Материал для проведения практических работ по биологии, 10

Материал для проведения практических работ по биологии
10 класс
Задачи
Строение и свойства углеводов, липидов
При окислении 1г углевода и белка выделяется 17,6 Кдж энергии, при окислении 1г
липидов выделяется 38,9 кДж энергии.
1. Молекулярная формула глюкозы С6Н12О6. Какова молекулярная
формула полимера, образованного соединением 10 молекул глюкозы путем
поликонденсации? (С60Н102О51)
2. Сколько молекул воды выделиться в процессе поликонденсации при
образовании полимера из 25 молекул глюкозы? (24)
3. Сколько молекул воды необходимо затратить для гидролиза молекулы
крахмала, состоящей из 120 остатков глюкозы? (119)
4. Какова молярная масса полисахарида, состоящего из 110 остатков
глюкозы?(19458)
5. Какова молярная масса сахарозы? (342)
6. В чай добавили 10 г свекловичного сахара, содержащего 95% сахарозы.
Сколько энергии может усвоить организм из данной порции сахара, при
к.п.д. 56%? Сколько энергии потеряется в виде тепла? (93,6 кДж; 73,6 кДж)
7. Сколько граммов чистой глюкозы необходимо употребить, чтобы
компенсировать затраты энергии, затраченной за 3 часа езды на велосипеде
(920 кДж/ч)?
8. Бег трусцой требует энергозатрат в 2100 кДж/ч. Сколько граммов
глюкозы или жира необходимо для компенсации потерь энергии за 20 минут
такой пробежки?
9. При выполнении вольных упражнений мышцы руки расходуют 12 кДж
энергии за минуту. Определите, сколько всего граммов и химического
количества вещества (моль) глюкозы используют мышцы руки за 10 минут
вольных упражнений.
10. При окислении 100г жира выделилось 1550 кДж энергии. Сколько жира
(в граммах, в %) не подверглось окислению?
11. Сколько шоколада с содержанием масла какао 70% необходимо съесть,
чтобы компенсировать энергию, затраченную на бег трусцой (2100 Кдж/ч) в
течение получаса только за счет жиров, содержащихся в шоколаде?
12. Жир, состоящий из триглицерида стеариновой кислоты (С17Н35СООН)
подвергся омылению. Мыло какой массы получится при омылении 500г
этого липида?
13. Какое количество молекул
водорода необходимо для полного
насыщения 100г триглицерида, образованного олеиновой кислотой
(С17Н33СООН)?
14. Гидролизу подверглось 2 кг свиного жира с массовой долей нежировых
примесей
10%. Сколько энергии при этом можно получить, если
энергетические потери составляют 40%?
15. Сколько энергии и сколько воды получает верблюд при расщеплении 2
кг запасенного в горбах жира?
16. Максимальная механическая работа, которая может быть совершена
человеком в результате окисления 2 г фруктозы кислородом, равна 13 кДж.
При этом выделится теплота, равная 9,6 кДж/г. Какая масса фруктозы должна
окислиться в организме, чтобы человек мог поднять груз массой 20 кг на
высоту 2 м 25 раз? (1,5 г фруктозы. Механическая работа вычисляется по
формуле А = mgh. А = 20х2х10х25 = 10000Дж = 10 кДж.).
Строение и свойства белков
Аминокислоты, входящие в состав белков и их условные сокращения
Аминокислота
Сокращенное
Аминокислота
название
Аланин
Ала
Лейцин
Аргинин
Арг
Лизин
Аспарагин
Асн
Метионин
Сокращенное
название
Лей
Лиз
Мет
Аспарагиновая кислота
Валин
Гистидин
Глицин
Глутамин
Глутаминовая кислота
Изолейцин
Про
Сер
Тир
Тре
Три
Фен
Цис
Асп
Вал
Гис
Гли
Глн
Глу
Иле
Пролин
Серин
Тирозин
Треонин
Триптофан
Фенилаланин
Цистеин
17. Соедините пептидной связью аминокислоты:
валин C3H7-CHNH2-COOH и глицин CH2NH2- COOH
18. Соедините пептидной связью аминокислоты:
аланин СН3СН NH2- COOH и глицин CH2NH2- COOH.
19. Постройте все возможные дипептиды из валина и глицина.
20. Сколько дипептидов можно построить из валина, глицина и аланина? (32
=9)
21. Сколько трипептидов можно построить из валина и лейцина
(С4Н9СНNH2- COOH)? (23=8)
22. Сколько дипептидов можно создать из 4 аминокислот? Сколько
тетрапептидов можно создать из двух аминокислот? Выведите формулу,
определяющую зависимость количества полимеров от количества разных
мономеров и длины цепи.
23. Сколько полипептидов длиной в 100 аминокислотных остатков можно
построить из двух разных аминокислот? (2100)
24. Белок содержит 0,5% глицина. Чему равна минимальная молекулярная
масса этого белка Мглицина=75,1) (150200)
25. Гемоглобин крови человека содержит 0,34% железа. Вычислите
минимальную молекулярную массу гемоглобина.(16471).
