Глосарій

Нуклеотид, що складається з аденіну, рибози та трьох залишків фосфатної кислоти; універсальний переносник енергії в клітині.

Невелика ділянка на поверхні ферменту, утворена радикалами амінокислот завдяки третинній структурі білка. Саме активний центр зв'язує субстрат і здійснює каталітичне перетворення.

Органічна сполука, що містить аміногрупу (-NH2) і карбоксильну групу (-COOH), приєднані до одного атома Карбону, а також радикал R, який визначає властивості кожної амінокислоти. У складі білків трапляється 20 стандартних амінокислот.

Жива система (клітина, організм, популяція, екосистема, біосфера), яка є відкритою (обмінюється з середовищем речовиною, енергією та інформацією), ієрархічною та здатною до саморегуляції.

Пара «слабка кислота + її сіль», яка зв'язує надлишок іонів H⁺ або OH⁻, запобігаючи різким змінам pH. Головна буферна система плазми крові людини — гідрокарбонатна H₂CO₃ / HCO₃⁻, яка підтримує pH близько 7,4. Усередині клітин діє фосфатна система H₂PO₄⁻ / HPO₄²⁻.

Один повний оберт подвійної спіралі ДНК, який у спрощеній шкільній моделі містить приблизно 10 пар нуклеотидів і має довжину 3,4 нм.

Слабке електростатичне притягання між атомом Гідрогену з частковим позитивним зарядом (δ⁺) однієї молекули й атомом Оксигену (або іншого електронегативного елемента) з частковим негативним зарядом (δ⁻) іншої молекули. Кожна молекула води утворює до чотирьох водневих зв'язків.

Естери вищих жирних кислот і вищих одноатомних спиртів. Тверді, водовідштовхувальні речовини, що утворюють захисні покриви на листках, плодах, пір'ї, шерсті, а також входять до складу бджолиного воску й вушної сірки.

Ділянка ДНК із певною послідовністю нуклеотидів, яка містить інформацію для утворення функціональної РНК або поліпептидного продукту.

Реакція розщеплення полімерів на мономери, у якій бере участь молекула води. Наприклад, крохмаль (полісахарид) гідролізує до глюкози, а білок — до амінокислот. Вода приєднується до місця розриву хімічного зв'язку.

Речовини, які мають полярні або заряджені групи й тому легко взаємодіють із водою. Більшість гідрофільних речовин (солі, цукри, амінокислоти) розчинні у воді, але деякі (наприклад, целюлоза) лише набухають, не розчиняючись.

Неполярні речовини, які не взаємодіють із водою й не розчиняються в ній. До гідрофобних належать жири, олії, воски, стероїди (холестерол), каротиноїди. Вони добре розчиняються в органічних розчинниках (ефір, бензин, хлороформ).

Припущення, яке можна перевірити дослідом; часто формулюють у формі «якщо…, то…». Гіпотезу висувають до початку досліду, а після отримання результатів її підтверджують або спростовують.

Запасний полісахарид тварин і грибів («тваринний крохмаль»). Мономер — глюкоза. Має дуже розгалужену структуру, що забезпечує швидке вивільнення глюкози. Найбільше міститься в печінці та скелетних м'язах.

Білки, поліпептидний ланцюг яких згорнутий у компактну кулясту глобулу. Більшість глобулярних білків розчинні у воді. Приклади: ферменти, гемоглобін, антитіла, альбумін, інсулін.

Позасистемна одиниця маси, яку використовують у біохімії та молекулярній біології для позначення маси молекул. 1 Да = 1 а. о. м. = 1,66 · 10^-24 г. Чисельно дорівнює 1/12 маси атома Карбону-12. Масу білків і нуклеїнових кислот часто подають у кілодальтонах (кДа).

Біополімер, що складається з двох антипаралельних ланцюгів нуклеотидів із дезоксирибозою та основами А, Г, Ц, Т; зберігає й передає спадкову інформацію.

Порушення природної просторової структури білка (четвертинної, третинної, вторинної) під дією високої температури, кислот, лугів, солей важких металів, спирту або опромінення. Первинна структура зберігається, але білок втрачає функцію.

Метод дослідження, за якого дослідник навмисно змінює одну умову (незалежну змінну) й порівнює результат у дослідному варіанті з контрольним, де умову не змінювали.

