Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 29. Амінокислоти та білки................... 224 РОЗДІЛ 4. Узагальнюємо результати навчальної
Завдання 349
Аналіз спортивного харчування
У додаткових джерелах знайдіть інформацію про будь-який засіб для спортивного харчування та проаналізуйте його склад. Сформулюйте гіпотезу щодо значення кожного компонента в ньому та повноцінності такого харчування. Чи відрізняється таке харчування від вашого раціону?
Розв’язання
Припустимо, ми розглядаємо «Протеїновий гей» (спортивний напій). Його основні компоненти: вода, лактоза або мальтодекстрин (вуглеводи), сироватковий протеїн (білок), вітаміни та мінерали.
Білок необхідний для відновлення м'язових волокон після тренувань; вуглеводи швидко відновлюють енергетичні запаси; вітаміни підтримують імунітет.
Таке харчування є збалансованим лише тоді, коли його приймають додатково до звичайної їжі, а не замінюють повністю основні страви.
Відповідь:
Склад (на прикладі гей): вода, вуглеводи, білок, вітаміни. Значення: енергія, відновлення м'язів, імунітет. Повноцінність: це додаток до раціону, а не його заміна. Відмінність: у звичайному раціоні їжа повільніша і менш концентрована, але більш різноманітна.
Завдання 350
Вплив ананасу на желатин
Желатин — одна з широковживаних речовин-гелеутворювачів. Якщо до розчину желатину додати свіжий ананас, то гель не утвориться (не застигне). Але гель утворюється в разі додавання до розчину желатину консервованого або термічно обробленого ананаса. Поясніть цей факт.
Розв’язання
Свіжий ананас містить фермент бромелайн, який розщеплює пептидні зв'язки в молекулах желатину, не даючи утворитися гелевій структурі.
Під час консервації або термічної обробки (варіння) фермент бромелайн руйнується через високу температуру і втрачає свою активність.
Тому консервовані ананаси не містять діючого ферменту, і желатин у розчині з ними може нормально застигнути.
Відповідь:
Фермент бромелайн у свіжому ананасі руйнує білок желатину; при термічній обробці фермент втрачає активність, тому гель утворюється.
Завдання 351
Вплив pH на будову білків
За будовою білків висловіть гіпотезу: чи залежить будова й «поведінка» молекул білків від рН розчину. Чому?
Розв’язання
Білки містять аміногрупи (−NH2) та карбоксильні групи (−COOH), які можуть приймати або віддавати протони залежно від pH середовища.
При зміні pH порушується баланс зарядів, що призводить до розриву водневих зв'язків і іонних взаємодій, які утримують вторинну та третинну структуру білка.
Отже, зміна pH викликає денатурацію (розгортання) білка, що змінює його властивості та здатність виконувати функції.
Відповідь:
Так, будова залежить від pH. Зміна кислотності порушує водневі зв'язки через зміну зарядів аміно- та карбоксильних груп, що призводить до денатурації білка.
Завдання 352
Розрізнення білка та гліцеролу
У першій пробірці розчин білка, у другій — гліцерол. Потрібно підібрати реакції для розрізнення цих речовин.
Розв’язання
Підігрійте вміст обох пробірок. У пробірці з білком рідина змінить колір на білий і загусне (утвориться тверда маса), оскільки відбувається денатурація. У пробірці з гліцеролом стан рідини не зміниться.
Альтернативно: додати розчин купрум(II) сульфату в лужному середовищі. Розчин білка набуває фіолетово-синього забарвлення (біуретова реакція), тоді як гліцерол залишиться безбарвним.
Відповідь:
Для розрізнення можна використати нагрівання (білок згортається, гліцерол — ні) або біуретову реакцію (білок дає фіолетове забарвлення, гліцерол — ні).
Завдання 353
Заміна білкової їжі на жирну та вуглеводну
Чи можна замінювати білкову їжу на їжу з жирів і вуглеводів? Які зміни стануться в організмі?
Розв’язання
Ні, замінювати білкову їжу на жирну та вуглеводну тривалий час не можна, оскільки організм потребує амінокислот для синтезу власних білків (ферментів, гормонів, тканин).
За таких умов розвиватиметься м'язова атрофія (розпад м'язів), порушуватиметься робота імунної системи, а також сповільнюватиметься регенерація клітин.
Відповідь:
Замінювати білкову їжу не можна; організм почне розщеплювати власні м'язи та ферменти для отримання амінокислот, що призведе до виснаження та порушення життєдіяльності.
Завдання 354
Аналіз діаграми амінокислотного складу
Проаналізувати діаграму «Амінокислотний склад вовни та шовку» та відповісти на запитання про порівняння α-кератину та фіброїну.
Розв’язання
Характеристика: Порівнюють мольні частки (відсотковий вміст) окремих амінокислот у складі двох білків.
Колір вовни: Дані про α-кератин, що міститься у вовні, позначено синім кольором.
Найбільше в фіброїні: Найбільша мольна частка (близько 45–47%) належить гліцину в павутинному фіброїні.
Частка аланіну: У α-кератині аланін становить близько 6–7%, у фіброїні — близько 30%. (Точне значення визначається візуально за шкалою: синій стовпчик трохи вище половини відмітки 10, рожевий — на позначці 30).
Інші амінокислоти: Оскільки сума всіх мольних часток має дорівнювати 100%, для обох білків залишкова частка (непозначених амінокислот) розраховується як різниця між 100% та сумою відсотків Гліцину, Аланіну, Серину та Цистеїну. Для α-кератину сума відомих ≈ 9–10 + 6–7 + 10 + 12 = 37–39%, отже інших ≈ 61–63%. Для фіброїну сума ≈ 45–47 + 6–7 + 13 + 0 = 64–67%, отже інших ≈ 33–36%.
Відповідь:
1) Мольні частки амінокислот; 2) Синім; 3) Гліцин; 4) У α-кератині ~7%, у фіброїні ~30%; 5) Для α-кератину близько 61–63%, для фіброїну близько 33–36% (залежить від точного читання діаграми).
