Биология. В 3-х томах. Т. 1

Оптимум рН для фермента равен 6,00. При рН от 4 до 6 ионизируемые группы активного центра изменяются таким образом, что активный центр начинает более эффективно взаимодействовать и связываться с субстратом. При изменении рН от 6 до 8 происходит обратный процесс.

6.4. Увеличение концентрации субстрата приводит к тому, что вероятность попадания в активный центр оказывается больше у молекул субстрата, чем у молекул ингибитора.

6.5. Увеличение концентрации субстрата не влияет на общую скорость реакции, так как нет конкуренции за активный центр. Ингибирование, таким образом, необратимо.

6.6. а) В различных частях фермента расположены два центра: активный центр, связывающийся с веществом А, и другой центр, специфичный для связывания с X.

б) 1) X может ингибировать е₁ и только в этом случае возможно образование продукта S по пути A-S. Эта ситуация сохраняется вплоть до исчерпания запасов X.

2) X мог бы ускорить каталитическую активность е₅, вновь увеличивая образование S за счет X.

в) Ингибирование продуктом реакции.

г) Специфичность ферментов обусловливает тот факт, что на каждом этапе метаболического пути требуются свои ферменты. Это обеспечивает точную регуляцию обмена.

6.7. 1) Все они являются белками и синтезируются живыми организмами.

2) Они катализируют химические реакции, понижая энергию активации, необходимую для того, чтобы реакция началась.

3) Для протекания ферментативной реакции требуется очень небольшое количество фермента.

4) В конце реакции фермент остается неизмененным.

5) Каждый фермент специфичен и имеет активный центр, в котором фермент и субстрат, временно объединяясь, образуют фермент-субстратный комплекс. В результате диссоциации этого комплекса продукт высвобождается.

6) Ферменты работают лучше всего при оптимальных значениях рН и оптимальных температурах.

7) Будучи белками, ферменты денатурируют при экстремальных значениях рН и температуры.

8) Показатель Q₁₀ ферментов в пределах температуры от 0 до 40°С приблизительно равен 2.

9) Некоторые ферменты активны в присутствии кофакторов.

10) Определенные химические вещества так же, как и конечные продукты метаболических путей, ингибируют активность ферментов.

Глава 7

7.1. Эндоплазматический ретикулум, рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты, микроворсинки (видимые в световом микроскопе в виде "щеточной каемки").

Кроме того, мелкие структуры, такие, как лизосомы и митохондрии, которые с трудом идентифицируются с помощью светового микроскопа, но легко различаются с помощью электронного.

7.2. а) Клеточная стенка со срединной пластинкой и плазмодесмой, хлоропласты (обычно пластиды), крупная центральная вакуоль (клетки животных содержат мелкие вакуоли, например пищевые и сократительныевакуоли).

б) Центриоли, микроворсинки, пиноцитозные пузырьки наиболее характерны для животных клеток.

7.3. а) А: полярная (гидрофильная) голова фосфолипида.

В: неполярные (гидрофобные) углеводородные хвосты фосфолипида.

С: фосфолипид.

D: слой липида.

б) Холестерол (наиболее распространенный стерол).

7.4. a) Na⁺, К⁺ — насос действует таким образом, что выход ионов Na⁺ сопряжен с поступлением в клетку ионов К⁺. В отсутствие К⁺ не происходит выхода Na⁺ и Na⁺ накапливается внутри клеток за счет диффузии, а К+ покидает клетки также в результате диффузии. б) АТФ служит источником энергии для активного переноса ионов Na⁺.

7.5. Неполярные аминокислоты гидрофобны (не смешиваются с водой). Следовательно, сигнальная последовательность белка отталкивается от водной фазы клетки, в которой находятся рибосомы, до тех пор, пока она не найдет белковый рецептор в ЭР.

Глава 9

9.1. Фотоавтотрофное питание — это процесс, в котором световая энергия Солнца служит источником энергии для синтеза органических соединений из неорганических веществ с использованием СО₂ как источника углерода. Хемогетеротрофное питание — это процесс, в котором органические соединения синтезируются из уже существующих органических источников углерода за счет энергии химических реакций.

9.2. а) Автотрофный тип питания; б) Гетеротрофный тип питания.

9.3. 75·10¹² кг углерода в год [(40·10¹²)+(35·10¹²)].

9.4. Энергия солнца доступна; сырье — вода — имеется в большом количестве; продуктом горения также является вода, которая не токсична и не загрязняет окружающую среду (атомная энергия небезопасна и является источником загрязнения среды).

9.5. Общая форма и положение

Большое отношение площади поверхности к объему для максимального улавливания света и эффективного газообмена. Листовая пластинка, как правило, располагается под прямым углом к падающему свету, особенно у двудольных растений.

Устьица

Отверстия в листьях, обеспечивающие газообмен. При фотосинтезе поглощается двуокись углерода и как побочный продукт выделяется кислород. У двудольных растений устьица расположены в основном на нижней, теневой, стороне листа, таким образом обеспечивается минимальная потеря воды в результате транспирации.

Замыкающие клетки