Збільшення щитоподібної залози внаслідок дефіциту йоду в їжі та воді; профілактика — йодована сіль і морепродукти.

Хвороби, поширені в певній місцевості через нестачу або надлишок певного хімічного елемента в ґрунті та воді. Приклад: ендемічний зоб у регіонах із дефіцитом Йоду.

Енергетичний бар'єр, який потрібно подолати, щоб хімічна реакція відбулася. Ферменти знижують енергію активації, завдяки чому реакція прискорюється в мільйони разів.

Тригліцериди — естери триатомного спирту гліцеролу й трьох вищих жирних кислот. Виконують енергетичну (38,9 кДж/г), запасну, теплоізоляційну, захисну функції та є джерелом метаболічної води.

Вищі карбонові кислоти, що входять до складу жирів, фосфоліпідів і восків. Поділяються на насичені (без подвійних зв'язків, дають тверді жири) та ненасичені (з подвійними зв'язками, дають рідкі олії).

Показник, який вимірюють у досліді; його значення залежить від зміни незалежної змінної (наприклад, частка пророслого насіння, довжина паростка, кількість бульбашок газу за хвилину). Її відкладають на осі ординат (вертикальній осі) графіка.

Стан, спричинений нестачею Феруму в організмі, що призводить до зменшення вмісту гемоглобіну в еритроцитах. Симптоми: блідість, утома, задишка.

Речовина, яка пригнічує активність ферменту. Конкурентні інгібітори схожі на субстрат і займають активний центр; неконкурентні зв'язуються з іншою ділянкою ферменту, змінюючи форму активного центру.

Варіант досліду без дії досліджуваного чинника або за звичайних (стандартних) умов. Слугує базою для порівняння: дослідний варіант має відрізнятися від контролю лише одним чинником.

Просторова форма молекули білка, якої вона набуває в розчині завдяки взаємодії між амінокислотними залишками. Від конформації залежить, чи зможе білок виконувати свою біологічну функцію.

Органічна небілкова молекула, яка входить до складу складного ферменту як кофактор. Часто є похідним вітамінів (особливо групи B). Без коферменту складний фермент не працює.

Запасний полісахарид рослин. Складається з амілози (нерозгалужені ланцюги) й амілопектину (розгалужені ланцюги). Мономер — глюкоза. Накопичується в лейкопластах бульб, насіння. Якісна реакція — синє забарвлення з розчином йоду.

Неоднорідна група органічних речовин, переважно нерозчинних у воді (гідрофобних), але розчинних в органічних розчинниках. Основні групи ліпідів за програмою НМТ: жири, фосфоліпіди, стероїди, воски.

Хімічні елементи, вміст яких у клітині перевищує 0,01 % маси. Крім органогенних (C, H, O, N), до макроелементів належать P, S, K, Na, Ca, Mg, Cl і Fe (у шкільній класифікації).

Хімічний зв'язок між залишками фосфатної кислоти в АТФ, гідроліз якого вивільняє значну кількість енергії (≈ 40 кДж/моль для навчальних задач).

Відношення маси атомів певного елемента в молекулі до загальної молекулярної маси, виражене у відсотках. Обчислюється за формулою w = n · A_r / M_r · 100 %, де n — кількість атомів елемента, A_r — його відносна атомна маса, M_r — відносна молекулярна маса сполуки.

Те, що саме треба встановити в дослідженні; формулюють дієсловом (з'ясувати, визначити, порівняти, дослідити). Мета відповідає на питання «що саме треба зробити?» і передує вибору методу й обладнання.

Вода, що утворюється в клітинах під час окиснення органічних речовин, особливо жирів. Окиснення 1 г жиру дає понад 1 г води. Важливе джерело води для верблюдів у пустелі та тварин під час сплячки.

Хімічні елементи, вміст яких у клітині менший за 0,01 % маси. До мікроелементів належать I, Zn, Cu, Co, Mn, F. Незважаючи на малу частку, вони виконують важливі функції.

Найменша можлива молекулярна маса білка, обчислена в припущенні, що в його складі є лише один атом певного елемента (або один залишок певної амінокислоти). Обчислюється за формулою M_min = A_r · 100 % : w, де w — масова частка елемента (або залишку амінокислоти) у відсотках.

