biochemia

Question 1

Na jakie rodzaje dzielimy pierwiastki chemiczne i od czego zależy ten podział

Answer 1

Mikroelementy i Makroelementy, pierwsze mają zawartość poniżej 0,01% w suchej masie, a makroelementy powyżej 0,01%

Question 2

Czym są pierwiastki biogenne?

Answer 2

Makroelementy, główne składniki związków organicznych, budujących wszystkie organizmy

Question 3

Jakie są pierwiastki biogenne? Wymień je i ich funkcje.

Answer 3

C - składnik szkieletów węglowych, podstawowe elementy strukturalne związków organicznych

H, O, N - tworzą wiązania z C, N występuje głównie w białkach

P - wchodzi w skład nukleotydów, kwasów nukleinowych, fosfolipidów i fosfoprotein

S - składnik niektórych aminokwasów budujących białka

Question 4

Jakie są dwa rodzaje oddziaływań? Scharakteryzuj je.

Answer 4

• międzycząsteczkowe: przyciąganie i odpychanie elektronów, to wiązania między elektronami walencyjnymi (powłoka zewnętrzna)
• wiązania chemiczne - atomy łączą się w większe cząsteczki

Question 5

Z czego składa się atom?

Answer 5

Jądro atomu = protony (ładunek dodatni), neutrony (ładunek neutralny),

chmura elektronowa - elektrony o ładunku ujemnym

Question 6

Czym jest elektroujemność i co warunkuje?

Answer 6

Elektroujemność to zdolność przyciągania elektronów.Wiązanie zachodzi między elektronami walencyjnymi, czyli tymi, które znajdują się na zewnętrznej powłoce.

Atomy różnią się od siebie elektroujemnością (można to przeczytać w tablicach chemicznych). Zależy, od liczby protonów w jądrze atomu. Protony mają ładunek dodatni, który przekłada się na wyższą elektroujemność. Atomy o wyższej elektroujemności mają większą zdolność przyciągania atomów mniej elektroujemnych

Question 7

Jakie są rodzaje wiązań chemicznych? Opisz je.

Answer 7

kowalencyjne niespolaryzowane - różnica elektroujemności równa 0 np. H2, są w takiej samej odległości

kowalencyjne spolaryzowane - różnica elektroujemności równa większa od 0 i mniejsza od 1,7 np. H2o, lekko przyciąga elektrony mniej elektroujemnego pierwiastka, para takich pierwiastków to dipol elektryczny, zyskuje charakter polarny. Przyciągający oznaczamy symbolem (cząstkowy ładunek minusowy) Delta-, a przyciągany - Delta+

jonowe - różnica elektroujemności większa od 1,7 - odrywa e- od mniej elektroujemnego pierwiastka, ma nadmiar e- i staje się anionem (ma ładunek ujemny), drugi (bez e-) staje się kationem i posiada ładunek

Question 8

Czym jest dipol?

Answer 8

Do dipoli zaliczamy kationy i aniony. Występuje w wiązaniu jonowym (gdy różnica elektroujemności jest większa niż 1,7) Pierwiastek o większej elektroujemności odrywa od drugiego pierwiastka elektron, stając się anionem (ma większy ładunek ujemny), wtedy cząsteczka bez elektronu staje się kationem.

Question 9

Oddziaływania międzycząsteczkowe: wymień je i opisz.

Answer 9

dipol-dipol - plusowe i minusowe bieguny cząsteczek sąsiadujących obok siebie przyciągają się, występuje między cząsteczkami polarnymi

jon-dipol - jon przyciąga różnoimienny biegun cząsteczki polarnej np. anion deltę plus i kation deltę minus

wiązania wodorowe - między wodorem delta plus, a innym mocno elektroujemnym pierwiastkiem, najczęściej tlen i azot, są słabe, ale jest ich dużo, występują np w wodzie

siły van der Waalsa - między cząsteczkami niepolarnymi, w obojętnych atomach, wskutek ruchu elektronów tworzą się chwilowe dipole. Te dipole przyciągają się elektrostatycznie i to nazywamy siłami van der Waalsa, są słabsze od wiązań wodorowych

oddziaływania hydrofobowe - gdy w środowisku wodnym pojawiają się cząsteczki, niebędące dipolami. Nie-dipole są hydrofobowe, układają się tak, by ich kontakt z wodą był jak najmniejszy np. jest to tłuszcz

Question 10

Jakie są wyjątki do związków nieorganicznych?

Answer 10

wyjątki: dwutlenek węgla CO2 i kwas węglowy H2CO2 oraz jego sole

Question 11

Na co dzielą się związki chemiczne?

