Тест по биологии: Регуляция активности ферментов (10 класс)
Тест по биологии «Регуляция активности ферментов» для 10 класса — это проверочная работа, предназначенная для углубленного контроля знаний учащихся о молекулярных механизмах управления биохимическими процессами. Тест охватывает темы аллостерической регуляции, ковалентной модификации, принципы обратной связи и генетического контроля синтеза ферментов.
1
Какой класс ферментов отвечает за присоединение фосфатной группы к молекуле белка, изменяя его активность?
Правильный ответ:
Протеинкиназы.Пояснение:
Протеинкиназы — это обширная группа ферментов, которые катализируют перенос гамма-фосфатной группы от молекулы АТФ на гидроксильные группы аминокислот (серина, треонина, тирозина) в составе белка-мишени. Это ключевой механизм клеточной сигнализации.2
Что такое аллостерический центр фермента?
Правильный ответ:
Специальный участок молекулы, к которому присоединяются регуляторные вещества (эффекторы), изменяющие конформацию и активность фермента.Пояснение:
Аллостерический центр (от греч. allos - другой) пространственно удален от активного центра. Связывание с ним активаторов или ингибиторов вызывает изменение третичной структуры белка, которое передается на активный центр, меняя его способность связывать субстрат.3
Как называется механизм регуляции, при котором конечный продукт метаболического пути подавляет активность первого фермента этого пути?
Правильный ответ:
Ретроингибирование (ингибирование по принципу обратной связи).Пояснение:
Это экономичный способ саморегуляции клетки. Когда конечного продукта (например, аминокислоты) становится достаточно, он связывается с аллостерическим центром ключевого фермента синтеза и останавливает все производство, предотвращая перерасход ресурсов.4
Что представляют собой зимогены (проферменты)?
Правильный ответ:
Неактивные предшественники ферментов, которые активируются путем отщепления части молекулы.Пояснение:
Многие ферменты, особенно протеолитические (пепсин, трипсин, факторы свертывания крови), синтезируются в безопасной неактивной форме. Их активация происходит через ограниченный протеолиз — необратимое отрезание пептидного фрагмента, что открывает активный центр.5
Какое вещество чаще всего служит донором фосфатной группы при фосфорилировании ферментов?
Правильный ответ:
АТФ (аденозинтрифосфат).Пояснение:
АТФ является универсальным источником энергии и фосфатных групп в клетке. При реакции фосфорилирования терминальная фосфатная группа АТФ переносится на белок, а сама АТФ превращается в АДФ (аденозиндифосфат).6
Как действуют конкурентные ингибиторы ферментов?
Правильный ответ:
Они имеют структуру, похожую на субстрат, и соревнуются с ним за связывание в активном центре.Пояснение:
Конкурентный ингибитор — это “молекулярный двойник” субстрата. Он занимает активный центр, не давая настоящему субстрату туда попасть. Однако, если концентрацию субстрата сильно повысить, он вытеснит ингибитор, и реакция восстановится.7
Какую роль в регуляции ферментов играют протеинфосфатазы?
Правильный ответ:
Они отщепляют фосфатную группу от белка, возвращая фермент в исходное состояние (дефосфорилирование).Пояснение:
Регуляция путем фосфорилирования должна быть обратимой. Если киназы “включают” или “выключают” процесс, навешивая метку, то фосфатазы удаляют эту метку (гидролизуют эфирную связь), обеспечивая гибкость управления клеточными процессами.8
В чем заключается преимущество объединения ферментов в мультиферментные комплексы?
Правильный ответ:
Продукт одной реакции сразу попадает в активный центр следующего фермента, что ускоряет процесс и предотвращает потерю промежуточных веществ.Пояснение:
В мультиферментных комплексах (например, пируватдегидрогеназном) ферменты расположены физически рядом. Это создает “молекулярный туннель”, по которому субстрат передается от одного катализатора к другому без диффузии в цитоплазму, что резко повышает эффективность метаболизма.9
Какой уровень регуляции ферментов является самым медленным, но наиболее экономичным для долговременной адаптации?
Правильный ответ:
Генетическая регуляция (индукция и репрессия синтеза белка).Пояснение:
Изменение скорости синтеза новых молекул ферментов на уровне генов требует времени (от минут до часов). Однако это позволяет клетке глобально перестроить свой метаболизм в ответ на длительные изменения условий среды, не тратя энергию на синтез ненужных белков.10
Что такое изоферменты (изозимы)?