химия для биолога Flashcards
учить
1
Q
Что такое элемент?
A
Это вещество, которое не может быть разложено на другие вещества в ходе химических реакций.
2
Q
Сколько химических элементов встречается в природе?
A
92 химических элемента.
3
Q
Какой процент химических элементов является жизненно необходимыми?
A
20-25% из этих 92 химических элементов.
4
Q
Что такое макроэлементы?
A
Элементы, составляющие 99,9% от общего количества необходимых элементов.
5
Q
Перечислите основные макроэлементы.
A
- C
- O
- H
- N
6
Q
Какова роль фосфора (P) в организме?
A
Входит в состав костей, зубной эмали, ДНК, РНК, АТФ.
7
Q
Какова роль серы (S) в организме?
A
Входит в состав белков.
8
Q
Какова роль кальция (Ca) в организме?
A
Участвует в образовании костей, эмали, сокращении мышц и свертывании крови.
9
Q
Какова роль натрия (Na) в организме?
A
Регулирует сердечную деятельность.
10
Q
Какова роль калия (K) в организме?
A
Регулирует сердечную деятельность.
11
Q
Какова роль магния (Mg) в организме?
A
Входит в состав хлорофилла, ферментов.
12
Q
Какова роль хлора (Cl) в организме?
A
Входит в состав желудочного сока (HCl).
13
Q
Какова роль железа (Fe) в организме?
A
Входит в состав гемоглобина, миоглобина.
14
Q
Какова роль цинка (Zn) в организме?
A
Ключевой элемент для функционирования ферментов.
15
Q
Какова роль меди (Cu) в организме?
A
Участвует в кроветворении и фотосинтезе.
16
Q
Какова роль кобальта (Co) в организме?
A
Составная часть витамина В12, участвует в кроветворении.
17
Q
Какова роль молибдена (Mo) в организме?
A
Участвует в фотосинтезе и в работе ферментов.
18
Q
Какова роль фтора (F) в организме?
A
Участвует в образовании зубной эмали и костей.
19
Q
Какова роль йода (I) в организме?
A
Участвует в образовании гормонов щитовидной железы.
20
Q
Что такое соединение?
A
Это вещество, состоящее из двух и более различных элементов, находящихся в определенном соотношении.
21
Q
Что такое атом?
A
Это наименьшая частица вещества, которая сохраняет все свойства элемента.
22
Q
Из каких элементарных частиц состоит атом?
A
- Нейтроны (0)
- Протоны (+)
- Электроны (-)
23
Q
Что такое изотопы?
A
Это варианты атомов одного элемента, содержащие различное количество нейтронов.
24
Q
Какова роль радиоактивных изотопов в медицине?
A
Используются для диагностики заболеваний и отслеживания метаболизма.
25
Что такое радиоуглеродное датирование?
Метод определения времени гибели организма по содержанию углерода-14.
26
Какой период полураспада у углерода-14?
5730 лет.
27
Что такое ковалентная связь?
Связь, образуемая за счет обобществления пары валентных электронов двумя атомами.
28
Что такое ионная связь?
Связь, образуемая между двумя противоположно заряженными ионами.
29
Что такое водородная связь?
Связь, образуемая между атомом водорода и электроотрицательным атомом.
30
Что такое вандерваальсовые взаимодействия?
Слабые взаимодействия между молекулами с неполярными ковалентными связями.
31
Каковы свойства воды?
* Высокая полярность
* Высокая теплоемкость
* Высокая теплопроводность
* Дисперсионная среда
* Обеспечивает транспортировку веществ
* Создает тургорное давление
* Прозрачность
* Капиллярность
32
Что такое капиллярность?
Способность подниматься или опускаться по узким каналам и проходить через поры
## Footnote
Капиллярность важна для поднятия растворов в растениях и движении жидкостей в организме животных.
33
Какое свойство воды обусловлено ее увеличением объема при замерзании?
