Komposisi Kimia dalam Sel, soalan latihan

C, Ujian Biuret mengesan protein dan berfungsi pada suhu bilik, bertukar ungu jika protein hadir, tidak seperti ujian Benedict yang memerlukan pemanasan.

C, Penggabungan dua asid amino melalui ikatan peptida ialah tindak balas kondensasi, yang sentiasa membebaskan satu molekul air pada ikatan baru terbentuk.

B, Lipid (trigliserida) terbentuk apabila satu molekul gliserol berkondensasi dengan tiga molekul asid lemak, membebaskan tiga molekul air.

C, Penyahaslian ialah perubahan kekal pada bentuk tiga dimensi protein, biasanya disebabkan haba atau pH melampau, yang memusnahkan fungsinya tanpa memutuskan ikatan peptida yang menyambung asid aminonya.

B, Ikatan karbon-ke-karbon berganda membengkokkan rantai asid lemak, yang menghalang molekul tersusun rapat, jadi lemak tak tepu kekal sebagai minyak cecair pada suhu bilik.

B, Asid nukleik seperti DNA dan RNA ialah polimer nukleotida, dan setiap nukleotida terdiri daripada gula, kumpulan fosfat dan bes bernitrogen.

B, Kanji (dalam tumbuhan) dan glikogen (dalam haiwan) kedua-duanya polisakarida simpanan padat dan berpilin yang membebaskan glukosa melalui hidrolisis apabila tenaga diperlukan, tidak seperti selulosa yang menyediakan sokongan struktur.

C, Kedua-dua rantai heliks berganda DNA disatukan oleh ikatan hidrogen yang terbentuk antara bes komplementari pada rantai bertentangan.

C, Hidrolisis menambah satu molekul air merentasi ikatan untuk memecahkan polimer kembali kepada monomernya; ini songsangan kepada kondensasi, yang membebaskan air apabila menggabungkan monomer.

B, Muatan haba tentu air yang tinggi bermaksud ia dapat menyerap atau melepaskan tenaga haba yang banyak dengan hanya perubahan kecil pada suhunya sendiri, yang menampan sel atau organisma daripada perubahan suhu mendadak.

• Kanji hadir dalam sampel.
• Gula penurun, protein dan lipid semuanya tiada dalam sampel.
• Ujian Benedict kekal biru selepas dipanaskan menunjukkan tiada gula penurun bertindak balas dengan larutan Benedict, jadi tiada gula penurun hadir.
• Ujian iodin bertukar biru-hitam menunjukkan kanji hadir, kerana iodin hanya menghasilkan perubahan warna ini apabila ia mengikat molekul kanji.
• Ujian Biuret kekal biru (bukannya bertukar ungu) menunjukkan tiada protein hadir untuk menghasilkan perubahan warna ciri.
• Tiada lapisan putih susu terbentuk dalam ujian emulsi menunjukkan tiada lipid hadir dalam sampel.
• Makanan yang sesuai ialah nasi masak biasa atau sekeping roti tawar, kerana kedua-duanya kebanyakannya kanji dengan jumlah gula penurun, protein dan lipid yang boleh diabaikan.
• Mana-mana makanan lain yang dinamakan yang hampir keseluruhannya kanji dengan sedikit gula, protein atau lemak hadir juga jawapan yang boleh diterima.

• P ialah selulosa dan Q ialah kanji (atau glikogen).
• Kedua-dua P dan Q ialah polisakarida dibina sepenuhnya daripada monomer glukosa bergabung melalui kondensasi, tetapi jenis ikatan glikosidik yang menyambung unit glukosa berbeza antara kedua-duanya, menghasilkan bentuk berbeza.
• Rantai panjang dan lurus selulosa terletak selari antara satu sama lain dan bersambung silang oleh ikatan hidrogen menjadi gentian kukuh, yang memberi dinding sel tumbuhan kekuatan tegangan untuk menahan tekanan dalaman sel tanpa pecah.
• Struktur lurus dan berbentuk gentian ini menjadikan selulosa sesuai untuk peranan struktur dan bukannya simpanan padat.
• Struktur padat, bercabang dan berpilin kanji memampatkan bilangan besar unit glukosa ke dalam isipadu kecil, yang cekap untuk menyimpan tenaga di dalam sel tumbuhan tanpa mengambil ruang berlebihan.
• Banyak titik cabang pada kanji (atau glikogen) turut menyediakan banyak hujung bebas tempat enzim dapat bertindak serentak, membolehkan glukosa dibebaskan dengan pantas melalui hidrolisis apabila tumbuhan atau haiwan memerlukan tenaga.

