BÀI TẬP Bồi dưỡng học sinh giỏi PHẦN HÓA SINH

BÀI TẬP PHẦN HÓA SINH Câu 1: Đường phân trình thiết yếu đối vợi thể sống Hình mơ tả phản ứng đường phần Các số hình (1-10) biểu diễn enzyme xúc tác cho phản ứng Hãy xếp nhóm enzyme vào “kiểu enzyme” liệt kê điền số phản ứng vào thích hợp Lưu ý số kiểu enzyme khơng có O H OH OH ATP H OH OH CH2OPO32- O OH OH OH ADP CH2OH O OH OH OH O H CH2OPO32- CH2OPO32- CH2OPO32- CH2OH H OH ADP ATP OH OH OH CH2OPO32C O CH2 OH - - O C O O OPO33- C O HC OPO32- HC OH H2O Pi C HC OH CH2OPO32- OO C 10 C OPO32ATP CH2 NADH + H+ NAD+ O CH2OH OC OPO32- ADP CH2OPO32- CH2OH CH O HC ATP C ADP O O CH3 Kiểu enzyme: A Oxidoreductase B Transferase C Hydrolase D Lyase E Isomerase F Ligase Một mẫu tế bào nuôi cấy môi trường sục khí oxy, sau chuyển nhanh sang điều kiện thiếu oxy Nồng độ ba hợp chất quan trọng q trình chuyển hóa đường glucose đo sau loại bỏ oxy (thời điểm kí hiệu 0) biểu diễn sơ đồ đây: Hãy ghép đường cong đồ thị (1, 3) cho phù hợp với chất chuyển hóa có nồng độ thay đổi Các chất chuyển hóa A Glucose-6-phosphate 76 Bài tập phần hóa sinh B Lactate C Fructose-1,6-bisphosphate Hướng dẫn giải Việc bạn đọc muốn trả lời câu hỏi này, bạn phải hiểu đặc điểm xúc tác kiểu enzyme: A Oxidoreductase: xúc tác cho phản ứng oxy hóa – khử (vận chuyển điện tử, ion hydride nguyên tử H) B Transferase: xúc tác cho phản ứng chuyển vị nhóm từ phân tử đến phân tử khác C Hydrolase: xúc tác phản ứng thủy phân (cũng phản ứng vận chuyển nhóm chức năng) D Lyase: xúc tác cho phản ứng thêm nhóm vào nối đôi, tạo thành nối đôi cách loại nhóm E Isomerase: xúc tác cho phản ứng đồng phân hóa, chuyển vị nhóm nội phân tử tạo thành dạng đồng phân F Ligase: xúc tác cho phản ứng tạo thành liên kết C-C; C-O; C-S C-N phản ứng ngưng tụ, kèm theo phản ứng cắt đứt liên kết giàu lượng nucleoside triphosphate, thường dấu hiệu nhận biết kiểu enzyme với lyase có xuất ATP Kết thu A B 1, 3, 5, 7, 10 C D 4, E 2, 5, F chất chuyển hóa chu trình ? – vị trí ? – chất sản phẩm chất ? – diễn điều kiện ? Khi bạn trả lời câu hỏi chắn bạn hoàn thành tuyệt đối câu hỏi Và tất nhiên, lactate sản phẩm q trình yếm khí khơng có oxy nên lượng lactate tăng nhẹ (do đo lập tức) Hai chất lại sản phẩm trung gian trình đường phân, glucose-6-phosphate qua phản ứng tạo frutocse-6-phosphate nên lượng glucose-6-phosphate thấp B C A Câu 2: a Phân biệt chế hoạt động chất ức chế enzyme phục hồi cách nhận biết chế dựa vào động học enzyme b Hoạt tính protein cấu trúc khơng gian định, cấu trúc khơng gian trình tự acid amin (cấu trúc bậc 1) quy định Bằng kỹ thuật di truyền, người ta tạo phân tử protein đơn phân có trình tự acid giống hệt ngược chiều (từ đầu N đến dầu C ) Hai phân tử protein có cấu trúc khơng gian hoạt tính giống khơng ? Tại ? Hướng dẫn giải a Ba chế hoạt động chất ức chế enzyme phục hồi cách nhận biết: 77 Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa – sinh tế bào - Ức chế cạnh tranh: Chất ức chế liên kết vào trung tâm hoạt động enzyme (cạnh tranh với chất) Nhận biết: Km tăng (ái lực giảm) Vmax không đổi - Ức chế không cạnh tranh: Chất ức chế liên kết phức hợp enzyme chất (không phải enzyme tự do) vị trí khác trung tâm hoạt động ảnh hưởng đến đến trung tâm hoạt động dẫn đến giảm hoạt tính xúc tác enzyme Nhận biết Km không thay đổi Vmax giảm - Ức chế kiểu