Сборник задач и упражнений по биохимии для студентов медицинских специальностей

Татьяна Александровна Лобаева, 2023

В сборнике собраны тематические задания различного уровня сложности по 12 темам биохимии, включая ситуационные, расчетные, практико-ориентированные, клинические, фармакологические и другие типы задач и упражнений. Пособие соответствует требованиям ФГОС высшего профессионального образования по направлениям подготовки 31.05.01 Лечебное дело (специалитет), 33.05.01. Фармация (специалитет), 31.05.03 Стоматология (специалитет), 34.03.01 Сестринское дело (бакалавриат) и может быть использовано при проведении аудиторных занятий по биохимии, самостоятельной работы студентов, а также для аттестации студентов данных специальностей в медицинских вузах.Рецензенты: Радыш Иван Васильевич – д.м.н., проф., зав. кафедрой управления сестринской деятельностью МИ РУДНСмирнова Ксения Валерьевна – к.б.н., зав. лабораторией вирусного канцерогенеза НИИ канцерогенеза ФГБУ "НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина" Минздрава России, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии РНИМУ им. Н.И. Пирогова

Раздел 3. Нуклеозиды и нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты. Матричные биосинтезы

ЧТО НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ В ДАННОЙ ТЕМЕ?

Основные термины и понятия

Составные части мононуклеотида (азотистое основание, сахар пентоза, фосфат)

Нуклеозид

Нуклеотид

Нуклеиновые кислоты

Денатурация ДНК

Нуклеопротеины

ДНК

РНК

Аденин

Гуанин

Цитозин

Тимин

Урацил

Рибоза

Дезоксирибоза

Репликация

Транскрипция

Трансляция

Иметь представление о/об (знать)

О строении важнейших сложных белков (гемоглобин и миоглобин)

О характере связи между рибозой (дезоксирибозой) и азотистым основанием в нуклеозидах

О характере связи между мононуклеотидами в составе нуклеиновых кислот

Об уровнях структурной организации нуклеиновых кислот

О типах нуклеиновых кислот

Строении т-РНК, и-РНК, ДНК

О методах разделения и анализа нуклеиновых кислот

О принципах и условиях матричных биосинтезов

Уметь составлять формулы

нуклеозидов и нуклеотидов, анализировать их состав и заряд

ПЕРЕЧЕНЬ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

ЗАДАНИЕ 1

Какой термин соответствует представленному понятию:

а) Соединение, в котором пуриновое или пиримидиновое основание связано с рибозой или дезоксирибозой — …

б) Группа органических соединений, у которых гидроксильный остаток пентозы в составе нуклеозида этерифицирован одной или несколькими фосфатными группами — …

в) Процесс, сворачивания полипептидной цепи в уникальную трехмерную пространственную структуру — …

г) Видоизмененные азотистые основания, отличающиеся по строению от аденина, гуанина, урацила и тимина — …

ЗАДАНИЕ 2

На представленных рисунках найдите структуру, соответствующую пурину и структуру, соответствующую пиримидину. Какой из этих гетероциклов является конденсированным и состоит из двух частей — пиримидина и имидазола? Подпишите составные части гетероциклов.

Назовите известные вам природные соединения производные пиримидина и пурина.

ЗАДАНИЕ 3

Известно, что чай и кофе содержат алкалоиды пуринового ряда. Проанализируйте формулы пуриновых алкалоидов. Выделите в этих формулах гетероциклическую часть.

ЗАДАНИЕ 4

В вашем распоряжении имеются формулы следующих веществ:

Используя представленные структурные компоненты, составьте химические формулы:

а) двух любых нуклеозидов

б) двух любых нуклеотидов

ЗАДАНИЕ 5

Дайте характеристику двум соединениям, формулы которых приведены ниже:

а) Название первого соединения _____________

название второго __________________________

б) Общее число нуклеотидов на рисунке__

Общее число дезоксисахаров на рисунке__названия сахаров:

Общее число моль пуриновых соединений на рисунке __, из них аденина ___

б) Суммарный заряд первого соединения___

в) Число водородных связей, образуемых первым соединением в составе ДНК___

ЗАДАНИЕ 6

Дайте характеристику двум соединениям, формулы которых приведены ниже:

а) Название первого соединения _____________

название второго __________________________

б) Число сложноэфирных связей в первом соединении__

Число моль рибозы двух соединении__

Число моль гуанина в двух соединениях __

б) Суммарный заряд первого соединения___

в) Число водородных связей, образуемых вторым соединением в составе ДНК___

ЗАДАНИЕ 7

4.1. Дайте название соединениям, формулы которых приведены ниже:______________________

Укажите, являются ли эти соединения:

□ нуклеотидом □ нуклеозидом □ азотистым основанием

Стрелками укажите на формулах N-гликозидную связь и сложноэфирную связи

Укажите на формулах атомы, которые образуют водородные связи с комплементарным азотистым основанием (обведите конкретные атомы).

