Тема: «Енергетичний обмін та фотосинтез»

Тема: «Будова білків»

При вирішенні завдань даного типу слід враховувати:

а) лінійна довжина одного амінокислотного залишку в поліпептидного ланцюга - 0,35 нм, або 3,5 (Ангстрем);

б) середня молекулярна маса одного амінокислотного залишку - 110 Да (Дальтон);

в) лінійна довжина одного нуклеотиду - 0,34 нм, або 3,4 .

Завдання 1. Білок оксітоцин складається з 9 амінокислотних залишків. Визначити довжину первинної структури і молекулярну масу білка.

Рішення:

9 х 3,5 А = 31,5

9 х 110 Да = 990 Да

Завдання 2. Білок інсулін складається з двох ланцюжків амінокислотних залишків (20 і 30). Визначити довжину і молекулярну масу кожної з первинних ланцюжків.

Рішення:

а) 20 х 3,5 А = 70

20 х 110 Да = 2200 Да

б) 30 х 3,5 А = 105

30 х 110 Да = 3300 Да

Завдання 3. Молекулярна маса каталази дорівнює 224 000 Да. Скільки амінокислотних залишків в цій молекулі? Яка довжина первинної структури цього білка? (Відповідь: 2036 ланок; 7126 .)

Завдання 4. Білок актин складається з 374 амінокислотних залишків. Визначити довжину первинної структури і молекулярну масу цього білка. (Відповідь: 1309 ; 41140 Да.)

Задача 5. Білок міозин складається з двох великих ланцюгів з молекулярною масою 215 000 Да кожна і двох малих - приблизно по 25 000 Да. Яка кількість амінокислотних залишків входить до складу великого та малого ланцюгів; всієї білкової молекули? Яка довжина великої і малої ланцюгів? (Відповідь: великий ланцюг - 1955 залишків, малий - 227 залишків, всього 4364 амінокислотних залишків; 6843 , 794,5 .)

Задача 6. Білок гемоглобін складається з двох ланцюгів. Один з них містить 141 амінокислотний залишок, а другий - 146. Визначте довжину і молекулярну масу кожного з ланцюгів. (Відповідь: 493,5 , 15510 Да; 511 , 16 060 Да.)

Задача 7. Молекулярна маса білка альбуміну дорівнює 36 000 Да. Визначте, скільки амінокислотних залишків в цій молекулі і яка довжина первинної структури цього білка. (Відповідь: 327 амінокислотних залишків; 1144,5. )

Задача 8. Маса білка глобуліну молока дорівнює 42 000 Да. Визначте, скільки амінокислотних ланок у цій молекулі і яка її довжина. (Відповідь: 382 амінокислотних залишку; 1337 .)

Тема: «Нуклеїнові кислоти»

Завдання 1. У молекулі ДНК тимінових нуклеотиди складають 10% від загальної кількості. Визначити процентний вміст інших видів нуклеотидів.

Рішення:

Скористаємося принципом комплементарності нуклеотидів в ДНК, де А = Т, Г = Ц.

Отже, Т - 10%, А - 10%; Г і Ц - 80%.

Значить, Г = 40%, Ц = 40%.

Завдання 2. Скільки міститься аденінових, гуанінових і цитозинових нуклеотидів (окремо) у фрагменті молекули ДНК, якщо в ньому виявлено 880 тимінових нуклеотидів, які складають 22% від загальної кількості нуклеотидів в цьому фрагменті молекули ДНК? Яка довжина цього фрагмента ДНК?

Рішення:

А = Т по 880 нуклеотидів, або по 22%.

Г = Ц = 100% - 44% = 56%,

тобто Г і Ц - по 28%.

Г = Ц = = 1120 нуклеотидів.

Довжина: (880 +1120) = 2000 х 3,4 А = 6800

(3,4 - лінійні розміри нуклеотидів)

Завдання 3. Скільки і яких вільних нуклеотидів буде потрібно для редуплікації молекули ДНК, в якій гуанінових нуклеотидів 700, а аденінових - 400? (Відповідь: 700 цитозінових і 400 тимінових.)

Завдання 4. У молекулі ДНК цитозиновий нуклеотид становить 20% від загальної кількості нуклеотидів. Визначте, скільки інших типів нуклеотидів в цій молекулі. (Відповідь: Ц - 20%, Г - 20%, А = Т = 60%; отже, А - 30%, Т - 30%.)

Задача 5. Скільки міститься аденінових, тимінових і цитозинових нуклеотидів (окремо) у фрагменті молекули ДНК, якщо в ньому виявлено 300 гуанінових нуклеотидів, які складають 20% від загальної кількості нуклеотидів в цьому фрагменті молекули ДНК? Яка довжина цього фрагмента ДНК? (Відповідь: Ц = Г = 20% - по 300 нуклеотидів; А = Т = 30% - по 450 нуклеотидів; довжина: 2550 .)

