Прыклады рашэння задач: Задачы да раздзела 3

Прыклады рашэння задач

Задачы да раздзела 3

§ 21 ● Колькі грамаў кіслароду неабходна для поўнага акіслення 360 г глюкозы? Якую колькасць АТФ (моль) атрымае арганізм пры такім акісленні?

Рашэнне

1. Знойдзем колькасць глюкозы (моль), якая падверглася поўнаму акісленню:

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

n(С₆Н₁₂О₆) = m : M = 360 г : 180 г/моль = 2 моль.

2. Сумарнае ўраўненне аэробнага дыхання:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ + 38АДФ + 38Н₃РО₄→6СО₂ + 6Н₂О + 38АТФ.

Для поўнага акіслення 1 моль глюкозы неабходна 6 моль кіслароду, пры гэтым арганізм атрымлівае 38 моль АТФ. Такім чынам, для поўнага акіслення 2 моль глюкозы спатрэбіцца 12 моль кіслароду, энергетычны выхад пры гэтым складзі 76 моль АТФ.

3. Разлічым масу кіслароду:

М(О₂) = 16 · 2 = 32 г/моль.

m(О₂) = n · M = 12 моль · 32 г/моль = 384 г.

Адказ: неабходна 384 г кіслароду, арганізм атрымае 76 моль АТФ.

§ 21-1 ● У арганізме чалавека пры інтэнсіўнай мышачнай рабоце было выкарыстана 0,1 моль глюкозы. Пры гэтым поўнаму аэробнаму расшчапленню падверглася толькі 60 % глюкозы, а астатняя частка была расшчэплена падчас браджэння. Якую максімальную колькасць АТФ (моль) змог атрымаць арганізм?

Рашэнне

1. Для поўнага акіслення спатрэбілася: 0,1 моль · 60 % : 100 % = 0,06 моль глюкозы. У ходзе браджэннявыкарыстана: 0,1 моль – 0,06 моль = 0,04 моль глюкозы.

2. Сумарнае ўраўненне аэробнага дыхання:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ + 38АДФ + 38Н₃РО₄→6СО₂ + 6Н₂О + 38АТФ.

Энергетычны выхад поўнага акіслення 1 моль глюкозы складае 38 моль АТФ, значыць, пры поўным акісленні 0,06 моль глюкозы арганізм атрымлівае: 38 · 0,06 = 2,28 моль АТФ.

3. У мышцах чалавека пры дэфіцыце кіслароду працякае малочнакіслае закісанне:

С₆Н₁₂О₆ + 2АДФ + 2Н₃РО₄ → 2С₃Н₆О₃ + 2АТФ.

Пры расшчапленні 1 моль глюкозы да малочнай кіслаты арганізм атрымлівае 2 моль АТФ. Такім чынам, энергетычны выхад расшчаплення 0,04 моль глюкозы складае 0,08 моль АТФ.

4. Знойдзем агульную колькасць АТФ: 2,28 моль + 0,08 моль = 2,36 моль.

Адказ: арганізм змог атрымаць 2,36 моль АТФ.

§ 22-1 ● Колькі вуглякіслага газу (кг) было паглынута раслінамі ў працэсе фотасінтэзу, калі вядома, што імі было сінтэзавана 900 г глюкозы?

Рашэнне

1. Знойдзем колькасць (моль) сінтэзаванай глюкозы:

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

n(С₆Н₁₂О₆) = m : M = 900 г : 180 г/моль = 5 моль.

2. Агульнае ўраўненне фотасінтэзу:

6СО₂ + 6Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + 6О₂.

Для сінтэзу 1 моль глюкозы неабходна 6 моль СО₂. Значыць, для ўтварэння 5 моль глюкозы патрэбна 5 · 6 = 30 моль СО₂.

3. Вызначым масу паглынутага СО₂:

М(СО₂) = 12 + 16 · 2 = 44 г/моль.

m(СО₂) = n · M = 30 моль · 44 г/моль = 1320 г = 1,32 кг.

Адказ: расліны паглынулі 1,32 кг вуглякіслага газу.

§ 23 ● Малекула бялку складаецца з 180 рэшткаў амінакіслот. Якую даўжыню (нм) мае ген, што кадзіруе дадзены бялок? Стартавы кадон і стоп-кадон пры разліках не ўлічвайце.

Рашэнне

1. Вызначым колькасць нуклеатыдаў у адпаведнай мРНК. Кожная амінакіслата кадзіруецца трыплет-спалучэннем з трох нуклеатыдаў. Такім чынам, мРНК утрымлівае 180 трыплетаў або 180 · 3 = 540 нуклеатыдаў. Ва ўмове задачы паказана, што стартавы кадон і стоп-кадон улічваць не трэба, таму мы не прыбаўляем яшчэ 2 трыплеты (6 нуклеатыдаў).

2. Паколькі мРНК змяшчае 540 нуклеатыдаў, адпаведны ген (участак малекулы ДНК) змяшчае 540 пар нуклеатыдаў. Віток двайной спіралі ДНК змяшчае 10 пар нуклеатыдаў і мае даўжыню 3,4 нм, г. зн. адна пара нуклеатыдаў займае ўчастак ДНК даўжынёй 0,34 нм. Такім чынам, участак малекулы ДНК, які змяшчае 540 пар нуклеатыдаў, мае даўжыню: 540 · 0,34 = 183,6 нм.

Адказ: ген мае даўжыню 183,6 нм.

§ 24-1 ● Устанавіце паслядоўнасць антыкадонаў тРНК, што ўдзельнічаюць у сінтэзе пептыду, калі адпаведны ланцуг малекулы ДНК, які не транскрыбіруецца, змяшчае паслядоўнасць нуклеатыдаў Ц А Т Ц Ц Т А Т Г Ц Т Ц Т А Г. З дапамогай табліцы генетычнага кода вызначыце паслядоўнасць амінакіслотных астаткаў дадзенага пептыду.

Рашэнне

1. Па прынцыпе камплементарнасці ўстановім паслядоўнасць нуклеатыдаў ланцуга ДНК, які транскрыбіруецца, і адпаведнай мРНК (улічваючы, што ў малекуле РНК замест тыміну змяшчаецца ўрацыл). Затым з дапамогай табліцы генетычнага кода вызначым структуру закадзіраванага пептыду.

Ланцуг ДНК, які не транскрыбіруецца:	Ц А Т	Ц Ц Т	А Т Г	Ц Т Ц	Т А Г
Ланцуг ДНК, які транскрыбіруецца:	Г Т А	Г Г А	Т А Ц	Г А Г	А Т Ц
мРНК (іРНК):	Ц А У	Ц Ц У	А У Г	Ц У Ц	У А Г
Пептыд:	Гіс—–Пра—–Мет—–Лей				стоп

2. Запішам антыкадоны адпаведных тРНК. Пры гэтым не забываем, што малекул тРНК, антыкадоны якіх адпавядалі б стоп-кадонам, не існуе.

Антыкадоны тРНК:

Г У А

Г Г А

У А Ц

Г А Г

–

Адказ: паслядоўнасць антыкадонаў тРНК: Г У А, Г Г А, У А Ц, Г А Г.

Паслядоўнасць амінакіслотных астаткаў пептыду: Гіс—–Пра—–Мет—–Лей.