hỗn hợp: Chất ức chế đồng thời liên kết vào trung tâm hoạt động vị trí khác (enzyme tự phức hợp enzyme – chất) Nhận biết: đồng thời Km tăng (hoặc lực giảm) Vmax giảm Khơng Vì liên kết peptide có tính phân cực từ đầu N đến đầu C hai chuỗi polipeptide dù có trình tự giống ngược chiều có gốc R hướng phía khác có cấu trúc bậc 2, hoàn toàn khác nhau, dẫn đến nhiều khả dẫn đến hoạt tính protein nhiều khả bị thay đổi Câu 3: Các enzyme ligaza (1 – 6) xúc tác hình thành liên kết phân tử (từ I đến IV) Loại enzyme DNA ligase Enzyme tạo phức magie Enzyme tổng hợp acetyl-CoA Enzyme nối acid amin – tARN Enzyme chuyển nhóm carboxyl pyruvate Enzyme tổng hợp glutathione Loại liên kết hóa học I Liên kết carbon – oxy II Liên két carbon – lưu huỳnh III Liên kết carbon – nito IV Liên kết carbon – carbon V Liên kết este phostpho VI Liên kết nito – kim loại Có phản ứng xúc tác enzyme nêu đây: ATP A ADP + Pi χ− L-glutamyl-L-cysterin + glycine glutathione Ser ATP B Ser + ATP C AMP + PPi ADP + Pi 2+ Protoporphyrin IX + Mg Mg-protoporphyrin IX H2 O 2H+ D OH O P Pyruvate P O - O ADP + Pi Acetate + CoA ATP F O O- ATP E O O O Acetyl-CoA ADP + Pi Oxaloacetate CO2 78 Bài tập phần hóa sinh Hãy kết cặp loại enzyme (1 tới 6) với phản ứng enzyme tương ứng hình (A tới F) phù hợp với loại liên kết cộng hóa trị (I tới VI) Hướng dẫn giải Tiếp tục câu hỏi enzyme Câu hỏi hay đòi hỏi bạn phải tỉnh táo quan sát loại trừ bạn chuyên gia hóa sinh Hãy từ A C E D F B I II III IV V VI Loại enzim Phản ứng B E A F D C Câu 4: Tốc độ phản ứng từ chế S thành sản phẩm P enzyme E xúc tác xác định điều kiện có lượng nhỏ sản phẩm phản ứng tạo Số liệu thu sau: Nồng độ chất S (µM) Tốc độ phản ứng (µM/phút) 0,08 0,15 0,12 0,21 0,54 0,70 1,23 1,10 1,82 1,30 2,72 1,50 4,94 1,70 10,00 1,80 a Hãy vẽ đồ thị biểu diễn kết thí nghiệm nêu tính giá trị tương đối KM Vmax dựa theo phương trình Mechaelis-Menten: v = Vmax [S] /( [S] + KM ).Trong v tốc độ phản ứng, Vmax tốc độ phản ứng tối đa, [S] nồng độ chất, KM số MechaelisMenten b Tại phải xác định tốc độ phản ứng điều kiện có lượng nhỏ sản phẩm phản ứng tạo ? c Giả sử enzyme E sau phosphoryl hóa (Ep) có giá trị KM tăng gấp lần Vmax khơng thay đổi Phản ứng phosphoryl hóa có ảnh hưởng enzyme E ? Giải thích d Hãy vẽ đồ thị so sánh phản ứng enzyme phosphoryl hóa Ep với enzyme ban đầu theo phương trình Lineweaver-Burk: 1/v = (KM /Vmax)(1/[S])+1/ Vmax Theo đồ thị LineweaverBurk, phosphoryl hóa, giá trị KM enzyme E bao nhiêu? Hướng dẫn giải a Vẽ đồ thị tương tự hình (dạng hypecbol): 79 Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa – sinh tế bào Từ đồ thị, tính giá trị tương đối Vmax ≈ 2µM/ phút KM ≈ 1µM a Vì điều kiện có lượng nhỏ sản phẩm phản ứng tạo xác định tốc độ phản ứng theo lý thuyết động học enzyme Lượng sản phẩm hình thành nhỏ chứng tỏ lượng chất tích lũy sản phẩm diễn chậm Do vậy, tốc độ phản ứng đo không thấp lý thuyết phản ánh gần lý thuyết động học enzyme b Hoạt tính enzyme E bị giảm, dẫn đến nồng độ chế phải tăng lên để đạt ( KM tăng lên) Sự phosphoryl hóa làm thay đổi cấu dạng phân tử enzyme gốc phosphate mang điện tích âm hấp dẫn nhóm acid amin mang điện tích dương, dẫn đến thay đổi hoạt tính enzyme Sự phosphate hóa ảnh hưởng đến cấu trúc trung tâm hoạt động enzyme, làm giảm khả kết hợp với chất c Từ số liệu cho, tính tốn