1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii
  3. Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)

Biologia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 3.

Kategoria: Skład organizmów Typ: Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Aminokwasy, podobnie jak większość związków organicznych, można łatwo rozpoznać po charakterystycznych grupach funkcyjnych. Z aminokwasów zbudowane są białka – związki o skomplikowanej strukturze przestrzennej. Na schematach przedstawiono budowę dwóch aminokwasów.

Źródło: Wybrane wzory i stałe fizykochemiczne na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki.
a)Na wzorze strukturalnym cysteiny otocz kółkiem dwie grupy funkcyjne, charakterystyczne dla wszystkich aminokwasów. Oznacz je cyframi 1 i 2 oraz podaj ich nazwy.

1. 
2. 

b)Zapisz wzór strukturalny dipeptydu powstałego z połączenia glicyny i cysteiny (Gly-Cys) oraz otocz linią lub zaznacz strzałką wiązanie peptydowe.

 

 

 

c)Wyjaśnij, jakie znaczenie w tworzeniu struktury III-rzędowej białka ma cysteina.

Rozwiązanie

Przykłady poprawnych odpowiedzi

a)(0-1)

Kółkami oznaczone grupy: NH2 – aminowa (zasadowa) i COOH – karboksylowa (kwasowa).

b)
(0-1)

Zaznaczenie strzałką wiązania między atomem węgla pochodzącym z grupy karboksylowej jednego aminokwasu i atomem azotu z grupy aminowej drugiego aminokwasu lub otoczenie linią ugrupowania atomów, jak na rysunku.

c)
(0-1)
  • Cysteina zawiera atom siarki (w grupie –SH) i między takimi grupami w dwóch cząsteczkach cysteiny leżących w białku naprzeciw siebie może się utworzyć wiązanie S–S (dwusiarczkowe, disiarczkowe), które stabilizuje (utrzymuje) III-rzędową strukturę białka.
  • Wiązania disiarczkowe powstają między atomami siarki występującymi w cząsteczkach cysteiny, co stabilizuje strukturę III-rzędową białka.

Wskazówki

a)
Z chemii organicznej zapewne wiesz, że grupy funkcyjne decydują o własnościach chemicznych związków organicznych i są charakterystyczne dla danej klasy związków. W cząsteczce związku organicznego grupy te przyłączone są do reszty węglowodorowej. Nazwa związków – aminokwasy – podpowiada, że posiadają grupę kwasową (w kwasach organicznych nazywaną karboksylową) i grupę aminową (zasadową). Odszukaj we wzorze strukturalnym glicyny grupy atomów połączonych z tzw. resztą, zbudowaną głównie z węgla i wodoru.

b)
Dipeptyd powstaje z połączenia 2 aminokwasów poprzez powiazanie grup funkcyjnych tych aminokwasów ze sobą. Miejsce ich połączenia to wiązanie peptydowe. Pamiętaj, że podczas reakcji powstaje cząsteczka wody (z grupy OH pochodzącej z grupy COOH i atomu H pochodzącego z grupy NH2), więc przy atomie węgla grupy COOH zostanie tylko jeden atom O, a przy atomie azotu z grupy NH2 – tylko jeden atom wodoru. Wiązanie peptydowe to wiązanie kowalencyjne, które łączy grupę aminową jednego aminokwasu z grupą karboksylową drugiego aminokwasu. Nie możesz zaznaczyć dowolnego połączenia między atomami C i N w peptydzie, tylko dokładnie to pomiędzy atomem węgla pochodzącym z grupy karboksylowej jednego aminokwasu i atomem azotu pochodzącym z grupy aminowej drugiego aminokwasu, a najlepiej całą grupę atomów O=C–N–H.

c)
Najpierw przypomnij sobie, co to jest struktura III-rzędowa białka. O ostatecznej, III-rzędowej strukturze białka decydują oddziaływania między łańcuchami bocznymi jego aminokwasów, wiązania wodorowe, wiązania jonowe, siły van der Waalsa, oddziaływania hydrofobowe i kowalencyjne wiązania disiarczkowe. Należy skojarzyć fakt występowania atomu siarki (w grupach tiolowych –SH) w cząsteczkach cysteiny przedstawionych w zadaniu, z tworzeniem wiązań S–S, które utrzymują strukturę III-rzedową białka.