26. Альбумин сыворотки человека имеет молекулярную массу 68400.
Определите общее количество аминокислотных остатков в указанном белке,
если средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка
принимается за 120. (570)
27. Проанализируйте график температурной зависимости скорости
ферментативных реакций: Определите: при какой температуре фермент Б
проявляет максимальную активность: при какой температуре оба фермента
осуществляют превращения с одинаковой скоростью; в каком температурном
диапазоне ускоряется реакция, осуществляемая ферментом А; как изменяется
скорость реакций А и Б в диапозоне 60 – 70 градусов. (с 173 biology)
28. Проанализируйте график протекания ферментативной реакции при
разных значениях температуры (Грин,1,с 203, Определите: какая температура
является оптимальной для данного фермента; при какой температуре
скорость реакции постоянная; при какой температуре за минуту
прореагирует наибольшее количество вещества.
29. На графике (Грин,1,204) показано влияние рН на активность трех
ферментов – А,В,С. Определите: оптимальное значение рН для каждого
фермента; значение рН, при котором работают все три фермента; значение
рН, при котором протекают ферментативные реакции В и С, но исключена
реакция, контролируемая ферментом А.
30. К раствору пероксида водорода добавляли при разных значениях рН по 1
мл раствора каталазы и отмечали время, за которое удавалось собрать 10 мл
О2. При этом были получены следующие результаты:
рН раствора
время, мин
4,00
20,00
5,00
12,50
6,00
10,00
7,00
13,60
8,00
17,40
Представьте эти результаты в виде графика и объясните их.
31. Неполярные радикалы имеют следующие аминокислоты: метионин,
аланин, пролин, валин, лейцин, изолейцин, триптофан, фенилаланин.
Сколько гидрофобных взаимодействий возможно в молекуле белка,
имеющей среди прочих, аминокислотные остатки: мет, арг, ала, лиз, про,
вал, мет, сер, три, лей, ала. (4)
32. Полярные положительные радикалы имеют аминокислоты аргинин,
гистидин и лизин. Радикалы глутаминовой кислоты и аспарагиновой кислоты
имеют отрицательный заряд. Полярные заряженные радикалы в водной
среде образуют ионные связи и стабилизируют третичную структуру белка.
Сколько ионных связей между радикалами аминокислот может образоваться
в третичной структуре белковой молекулы, в которой имеются следующие
радикалы аминокислот: глу, асп, асп, глу, арг, гис, лиз? (3)
33. Полярные незаряженные (дипольные) радикалы аминокислот аспарагин,
глутамин, серин, глицин, тирозин, треонин, цистеин при формировании
третичной структуры белка стабилизируют молекулу за счет образования
водородных связей между собой. Какое максимальное количество
водородных связей может возникнуть в молекуле белка между радикалами
аминокислот, если в белке имеются 3 молекулы асп, 3 молекулы глн, по 4
молекулы гли и тир и по одной молекуле тре и цис? (8)
34. Какие связи возникнут при формировании третичной структуры в
молекуле белка между следующими парами остатков аминокислот: аргинин –
аспарагиновая кислота; аланин – метионин; аргинин – глутаминовая кислота;
аргинин – гистидин; аспарагин – глутамин?
35. Какие связи в третичной структуре образуются в молекуле белка,
содержащей, среди прочих, аминокислотные остатки: цистеин, гистидин,
аргинин, глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, цистеин, аланин,
валин, пролин, триптофан?
36. Трипептид состоит из трех молекул аспарагиновой кислоты. Как
изменится суммарный заряд данной молекулы при уменьшении рН раствора
на одну единицу? (возрастет)
37. Полигистидиновый фрагмент поместили в водный раствор сильной
кислоты. Как изменится реакция раствора? ( изменится в сторону
уменьшения кислотности)
Строение и свойства нуклеиновых кислот
Спираль ДНК имеет витки длиной в 10 пар нуклеотидов. Длина одного нуклеотида
примерно 0,34 нм, средняя относительная масса нуклеотида 345.
38. Постройте цепочки ДНК, комплементарные данным:
а. ЦТГАТЦТГТАТЦААЦТА
б. 3'АЦТГАТЦТГТАТЦААЦТ5'
в. 5'ГТАЦТАГЦТАГЦТАГЦТАГЦЦАТ3'
39. В молекуле ДНК адениловые нуклеотиды составляют 20% от общего
числа. Определите процентное содержание других нуклеотидов.
40. В молекуле ДНК тимидиловые нукеотиды составляют 16%. Определите
процентное содержание нуклеотидов, содержащих гуаниновое основание.
41. Из бактерии была выделена ДНК. Оказалось, что она содержит 37%
цитозина. Можно ли рассчитать процентное содержание аденина в ней?
42. Если в молекуле ДНК 56% ГЦ пар, каков будет процент А, Г, Ц, и Т
соответственно?
43. В молекуле ДНК 880 Г-нуклеотидов, что составляет 22% от общего
числа нуклеотидов. Определить количество остальных видов нуклеотидов в
этой молекуле. Определите длину данной молекулы.
