§ 9. Практичне значення біологічних макромолекул

• До змісту відповідей зошита

1. Оберіть ☑ правильні твердження щодо практичного значення нуклеїнових кислот.

І. Нуклеїнові кислоти широко використовуються в біотехнології: генна інженерія забезпечила створення рекомбінантних молекул ДНК та генетично модифікованих рослин і мікроорганізмів.

ІІ. Нуклеїнові кислоти використовуються для діагностики: виділення ДНК для діагностування захворювань, визначення батьківства, ідентифікація збудників інфекцій (наприклад, методом ПЛР).

ІІІ. Нуклеїнові кислоти широко використовуються в фармацевтиці: виробництво рекомбінантних та РНК-вакцин (наприклад, деякі вакцини проти коронавірусу).

А усі правильні
Б лише І, ІІ
В лише І, ІІІ
Г лише ІІ, ІІІ

Відповідь: А (усі правильні)

Обґрунтування:

• I — твердження правильне (нуклеїнові кислоти застосовують для конструювання рекомбінантних ДНК та отримання ГМО).
• II — твердження правильне (молекули ДНК використовують у діагностиці спадкових та інфекційних хвороб, судово-медичній експертизі та встановленні батьківства за допомогою ПЛР).
• III — твердження правильне (на основі нуклеїнових кислот виготовляють сучасні рекомбінантні та матричні РНК-вакцини).

2. Наведіть приклади практичного значення та використання біологічних макромолекул.

• Білки: виготовлення життєво необхідних ліків (інсулін, інтерферони, вакцини, ферменти), нарощування м’язової маси в спортивному харчуванні, використання колагену й кератину в косметології, отримання натурального шовку та вовни для текстилю.
• Вуглеводи (полісахариди): використання крохмалю, агару й пектину як харчових згущувачів; виробництво паперу, тканин (бавовни, віскози), плівок і біорозкладних полімерів із целюлози; застосування гепарину та гіалуронової кислоти в медицині й косметології.
• Ліпіди (жири, воски): виробництво мила, гліцерину, косметичних мазей і кремів; виготовлення маргарину, кондитерських виробів, біодизельного палива та мастил; створення свічок.
• Нуклеїнові кислоти: генна інженерія, створення ліків та вакцин, ДНК-діагностика хвороб (ПЛР), встановлення батьківства та криміналістична експертиза.

3. Для приготування різних солодощів використовують згущувачі. Наведіть приклади найбільш поширених.

Найбільш поширеними згущувачами в кондитерській промисловості є крохмаль, желатин, пектин, агар-агар та карбоксиметилцелюлоза (КМЦ).

4. Розгляньте малюнки, які ілюструють традиційне використання біологічних макромолекул. Напишіть як використовують:

• тваринний білок кератин — слугує основою натуральної вовни для виготовлення теплого одягу та текстильних виробів, а також використовується в гідролізованому вигляді у косметичних засобах для зміцнення шкіри, волосся й нігтів.
• рослинний полісахарид целюлозу — слугує сировиною для виробництва натуральних бавовняних тканин, паперу, картону, вати, мотузок, канатів і біорозкладного пакування.
• природні жири — використовуються для виробництва твердого й рідкого мила, живильних кремів, мазей, а також у харчовій промисловості (виготовлення олії, маргарину, кулінарних жирів) та для виробництва біопалива.
• рослинні воски — використовуються для виготовлення декоративних, господарських та окопних свічок, входять до складу кремів, помад і захисних мазей для шкіри, а також слугують полірувальними матеріалами.

5. Дослідження складу та якості продуктів харчування (на наявність глюкози, крохмалю, білків і жирів).

• Мета дослідження: виявити наявність основних органічних сполук (глюкози, крохмалю, білків і жирів) у харчових продуктах рослинного та тваринного походження за допомогою якісних хімічних реакцій та оцінити якість цих продуктів.
• Хід виконання та результати якісних реакцій:
  1. Виявлення крохмалю: у разі додавання розчину йоду до зразків рису, картоплі, хліба з’являється темно-синє забарвлення. Якщо крохмаль виявляється у сирковому десерті або кетчупі, це свідчить про додавання його виробником як згущувача.
  2. Виявлення білка (біуретова реакція): при додаванні до білка курячого яйця або молочних продуктів розчину натрій гідроксиду (лугу) та кількох крапель розчину мідного купоросу розчин забарвлюється у фіолетовий колір.
  3. Виявлення глюкози: при нагріванні виноградного соку з лугом та розчином мідного купоросу утворюється яскравий жовто-оранжевий або цегляно-червоний осад купрум(I) оксиду.
  4. Виявлення жирів: залишають характерну прозору масну пляму на фільтрувальному папері та забарвлюються суданом III у насичений оранжево-червоний колір.
• Висновок: продукти рослинного походження є багатими на крохмаль та прості цукри, а продукти тваринного походження містять переважно повноцінні білки й ліпіди.