giá trị 1/[S] 1/v vẽ đồ thị biểu diễn phản ứng enzyme Ep enzyme Nồng độ chất S (µM) 1/[S] Tốc độ phản ứng (µM/phút) 1/v 0,08 12,5 0,15 6,7 0,12 0,54 1,23 1,82 2,72 4,94 10,00 8,3 1,85 0,81 0,56 0,37 0,2 0,1 0,21 0,70 1,10 1,30 1,50 1,70 1,80 4,8 1,4 0,91 0,77 0,67 0,59 0,56 Từ phương trình Lineweaver-Burk, tính KM enzyme ban đầu = 0,99µM KM enzyme bị phosphoryl hóa = 2,97µM Câu 5: Enzyme A tham gia vào giải độc ammoniac Ở gà, enzyme vận chuyển đến ty thể, người, E enzyme nzyme định vị tế bào chất Để vận chuyển tới ty thể, enzyme A phải mang đoạn peptide tín hiệu tồn dạng xoắn alpha lưỡng cực Trong acid amin tích điện dương nằm phía, cịn acid amin kị nước acid amin khác nằm phía đối diện 80 Bài tập phần hóa sinh Dựa vào mơ hình vịng quay xoắn (hình 1) trình tự đầu amin (-NH2): trình tự trình tự (hình 2) enzyme A gà người, cho biết: a Trong trình tự này, trình tự gà trình tự người? Giải thích b Nếu có lượng lớn enzyme A có ảnh hưởng đến vận chuyển protein khác vào ty thể khơng? Giải thích c Khi vận chuyển enzyme A vào ty thể, có cần protein vận chuyển qua màng ngồi ty thể khơng? Tại sao? Hướng dẫn giải a Kết xây dựng mô hình vịng quay xoắn trình tự đầu amin (hình đây) cho thấy trình tự tạo mơ hình vịng quay xoắn lưỡng cực với phía tích điện dương rõ nét Trong trình tự tạo vịng quay xoắn với tính lưỡng cực hơn, mang điện tích dương Do vậy, trình tự người trình tự gà b Có Vì enzyme A mang peptide tín hiệu cạnh tranh với protein khác ty thể, đồng thời có số lượng lớn nên làm giảm làm ngừng trình vận chuyển protein khác vào ty thể c Có Vì enzyme A mã hóa nhân mang peptide tín hiệu nên cần có protein vận chuyển nhận biết đoạn peptide tín hiệu, chuyển trình tự tín hiệu vào khe gian màng chuyển enzyme qua màng ngồi ty thể Câu 6: Tính mẫn cảm enzyme chất ức chế khác nghiên cứu Tốc độ hình thành sản phẩm xác định nồng độ chất khác nồng độ enzyme 10nM Tốc độ ban đầu vi (tại thời điểm = giây) tính tốn làm tham chiếu lập đồ thị hàm nồng độ chất có mặt vắng mặt hai chất ức chế khác 81 Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa – sinh tế bào Hãy xác định câu sau Đúng hay Sai giải thích cho chọn bạn A Khi khơng có chất ức chế nào, số KM (hằng số Michaelis) enzyme 0,15 µM B Ảnh hưởng chất ức chế phục hồi phần cách bổ sung thêm chất C Chất ức chế làm giảm tốc độ tối đa (Vmax ) enzyme Hướng dẫn giải A Dựa vào đồ thị, Vmax đạt 0.3 µM/s Giá trị Km nằm trục hoành tương ứng với Vmax/2 (0.15 µM/s) Chiếu xuống ta Km 0.5 µM B Ta thấy trường hợp có chất ức chế 1, tốc độ sản phẩm đạt giá trị max Tuy nhiên, giá trị max lại tương ứng với nồng độ chất sử dụng nhiều (10µM) Điều chứng tỏ, lượng chất tăng cường cạnh tranh với chất ức chế làm giảm tác dụng chất ức chế nên việc bổ sung thêm chất cách để tăng cường phản ứng tạo sản phẩm việc xúc tác enzyme hợp lí C Đúng Chúng ta thấy rõ hình Vmax chất ức chế đạt 0,13-0,15 Câu 7: Ở hình đây, chữ ô vuông đại diện cho mô quan thể a b Glucose Acid béo Lactate Glucose c Acid béo d Glycerol Acid béo e Hãy ghi chữ tương ứng với mô quan Mô quan Não Gan Cơ tim Cơ xương Mô mỡ Chữ Hướng dẫn giải Với kiểu câu hỏi này, giải theo hướng gỡ nút thắt Bắt đầu đơn giản theo thứ tự đây: C: ta thấy hầu hết hợp chất hữu qua để tái tạo, phân phối đến toàn thể gan lựa chọn tối ưu 82 Bài tập phần hóa sinh A: lúc ta thấy