Answer 11

wiązane ze sobą atomy (2 lub więcej) to związek chemiczny. Dzielimy je na:

nieorganiczne - nie zawierają węgla (wyjątki: dwutlenek węgla CO2 i kwas węglowy H2CO2 oraz jego sole) do najważniejszych w organizmie należą woda i sole mineralne
organiczne - zawierają węgiel

Question 12

Woda i związki polarne.

Answer 12

Woda jest polarna i rozpuszcza związki o charakterze polarnym lub jonowym. takie związki są hydrofilowe, natomiast cząsteczki niepolarne są hydrofobowe i nie rozpuszczają się w wodzie np olej.

Question 13

Właściwości wody:

Answer 13

6 właściwości wody:
gęstość mniejsza w stanie stałym, niż w stanie ciekłym (największa gęstość wody gdy 4*C)
gęstość większa niż gęstość powietrza
wysokie ciepło właściwe
wysokie ciepło parowania
spójność i przyleganie
wysokie napięcie powierzchniowe

Question 14

Adhezja

Answer 14

przyleganie wody do powierzchni naładowanych elektrycznie

Question 15

Dwie postaci soli mineralnych:

Answer 15

nierozpuszczalne w wodzie kryształy
rozpuszczalne jony

Question 16

Funkcje soli mineralnych

Answer 16

regulują stan uwodnienia komórek
aktywują enzymy, przyspieszające przebieg reakcji biologicznych
wpływają na proces wymiany wody między komórką a otoczeniem
warunkują prawidłowy przebieg większości procesów fizjologicznych np. powstawanie i przewodzenie impulsów nerwowych
przeciwdziałają zmianom ph środowiska

Question 17

Związki organiczne

Answer 17

Związki organiczne to związki węgla. Wartość węgla w tych związkach jest zawsze równa 4. Atomy węgla, łącząc się ze sobą, tworzą szkielety węglowe.

Szkielety węglowe mogą mieć postać rozgałęzionego łańcucha lub pierścienia.

Question 18

Najważniejsze związki organiczne występujące w organizmach:

Answer 18

• sacharydy
• lipidy
• białka
• kwasy nukleinowe

Question 19

Powstawanie polimerów:

Answer 19

polimery to złożone związki organiczne. Składają się z mniejszych związków organicznych (monomerów). Gdy monomery połączą się w reakcji polimeryzacji, powstaje polimer. Reakcja polimeryzacji należy do reakcji kondensacji. Produktem ubocznym tej reakcji są cząsteczki wody.

Do polimerów należą m.in. białka, polisacharydy, kwas deoksyrybonukleinowy. Nazywany je makrocząsteczkami.

Question 20

Z czego zbudowane są aminokwasy?

Answer 20

Są zbudowane z C,H,O,N, czasami S lub wyjątkowo - inne pierwiastki.

Aminokwasy to struktury, które budują białka. Posiadają 2 grupy: aminową (NH2) i karboksylową (COOH).

Trzy nukleotydy (adenina, guanina, tymina, cytozyna i uracyl)tworzą kodon, a jeden kodon koduje aminokwas. Kilka aminokwasów koduje białko.

Question 21

Podział aminokwasów:

Answer 21

białkowe: mogą się łączyć, tworząc peptydy lub białka, do tej grupy należy 20 aminokwasów

niebiałkowe: nie wchodzą w skład białek, do tej grupy należą pozostałe aminokwasy

Question 22

Zakresy pH

Answer 22

Niskie ph (0-7), kwasowe - duża ilość jonów H+
wysokie ph - zasadowe od 7 w górę - dużo jonów OH-
obojętne - 7 tyle samo H+ co OH-

Question 23

Zależnie od ph, grupa funkcyjna aminokwasów występuje w trzech formach:

Answer 23

Gdy wartość jest większa od progu ph (w tablicach maturalnych), to jedno H się odrywa i zostaje grupa COO-

Gdy wartość jest mniejsza od tego progu, powstaje z Nh2→Nh3+

Gdy ph jest równe tej wartości, powstaje i NH3+ i COO-

Question 24

Rodzaje aminokwasów:

Answer 24

kwasowe: COOH jest więcej NH2
obojętne: COOH jest tyle samo co NH2
zasadowe: COOH jest mniej NH2

hydrofilowe → nie ma reguły
hydrofobowe

Question 25

Peptydy

Answer 25

Składają się z od 2 do 50 aminokwasów. Od 50 zaczynają się białka. Każdy peptyd i białko zaczyna się od grupy aminowej (NH2), a kończy grupą karboksylową (COOH)

Question 26

Opisz, czym są wiązania peptydowe.

Answer 26

Połączenie grupy karboksylowej (COOH) i aminowej (NH2), tworzy CONH

Question 27

Wymień 4 poziomy organizacji białek.

Answer 27

Struktura pierwszorzędowa: Jest zbudowana łańcuchowo, ma wiązania peptydowe.