Задача 6. Ділянка правої ланцюга ДНК має таку послідовність нуклеотидів: ГГА АЦА ЦТА ГГТ ААА ТАЦ.

Яка первинна структура білка, якщо в цьому ланцюзі ДНК випаде 10-й нуклеотид?

Яка первинна структура білка, якщо між 9-м і 10-м нуклеотидами встане нуклеотид «Т»?

Задача 7. Гормон вазопресин має наступну послідовність амінокислот:

Цис-Тир-Фен-Глі-Асн-Цис-Про-Арг-Глі.

Складіть послідовність нуклеотидів, що кодують цей гормон, в ДНК і іРНК.

Чому дорівнює довжина іРНК?

Які триплети займають в іРНК 3-е і 8-е положення?

Які нуклеотиди займають в ДНК 5-е і 21-е положення?

Задача 8. Білок окситоцин має таку ж структуру з 9-ти амінокислот, як і вазопресин, але на 3-му місці містить амінокислоту ізолейцин, а на 8-му - лейцин. Визначте структуру гена, що зберігає програму синтезу окситоцину.

Задача 9. Початкова частина однієї з ланцюгів макромолекули гемоглобіну має структуру: ГісВалЛейЛейТреПроГлуГлу. Побудуйте схему структури відповідної частини гена гемоглобіну.

Завдання 10. На фрагменті одного ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в наступному порядку: Г-Г-Ц-Ц-А-Т-Т-Т-Г-Ц-А-Т-А-Ц-Г-Т-... Намалюйте схему структури дволанцюжкової молекули ДНК і визначте довжину цього фрагмента ДНК. (Відповідь: 54,4 .)

Задача 11. Визначте довжину фрагмента ДНК, якщо її ланцюжок складається з 350 гуанінових і 300 тимінових нуклеотидів. (Відповідь: 2210 .)

Тема: «Енергетичний обмін та фотосинтез»

Завдання 1. У процесі дисиміляції відбулося розщеплення 4 молей глюкози, з яких повного розщеплення піддалися тільки 3 моля.

Визначте:

А) Скільки утворюється молей молочної кислоти?

Б) Скільки молів АТФ синтезовано?

В) Яка кількість енергії в них акумульовано?

Г) Скільки молей СО₂ утворилося?

Д) Скільки молей О₂ витрачено?

Рішення:

Реакція неповного розщеплення глюкози:

С₆Н₁₂О₆+ 2 АДФ +2 Н₃РО₄ -> 2 С₃Н₆О₃+ 2 АТФ+ 2 Н₂О +200 кДж

молочна к-та

А) молочної кислоти - 2 моля;

Б) АТФ - 2 моля;

В) 1 моль АТФ - 40 кДж, отже 40 х 2 = 80 кДж.

Реакція повного розщеплення глюкози:

С₆Н₁₂О₆ +38 АДФ+ 38 Н₃РО₄ +6 О₂ -> 6 СО₂ +38 АТФ +44 Н₂О+ 2880 кДж

Оскільки повному розщепленню піддалися 3 моля глюкози, то:

3 С₆Н₁₂О₆ +3 х 38 АДФ +3 х 38 Н₃РО₄+ 3 х 6 О₂ -> 3 х 6 СО₂+ 3 х 38 АТФ +3 х 42 Н₂О

або:

Б) АТФ = 3 х 38 = 114 молей;

В) 3 х 38 х 40 = 4560 кДж;

Г) СО₂ = 6 х 3 = 18 молей;

Д) О₂ = 6 х 3 = 18 молей.

Тепер складемо дані:

А) молочної кислоти утворилося 2 моля;

Б) АТФ синтезовано 114+ 2 = 116 молей;

В) енергії 4560 кДж +80 кДж = 4640 кДж;

Г) СО₂ - 18 молей;

Д) О₂ - 18 молей.

Завдання 2. У процесі дисиміляції відбулося розщеплення 13 молей глюкози, з яких повному розщепленню піддалися лише 5 молей.

Визначте:

А) Скільки молів молочної кислоти утворилося?

Б) Скільки при цьому утворилося АТФ?

В) Яка кількість енергії в них акумульовано?

Г) Скільки молів СО₂ утворилося?

Д) Скільки молів О₂ витрачено?

Завдання 3. При виконанні вправ м'язи обох рук за 1 хв витрачають 20 кДж енергії. Визначте:

А) Скільки всього витратять м'язи за 15 хв за умови, що кисень в м'язи доставляється кров'ю в достатній кількості?

Б) Накопичується чи молочна кислота в м'язах?

(Відповідь: 35,5 г глюкози; ні, тому що все окислюється.)