xuất lactate (nên nhớ lactate phần lớn xảy tế bào cơ), lượng lactate mà nhiều xảy toan (pH acid) tim xương D: nơi dự trữ lượng acid béo glycocerol cung cấp cho gan mô mỡ E B: tất nhiên não hầu hết không dùng chất béo để cung cấp lượng lượng oxy đầu tư lớn Mô quan Não Gan Cơ tim Cơ xương Mô mỡ Chữ b c e a d Câu 8: Khi E.coli nuôi môi trường chứa hỗn hợp glucose lactose Đồ thị cho thấy kiểu biểu mRNA lac tế bào E.coli kiểu dại kiểu đột biến sau lactose bổ sung vào môi trường cạn kiệt glucose Hãy thể đột biến đây, thể đột biến thể đột biến khơng thể có kiểu biểu giống độ biến đồ cách đánh dấu ( ) I Thể đột biến E.coli khả biểu protein ức chế II Thể đột biến E.coli mà protein ức chế có khả liên kết vào trình tự huy (vùng O) khơng có khả liên kết với lactose III Thể đột biến E.coli mà promoter bị đột biến dẫn đến protein ức chế khơng cịn khả liên kết vào IV Thể đột biến E.coli mà RNA polymerase khơng có khả liên kết vào trình tự khởi đầu phiên mã (promoter) operon lac Hướng dẫn giải Câu hỏi mang tính chất giống với nội dung ôn thi Đại Học - Nhiệm vụ bạn phải biết chất lactose khơng có khả phân tích tốt kiện hình ảnh - Ta thấy bổ sung lactose, kiểu dại (kiểu bình thường) có tốc độ biểu nhanh cho thấy trình phiên mã diễn với tốc độ cao Như lactose nguyên nhân kích thích hoạt động phiên mã – cách ? Kiểu đột biến khơng có thay đổi – có thay đổi cấu trúc hệ gen chủng ? 83 Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa – sinh tế bào - Việc suy loại quan trọng câu hỏi Đầu tiên, thể đột biến – việc khả biểu protein ức chế tăng cường sản phẩm nên ta thấy điều - Việc liên kết vào vùng O tính cảm ứng với lactose nguyên nhân làm cho sản phẩm không tạo Như lactose bổ sung cảm ứng với protein ức chế nhằm ngăn chặn liên kết protein với vùng O - Protein ức chế khơng thể liên kết vào vùng P vùng P có chức điểm nhận biết cho khởi đầu phiên mã - Hồn tồn hợp lí vùng P vùng khởi động phiên mã, khơng trải qua bước khơng đến bước Thể đột biến I Có thể Khơng thể II III IV Câu 9: Bảng liệt kê cấu trúc hóa học, pK1, pK2 pKR số acid amin Hãy xác định dạng (ion hóa hay trung hòa điện) phân tử gồm acid amin, kí hiệu từ A tới C, độ pH 1, pH pH 12, cách tính độ tích điện thực (net charge) tương ứng phân tử độ pH (làm tròn số nguyên; nhớ viết dấu âm/dương cho phù hợp) viết kết tính vào tương ứng Độ pH đệm điện di phù hợp để phân tách ba chuỗi peptit này? Chỉ độ pH thích hợp cách đánh dấu ü vào ô tương ứng đánh dấu û vào ô cịn lại 84 Bài tập phần hóa sinh Hướng dẫn giải - Đối với câu hỏi – hay lạ học sinh Các bạn phải hiểu muốn tính điện tích thực pH1 phải biết điểm đẳng điện (pI) peptide - Cơ sở việc xác định pI dựa vào nhóm tích điện acid amin Chẳng hạn: R O O OH HO NH2 -COO- NH3+ Đây nhóm tích điện acid amin, chúng trạng thái tích điện (NH3+ hay –COO-) Vậy chuỗi peptide gồm nhiều acid amin, có hai nhóm NH3+ –COO- mang điện tích nhóm R ( nhóm thực liên kết –CO-NH- nên khơng mang điện tích) pI > pHx = +1 pI < pHx = -1 pI = pHx = Ví dụ Asp-Ala-Glu-Asp-Gly-Ser-Ser - Nhìn vào ta thấy Ser- Ser-Gly- acid amin thuộc nhóm khơng tích điện - Asp-Glu-Asp- Các nhóm tích điện NH3+ (pK Ser) chuỗi bên Asp; Glu NH -COOR (NH3+) R (-COO-) pH=1 pH=7 pH=12 + Asp 9.9 1.99 3.9 +1 -1 Ala 9.87 2.35 -NH2 Asp); -COO- (pK α-COOH Glu 9.47 2.1 Asp 9.9 1.99 4.07 -1 -1 3.9 -1 -1 