Struktura drugorzędowa: Zbudowana tak jak na obrazku, ma wiązania peptydowe i wodorowe, może być albo alfa helisą albo beta harmonijką

Alfa helisa i beta harmonijka

Struktura trzeciorzędowa: składa się się i z alfa helisy i z beta harmonijki, z wielu alfa helis i wielu beta harmonijek, wiązania wodorowe i peptydowe, mostki dwusiarczkowe, wiązania jonowe, oddziaływania hydrofobowe

Struktura czwartorzędowa: wiązania wodorowe i peptydowe, mostki dwusiarczkowe, wiązania jonowe, oddziaływania hydrofobowe, składa się z 2 lub większej ilości struktur trzeciorzędowych

Question 28

Od ilu aminokwasów zaczynają się białka?

Answer 28

Białka są zbudowane z ponad 50 aminokwasów.

Question 29

Wiązania utrwalające białko w strukturze czwartorzędowej

Answer 29

• Oddziaływania hydrofobowe
• Wiązania wodorowe
• Mostki dwusiarczkowe
• Wiązania jonowe

Question 30

Na co dzielimy białka? Wymień rodzaje białek prostych i złożonych.

Answer 30

proste: zawierają same aminokwasy
keratyny - budują skórę, włosy i paznokcie,
histony - wraz z DNA tworzą chromatynę,
globulina - buduje przeciwciała

złożone: zawierają aminokwasy i części niebiałkowe
np. żelazo, magnez (jeżeli reszta białkowa jest inna niż pierwiastki biogenne)
kolagen - odpowiada za elastyczność skóry, kości i chrząstki
fibrynogen - powstaje z niego fibryna, która uczestniczy w procesie krzepnięcia krwi
hemoglobina - transport tlenu, czerwone krwinki
mioglobina - magazynuje tlen w mięśniach

Question 31

Wyjaśnij pojęcia koagulacja i denaturacja.

Answer 31

Roztwór koloidalny - białko rozpuszczalne w wodzie
Koagulacja - wysalanie, białko się odwadnia i powstaje osad (nie narusza przestrzennej struktury białek) to proces odwracalny, może zostać przeprowadzony poprzez dodanie soli metali lekkich (tych w 1 i 2 grupie) do roztworu koloidalnego
Denaturacja - naruszenie struktury białek, spowodowany: temperaturą powyżej 40*C, alkohole, solami metali ciężkich, stężone kwasy i zasady, proces nieodwracalny ale czasem odwracalny
Renaturacja - polega odwróceniu skutków denaturacji i wiele białek jej ulega.

Question 32

Agregacja

Answer 32

łączenie się

Question 33

Z jakich pierwiastków składają się lipidy?

Answer 33

Lipidy składają się z O, H i C , czasami mają P i N, są hydrofobowe, nierozpuszczalne w wodzie a ich gęstość jest mniejsza od gęstości wody.

Lipidy zbudowane są z kwasów tłuszczowych i alkoholi.

Question 34

Kwasy tłuszczowe dzielimy na:

Answer 34

nasycone - nie posiadają wiązań podwójnych - zwierzęce tłuszcze, najczęściej stałe
nienasycone - posiadają wiązania podwójne - roślinne, najczęściej ciekłe

Question 35

Podaj podział tłuszczy i wymień po 2 ich rodzaje.

Answer 35

proste: tłuszcze właściwe, woski
złożone: fosfolipidy, glikolipidy
izoprenowe: steroidy, karotenoidy

Question 36

Jakie są funkcje tłuszczu właściwego?

Answer 36

magazynuje energię
chroni przed utratą ciepła
chroni przed urazami mechanicznymi

Question 37

Funkcje wosków

Answer 37

• funkcja ochronna np. u kaczek
• wchodzi w skład kutykuli

Question 38

Jakie są funkcje fosfolipidów i do jakiej grupy należą?

Answer 38

budują błony komórkowe
złożone z hydrofilowej główki i hydrofobowego ogona. W roztworach wodnych tworzą dwuwarstwę.

Question 39

Opisz funkcje lipidów izoprenowych

Answer 39

karotenoidy:
barwniki pomocnicze, biorą udział w fotosyntezie, czerwone i pomarańczowe karoteny i żółte ksantofile

steroidy:
głównym steroidem jest cholesterol. Cholesterol odpowiada za usztywnianie błon komórkowych, za budowanie osłon włókien nerwowych, jest substancją, z której powstają: hormony steroidowe, sole żółciowe i witamina D

Question 40

Opisz budowę fosfolipidu i jej zachowanie w środowisku wodnym.

Answer 40

Hydrofilowa głowa i hydrofobowy ogon, zbudowany z kwasu tłuszczowego. W środowisku wodnym, fosfolipidy układają się w dwuwarstwę, hydrowilową stroną skierowanie w stronę wody,a