Тест по биологии: Строение белков (10 класс)
Тест по биологии «Строение белков» для 10 класса — это углубленная проверочная работа, предназначенная для контроля знаний учащихся о молекулярной организации белков. Тест охватывает все уровни структурной организации белковой молекулы (от первичной до четвертичной), типы химических связей, стабилизирующих эти структуры, а также процессы денатурации и ренатурации.
1
Какой тип химической связи формирует первичную структуру белка?
Правильный ответ:
Пептидная связь.Пояснение:
Первичная структура белка представляет собой линейную последовательность аминокислот. Остатки аминокислот соединены между собой прочными ковалентными связями, возникающими между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой. Эта связь называется пептидной.2
Что представляет собой вторичная структура белка типа «альфа-спираль»?
Правильный ответ:
Полипептидная цепь, закрученная в спираль вокруг воображаемой оси и удерживаемая водородными связями.Пояснение:
Альфа-спираль — это один из наиболее распространенных элементов вторичной структуры. Полипептидная цепь закручивается в правильную спираль (винтовую лестницу), которая стабилизируется множеством водородных связей между группами C=O и N-H пептидного остова, расположенными на разных витках.3
Какие взаимодействия играют ключевую роль в формировании гидрофобного ядра внутри белковой глобулы?
Правильный ответ:
Гидрофобные взаимодействия.Пояснение:
В водной среде клетки неполярные (гидрофобные) радикалы аминокислот стремятся избежать контакта с водой и группируются внутри белковой молекулы. Это приводит к сворачиванию цепи в компактную глобулу, где гидрофобное ядро скрыто внутри, а гидрофильные группы находятся на поверхности.4
Какая аминокислота способна образовывать дисульфидные мостики (S-S связи), стабилизирующие третичную структуру?
Правильный ответ:
Цистеин.Пояснение:
Цистеин — это серосодержащая аминокислота, имеющая в своем радикале сульфгидрильную группу (-SH). При окислении две такие группы могут образовать прочную ковалентную связь -S-S- (дисульфидный мостик), которая «сшивает» удаленные участки полипептидной цепи.5
Что такое четвертичная структура белка?
Правильный ответ:
Пространственная организация белка, состоящего из нескольких полипептидных цепей (субъединиц).Пояснение:
Четвертичная структура характерна только для сложных белков (олигомеров), состоящих из двух и более полипептидных цепей, которые называются субъединицами или протомерами. Эти субъединицы объединяются в единый функциональный комплекс (например, гемоглобин состоит из 4 субъединиц).6
Какой процесс называется ренатурацией?
Правильный ответ:
Восстановление природной структуры белка после денатурации (при условии сохранности первичной структуры).Пояснение:
Ренатурация — это обратный процесс денатурации. Если денатурирующий фактор (например, высокая температура или химическое вещество) удален и первичная структура (цепь аминокислот) не повреждена, белок может самопроизвольно свернуться обратно в свою нативную функциональную форму.7
Какая функциональная группа аминокислоты придает ей основные свойства?
Правильный ответ:
Аминогруппа (-NH2).Пояснение:
Аминокислоты являются амфотерными соединениями. Карбоксильная группа (-COOH) способна отщеплять протон и проявляет кислотные свойства, а аминогруппа (-NH2) способна присоединять протон и проявляет основные свойства.8
Сколько различных стандартных (протеиногенных) аминокислот участвует в построении белков живых организмов?
Правильный ответ:
20.Пояснение:
Несмотря на разнообразие химических веществ в природе, генетический код всех земных организмов кодирует только 20 “магических” аминокислот. Из комбинаций этих 20 мономеров строятся все белки — от бактериальных до человеческих.9
Какой белок является примером фибриллярного (нитевидного) белка?
Правильный ответ:
Коллаген.Пояснение:
Коллаген — основной белок соединительной ткани. Он имеет структуру тройной спирали и формирует длинные прочные волокна (фибриллы), которые не растворяются в воде и обеспечивают механическую прочность кожи, костей и сухожилий. Глобулярные белки (альбумин, инсулин) имеют форму шара.10
Что происходит с белком при необратимой денатурации?
Правильный ответ:
Он теряет свою пространственную структуру и выпадает в осадок, не имея возможности восстановиться.Пояснение:
При необратимой денатурации (например, при варке яйца) происходит разрыв множества связей, поддерживающих структуру, и формирование новых случайных связей между развернутыми цепями. Образуется беспорядочный агрегат, который уже не может вернуться в исходное состояние.11
Какая структура белка определяет все последующие уровни его организации?
Правильный ответ:
Первичная.Пояснение:
Согласно догме молекулярной биологии (постулат Анфинсена), вся информация, необходимая для сворачивания белка в уникальную трехмерную структуру, заключена в его аминокислотной последовательности (первичной структуре).12
Какие связи преимущественно стабилизируют вторичную структуру белка?
Правильный ответ:
Водородные связи между элементами пептидного остова.Пояснение:
Вторичная структура (альфа-спираль или бета-лист) формируется благодаря регулярным водородным связям между атомом кислорода карбонильной группы одного пептидного звена и атомом водорода аминогруппы другого звена той же или соседней цепи.13
Что такое гем в молекуле гемоглобина?
Правильный ответ:
Это простетическая (небелковая) группа, содержащая ион железа.Пояснение:
Гемоглобин — это сложный белок (хромопротеид). Помимо белковой части (глобина), он содержит небелковую часть — гем. Гем представляет собой порфириновое кольцо с ионом двухвалентного железа в центре, который и связывает кислород.14
К какому классу веществ относятся ферменты?
Правильный ответ:
В основном к белкам.Пояснение:
Подавляющее большинство биологических катализаторов — ферментов — являются белками (существуют также каталитические РНК — рибозимы, но их меньше). Трехмерная структура белка-фермента формирует активный центр, где происходит реакция.15
Какое химическое взаимодействие происходит при образовании пептидной связи?