Gly 9.78 2.35 Ser 9.21 2.19 Ser 9.21 2.19 -1 -1 Ở pH = 1, H+ dư thừa hình thành liên kết với –COO- -COOH, lúc khơng tích điện, pH = 12 OH- dư thừa liên kết với –NH3+ - Làm tương tự ta có kết Điện tích thực pH Peptit acid amin Peptide A Asp-Ala-Glu-Asp-Gly-Ser-Ser Peptide B Gly-Lys-Asp-Ala-Ala-Ser-Gly Peptide C Ser-Lys-Ser-Lys-Gly-Asp-Ala +1 85 Điện tích Điện tích thực pH thực pH 12 -3 -4 +2 -2 +3 +1 -2 Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa – sinh tế bào Điện di kỹ thuật di truyền dựa nguyên tắc phân tích khối lượng kích thước chuỗi phân tử chạy điện di từ chiều điện cực ( từ + đến - ) Việc chọn pH phù hợp để chạy điện di nhiệm vụ quan trọng nhằm xác định khoảng pH peptide cần nghiên cứu Ở đây, dựa vào kết thu ta thấy pH = khoảng giá trị trung bình pH=1 pH=12 nên chọn pH =7 điều hiển nhiên để thu kết tốt pH pH pH 12 x x Câu 10: Bilirubin sản phẩm phân hủy tạo từ q trình dị hóa nhân heme đưa đến gan, liên kết với hai phân tử acid glucuronic nhờ enzyme UGT (xem hình dưới) Bilirubin liên kết sau tiết vào ruột non thành phần dịch mật N O N N N HO OO + OH O HO O HO OH OH N N O UGT N N O O HO O HO OH OH O OO O OH O O HO O OH OH OH a Dựa vào cấu trúc bilirubin dạng liên kết giải thích chúng dễ dàng vận chuyển vào ruột non bilirubin phân tử kỵ nước ? b Một khối u làm tắc đoạn ống dẫn mật sát với ruột non làm giảm hàm lượng bilirubin liên kết máu Giải thích cho tượng ? c Nguyên nhân bệnh nhân mắc bệnh Morbus Meulengracht đột biến điểm làm UGT không hoạt động bình thường dẫn đến lượng bilirubin túi mật cao gây vàng da Đề xuất giải thích cho triệu chứng ? d Sốt rét bệnh truyền nhiễm phổ biến nhất, vấn đề nghiêm trọng sức khỏe cộng đồng Bệnh gây ký sinh trùng Plasmodium falciparum  Giải thích tạo bị nhiễm trùng sốt rét hàm lượng bilirubin liên kết máu cao ? Hướng dẫn giải a Vì acid glucuronic phân tử ưa nước, bilirubin phân tử kỵ nước khơng hịa tan nước Kết hợp với acid glucuronic làm tăng độ hòa tan nước cách hình thành liên kết hydro qua nhóm –OH linh động b Vì bilirubin phân tử tích tụ ống mật Chúng đưa vào máu thông qua ruột non Khi khối u làm tắc đoạn ống dẫn mật sát với ruột non làm cho lượng bilirubin tích tụ mật cao liên kết máu giảm c Nếu UGT khơng hoạt động bình thường (như bệnh nhân mắc bệnh Morbus Meulengracht), liên kết bilirubin giảm mức bilirubin không liên kết tăng lên, chúng giữ túi mật nhiều gây nên triệu chứng vàng da 86 Bài tập phần hóa sinh d Vì thời điểm đó, hồng cầu vỡ ký sinh trùng đẻ con, dẫn đến giải phóng hemoglobin, làm tăng mức bilirubin máu liên hợp Câu 11: Hình minh họa phần đường shikimate, phần đường tổng hợp acid amin vòng thơm vi khuẩn O COO- COO- COO- HO a OH b X OH O HO OH OH + NADPH + H OH OH + NADP Y c COO- 2-O P Z 2-O P PO43- d O - COO OH COO- COO- 2-O P OH OH Hãy phát biểu hay sai giải thích cho lựa chọn bạn a Nêu tên chất X, Y phản ứng a, c b Trong phản ứng b, liệu có phải chất bị khử khơng ? c Phản ứng d phản ứng phosphorylase hay phosphoryl hóa Giải thích cho câu trả lời bạn ? Hướng dẫn giải a H2O ta thấy nhóm –OH tách từ sản phẩm Y ATP ta thấy có gốc phosphate gắn vào sản phẩm b Đúng phản ứng NADH + H+ đặc trưng cho phản ứng oxy hóa khử xúc tác enzyme dehydrogenase c Vì gốc phosphate loại từ chất thứ hai gắn vào Đây trình phosphatase Câu 12: Khi ty thể dạng tinh hoà vào dung