Биологическая химия. Учебно-методическое пособие
.pdf
19.В составе РНК содержится: а) рамноза; б) фруктофураноза;
в) β-D-рибофураноза; г) β-D-галактоза;
д) β-D-2-дезоксирибофураноза.
20.Только в состав РНК (но не ДНК) входит основание:
а) тимин; |
г) гуанин; |
б) цитозин; |
д) аденин. |
в) урацил; |
|
21. Выберите правильные парные сочетания ключевых слов или фрагментов фраз (обозначены буквами А, Б, В, Г, Д) и смысловых завершающих предложений (обозначены буквами а, б, в, г, д).
А) пуриновое основание; |
а) адениловая кислота; |
Б) пиримидиновое основание; |
б) РНК; |
В) нуклеозид; |
в) аденозин; |
Г) нуклеотид; |
г) аденин; |
Д) рибонуклеиновая кислота; |
д) урацил. |
31
ФЕРМЕНТЫ
Вопросы к занятиям
1. Назовите по рациональной номенклатуре ферменты, катализи-
рующие гидролиз: |
|
а) дипептида; |
в) сахарозы; |
б) лактозы; |
г) амилозы. |
2.Какие вещества называют ферментами? Различие в действии ферментов и неорганических катализаторов.
3.Назовите свойства ферментов и факторы, влияющие на ско- рость реакций?
4.Какие существуют теории, объясняющие механизм действия ферментов?
5.Какие активаторы и ингибиторы ферментов известны?
6.Какие существуют способы выделения и очистки ферментов?
7.Каково оптимальное значение рН среды для ферментативной активности? приведите различные примеры.
8.Что представляет собой активный центр ферментов? Что пред- ставляет собой аллостерический центр ферментов? Что представля- ет собой каталитический центр ферментов? Что представляет собой субстратный центр ферментов?
9.Типы ингибирования. Приведите примеры.
10.Каковы оптимальные температурные условия для фермента- тивной активности ферментов?
11.На чем основана классификация ферментов? Какие ферменты относятся к классу оксидоредуктаз, как они подразделяются? Напи- шите примеры катализируемых реакций.
12.Какие ферменты относятся к классу гидролаз? На какие груп- пы они подразделяются? Напишите примеры катализируемых ре- акций.
13.Какие ферменты относятся к классу трансфераз? Как они по- дразделяются? Напишите примеры катализируемых реакций.
14.Какие ферменты относятся к классу лиаз? Как они подразделя- ются? Напишите примеры катализируемых реакций.
15.Какие ферменты относятся к классу изомераз? Как они подра- зделяются? Напишите примеры катализируемых реакций.
32
16.Какие ферменты относятся к классу лигаз? Как они подразде- ляются? Напишите примеры катализируемых реакций.
17.В чем проявляется специфичность действия ферментов? На- пишите примеры катализируемых реакций.
18.В каких единицах измеряется ферментативная активность? Способы определения активности ферментов.
19.Дайте определение удельной активности фермента.
20.Факторы, определяющие активность ферментов. Кинетика ферментативных реакций.
21.Какие ферменты относятся к классу окислительно-восстано- вительных?
22.Назовите коферменты окислительно-восстановительных фер- ментов. Напишите их формулы.
23.Напишите цепь биологического окисления.
24.Сколько АТФ образуется по нормальному и сокращенному пути окисления?
25.Что такое окислительное фосфорилирование?
26.Что такое микросомальное окисление? Напишите цепь.
27.Что такое разобщение дыхания и окислительного фосфорили- рования?
28.Роль фермента сукцинатдегидрогеназы. Напишите цепь.
29.Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены буквами А и Б), приведенные в каждом пункте раздела, и дайте ответ
вформе: А>Б, Б>А; А=Б:
а) скорость гидролиза крахмала в присутствии 10%-й серной кис- лоты при 100 °С;
б) корость гидролиза крахмала в присутствии амилазы при 37 °С. 30. Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены буквами А и Б), приведенные в каждом пункте раздела, и дайте ответ
в форме: А>Б, Б>А; А=Б:
а) каталитическая активность каталазы в реакции разложения пе- роксида водорода;
б) каталитическая активность железа в реакции разложения пе- роксида водорода.
31. Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены буквами А и Б), приведенные в каждом пункте раздела, и дайте ответ в форме: А>Б, Б>А; А=Б:
33
а) температурный оптимум каталитической активности фермен- тов животного происхождения;
б) температурный оптимум каталитической активности фермен- тов растительного происхождения.
32. Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены буквами А и Б), приведенные в каждом пункте раздела, и дайте ответ в форме: А>Б, Б>А; А=Б:
а) оптимальное значение рН среды для пепсина; б) оптимальное значение рН среды для трипсина.
33.Напишите уравнение реакции гидролиза α,D-гликопиранозил, D-фруктофуранозида. Укажите, к какому подклассу относится фер- мент, ускоряющий эту реакцию, и приведите его тривиальное, систе- матическое и историческое названия.
34.Напишите уравнения реакций декарбоксилирования лизина и щавелевоуксусной кислоты и отметьте особенности ферментов, ка- тализирующих данные процессы.
35.Составьте схему превращений, указав ферменты, ускоряющие соответствующие этапы процесса: аспарагин → аспарагиновая кис- лота → фумаровая кислота → яблочная кислота.
36.Представьте в виде схемы реакцию декарбоксилирования пи- ровиноградной кислоты с участием тиаминпирофосфата.
37.НАД при кислотном гидролизе образует аденин, никотинамид, пентозу и фосфорную кислоту в молярном соотношении соответст- венно 1:1:2:2. Напишите уравнение реакции кислотного гидролиза НАД.
38.При обработке НАД пирофосфатазой получаются никотина- мидмононуклеотид и аденин-5-фосфат. Напишите уравнение этой реакции.
39.В результате ферментативного пирофосфоролиза из АТФ и никотинамидмононуклеотида был синтезирован кофермент НАД. Напишите уравнение этой реакции.
40.Фермент лактатдегидрогеназа, в котором коферментом явля- ется НАД, окисляет молочную кислоту в пировиноградную: L-мо-
лочная кислота + НАД → пировиноградная кислота + НАДН2. Напи- шите уравнение этой реакции.
41.Кроме основной функции (перенос электронов от пиридин- динуклеотидов к цитохромам), флавопротеиды способны окислять
34
некоторые субстраты и непосредственно. Так, янтарная кислота окисляется флавопротеидом: янтарная кислота + ФАД → ФАДН + фумаровая кислота. Напишите полное уравнение этой реакции.
42.Напишите название и укажите класс фермента, катализирую- щего реакцию: О-глюкозо-l-фосфат+Н2О → D-глюкоза+ортофосфат.
43.Напишите название и укажите класс фермента, катализиру- ющего реакцию: седогептулозо-7-фосфат+глицеральдегид-3-фос- фат → рибозо-5-фосфат+D-ксилулозо-6-фосфат.
44.Напишите название и укажите класс фермента, катализирую- щего реакцию: L-лизин → кадаверин+СО2.
45.Напишите название и укажите класс фермента, катализирую- щего реакцию: АТФ+гексоза → АДФ+ β-гексозо-6-фосфат.
46.Напишите название и укажите класс фермента, катализирую- щего реакцию: АТФ + D-глюкоза → АДФ + глюкозо-6-фосфат.
47.Написать реакцию, катализируемую ферментом, указать на- звание и шифр фермента. Алкоголь: НАД + оксидоредуктаза.
48.Написать реакцию, катализируемую ферментом, указать на- звание и шифр фермента. L-лактат: НАД + оксидоредуктаза.
49.Написать реакцию, катализируемую ферментом, указать на- звание и шифр фермента. L-малат: НАД + оксидоредуктаза.
50.Написать реакцию, катализируемую ферментом, указать на- звание и шифр фермента. L-аскорбат: кислород оксидоредуктаза.
51.Малатдегидрогеназа катализирует реакцию, которая идет по схеме: яблочная кислота + НАД → щавелевоуксусная кислота + НАДН2. Напишите уравнение этой реакции.
52.Малатдегидрогеназа (декарбоксилирующая) катализирует
реакцию, отраженную схемой: малат + НАД → пируват + СО2 + НАДН2. Напишите уравнение этой реакции.
53.Фермент D-аспартатаминотрансфераза переносит аминогруп- пу: D-аспарагиновая кислота + α-кетоглутаровая → щавелево-уксус- ная + D-аминоглутаровая. Напишите уравнение переноса аминог- руппы.
54.Аденозинкиназа переносит группу, содержащую фосфор, на молекулу аденозина: аденозин + АТФ → АДФ + АМФ. Напишите уравнение этой реакции.
55.Напишите уравнение реакций гидролиза в соответствии со следующей схемой: ацетил-КоА + Н2О → КоА + уксусная кислота.