Лед легче воды
## Footnote
Это связано с тем, что лед имеет меньшую плотность по сравнению с жидкой водой.
34
На какие группы делятся соединения в зависимости от взаимодействия с молекулами воды?
Гидрофильные и гидрофобные
## Footnote
Гидрофильные вещества активно взаимодействуют с водой, тогда как гидрофобные не растворяются в ней.
35
Приведите примеры гидрофильных веществ
* Низшие спирты
* Карбоновые кислоты
* Моносахариды
* Дисахариды
* Растворимые соли
* и др.
## Footnote
Эти вещества хорошо растворимы в воде.
36
Приведите примеры гидрофобных веществ
* Высшие карбоновые кислоты
* Жиры
* Полисахариды
* Углеводороды
## Footnote
Эти вещества не формируют водородные связи с молекулами воды.
37
Какова роль неорганических ионов в организме?
* Разность потенциалов
* Компоненты буферных систем
* Источник строительного материала
* Активаторы ферментов, гормонов, витаминов
* Входят в состав желудочного сока
## Footnote
Эти ионы играют ключевую роль в физиологических процессах.
38
Что такое pH?
Водородный показатель, который выражает кислотность среды
## Footnote
pH = -log(C), где C — концентрация ионов водорода в моль/л.
39
Каковы значения pH для различных сред?
* Нейтральная среда: pH = 7
* Щелочная среда: pH > 7
* Кислая среда: pH < 7
## Footnote
Чем больше величина pH отличается от 7, тем более кислым или щелочным является раствор.
40
Что такое буферные системы?
Системы, поддерживающие кислотность среды на определенном уровне
## Footnote
Они помогают организму сохранять стабильный pH.
41
Приведите примеры буферных систем
* Бикарбонатная буферная система
* Фосфатная буферная система
## Footnote
Эти системы регулируют концентрацию ионов H+ в растворе.
42
Что такое полимеры?
Высокомолекулярные органические соединения, состоящие из мономеров
## Footnote
К полимерам относятся белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты.
43
Как делятся полимеры на гомо- и гетерополимеры?
* Гомополимеры: одинаковые мономеры
* Гетерополимеры: разные мономеры
## Footnote
Примеры: целлюлоза и крахмал — гомополимеры, белки и нуклеиновые кислоты — гетерополимеры.
44
Из каких элементов состоят углеводы?
C, H, O
## Footnote
Углеводы являются важным источником энергии.
45
Какую энергию выделяет 1 г углеводов при окислении?
17,5 кДж
## Footnote
Это значение характеризует энергетическую ценность углеводов.
46
Что такое моносахариды?
Простые сахара, состоящие из одного мономера
## Footnote
Примеры: глюкоза, фруктоза, галактоза.
47
Что такое дисахариды?
Состоит из двух остатков моносахаридов
## Footnote
Примеры: сахароза, лактоза, мальтоза.
48
Какая реакция происходит при действии раствора йода на крахмал?
Появление сине-фиолетового окрашивания
## Footnote
Это качественная реакция, используемая для определения крахмала.
49
Какова роль клетчатки в рационе человека?
Придает пище объем и стимулирует перистальтику
## Footnote
Клетчатка не является основным источником глюкозы, но важна для пищеварения.
50
Что такое хитин?
Компонент клеточной стенки грибов и кутикулы членистоногих
## Footnote
Хитин — прочный полисахарид, состоящий из N-ацетилглюкозамина.
51
Что такое хитин?
Хитин — компонент клеточной стенки грибов и кутикулы членистоногих, прочный полисахарид линейной структуры.
## Footnote
Мономером хитина является N-ацетилглюкозамин.
52
Какова функция полисахарида каллозы?
Каллоза откладывается на поперечных перегородках между ситовидными трубками и синтезируется в ответ на механическое повреждение или проникновение патогенных микроорганизмов.
## Footnote
В конце вегетационного периода каллоза увеличивается, что приводит к закупорке ситовидных трубок.