dịch đệm chứa ADP, Pi, chất bị oxy hố, ba q trình sau xảy dễ dàng đo được: Cơ chất bị oxy hố; O2 tiêu thụ; ATP tổng hợp Cyanua (CN- ) chất ức chế vận chuyển điện tử đến O2 Oligomycin ức chế enzyme ATP synthase cách tương tác với tiểu đơn vị F 2,4-dinitrophenol (DNP) khuếch tán dễ dàng qua màng ty thể giải phóng proton vào chất nền, làm giảm chênh lệch nồng độ H (gradient proton) A ADP + Pi B y z ADP + Pi Succinate x t t 87 Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa – sinh tế bào Sự tiêu thụ oxy tổng hợp ATP ty thể Đường kẻ liền biểu diễn lượng oxy tiêu thụ đường nét đứt lượng ATP tổng hợp Hãy xác định câu sau Đúng hay Sai giải thích cho chọn bạn A x chất bị oxy hố B y oligomycin CNC z DNP D Nếu z hỗn hợp oligomycin DNP, tổng hợp ATP không giảm Hướng dẫn giải A Đúng giai đoạn đầu, tiêu thụ O2 tổng hợp ATP chưa diễn tức lúc chất vận chuyển electron đến phức hệ Khi x tác động, chất bị oxy cung cấp electron đến O2 chênh lệch H+ tăng cường tổng hợp ATP B Đúng ta thấy giai đoạn tác động y lượng ATP tổng hợp tiêu thụ O2 bị đình trệ Trong oligomycin ức chế enzyme ATP synthase cách tương tác với tiểu đơn vị F tổng hợp ATP giảm Cyanua (CN- ) chất ức chế vận chuyển điện tử đến O2 O2 không tiêu thụ C Đúng đích tác động DNP giảm chênh lệch proton H+ nên tổng hợp ATP giảm khơng tác động đến q trình tiêu thụ O2 D Sai z tác nhân hướng đến việc ngăn cản tổng hợp ATP thông qua ức chế enzyme chênh lệch proton H+ Câu 13: Poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) chất dự trữ tích lũy nhiều loài vi khuẩn, thường điều kiện sinh trưởng thiếu chất dinh dưỡng oxy, nito, phosphate, lưu huỳnh magie mơi trường có dư thừa cacbon Hình cho biết đường tổng hợp PHB từ acetyl-CoA Ralstonia eutropha, điều hòa theo chế ức chế phản hồi (feedback inhibition) Ngoài ra, acetyl-CoA vào chu trình acid citric β-Ketothilase Glucose Acetyl CoA Acetoacyl CoA - reductase D-β-hydroxylbutyryl Acetoacyl CoA CoA HSCoA NADPH + Acid Citric cycle H+ NADP+ : Citrate synthase Con đường tổng hợp PHB 88 PHB synthase Poly (3-hydroxylbutyrate) PHB Bài tập phần hóa sinh Hãy xác định câu sau Đúng hay Sai giải thích cho chọn bạn A Sự tăng hoạt tính enzyme citrate synthase làm giảm q trình tổng hợp PHB B Khi nồng độ HSCoA ngoại bào cao, tốc độ tổng hợp PHB tăng lên C Khi tốc độ tổng hợp PHB tăng, tốc độ sinh trưởng tế bào Ralstonia eutropha tăng lên D Sự tổng hợp PHB kích thích tỷ lệ (NADPH+ H )/NADP Hướng dẫn giải Enzyme beta - ketothiolase bị ức chế mạnh CoA có Km tương acetyl-CoA (0.5mM) Hỗn hợp citrate synthase có lực cao nhiều acetyl-CoA (Km 0.07 mM) bị ức chế đáng kể NADH/NADPH Trong trình tăng trưởng, beta-ketothiolase gần bị ức chế hoàn toàn CoA, acetyl-CoA chủ yếu chuyển hóa citrate synthase https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9082918 A Đúng enzyme citrate synthase tăng hoạt tính, xúc tác phản ứng acetyl-CoA thực chu trình acid citric B Sai HSCoA ngoại bào cao ức chế hoạt động enzyme beta-ketothiolase C Sai tốc độ sinh trưởng phụ thuộc vào việc tạo lượng cung cấp cho hoạt động sống tế bào, hay nói cách khác tăng cường chu trình acid citric Trong PHB sản phẩm chuyển hóa acetyl CoA thành thể ketone sau vận chuyển đến xương, tim, vỏ thận biến đổi lại thành acetyl CoA tham gia vào chu trình acid citric D Sai Câu 14: Các glycoprotein