}^{3-} \)): Входят в состав АТФ (источника энергии) и нуклеиновых кислот (носителей генетической информации).
• Ионы железа (\( Fe^{2+} \)): Являются компонентом гемоглобина, участвуя в транспорте кислорода.
• Хлорид-ионы (\( Cl^{-} \)): Важны для поддержания осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия.

Низкомолекулярные органические вещества — это молекулы с небольшой массой, которые служат мономерами или участвуют в метаболических процессах:

• Аминокислоты: Строительные блоки белков (например, глицин, аланин).
• Моносахариды: Простые сахара, мономеры углеводов (например, глюкоза, фруктоза).
• Жирные кислоты: Составные части липидов и триглицеридов.
• Спирты: Глицерин (компонент жиров) и этанол.
• Нуклеотиды: Мономеры нуклеиновых кислот (хотя сами нуклеотиды часто считают относительно крупными, они меньше биополимеров).

Общая формула аминокислоты выглядит так: \( R-CH(NH_{2})COOH \). Функциональные группы:

• Аминогруппа: \( -NH_{2} \). Придает аминокислоте основные свойства.
• Карбоксильная группа: \( -COOH \). Придает аминокислоте кислотные свойства.
• Радикал: \( R \). Определяет индивидуальные свойства каждой аминокислоты (из 20).

Пептидная связь образуется путем реакции конденсации:

• Происходит взаимодействие карбоксильной группы (\( -COOH \)) одной аминокислоты с аминогруппой (\( -NH_{2} \)) другой аминокислоты.
• В результате отщепляется молекула воды (\( H_{2}O \)) — гидроксил (\( -OH \)) от карбоксильной группы и атом водорода (\( -H \)) от аминогруппы.
• Между атомом углерода карбоксильной группы и атомом азота аминогруппы формируется прочная пептидная связь (\( -CO-NH- \)).
• Это приводит к образованию дипептида, а при дальнейшем присоединении — полипептидной цепи (белка).

Белки называют азотистыми соединениями, потому что азот (\( N \)) является их обязательным составным элементом.

• Каждая мономерная единица белка — аминокислота — обязательно содержит аминогруппу (\( -NH_{2} \)), которая включает атом азота.
• Именно наличие азота отличает белки от других основных биополимеров, таких как углеводы (которые состоят в основном из \( C \), \( H \), \( O \)).

Порядок следования (последовательность, или первичная структура) аминокислот в белковой молекуле определяется генетической информацией, закодированной в молекуле ДНК.

• Специфический участок ДНК, называемый геном, содержит «инструкцию» для синтеза конкретного белка.
• Порядок нуклеотидов в гене однозначно соответствует порядку аминокислот, которые будут включены в полипептидную цепь при ее синтезе.

Полноценное белковое питание критически важно, поскольку оно обеспечивает организм всеми необходимыми аминокислотами, включая незаменимые.

• Незаменимые аминокислоты (например, триптофан, лизин) организм не способен синтезировать самостоятельно и должен получать их извне.
• Если в рационе отсутствует хотя бы одна из незаменимых аминокислот, это делает белок «неполноценным» и может нарушить синтез всех белков организма, что негативно сказывается на росте, развитии и восстановлении тканей.