Метод дослідження, за якого об'єкт або процес вивчають на його спрощеній копії — фізичній, математичній або комп'ютерній моделі. Застосовують, коли об'єкт недоступний, надто великий, повільний або небезпечний.

Маса молекули, виражена в атомних одиницях маси (а. о. м.) або в дальтонах (Да). Чисельно дорівнює сумі атомних мас усіх атомів, що входять до складу молекули. Відносна молекулярна маса M_r — безрозмірна величина, яка чисельно збігається з масою молекули в дальтонах.

Тривале систематичне спостереження за станом об'єкта з повторними вимірюваннями в часі, щоб оцінити поточний стан, виявити тенденції та спрогнозувати зміни. Дослідник нічого не змінює.

Найпростіші вуглеводи, які не гідролізуються (не розщеплюються на простіші вуглеводи). Мають солодкий смак, добре розчинні у воді. За кількістю атомів Карбону розрізняють тріози, тетрози, пентози, гексози тощо; найважливіші — пентози (C₅) і гексози (C₆). Приклади: глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза.

Чинник, який дослідник навмисно змінює в ході експерименту (наприклад, температура, освітлення, концентрація речовини). Її відкладають на осі абсцис (горизонтальній осі) графіка.

Амінокислоти, які організм людини не здатен синтезувати й мусить отримувати з їжею. Їх дев'ять: валін, лейцин, ізолейцин, лізин, метіонін, треонін, триптофан, фенілаланін і гістидин.

Мономер нуклеїнових кислот, що складається з азотистої основи, пентози (дезоксирибози або рибози) та залишку фосфатної кислоти.

Співвідношення чотирьох типів нуклеотидів (А, Т, Г, Ц) у молекулі ДНК, яке підпорядковується правилу Чаргаффа: А = Т, Г = Ц, А + Г = Т + Ц = 50 %.

Вуглеводи, що складаються з 2–10 залишків моносахаридів, сполучених глікозидним зв'язком. Найважливіші олігосахариди — дисахариди: сахароза (глюкоза + фруктоза), лактоза (глюкоза + галактоза), мальтоза (глюкоза + глюкоза).

Чотири хімічні елементи — Карбон (C), Гідроген (H), Оксиген (O) і Нітроген (N), — які становлять основу органічних сполук і разом дають близько 98 % маси клітини.

Два комплементарні нуклеотиди, розташовані в різних ланцюгах ДНК навпроти один одного: А–Т або Г–Ц. Кількість пар визначає довжину молекули ДНК.

Ковалентний зв'язок -CO-NH-, що утворюється між карбоксильною групою однієї амінокислоти й аміногрупою наступної з виділенням молекули води. Сполучає амінокислоти в поліпептидний ланцюг.

Азотисті основи з однокільцевою структурою: тимін (Т) і цитозин (Ц) у ДНК; у РНК замість тиміну — урацил (У). У дволанцюговій ДНК сума піримідинів дорівнює сумі пуринів.

Проведення кожного варіанту досліду кілька разів або на достатній кількості об'єктів (наприклад, три чашки по 20 насінин замість однієї). Повторність зменшує вплив випадковості й робить висновки надійнішими.

Здатність живих організмів реагувати на зміни навколишнього середовища (подразники). Приклади: фототропізм рослин, таксиси найпростіших, рефлекси тварин.

Біополімери, що складаються із сотень або тисяч залишків моносахаридів (мономерів). Несолодкі, нерозчинні або погано розчинні у воді. Приклади: крохмаль, глікоген, целюлоза, хітин.

Молекула, у якій електричний заряд розподілений нерівномірно: один кінець несе частковий негативний заряд (δ⁻), інший — частковий позитивний (δ⁺). Молекула води H₂O — типовий диполь через більшу електронегативність Оксигену.

Метод біологічного дослідження, що полягає в спостереженні, описі та порівнянні об'єктів без втручання в їхнє життя. Найдавніший метод, основа систематики.

Правило, згідно з яким у дволанцюговій ДНК кількість аденіну дорівнює кількості тиміну (А = Т), а кількість гуаніну дорівнює кількості цитозину (Г = Ц); звідси А + Г = Т + Ц = 50 %.