chống đóng băng (Antifreeze glycoproteins (AFGPs) có khả ức chế hình thành băng đá thiết yếu khả sống sót nhiều lồi cá biển đóng băng, nơi thường có nhiệt độ 0oC Một AFGP điển hình cấu thành từ đơn vị ba nucleotide lặp lại, alanyl-threonyl-alanyl (Ala-Thr-Ala)n nối với disaccharide qua liên kết glycosidic nhóm hydroxyl thứ hai vị trí acid amin threonine Để xác định nhóm hóa học ảnh hưởng tới hoạt tính chống đóng băng glycoprotein này, nhà khoa học tổng hợp nhiều phân tử tương tự AFGP khác cách biến đổi cấu trúc phần đường phần peptit việc thay ba nhóm R1, R2 R3 nêu hình với nhóm hóa học khác ghi lại hoạt tính chống đóng băng CH2OH O OH O H R3 H O R1O H N N H R2 H N O Cấu trúc AFGP điển hình 89 O n = 8-15 Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa – sinh tế bào Các kết nghiên cứu nêu bảng sau: STT R1 HO N-actetyl N-actetyl N-actetyl O-Acety N-actetyl R2 CH3 CH3 H CH3 CH3 CH3 R3 Galactosyl Galactosyl Galactosyl H H Galactosyl-Galactosyl Hoạt tính chống đống băng Khơng Có Khơng Có Khơng Khơng Hãy xác định câu sau Đúng hay Sai giải thích cho chọn bạn A Một disaccharide bám vào vị trí threonine cần thiết cho hoạt tính chống đóng băng B Một đột biến có vị trí threonine bị thay serine làm giảm hoạt tính chống đóng băng C Nhóm N-acetyl vị trí C-2 cần thiết cho hoạt tính chống đóng băng D Số lượng motif lặp lại gen AFGP số lồi có quan hệ gần gũi DNA polymerase hoạt động thiếu xác chép Hướng dẫn giải A Sai ta thấy thí nghiệm – disaccharide gắn vào khơng biểu B Đúng khác cấu trúc hóa học threonie serine thêm gốc –CH3 nên hoạt tính chống đống băng chưa kích thích, cịn phụ thuộc vào vị trí R1 C Đúng hoạt tính đống băng biểu thí nghiệm với điều kiện tối thiểu có mặt N-acetyl D Đúng chép DNA polymerase thiếu xác chế giúp chúng sống sót tồn điều kiện khắc nghiệt băng giá giả thuyết nhiên chưa cơng trình khoa học cơng bố ngun nhân thức cho hoạt động Câu 15: Sự phân cực, điện tích khối lượng phân tử phân tử ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán thụ động qua màng tế bào Các amino acid thuốc aspirin khác hiệu vị trí hấp thụ Hình trình bày cấu trúc hố học giá trị pKa aspirin arginine - O 9.04 + H3N 2.18 C C O H CH2 CH2 O CH2 H3C O OH 3.5 O NH C NH2 Aspirin Arginine 90 NH2+ 12.48 Bài tập phần hóa sinh Hãy câu sau Đúng hay Sai giải thích cho câu trả lời bạn A Aspirin khuếch tán qua màng chủ yếu dày phân tử aspirin dạng khử proton pH khoảng 1,6 có nhiều dày B Dựa vào khối lượng phân tử, người ta mong đợi Aspirin khuếch tán qua màng dễ dàng Arginine C Dải pH tối ưu để hấp thụ Arginine khuếch tán thụ động từ 2,18 đến 9,04 D Omeprazole, chất ức chế bơm proton, ngăn chặn hấp thụ Aspirin vào máu phút đầu sau uống thuốc Hướng dẫn giải Ở dày pH = 1.6; máu pH = 7.4; pKa aspirine = 3,4 acid yếu HA H+ + A- pH= pKa + lg ([A-]/[HA]) -> lg ([A-]/[HA]) = pH-pKa Tại dày: lg ([A-]/[HA]) =1.6-3.4= -1.8 [A-]/[HA]) = 0.016 [HA] = 63 [A-] Tại máu: lg ([A-]/[HA]) =7.4-3.4= [A-]/[HA]) = 10000 [HA] = 0.0001 [A-] à[HA] di chuyển từ dày vào máu A Sai vì pH dày nhỏ pI aspirin, tỷ lệ nhận proton từ aspirin cao Các phân tử tích điện hơn, khuếch tán qua màng tế bào B Sai vì trọng lượng phân tử arginine nhỏ so với aspirin C Sai Arginine trung tính pH 9.4 12.48 D Đúng Aspirin hấp thụ chủ yếu dày vài phút Omeprazol làm tăng pH dày ức chế bơm