53
Что такое инулин?
Инулин — полимер фруктозы, который откладывается в корнях и клубнях некоторых растений, его содержание может достигать 12%.
## Footnote
Примеры растений: георгин, цикорий, топинамбур, одуванчик, нарцисс.
54
Что такое муреин?
Муреин — основа клеточной стенки большинства бактерий, состоящий из пептидогликана с линейными цепями, состоящими из N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты.
## Footnote
Муреин образует трехмерную сеть, окружая бактериальную клетку.
55
Какое действие оказывает лизоцим?
Лизоцим расщепляет гликозидные связи между остатками N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, что вызывает гибель бактерий.
56
Назовите основные функции углеводов.
Функции углеводов:
* Энергетическая
* Запасающая
* Структурная
* Метаболическая
* Защитная
* Рецепторная (сигнальная)
57
Какова энергетическая функция углеводов?
Углеводы расщепляются и окисляются с высвобождением энергии, главным источником которой является глюкоза.
58
Какой углевод является основным резервным углеводом у растений?
Основным резервным углеводом у растений является крахмал.
59
Какова структура липидов?
Липиды — это органические вещества, хорошо растворимые в неполярных растворителях, но нерастворимые в воде.
## Footnote
К липидам относятся жиры и жироподобные вещества.
60
Что такое триглицериды?
Триглицериды — сложные эфиры глицерина и жирных кислот, могут содержать одинаковые или разные карбоновые кислоты.
61
Как температура плавления жиров зависит от их структуры?
Температура плавления жиров зависит от длины углеродных цепей и количества двойных связей в остатках карбоновых кислот.
62
Что такое фосфолипиды?
Фосфолипиды по строению сходны с триглицеридами, но один остаток карбоновой кислоты замещен радикалом, содержащим остаток фосфорной кислоты.
63
Какова функция восков в природе?
Воски защищают поверхности организмов от проникновения микроорганизмов и избыточного испарения воды.
64
Что такое стероиды?
Стероиды — производные углеводорода стерана, содержащие 17 атомов углерода и образующие четыре конденсированных цикла.
65
Какую роль играет холестерин в организме?
Холестерин необходим для синтеза стероидных гормонов, желчных кислот, витамина D и входит в состав биологических мембран.
66
Назовите функции липидов.
Функции липидов:
* Энергетическая
* Запасающая
* Структурная
* Регуляторная
* Защитная
* Теплоизоляционная
* Увеличение плавучести
67
Что такое белки?
Белки — высокомолекулярные соединения, гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты, связанные пептидными связями.
68
Сколько протеиногенных аминокислот существует в природе?
Существует 20 протеиногенных аминокислот.
69
Каковы характеристики неполярных аминокислот?
Неполярные аминокислоты имеют гидрофобные радикалы.
70
Что такое гидрофобные аминокислоты?
Гидрофобные аминокислоты — это аминокислоты, которые не взаимодействуют с водой.
71
Что такое аланин?
Аланин — это аминокислота с формулой H2N—C3H7—COOH.
72
Что такое изолейцин?
Изолейцин — это аминокислота с формулой H2N—C6H13—COOH.
73
Что такое триптофан?
Триптофан — это аминокислота, относящаяся к полярным (гидрофильным) аминокислотам.
74
Перечислите полярные (гидрофильные) аминокислоты
* Глицин
* Серин
* Треонин
* Цистеин
* Аспарагин
* Глутамин
* Тирозин
75
Что такое первичная структура белка?
Первичная структура белка — это строго определенная последовательность аминокислотных остатков в линейной полипептидной цепи.
76
Каковы основные связи, формирующие вторичную структуру белка?
Водородные связи между карбоксильными и амидными группами.
77
Каковы примеры белков с исключительно вторичной структурой?
* Кератин (а-спираль)
* Фиброин (в-складчатый слой)
78
Что такое третичная структура белка?
