Примеры решения задач: Задачи к главе 1

Примеры решения задач

Задачи к главе 1

§ 3 ● В лаборатории синтезировали трипептид, в состав которого вошли остатки одной и той же аминокислоты. Определите молекулярную массу использованной аминокислоты, если молекулярная масса трипептида равна 405.

Решение

1. Трипептид образован тремя аминокислотными остатками, следовательно, он содержит две пептидные связи. При образовании каждой из них выделилась молекула воды:

3 аминокислоты → трипептид + 2H₂O.

Суммарная молекулярная масса продуктов реакции составляет:

M(трипептида) + M(2H₂O) = 405 + 2 · 18 = 441.

2. Согласно закону сохранения массы суммарная молекулярная масса исходных веществ (трех одинаковых молекул аминокислот) также равна 441. Значит, молекулярная масса использованной аминокислоты равна:

М(аминокислоты) = 441 : 3 = 147.

Ответ: молекулярная масса использованной аминокислоты равна 147.

§ 5 ● В организме полному окислению при участии кислорода подверглось 72 г глюкозы. Определите массу (г) образовавшейся воды. Сколько энергии (кДж) высвободилось, если при окислении 1 г глюкозы выделяется 17,6 кДж?

Решение

1. Запишем уравнение полного окисления глюкозы под действием кислорода:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ → 6СО₂ + 6Н₂О.

2. Найдем количество (моль) использованной глюкозы:

М(С₆Н₁₂О₆) = 12 · 6 + 1 · 12 + 16 · 6 = 180 г/моль.

n(С₆Н₁₂О₆) = m : M = 72 г : 180 г/моль = 0,4 моль.

3. Определим массу образовавшейся воды. При окислении 1 моль глюкозы образуется 6 моль воды. Значит, при окислении 0,4 моль глюкозы образовалось 6 · 0,4 = 2,4 моль воды.

М(Н₂О) = 18 г/моль.

m(Н₂О) = n · M = 2,4 моль · 18 г/моль = 43,2 г.

4. Рассчитаем количество высвободившейся энергии. При окислении 1 г глюкозы выделяется 17,6 кДж. Следовательно, при окислении 72 г глюкозы высвободилось: 72 · 17,6 кДж = 1267,2 кДж.

Ответ: масса воды равна 43,2 г, высвободилось 1267,2 кДж энергии.

§ 7 ● Участок одной из цепей молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: АГГТЦААЦТ. Определите нуклеотидную последовательность участка второй цепи ДНК, комплементарного данному.

Решение

В молекуле ДНК аденин комплементарен тимину, а гуанин — цитозину. Значит, комплементарный участок имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТЦЦАГТТГА.

Ответ: нуклеотидная последовательность комплементарного участка: ТЦЦАГТТГА.

● Фрагмент молекулы ДНК (двойной спирали) имеет длину 68 нм и содержит 120 адениловых нуклеотидов (А). Рассчитайте процентное содержание всех типов нуклеотидов, входящих в состав данного фрагмента ДНК.

Решение

1. Найдем общее количество нуклеотидов в данном фрагменте ДНК. Один виток двойной спирали ДНК содержит 10 пар нуклеотидов и имеет длину 3,4 нм. Следовательно, одна пара нуклеотидов занимает участок ДНК длиной 0,34 нм. Значит, данный фрагмент содержит: 68 : 0,34 = 200 пар нуклеотидов = 400 нуклеотидов.

2. Процентное содержание адениловых нуклеотидов в этом фрагменте равно: А = 120 : 400 · 100 % = 30 %. Согласно правилу Чаргаффа в молекуле ДНК А = Т, Г = Ц. Следовательно, А = Т = 30 %. На остальные нуклеотиды (Г и Ц) приходится: 100 % – 30 % – 30 % = 40 %. Г = Ц = 40 % : 2 = 20 %.

Ответ: А = 30 %, Т = 30 %, Г = 20 %, Ц = 20 %.