Правило, за яким азотисті основи в нуклеїнових кислотах сполучаються лише певним чином: аденін — з тиміном (або урацилом), гуанін — із цитозином.

Азотисті основи з двокільцевою структурою: аденін (А) і гуанін (Г). У дволанцюговій ДНК сума пуринів дорівнює сумі піримідинів (А + Г = Т + Ц).

Самовільне відновлення природної конформації білка після усунення денатурувального чинника. Можлива, якщо первинна структура не порушена, а денатурація була м'якою.

Біополімер, зазвичай з одного ланцюга нуклеотидів із рибозою та основами А, Г, Ц, У; бере участь у реалізації спадкової інформації (синтезі білка).

Ієрархічні рівні, на яких існують біологічні системи: за програмою НМТ — молекулярний, клітинний, організмовий, екосистемний і біосферний. Кожен вищий рівень містить нижчі й має нові властивості.

Здатність організму підтримувати сталість внутрішнього середовища (гомеостаз), зокрема температуру тіла, pH крові, вміст води й солей, незалежно від змін зовнішніх умов.

Усереднена маса одного амінокислотного залишку в складі білка. Беруть значення, наведене в умові задачі (часто 100, 110 або 120 Да). Не плутати з масою вільної амінокислоти, яка на 18 Да більша через наявність молекули води, що виділяється під час утворення пептидного зв'язку.

Усереднена маса одного нуклеотида в складі нуклеїнової кислоти. Поширене значення — 345, але в задачах НМТ завжди беруть те, що дано в умові. Маса нуклеотида враховує залишок фосфатної групи, цукру (дезоксирибози або рибози) й азотистої основи.

Властивість ферменту діяти лише на певний субстрат (субстратна специфічність) і каталізувати лише один тип хімічної реакції (специфічність дії). Зумовлена будовою активного центру.

Ліпіди, основою яких є чотири сполучені вуглеводневі кільця (циклопентанпергідрофенантрен). Не є естерами гліцеролу й жирних кислот. До стероїдів належать холестерол, статеві гормони, гормони кори наднирників, жовчні кислоти, вітамін D.

Речовина, на яку діє фермент. Субстрат зв'язується з активним центром ферменту, утворюючи фермент-субстратний комплекс, після чого перетворюється на продукт реакції.

Значення температури, за якого активність ферменту максимальна. Для більшості ферментів людини становить близько 37-40 °C. Вище оптимуму активність падає через денатурацію білка.

Фізична величина, яка показує, скільки теплоти потрібно, щоб нагріти тіло на 1 °C; питома теплоємність — скільки теплоти потрібно, щоб нагріти 1 кг речовини на 1 °C. Питома теплоємність води становить близько 4,2 кДж/(кг·°C) — це одне з найвищих значень серед відомих речовин, тому вода повільно нагрівається й повільно охолоджується.

Біологічний каталізатор, переважно білкової природи, що прискорює хімічні реакції в живих організмах, знижуючи енергію активації, і не витрачається в реакції. Виняток становлять рибозими — каталітичні РНК.

Білки з видовженою ниткоподібною формою молекули. Вони нерозчинні у воді й мають високу механічну міцність. Приклади: колаген, кератин, фіброїн, еластин.

Ураження зубної емалі (плямистість, крихкість), спричинене надмірним надходженням Флуору в організм під час формування зубів. Тривалий значний надлишок Флуору також уражує кістки.

Ліпіди, що складаються з гліцеролу, двох залишків жирних кислот і залишку фосфатної кислоти з полярною групою. Амфіфільні: мають гідрофільну голівку й два гідрофобні хвости. Утворюють подвійний шар — основу біологічних мембран.

Азотовмісний структурний полісахарид. Входить до складу клітинної стінки грибів і зовнішнього скелета членистоногих (ракоподібних, павукоподібних, комах). У рослин не трапляється.

Стероїд, що входить до складу мембран клітин тварин (надає їм пружності) і є вихідною речовиною для синтезу стероїдних гормонів, жовчних кислот і вітаміну D.

Структурний полісахарид, основа клітинної стінки рослин. Мономер — глюкоза. Утворює довгі нерозгалужені ланцюги, що формують міцні волокна. У людини не перетравлюється через відсутність ферменту целюлази.