Третичная структура белка — это глобула, стабилизированная ковалентными, ионными, водородными связями и гидрофобными взаимодействиями.
79
Что такое денатурация белка?
Денатурация белка — это изменения в биологической активности и/или физико-химических свойствах, связанные с потерей структуры.
80
Перечислите виды денатурирующих агентов
* Механическая (перемешивание, встряхивание)
* Физическая (нагревание, охлаждение, облучение)
* Химическая (кислоты, щёлочи)
81
Что такое фибриллярные белки?
Фибриллярные белки — это длинные, узкие, нерастворимые белки, например, коллаген и кератин.
82
Что такое глобулярные белки?
Глобулярные белки — это округлые, растворимые белки, например, гемоглобин и инсулин.
83
Каковы основные функции белков?
* Ферментативная
* Структурная
* Двигательная
* Транспортная
* Защитная
* Регуляторная
* Сигнальная
* Токсическая
* Запасающая
* Энергетическая
84
Что такое ферменты?
Ферменты — это вещества белковой природы, которые проводят биохимические реакции.
85
Каковы свойства ферментов?
* Специфичность
* Активность
86
Каковы примеры защитных белков?
* Тромбопластин
* Иммуноглобулины
* Лизоцим
* Белки системы комплемента
87
Что такое ксантопротеиновая реакция?
Ксантопротеиновая реакция — это реакция на остатки аминокислот, содержащих бензольные кольца, приводящая к желтому окрашиванию.
88
Что такое биуретовая реакция?
Биуретовая реакция — это реакция на пептидные связи, приводящая к ярко-фиолетовому окрашиванию.
89
Что происходит при реакции белка с концентрированной HNO3?
Желтое окрашивание фенилаланина
## Footnote
Это указывает на наличие аминокислоты фенилаланина в образце.
90
Какой цвет образуется при биуретовой реакции?
Ярко-фиолетовое окрашивание
## Footnote
Биуретовая реакция используется для определения пептидных связей в белках.
91
Что происходит при реакции белка с NaOH и Pb(CH3COO)2?
Черное окрашивание
## Footnote
Это связано с наличием остатков аминокислот, содержащих серу, таких как цистеин.
92
Что такое мононуклеотид?
Состоит из:
* Азотистого основания
* Пятиуглеродного сахара
* Остатка фосфорной кислоты
## Footnote
Азотистые основания бывают пуриновыми и пиримидиновыми.
93
Назовите пуриновые основания.
* Аденин (А)
* Гуанин (Г)
## Footnote
Пурины имеют двойное кольцо в своей структуре.
94
Назовите пиримидиновые основания.
* Цитозин (Ц)
* Тимин (Т)
* Урацил (У)
## Footnote
Пиримидины имеют одно кольцо в своей структуре.
95
Какой важной функцией обладают мононуклеотиды в клетке?
Выступают в качестве источников энергии
## Footnote
Например, АТФ является универсальным соединением, энергия которого используется во многих реакциях.
96
Что такое АТФ?
Аденозинтрифосфорная кислота, универсальный источник энергии
## Footnote
АТФ образует макроэргические связи между фосфатами.
97
Каковы основные функции циклических нуклеотидов?
Влияют на активность ферментов и участвуют в ответных реакциях клеток
## Footnote
Примеры: циклический АМФ и циклический ГМФ.
98
Что такое полинуклеотиды?
Гетерополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды
## Footnote
Примеры: РНК и ДНК.
99
Как происходит соединение нуклеотидов в полинуклеотидах?
С помощью ковалентных фосфоэфирных связей между гидроксильной группой одного нуклеотида и фосфатной группой следующего
## Footnote
Присоединение нового нуклеотида происходит с 3'-конца.
100
Какова структура ДНК?
Двухцепочечная спираль, цепи комплементарны и антипараллельны друг другу
## Footnote
ДНК хранит и передает наследственную информацию.
101
Что такое репликация ДНК?