35
56.При гидролизе пальмитоил-КоА образуется КоА и пальмити- новая кислота. Напишите полное уравнение этой реакции.
57.Фермент уреаза гидролизует мочевину, образуя углекислый газ и аммиак. Напишите уравнение этой реакции.
58.Аргиназа гидролизует L-аргинин: L-аргинин + Н2О → L-орни- тин + мочевина. Напишите уравнение этой реакции.
59.Фермент аргининдезиминаза гидролизует L-аргинин с образо- ванием L-цитруллина и аммиака. Напишите уравнение этой реакции.
60.Ацетоуксусная кислота при воздействии фермента ацетоаце- татдекарбоксилазы декарбоксилируется, образуя ацетон. Напишите уравнение этой реакции.
61.Под влиянием фермента цитратлиазы происходит реакция: цитрат → ацетат + оксалоацетат. Напишите полное уравнение этой реакции.
62.Фермент фумаратгидратаза обусловливает превращение, вы-
ражаемое следующим уравнением: L-малат → фумарат + Н2О. Напи- шите полное уравнение этой реакции.
63.При воздействии фермента цитратдегидратазы от цитрата отщепляется вода и образуется цис-аконитат. Напишите уравнение этой реакции.
64.При участии фосфопируватгидратазы осуществляется прев-
ращение: 2-фосфоглицерат → Н2О+ фосфоэнолпируват. Напишите полное уравнение этой реакции.
65.Под влиянием фермента фосфоглицератфосфомутазы 2-фос- фо-D-глицерат превращается в 3-фосфо-D-глицерат. Напишите схе- му этого превращения.
Задачи
1. Определите удельную активность: а) пируваткиназы (Мr=237000);
б) цитохром-С-редуктазы (Мr=75000);
в) бутирил-КоА-дегидрогеназы (Мr=200 000), исходя из значений их молекулярной активности: 6·108; 1,3·108 и 2·108 соответственно.
2. Относительная молекулярная масса фосфопируваткарбоксила- зы равна 400000. Рассчитайте молекулярную активность фермента, если известно, что его удельная активность составляет 1,2·103 Е.
36
3.Рассчитайте удельную активность карбоангидразы (Мr=30000), гексокиназы дрожжей (Мr=102000) и альдолазы (Мr=160000), зная, что их молекулярная активность равна 0,96·108, 1,7·104 и 4,2·105 со- ответственно.
4.Рассчитайте активность каталитических центров каталазы, лак- татдегидрогеназы и алкогольдегидрогеназы (молекулярная актив- ность их соответственно равна 5·106, 3,7·104 и 2,7·104, если известно, что число их у первых двух ферментов равно четырем, а у последне- го – двум).
5.Определите удельную активность пируваткиназы (Мr=237000), цитохрома с – редуктазы (Мr=75000) и бутирил-КоА-дегидрогеназы (Мr=200000), исходя из значения их молекулярной активности 6·105, 1,3·104 и 2·105 соответственно.
6.Иммобилизованные клетки кишечной палочки сохраняют ак- тивность аспартатаммиаклиазы на 80 % в течение 120 дней. Какова будет к этому сроку примерная суточная производительность реак- тора, если известно, что вначале она составляла 1915 кг 95%-й чисто- ты L-аспарагиновой кислоты?
7.Покажите, что для ферментативной реакции величина Кm чи- сленно равна концентрации субстрата, при которой скорость реак- ции вдвое меньше максимальной.
8.В реакции второго порядка А+В → С в начальный момент концентрация вещества А была равна 5,0 ммоль/л, В – 4,0 ммоль/л. Спустя 1 с концентрация вещества А стала равной 4,0 ммоль/л, В – 3,0 ммоль/л. Каким будет отношение концентраций веществ А и В спустя 3 с?
9.В реакции первого порядка А → В концентрация вещества А
вначальный период была равна 0,50 ммоль/л. Спустя 2 с она стала равной 0,25 ммоль/л. Какой она станет спустя 5 с?
Тестовые задания
1. Сравните и выберите:
а) пепсин; 1) относится к классу гидролаз; б) химотрипсин; 2) гидролизует пептидные связи, образованные
аминогруппой ароматических аминокислот;
37
в) оба; |
3) гидролизует пептидные связи, образован- |
|
ные карбоксильной группой ароматических |
г) ни один. |
аминокислот является экзопептидазой. |
|
|
2. Распад белков идет под действием ферментов: |
|
а) липаза; |
в) гастриксин; |
б) пепсин; |
г) химозин. |
3. Выберите правильное:
а) между активным центром и субстратом имеется комплементар- ностъ;
б) активный центр включает только положительно заряженные радикалы аминокислот;
в) в активный центр входят только металлы.