Правильный ответ:
Выделение молекулы воды (поликонденсация).Пояснение:
Реакция образования пептидной связи относится к реакциям поликонденсации. Гидроксильная группа (-OH) отщепляется от карбоксильной группы одной аминокислоты, а водород (H) — от аминогруппы другой. Вместе они образуют воду (H2O).16
Почему замена одной аминокислоты в первичной структуре может привести к потере функции белка?
Правильный ответ:
Потому что изменяются взаимодействия между радикалами, что может нарушить третичную структуру и форму активного центра.Пояснение:
Пространственная укладка белка зависит от свойств радикалов аминокислот. Замена, например, гидрофобной аминокислоты на заряженную может помешать правильному сворачиванию глобулы или изменить заряд в активном центре, сделав белок нефункциональным.17
Как называется структура белка, имеющая вид листа, сложенного гармошкой?
Правильный ответ:
Бета-складчатый слой (бета-структура).Пояснение:
Бета-складчатый слой — это тип вторичной структуры, где полипептидные цепи (или участки одной цепи) располагаются параллельно друг другу, образуя плоский, слегка изогнутый слой, стабилизированный водородными связями между цепями.18
Какое вещество является примером простого белка (протеина)?
Правильный ответ:
Альбумин (состоит только из аминокислот).Пояснение:
Простые белки при гидролизе распадаются исключительно на аминокислоты и не содержат небелковых добавок. Альбумин сыворотки крови — типичный пример простого глобулярного белка.19
Какую форму имеет молекула глобулярного белка?
Правильный ответ:
Компактного шара или эллипса.Пояснение:
Термин “глобула” происходит от латинского globulus — шарик. Глобулярные белки сворачиваются в компактные сферические структуры, что позволяет им быть растворимыми в воде и легко транспортироваться в цитоплазме или крови.20
Какая структура разрушается в первую очередь при начале тепловой денатурации?
Правильный ответ:
Четвертичная и третичная.Пояснение:
Денатурация начинается с разрыва самых слабых связей (гидрофобных, водородных), которые поддерживают высшие уровни организации (четвертичную и третичную). Первичная структура, удерживаемая прочными ковалентными связями, разрушается в последнюю очередь и только в жестких условиях.21
Какой элемент вторичной структуры схематично изображается в виде спиральной ленты?
Правильный ответ:
Альфа-спираль.Пояснение:
В моделях белков альфа-спираль традиционно изображается как спирально закрученная лента или цилиндр. Это отражает винтовую природу укладки полипептидной цепи в данном участке молекулы.22
Что такое субъединица в контексте строения белка?
Правильный ответ:
Отдельная полипептидная цепь, входящая в состав сложного белка с четвертичной структурой.Пояснение:
Многие белки функционируют как комплексы из нескольких молекул. Каждая отдельная полипептидная цепь в таком комплексе называется субъединицей. Например, гемоглобин — это тетрамер, состоящий из четырех субъединиц.23
Какую функцию выполняют шапероны в клетке?
Правильный ответ:
Помогают другим белкам правильно сворачиваться в третичную структуру (фолдинг).Пояснение:
Процесс сворачивания белка сложен, и иногда белки могут свернуться неправильно. Шапероны — это класс белков, которые предотвращают неправильное взаимодействие и помогают новосинтезированным белкам принять корректную нативную конформацию.24
Какая часть молекулы белка отвечает за взаимодействие с водой и растворимость?
Правильный ответ:
Гидрофильные радикалы аминокислот, расположенные на поверхности глобулы.Пояснение:
Растворимость глобулярных белков обусловлена тем, что на их поверхности находятся полярные (заряженные) радикалы аминокислот. Они притягивают молекулы воды, образуя гидратную оболочку, которая удерживает белок в растворе.25
Какой тип связи является ковалентным и участвует в формировании третичной структуры?
Правильный ответ:
Дисульфидная связь.Пояснение:
Большинство связей, стабилизирующих третичную структуру, являются слабыми (нековалентными). Исключение составляет дисульфидная связь (-S-S-), которая является полноценной ковалентной связью и очень прочно скрепляет части молекулы.26
В какой среде происходит гидролиз белков (распад до аминокислот) в желудке человека?
Правильный ответ:
В кислой среде.Пояснение:
Переваривание белков начинается в желудке под действием фермента пепсина. Для работы пепсина и для денатурации пищевых белков необходима соляная кислота, создающая низкий pH среды.27
Как называется полипептидная цепь, которая свернулась в правильную структуру и приобрела активность?
Правильный ответ:
Нативный белок.Пояснение:
Термин “нативный” (от лат. nativus — врожденный) означает природное, естественное состояние белка, в котором он обладает характерной для него структурой и способен выполнять свои биологические функции.28
Какой из перечисленных факторов с наибольшей вероятностью вызовет необратимую денатурацию белка?
Правильный ответ:
Кипячение в концентрированной кислоте.Пояснение:
Экстремальные условия, такие как высокая температура в сочетании с агрессивной химической средой (концентрированная кислота), приводят не только к разворачиванию глобулы, но и к химической модификации или гидролизу, делая процесс необратимым.29
Какое утверждение верно относительно вариабельности радикалов аминокислот?
Правильный ответ:
Радикалы отличаются по размеру, заряду, растворимости в воде и химической реактивности.Пояснение:
Именно различия в химической природе радикалов (боковых цепей) 20 аминокислот обеспечивают всё многообразие белковых структур. Одни радикалы крупные, другие мелкие, одни заряжены “+”, другие “-”, одни любят воду, другие нет.30
Что такое домен в структуре крупного белка?