ЗАДАНИЕ 8

Дайте характеристику двум соединениям, представленным выше, выбрав верные утверждения:

ЗАДАНИЕ 9

Дайте характеристику пары веществ, заполнив колонку с ответами:

ЗАДАНИЕ 10

Подпишите названия азотистых оснований, входящих в структуру:

Укажите, какое их них — пуриновое, а какое — пиримидиновое:

На рисунке выделите 3’,5’ — фосфодиэфирную связь.

Может ли данное соединение быть фрагментом тРНК? Обоснуйте свой ответ.

Пояснение:

ЗАДАНИЕ 11

В арсенале современных лекарственных средств используется препарат, формула которого представлена выше. Это средство зарегистрировано под торговым наименованием Кладрибин. Какие особенности структуры вы заметили у данного препарата? Предположите биологические свойства этого вещества.

Пояснение:

ЗАДАНИЕ 12

В медицине используется препарат Инозин (рибоксин) как предшественник адениловых и гуаниловых нуклеотидов.

Что такое нуклеотиды? Опишите состав и биологическую роль аденозина и гуанозина в организме. Подпишите составные компоненты инозина. На основе структуры инозина объясните, почему это препарат является предшественником АТФ. Опишите предполагаемый механизм образования АТФ из инозина.

Пояснение:

ЗАДАНИЕ 13

Перед вами представлена формула оротовой кислоты, калиевая соль которой используется в медицине под названием «Калия оротат». Это вещество является предшественником пиримидиновых азотистых оснований.

Как вы объясните причину использования данного препарата при ишемической болезни сердца?

Пояснение:

ЗАДАНИЕ 14

Перед вами представлена формула основного компонента препарата «Изопринозин»

Это синтетическое комплексное производное пурина, обладающее иммуностимулирующей активностью и неспецифическим противовирусным действием.

Какие химические компоненты входят в состав данной структуры? Как вы объясните противовирусный эффект данного вещества?

Пояснение:

ЗАДАНИЕ 15*

Аналоги нуклеозидов — это группа лекарственных средств, проявляющих активность в отношении генома вирусов, поскольку они предотвращают репликацию вируса в инфицированных клетках. Наиболее часто используется препарат Ацикловир. Как вы объясните механизм действия такого препарата основе его химической структуры? Предположите механизм действия ацикловира.

Пояснение:

ЗАДАНИЕ 16

Пояснение:

ЗАДАНИЕ 17

Пояснение:

ЗАДАНИЕ 18

Ниже представлены две последовательности мРНК:

5’ ЦУУЦЦУААУАГУАГАГУЦ 3’

5’ ЦУЦЦЦАААЦАГЦАГГГУА 3

а) Запишите аминокислотные последовательности, закодированные в данных фрагментах мРНК;

б) Запишите структурную формулу второй аминокислоты в структуре первого пептида.

Таблица «Генетический код»

ЗАДАНИЕ 19

Фрагмент смысловой цепи ДНК имеет следующую нуклеотидную последовательность: 5’АТТГЦЦЦАТАТГГТАТГА 3’

а) Запишите вторую цепь ДНК.

Запишите последовательность нуклеотидов мРНК, синтезируемой на данном фрагменте молекулы ДНК

б) Какая аминокислота закодирована третьим кодоном? Запишите ее структурную формулу и укажите ее классификацию по характеру бокового заместителя?

ЗАДАНИЕ 20

Фрагмент кодирующей (смысловой) цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: 5 ГЦАЦААТТГАГГЦЦЦАГТТААГТА 3.

а) Напишите полную аминокислотную последовательность, которая закодирована в указанном фрагменте ДНК

б) Какая аминокислота закодирована четвертым кодоном в структуре м-РНК? Запишите ее структурную формулу и дайте ее классификацию по характеру бокового заместителя?

ЗАДАНИЕ 21

Исследователь биохимической лаборатории выделил следующий фрагмент молекулы мРНК:

5 ГЦГАУУГГГЦГААААЦЦГ 3

а) Запишите аминокислотные последовательности, закодированные в данных фрагментах мРНК;

Запишите антисмысловую (транскрибируемую) и смысловую (кодирующую) цепи ДНК.

б) Какой суммарный заряд имеет этот пептид при рН 7,2, 2,3 и 12,5

Пояснение: