9 класс Химический состав клеток § 2. Химический состав клеток

ГДЗ по биологии, 9 класс, Суматохин, номер 2.14: Химический состав клеток

Биология: 9-й класс: углубленный уровень: учебник: в 2 частях; 1-е издание — Суматохин С. В., Громова Н. П., Сергеев И.Ю. и др.; под редакцией Суматохина С.В.

Сергей Мишин, преподаватель биологии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 2.13 2.15 →

Условие

Каждый организм на планете имеет свой неповторимый белковый набор. Каким образом 20 аминокислот образуют бесчисленное белковое разнообразие?

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

В этом задании мы разберём фундаментальный вопрос биохимии: как из ограниченного набора «строительных блоков» (аминокислот) создаётся огромное разнообразие белков. Ответ кроется в комбинаторике и структуре молекулы.

Шаг 1. Принцип последовательности аминокислот

Белок — это полимер, состоящий из мономеров — аминокислот. Ключевым фактором разнообразия является не просто наличие аминокислот, а их последовательность . Представьте себе алфавит: всего 33 буквы, но количество возможных слов и предложений бесконечно велико. Так же и с белками: порядок, в котором аминокислоты соединяются пептидными связями, определяет уникальность каждой молекулы.

Шаг 2. Математическая основа разнообразия (комбинаторика)

Давайте посмотрим на это с точки зрения математики. Если у нас есть n различных аминокислот и мы строим цепочку длиной m, то количество вариантов расположения будет зависеть от того, могут ли аминокислоты повторяться или нет, и важен ли порядок.

Для простоты представим короткий пептид из 3 аминокислот, выбранных из 20 видов. Количество возможных комбинаций рассчитывается по формуле перестановок с повторениями или размещениями, в зависимости от условий. Но даже если взять самый простой случай упорядоченного выбора без строгого ограничения на длину, число вариантов растёт экспоненциально.

Например, для трипептида (цепочки из 3 аминокислот), где каждая позиция может занимать любая из 20 аминокислот, количество вариантов равно:

N=20×20×20=20³=8000

Уже для цепи из 4 аминокислот:

N=20⁴=160 000

А типичный белок содержит сотни или тысячи аминокислотных остатков. Для белка из 100 аминокислот число возможных последовательностей составляет 20¹⁰⁰, что является астрономически большим числом, превышающим количество атомов во Вселенной. Именно эта математическая возможность обеспечивает бесчисленное разнообразие .

Шаг 3. Пространственная структура и свойства боковых групп

Разнообразие определяется не только первичной структурой (последовательностью), но и тем, как эта последовательность влияет на свойства молекулы. У каждой из 20 аминокислот есть своя R-группа (боковой радикал). Эти группы бывают:

полярными и неполярными;
кислыми и основными;
способными образовывать водородные связи или дисульфидные мостики.

Последовательность этих групп диктует, как белковая цепь свернётся в пространстве (вторичная, третичная и четвертичная структуры). Две цепи с одинаковым набором аминокислот, но разным порядком их следования, могут свернуться в совершенно разные трёхмерные формы, выполняя разные функции (например, одна станет ферментом, а другая — структурным элементом).

Шаг 4. Проверка и вывод

Проверим логику: если бы порядок не имел значения, разнообразие было бы ограничено лишь количеством типов аминокислот в составе (как в смеси ингредиентов салата). Но поскольку порядок важен (как в рецепте торта, где последовательность добавления яиц и муки критична), и длина цепи варьируется, мы получаем практически неограниченное число уникальных конфигураций.

Вывод: Бесчисленное белковое разнообразие достигается за счёт огромного количества возможных вариантов排列 (перестановок) 20 аминокислот в длинных полипептидных цепях, а также за счёт различий в длине этих цепей и пространственной организации, определяемой химической природой боковых групп аминокислот.

Ответ

Бесчисленное разнообразие белков обеспечивается

а) Огромным количеством возможных вариантов последовательности (порядка чередования) 20 аминокислот в полипептидной цепи.

б) Различной длиной белковых молекул (от десятков до тысяч аминокислот).

в) Химическим разнообразием боковых групп (R-групп) аминокислот, которые определяют сворачивание цепи в уникальную трёхмерную структуру.

Задание теоретическое. Важно подчеркнуть роль порядка (последовательности) и длины цепи. Приведение примера с возведением в степень (20ⁿ) помогает ученикам понять масштаб явления.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 2.14 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Биология: 9-й класс: углубленный уровень: учебник: в 2 частях; 1-е издание», Суматохин С. В., Громова Н. П., Сергеев И.Ю. и др.; под редакцией Суматохина С.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 2.14?

Краткий ответ: Бесчисленное разнообразие белков обеспечивается: 1) Огромным количеством возможных вариантов последовательности (порядка чередования) 20 аминокислот в полипептидной цепи. 2) Различной длиной белковых молекул (от десятков до тысяч аминокислот). 3) Химическим разнообразием боковых групп (R-групп) аминокислот, которые определяют сворачивание цепи в уникальную трёхмерную структуру.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Биология: 9-й класс: углубленный уровень: учебник: в 2 частях; 1-е издание», Суматохин С. В., Громова Н. П., Сергеев И.Ю. и др.; под редакцией Суматохина С.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 2. Химический состав клеток.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.