44. В молекуле ДНК обнаружено 570 адениловых нуклеотидов. Они
составляют 30% всех нуклеотидов в этой молекуле. Определите:
а) число
остальных типов нуклеотидов по отдельности; б) относительную
молекулярную массу этой молекулы; в) длину этой молекулы.
45. Дан фрагмент молекулы ДНК: ГАТАЦАГТААГГТАТ.
Определите длину данной молекулы и процентное содержание в ней
каждого вида нуклеотидов.
Определите соотношение (А+Т)/(Г+Ц) в
молекуле ДНК, соответствующей данному фрагменту.
46. Если вирусная частица имеет двухнитчатую кольцевую молекулу ДНК
размером 200 тысяч пар нуклеотидов, то сколько нуклеотидов находится в
этой молекуле? Сколько полных витков приходится на эту молекулу ДНК?
Сколько атомов фосфора содержится в каждой из нитей ДНК? (400 тыс.; 20
тыс.; 200 тыс.)
47. Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой 69 000, из
них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Сколько содержится
в нуклеотидов по отдельности и какова длина этой ДНК? (А=Т=25; Г=Ц=75;
34 нм)
48. По мнению некоторых ученых, общая длина всех молекул ДНК в ядре
одной половой клетки человека составляет приблизительно 102 см. Сколько
всего пар нуклеотидов содержится в ДНК одной кетки? (3 млрд. пар)
49. РНК, выделенная из ВТМ (вируса табачной мозаики) содержит 20%
цитозина. Можно ли рассчитать процентное содержание аденина в этой
молекуле?
50. Найдите число молекул рибозы и остатков фосфорной кислоты в
молекуле иРНК, в которой оснований урацила 80, гуанина 280, цитозина 280,
аденина 80. Какова длина этой молекулы? (24 480 нм)
51. Докажите верность или неверность следующий утверждений для ДНК:
а) А+Т=Г+Ц; б)А=Г, Ц=Т; в) А/Т=Ц/Г; г)Т/А=Ц/Г; д) А+Г=Ц+Т; е) Г/Ц=1; ж)
А=Т в каждой цепи.
52. Вы провели эксперимент по выделению нуклеиновой кислоты из
бактериофага. Результаты эксперимента показали следующее содержание
нуклеотидов: А – 25%, Т – 33%, Г – 24%, Ц – 18%. Каким образом можно
объяснить эти результаты?
12. Синтетическая РНК имеет только два типа нуклеотидов. При этом она
содержит в 5 раз больше У, чем Ц. Какое возможное число существующих в
этой РНК кодонов? (23=8)
Энергетический и пластический обмен
53. В процессе диссимиляции полному расщеплению подверглось 5 моль
глюкозы. Сколько кислорода для этого понадобилось?
54. В клетке произошел гликолиз (неполное окисление) 10 моль глюкозы.
Сколько молочной кислоты при этом образовалось?
55. В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы, из
которых полному (кислородному) расщеплению подверглись только 2 моль.
Определите, сколько моль молочной кислоты и углекислого газа при этом
образовалось? Сколько моль АТФ синтезировалось? Сколько моль кислорода
следует добавить для полного окисления образовавшейся в данных условиях
молочной кислоты? (10; 12; 86; 30)
56. В результате диссимиляции в клетках образовалось5 моль молочной
кислоты и 27 моль углекислого газа. Определите: сколько моль глюкозы
подверглось неполному расщеплению? Сколько моль глюкозы подверглось
полному окислению? Сколько моль кислорода выделилось? Сколько АТФ
синтезировано? Сколько энергии аккумулировано в клетке? (2,5; 4,5; 0; 1715,
68600)
57. В одном сосуде, содержащем 100г растворенной глюкозы, находятся
хлорелла и инфузория. Сколько глюкозы будет в этом сосуде через 10 минут
на свету, если известно, что продуктивность фотосинтеза – 8 г в минуту, а на
диссимиляцию хлорелла расходует 2 г глюкозы за минуту, а инфузория – 3
грамма? Сколько глюкозы будет в этом сосуде через 10 минут в темноте?
(130г; 50г)
58. Водоросли и инфузории живут вместе в замкнутом сосуде, стоящем на
свету. Инфузории потребляют 0,11 моль глюкозы в неделю, водоросли – 0,12
моль глюкозы в неделю. Суммарная недельная продукция глюкозы
составляет 0,25 моль. Как изменится содержание кислорода в этом сосуде
через неделю? (уменьшится на 0,12 м)
59. Для организма верблюда ежесуточно требуется 2 литра воды. Какое
количество жира должно быть в его горбах, чтобы он мог не пить в течение
6 дней ? (13,2 кг)
60. На сколько будет отличаться молекулярная масса сахарозы от
суммарной массы 1 молекулы глюкозы и 1 фруктозы ? (на 18 единиц)
61. На сколько будет отличаться молекулярная масса 10 аминокислот и
олигопептида, состоящего из 10 аминокислот? (на 162 единицы)