Тест по биологии: Строение фермента (10 класс)
Тест по биологии «Строение фермента» для 10 класса — это углубленная проверочная работа, предназначенная для оценки знаний учащихся о молекулярной организации биологических катализаторов. Тест охватывает вопросы структуры активного центра, взаимодействия фермента с субстратом и влияния внешних факторов на его активность.
1
Какой участок молекулы фермента непосредственно отвечает за его каталитическую активность?
Правильный ответ:
Активный центр.Пояснение:
Активный центр — это уникальный участок на поверхности белковой глобулы фермента, сформированный радикалами определенных аминокислот. Именно здесь происходит специфическое связывание субстрата и его химическое превращение в продукт реакции.2
Что происходит с ферментом в конце химической реакции?
Правильный ответ:
Он освобождается в неизменном виде и готов к новой реакции.Пояснение:
Фундаментальное свойство любого катализатора, в том числе фермента, заключается в том, что он ускоряет реакцию, но не расходуется в ней. После превращения субстрата в продукт комплекс распадается, и фермент возвращается в исходное состояние.3
Какое условие необходимо для связывания субстрата с активным центром фермента?
Правильный ответ:
Пространственное и химическое соответствие между субстратом и активным центром (комплементарность).Пояснение:
Взаимодействие фермента и субстрата основано на принципе геометрического соответствия, часто сравниваемого с ключом и замком. Активный центр имеет форму и распределение зарядов, идеально подходящие для связывания конкретной молекулы субстрата.4
Что такое субстратная специфичность фермента?
Правильный ответ:
Способность фермента катализировать только одну определенную реакцию или действовать на один тип субстрата.Пояснение:
Благодаря уникальной структуре активного центра фермент избирателен. Он “узнает” и связывает только свой субстрат среди тысяч других молекул в клетке. Например, фермент уреаза расщепляет только мочевину и ничего больше.5
Как образуется фермент-субстратный комплекс?
Правильный ответ:
Путем связывания субстрата в активном центре фермента за счет слабых химических связей.Пояснение:
На первом этапе катализа субстрат проникает в активный центр фермента, где удерживается водородными, ионными связями или гидрофобными взаимодействиями. В этот момент происходит сближение реагирующих групп и их ориентация.6
Какую роль играют аминокислотные радикалы в активном центре?
Правильный ответ:
Они химически взаимодействуют с субстратом, ослабляя связи в его молекуле и облегчая реакцию.Пояснение:
Радикалы аминокислот активного центра — это функциональные инструменты фермента. Они могут отдавать или принимать протоны, образовывать временные ковалентные связи с субстратом или создавать напряжение в его молекуле, снижая энергию активации реакции.7
Что происходит с активностью фермента при его денатурации?
Правильный ответ:
Активность исчезает, так как разрушается уникальная структура активного центра.Пояснение:
Каталитическая активность всецело зависит от третичной структуры белка, которая формирует активный центр. При денатурации (под действием тепла, кислот и т.д.) белок разворачивается, активный центр теряет свою форму и больше не может связывать субстрат.8
Какую аналогию использовал Эмиль Фишер для описания взаимодействия фермента и субстрата?
Правильный ответ:
Ключ и замок.Пояснение:
В 1894 году Фишер предложил модель “ключ-замок”, чтобы объяснить высокую специфичность ферментов. Она предполагает, что активный центр (замок) имеет жесткую структуру, к которой идеально подходит субстрат (ключ) еще до момента взаимодействия.9
Что такое индуцированное соответствие (модель Кошланда)?
Правильный ответ:
Изменение конформации активного центра фермента при приближении субстрата для более точного связывания.Пояснение:
Современная наука рассматривает ферменты как динамичные структуры. Активный центр подстраивается под форму субстрата в момент связывания (как перчатка по руке), что обеспечивает наиболее эффективный контакт и катализ.10
Какую функцию выполняют кофакторы в составе сложных ферментов?
Правильный ответ:
Они принимают непосредственное участие в катализе, часто являясь переносчиками электронов или химических групп.Пояснение:
Апофермент (белковая часть) отвечает за специфичность связывания, а кофактор (ион металла или кофермент) — за химический механизм реакции. Без кофактора активный центр сложного фермента нефункционален.11
Как называется вещество, которое вступает в реакцию под действием фермента?
Правильный ответ:
Субстрат.Пояснение:
Субстрат — это исходное вещество в ферментативной реакции. Именно молекула субстрата связывается с активным центром фермента и претерпевает химическое превращение в продукт.12
Чем определяется уникальная химическая природа активного центра?
Правильный ответ:
Природой аминокислотных радикалов и их точной пространственной ориентацией.Пояснение:
Свойства активного центра зависят от того, какие именно аминокислоты (полярные, заряженные, гидрофобные) выведены в эту область при сворачивании белка, и как точно они расположены друг относительно друга в 3D-структуре.13
Может ли в процессе ферментативной реакции образовываться ковалентная связь между ферментом и субстратом?
Правильный ответ:
Да, иногда образуется временная ковалентная связь с образованием промежуточного продукта.Пояснение:
В механизме ковалентного катализа фермент временно “пришивает” к себе субстрат или его часть прочной ковалентной связью. Это создает нестабильный интермедиат, который затем быстро превращается в продукт, и связь разрывается, освобождая фермент.14
Какой фактор НЕ влияет на активность фермента?
Правильный ответ:
Цвет пробирки, в которой идет реакция.Пояснение:
Активность фермента зависит от физико-химических условий (температуры, pH), влияющих на структуру белка, а также от концентрации реагентов. Внешние макроскопические факторы, такие как цвет посуды, не имеют значения для молекулярных процессов.15
Что происходит с химическими связями в молекуле субстрата при взаимодействии с активным центром?