Самоудвоение ДНК
## Footnote
Это процесс, в ходе которого ДНК копируется перед делением клетки.
102
Какой принцип определяет комплементарное взаимодействие азотистых оснований?
А=Т, Г=Ц
## Footnote
Это правило Чаргаффа, согласно которому количество адениновых нуклеотидов равно количеству тимидиловых.
103
Какова длина одного витка спирали ДНК?
3,4 нм
## Footnote
Один виток содержит 10 пар нуклеотидов.
104
Что происходит с ДНК при повышении температуры?
Денатурация (плавление)
## Footnote
Водородные связи между основаниями разрываются, и цепи отделяются друг от друга.
105
Какова гипотеза полуконсервативной репликации?
Каждая материнская цепь служит матрицей для синтеза дочерней цепи
## Footnote
Образуются две молекулы ДНК, каждая из которых содержит одну материнскую и одну новую цепь.
106
Что такое макроэргические связи?
Связи между фосфатами в нуклеотидах с высоким содержанием энергии
## Footnote
Примеры: АТФ и ГТФ.
107
Что такое полуконсервативный механизм репликации?
Разделение цепей исходной молекулы ДНК, где каждая материнская цепь служит матрицей для синтеза дочерней цепи
108
Какова суть гипотезы дисперсной репликации?
Материнская ДНК распадается на фрагменты, которые служат матрицами для построения отдельных участков новых молекул
109
Кто провел экспериментальную проверку гипотез о репликации ДНК в 1958 году?
Американские биологи М. Мезельсон и Ф. Сталь
110
Какой изотоп использовался для метки молекул ДНК в эксперименте Мезельсона и Сталя?
15N
111
Что обнаружили ученые при центрифугировании ДНК дочерних клеток первого поколения?
ДНК имела плотность, среднюю между плотностью 'легкой' ДНК и 'тяжелой' ДНК
112
Какой механизм репликации был доказан в результате эксперимента?
Полуконсервативный механизм репликации ДНК
113
Каковы основные этапы репликации ДНК?
* Инициация
* Элонгация
* Терминация
114
Что происходит на этапе инициации репликации ДНК?
Ферменты начинают раскручивать молекулу ДНК и хеликаза разъединяет цепи исходной молекулы
115
Как называется структура, образующаяся при раскручивании ДНК?
Репликативная вилка
116
Какой фермент является главным в процессе репликации ДНК?
ДНК-полимераза
117
Что происходит на этапе элонгации репликации ДНК?
ДНК-полимераза использует материнские цепи для построения новых дочерних цепей
118
Какой материал используется для синтеза дочерних цепей ДНК?
Нуклеозидтрифосфаты
119
В каком направлении движется ДНК-полимераза?
Только в направлении 3' - 5'
120
Как называются участки, синтезируемые на отстающей цепи?
Фрагменты Оказаки
121
Что происходит на этапе терминации репликации ДНК?
Ферменты завершают свою работу, образуя две идентичные молекулы ДНК
122
Каковы ключевые характеристики РНК?
* Одна цепь
* Синтезируются в ядре
* Содержат рибозу вместо дезоксирибозы
* Урацил вместо тимина
123
Что такое и-РНК?
Информационная РНК, которая переносит информацию о первичной структуре белка из ядра к рибосоме
124
Какова функция р-РНК?
Входит в состав рибосом и составляет более 80% всех РНК клетки
125
Что делает т-РНК?
Переносит аминокислоту к месту синтеза белка
126
Что такое палиндром в контексте т-РНК?
Двуцепочечный участок т-РНК с одинаковой последовательностью нуклеотидов при прочитывании от 5' к 3'-концу
127
Что такое антикодон?
Участок из трех нуклеотидов в тРНК, который присоединяется к и-РНК во время биосинтеза белка
128
Что такое рибозим?
Молекулы РНК, которые выполняют ферментативную функцию
129
Какую роль играют рибозимы в синтезе белка?
Ускоряют образование пептидных связей между аминокислотами
