Сборник задач по общей биологии

для учащихся 10–11 классов

составители: И.В. Богачева, И.Р. Клевец

В сборнике приводятся задачи по биохимии, молекулярной биологии, генетике и экологии, соответствующие программе по общей биологии для 11-летнего срока обучения (2009 г.). Рекомендуется учащимся общеобразовательных учреждений, учителям.

Глава 1. Молекулярная биология

В данный раздел включены расчетные задачи по молекулярной биологии и биоорганической химии, для решения которых нужно знать строение и свойства углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот, механизмы внутриклеточных процессов: репликации ДНК, биосинтеза белка, фотосинтеза, дыхания. Решение каждой задачи следует начинать с анализа условия, придерживаясь схемы:

• что известно из условия,

• что требуется определить,

• какие связи между данными в условии задачи,

• нужны ли дополнительные сведения, где и как их найти.

Для решения задач данного раздела привлекаются умения, полученные в процессе изучения биологии, математики, физики, химии. Оформление таких задач предполагается в виде кратких записей или схем, по указанию учителя. В некоторых случаях нужны текстовые пояснения, комментарии к решению задач или описание хода логических рассуждений.

1. Строение и свойства углеводов, липидов

При окислении 1 г углевода и белка выделяется 17,6 кДж энергии, при окислении 1 г липидов выделяется 38,9 кДж энергии.

1. Молекулярная формула глюкозы С₆Н₁₂О₆. Какова молекулярная формула полимера, образованного соединением 10 молекул глюкозы путем поликонденсации?

2. Сколько молекул воды выделиться в процессе поликонденсации при образовании полимера из 25 молекул глюкозы?

3. Сколько молекул воды необходимо затратить для гидролиза молекулы крахмала, состоящей из 120 остатков глюкозы?

4. Какова молярная масса полисахарида, состоящего из 110 остатков глюкозы?

5. Какова молярная масса сахарозы?

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?

7. Сколько граммов чистой глюкозы необходимо употребить, чтобы компенсировать затраты энергии, затраченной за 3 часа езды на велосипеде?

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 500 г этого липида?

13. Какое количество молекул водорода необходимо для полного насыщения 100 г 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? (Механическая работа вычисляется по формуле).