• Enzim bertindak paling pantas pada pH 7, kerana protein dicerna dalam masa paling singkat (6 minit) pada pH ini.
• Enzim itu sendiri ialah protein dilipat menjadi bentuk tiga dimensi tertentu, termasuk tapak aktif berbentuk tepat yang mengikat substratnya.
• Pada pH 7, hampir dengan pH optimum enzim, bentuk ini dikekalkan, jadi tapak aktif terus mengikat substrat dengan cekap dan tindak balas berlaku pantas.
• Pada nilai pH melampau iaitu pH 2 dan pH 10, kepekatan ion hidrogen atau hidroksida yang tidak normal memutuskan ikatan yang mengekalkan bentuk tiga dimensi enzim, menyahaslikan enzim itu.
• Setelah dinyahaslikan, bentuk tapak aktif tidak lagi sepadan dengan substrat, jadi enzim tidak lagi dapat mengikat dan memangkinkan tindak balas dengan cekap, itulah sebabnya penghadaman mengambil masa jauh lebih lama pada pH 2 dan pH 10.
• Jika enzim terdedah kepada pH 2 selama sepuluh minit, ia sangat berkemungkinan menjadi ternyahasli secara kekal, kerana penyahaslian umumnya tidak boleh diterbalikkan.
• Menguji semula enzim yang ternyahasli ini pada pH 7 oleh itu paling berkemungkinan masih menunjukkan masa penghadaman yang sangat perlahan, serupa dengan keputusan pada pH 2, bukannya kembali kepada keputusan pantas 6 minit, kerana bentuk asal enzim tidak dapat dipulihkan hanya dengan mengembalikannya kepada pH optimumnya.

Air membentuk sebahagian besar jisim sel hidup dan menjadi medium tempat hampir semua tindak balas berlaku. Ia melarutkan bahan berion dan berkutub supaya nutrien dan bahan buangan dapat diangkut, bertindak sebagai bahan tindak balas dalam tindak balas hidrolisis, dan membantu mengekalkan suhu sel stabil kerana ia menyerap haba tanpa suhunya sendiri naik dengan banyak.

Karbohidrat terdiri daripada unit gula tunggal (monosakarida seperti glukosa dan fruktosa), dua unit bergabung (disakarida seperti maltosa dan sukrosa), sehingga rantai panjang beratus hingga beribu unit (polisakarida seperti kanji, glikogen dan selulosa). Peranan utamanya ialah membekal dan menyimpan tenaga, walaupun selulosa pula memberi kekuatan struktur kepada dinding sel tumbuhan.

Protein ialah polimer asid amino yang disambung oleh ikatan peptida dan dilipat menjadi bentuk tiga dimensi khusus yang menentukan fungsinya. Ia membentuk enzim yang memangkinkan tindak balas, antibodi yang melawan jangkitan, dan bahan struktur seperti keratin dan kolagen. Haba dan pH melampau memutuskan ikatan yang mengekalkan bentuk itu, menyahaslikan protein dan memusnahkan fungsinya.

Lipid ialah lemak dan minyak terbentuk apabila satu molekul gliserol bergabung dengan tiga molekul asid lemak melalui kondensasi. Ia menyimpan kira-kira dua kali ganda tenaga setiap gram berbanding karbohidrat, membentuk lapisan dwilapisan fosfolipid membran sel, serta menyediakan penebat dan perlindungan sekeliling organ; asid lemak tepu hanya mempunyai ikatan tunggal manakala asid lemak tak tepu mengandungi satu atau lebih ikatan berganda.

Asid nukleik ialah polimer nukleotida, setiap nukleotida terdiri daripada gula, kumpulan fosfat dan bes bernitrogen. DNA menyimpan arahan genetik sesuatu organisma sebagai jujukan bes tersusun sepanjang heliks berganda, manakala RNA membawa salinan sebahagian kod ini untuk membina protein dalam sel.

Empat ujian makanan mengenal pasti biomolekul utama dalam sampel: larutan Benedict bertukar merah bata apabila dipanaskan dengan gula penurun, larutan iodin bertukar biru-hitam dengan kanji, larutan Biuret bertukar ungu tanpa pemanasan jika protein hadir, dan ujian emulsi atau Sudan III menunjukkan lapisan putih susu atau pewarnaan merah bagi lipid.

Monomer bergabung membentuk polimer melalui kondensasi, satu tindak balas yang membebaskan satu molekul air pada setiap ikatan baru terbentuk; penghadaman membalikkan proses ini melalui hidrolisis, iaitu satu molekul air ditambah untuk memutuskan ikatan dan memecahkan polimer kembali kepada monomernya. Kedua-dua tindak balas yang sama ini membina dan memecahkan karbohidrat, protein dan lipid.

DNA ialah heliks berganda terdiri daripada dua rantai nukleotida berpilin di sekeliling satu sama lain, disatukan oleh pasangan bes antara kedua-dua rantai. Jujukan bes sepanjang satu rantai ialah kod genetik, dan ia menentukan jujukan asid amino yang disambung apabila sel membina sesuatu protein.

Asid lemak tepu hanya mengandungi ikatan tunggal antara atom karbonnya, tersusun rapat dan biasanya pepejal pada suhu bilik, seperti kebanyakan lemak haiwan. Asid lemak tak tepu mengandungi satu atau lebih ikatan karbon-ke-karbon berganda, tidak tersusun serapat itu, dan biasanya minyak cecair daripada sumber tumbuhan seperti jagung atau minyak zaitun. Ciri struktur ini juga membantu menjelaskan mengapa DNA amat stabil berbanding kebanyakan protein.

Selain menyimpan tenaga, tiga kumpulan biomolekul membina struktur fizikal: selulosa menguatkan dinding sel tumbuhan, protein struktur seperti kolagen dan keratin membentuk tisu penghubung, rambut dan kuku, manakala fosfolipid tersusun menjadi dwilapisan setiap membran sel. Membandingkan peranan struktur ini dengan peranan penyimpanan tenaga kanji, glikogen dan lemak ialah cara lazim soalan peperiksaan menguji kefahaman merentas keseluruhan bab. Perbandingan sebegini sering muncul dalam soalan struktur berbentuk jadual.