proton vào dày Câu 16: Peter Mitchell (1920-1992) khám phá cách thức ty thể tạo ATP Điện tử chuyển từ succinate, malate ascorbate (vitamin C) đến oxy Các phức hệ I-IV dùng lượng để bơm proton qua màng ti thể (1) Độ bão hòa oxy dịch huyền phù từ ty thể, xử lý với chất chất độc gồm kali cyanua (KCN), rotenone antimycin A (AA) thời điểm đánh dấu theo trình tự thời gian (2) Hãy xác định câu sau Đúng hay Sai giải thích cho chọn bạn A Rotenone ức chế phức hệ I B Antimycin A ức chế cytochrome c C Ngộ độc xyanua điều trị malate Hướng dẫn giải A Đúng dựa vào hình số ta thấy có tác động Rotenone làm lượng O2 không giảm Khi malate bổ sung vào, electron truyền đến O2 tạo nước nhiên có mặt rotenone lượng oxy khơng giảm 91 Bồi dưỡng học sinh giỏi hóa – sinh tế bào B Sai ascorbate bổ sung vào lượng O2­vẫn tiếp tục giảm có tác động Antimycin C Sai ta thấy tác động xyanua làm ngưng tiêu thụ oxy H+ H+ H+ H+ Cyt c I III IV II Malate Ascorbate H+ H+ ADP + Pi ATP Succinate t t t Ascorbate Succinate Malate Succinate Malate Malate Retonone Retonone Retonone KCN KCN KCN pO2 t t t Succinate Malate Ascorbate Malate Succinate AA pO2 pO2 KCN Malate AA KCN AA KCN pO2 pO2 pO2 Câu 17: Trong thi gần đây, đội tuyển Anh (GB) áp dụng khoa học thể thao để vươn lên thứ hạng hai bảng tổng huy chương Olympic Paralympic Tốc độ chạy vận động viên khác giành huy vàng nội dung chạy cự ly ngắn 100m biểu diễn (1) Phosphocreatine, chất có mặt tế bào chất cơ, giữ ổn định tạm thời lượng ATP qua phản ứng gồm bước (2) Quá trình đường phân tạo vài ATP thơng qua chuyển hố glucose thành pyruvate Ty thể tạo hàng loạt ATP thông qua việc chuyển hoá pyruvate thành CO2 m/s 13 m/s 12.5 Usain Bolt 11 Carl Lewis Creatine ATP ATP ADP ADP Phosphocreatine 70m 70m 92 100m Bài tập phần hóa sinh Hãy xác định câu sau Đúng hay Sai giải thích cho chọn bạn A.Vận động viên cự ly ngắn chạy nhanh có tốc độ chuyển hố glycogen thành CO2 nhanh so với vận động viên cự ly ngắn chạy chậm B Động học enzyme q trình đường phân đóng vai trị định đến thứ hạng huy chương mà vận động viên chạy cự ly ngắn giành C Với vai trị thành phần thức ăn bổ sung, creatine làm tăng kết thi Usain Bolt (vận động viên Jamaica chiến thắng cự ly 100m 200m) Paula Radcliffe (vận động viên người Anh phá kỷ lục marathon) D Quá trình đường phân trở thành nguồn cung cấp lượng cho vận động viên chạy cự li ngắn sau chạy 70m Hướng dẫn giải A Sai glycogen sử dụng tạo thành glucose thực trình đường phân cung cấp lượng chủ yếu cự ly ngắn Việc tạo CO2 diễn ty thể trình định kết cự ly dài B Đúng trình đường phân cung cấp lượng ATP tức thời cho vận động viên C Đúng creatine làm tăng cường phân giải ATP ADP cung cấp lượng lượng lớn cho vận động viên D Đúng 93 ... ADP + Pi Oxaloacetate CO2 78 Bài tập phần hóa sinh Hãy kết cặp loại enzyme (1 tới 6) với phản ứng enzyme tương ứng hình (A tới F) phù hợp với loại liên kết cộng hóa trị (I tới VI) Hướng dẫn giải... hợp cách đánh dấu ü vào ô tương ứng đánh dấu û vào cịn lại 84 Bài tập phần hóa sinh Hướng dẫn giải - Đối với câu hỏi – hay lạ học sinh Các bạn phải hiểu muốn tính điện tích thực pH1 phải biết... kết tăng lên, chúng giữ túi mật nhiều gây nên triệu chứng vàng da 86 Bài tập phần hóa sinh d Vì thời điểm đó, hồng cầu vỡ ký sinh trùng đẻ con, dẫn đến giải phóng hemoglobin, làm tăng mức bilirubin