4. Выберите соединения, которые участвуют о переносе электро- нов от субстрата на кислород, и разместите их так, как они распола- гаются в дыхательной цепи:
а) НАД; |
г) убихинон; |
б) ФАД; |
д) кислород. |
в) цитохром с; 5. Ферменты – это:
а) катализаторы углеводной природы; б) катализаторы белковой природы;
в) катализаторы неорганической природы; г) катализаторы липидной природы.
6.Холоферментом называют: а) надмолекулярный комплекс; б) мультиэнзимный комплекс; в) простой фермент; г) сложный фермент;
д) фермент-субстратный комплекс.
7.В состав кофермента ФМН входит:
а) витамин А; |
г) витамин К; |
б) витамин В6; |
д) витамин В12. |
в) витамин В2; |
|
8. Пантотеновая кислота входит в состав кофермента: |
|
а) НАД; |
г) коэнзима А; |
б) ФАД; |
в) пиридоксальфосфата; |
д) тиаминпирофосфата.
38
9. Клеточные ферменты, локализованные в цитоплазме, проявля- ют максимальную активность при рН близком:
а) 7; |
в) 4-5; |
б) 2–3; |
г) 9–10. |
10. Ферменты, катализирующие синтез биологических молекул с участием АТФ, относятся к классу:
а) трансфераз; |
г) лиаз; |
б) лигаз; |
д) изомераз. |
в) гидролаз; |
|
11. Фрмент, обладающий абсолютной специфичностью к субстрату:
а) химотрипсин; |
г) аргиназа; |
б) папаин; |
д) лизоцим. |
в) уреаза; |
|
12. Оптимум рН, который имеет фермент пепсин:
а) 1,5–2,5; |
г) 8–9; |
б) 4–5; |
д) 10–11. |
в) 6–7;
13. Оптимум рН, который имеет фермент аргиназа:
а) 1,5–2,5; |
г) 8–9; |
б) 4–5; |
д) 10–11. |
в) 6–7; |
|
14. Оптимум рН, который имеет фермент амилаза:
а) 1,5–2; |
г) 3,5–4; |
б) 7–7,5; |
д) 4,5–5 |
в) 8–9; |
|
15.При каждом рН большинство ферментов проявляют макси- мальную активность:
а) кислом, рН 1,5–2; б) щелочном, рН 8–9;
в) близком к нейтральному; г) только при рН 7.
16.Температура, при которой ферменты денатурируют:
а) 0 °С |
в) 20–30 °С; |
б) 80–100 °С; |
г) 30–40 °С. |
17. Температура, которая является оптимальной для действия большинства ферментов:
а) 50–60 °С; |
в) 80–100 °С; |
б) 15–20 °С; |
г) 35–40 °С. |
39
18.Фермент, который обладает стереоспецифичностью: а) альдолаза; б) пируватдегидрогеназа;
в) α-глюкозидаза; г) фумаратгидратаза; д) липаза.
19.Положения, правильно характеризующие активный центр ферментов:
а) это участок, непосредственно взаимодействующий с субстра- том и участвующий в катализе;
б) между активным центром и субстратом имеется комплемен- тарность;
в) активный центр составляет относительно небольшую часть мо- лекулы фермента;
г) В активный центр входят только полярные аминокислоты.
20.Фермент уреаза по международной номенклатуре имеет сис- тематическое название:
а) ациламид – амидогидролаза; б) биотинамид – амидогидролаза; в) карбамид – амидогидролаза;
г) гуанидинацетат – уреогидролаза; д) никотинамид – амидогидролаза.
21.Выберите из нижеследующих утверждений правильные.
а) большинство ферментов проявляет максимальную активность при рН, близком к нейтральному;
б) все ферменты проявляют максимальную активность при рН 7; в) все пептидпептидогидролазы проявляют максимальную актив-
ность при рН 1,5–2,5; г) все липазы проявляют максимальную активность при рН 8–9.
22. Выберите правильные парные сочетания ключевых слов или фрагментов фраз (обозначены буквами А, Б, В, Г, Д) и смысловых
завершающих предложений (обозначены буквами а, б, в, г, д):
А) пепсин; а) специфически ускоряет реакцию раз-
рыва пептидных связей в молекуле белка или пептида, начиная с С-концевой ами- нокислоты;
40