Tiêu đề phần 4 CHUYỂN HÓA VC- NL TẾ BÀO. CÂU HỎI.docx ✅

CÂU HỎI PHẦN CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TB Câu 1 `. Đường phân là quá trình thiết yếu đối với mọi cơ thể sống. em hãy trình bày giai đoạn đường phân về nơi xảy ra, nguyên liệu, sản phẩm và quá trình tổng hợp năng lượng của nó theo cơ chế nào? Nội dung Giai đoạn Nơi xảy ra Nguyên liệu Sản phẩm Cơ chế tổng hợp ATP Đường phân Tế bào chất (bào tương) - 1Glucose - 2 ADP+Pi - 2 NAD+ - 2 ATP - 2NADH - 2 axit Piruvic - Tổng hợp ATP mức cơ chất: từ sự sụt giảm thế năng của điện tử nhờ enzim gắn nhóm P vào ADP tạo ATP - Kết quả tổng hợp được 2 ATP Câu 2 Tại sao sự sống lại chọn enzim để xúc tác cho các phản ứng sinh hoá mà không chọn cách làm tăng nhiệt độ để các phản ứng xảy ra nhanh hơn? Hướng dẫn - Phần lớn các phản ứng có năng lượng hoạt hóa cao. Nếu tăng nhiệt độ để các phản ứng này xảy ra được thì đồng thời cũng làm biến tính protein và làm chết tế bào. - Khi tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ của tất cả các phản ứng, không phân biệt phản ứng nào là cần thiết hay không cấn thiết. - Enzim được lựa chọn vì enzim xúc tác cho phản ứng bằng cách làm giảm năng lượng hoạt hóa của các phản ứng khiến các phản ứng xảy ra dễ dàng hơn. - Enzim có tính đặc hiệu với từng loại phản ứng nhất định nên phản ứng nào cần thiết thì enzim sẽ xúc tác để phản ứng đó xảy ra. Câu 3 Tại sao không thể đưa ra một con số chính xác về số phân tử ATP tạo thành trong quá trình hô hấp hiếu khí nội bào của tế bào nhân thực với nguyên liệu khởi đầu là 1 phân tử glucose? Hướng dẫn Không thể đưa ra một con số chính xác về số lượng ATP thu được sau quá trình hô hấp hiếu khí bởi các lý do sau: + Trong quá trình hô hấp hiếu khí, các sản phẩm trung gian tạo ra trong quá trình đường phân, giai đoạn oxy hóa pyruvate hay chu trình Crebs không nhất thiết phải đi hết tất cả con đường hô hấp hiếu khí, một số sản phẩm có thể rẽ nhánh sang một quá trình chuyển hóa khác. + Quá trình phosphoryl hóa ADP để tạo thành ATP không liên kết trực tiếp với các phản ứng sinh hóa có trong quá trình phân giải đường, do vậy có sai lệch giữa năng lượng giải phóng ra và số ATP tổng hợp được. + NADH được tạo ra ở đường phân trong tế bào chất không được vận chuyển vào trong ty thể (vì màng trong của ty thể không thấm với NADH). Do đó NADH trong tế bào chất sẽ nhường e cho 1 số chất chuyền e (hệ con thoi electron), và nhờ hệ con thoi này chuyển e đến NAD + hoặc FADH 2 . Từ 1 NADH tế bào chất, nếu chuyển đến NAD + thì sẽ hình thành 1 NADH trong ty thể, nếu chuyển đến FAD thì sẽ hình thành 1 FADH 2 trong ty thể. Do đó hiệu quả tạo ATP khác nhau. + Sự vận chuyển electron trên chuỗi vận chuyển điện tử có thể không cung cấp toàn bộ lực khử cho quá trình phosphoryl hóa tại ATP synthase mà có thể còn cung cấp cho các quá trình khác Câu 4
Người ta tiến hành một thí nghiệm để tìm hiểu mối quan hệ giữa nồng độ H + và sự sinh tổng hợp ATP ở ti thể. Ti thể được phân lập từ tế bào rồi được đặt vào môi trường có pH=8 (ống nghiệm A), rồi tức thì được chuyển sang môi trường có pH=7 (ống nghiệm B) và sự tổng hợp ATP ở ống nghiệm B được ghi nhận. 4.1. Hãy cho biết: mỗi phát biểu dưới đây là đúng hay sai? Giải thích. a. Ở ống B, ATP được tổng hợp trong chất nền ti thể. b. Ở ống B, ATP được tổng hợp mà không nhất thiết cần chuỗi chuyền điện tử. c. Nếu ti thể ở ống A được chuyển sang môi trường có pH=9, sự tổng hợp ATP sẽ xuất hiện ở xoang gian màng. d. Nếu tiếp tục giữ ti thể trong ống A và glucose được bổ sung thì ATP được tổng hợp. 4.2. Nếu tiến hành thí nghiệm tương tự đối với lục lạp, sự tổng hợp ATP có xảy ra không? Giải thích. 1 Hãy cho biết: mỗi phát biểu dưới đây là đúng hay sai? Giải thích. a. Đúng. Vì ở ống nghiệm B, nồng độ H + ở xoang gian màng cao hơn trong chất nền, H + sẽ vào trong chất nền theo chiều gradient nồng độ qua kênh ATP-synthetase (nằm trên màng trong ti thể) → xúc tác phản ứng phosphoryl hóa ADP tạo ATP. b. Đúng. Vì thí nghiệm đã tạo ra sự chênh lệch nồng độ H + giữa 2 bên của màng trong (xoang gian màng cao hơn chất nền) là điều kiện cần thiết để tổng hợp ATP. Vì vậy, sự tổng hợp ATP lúc này không cần đến hoạt động của chuỗi dẫn chuyền điện tử. c. Sai. Vì vị trí liên kết với H + của ATP- synthetase nằm hướng về phía xoang gian màng và núm xúc tác của phức hệ ATP-synthetase nằm hướng về phía chất nền ti thể=> H + chỉ có thể xuôi chiều gradient nồng độ từ xoang gian màng vào chất nền ti thể và ATP- synthetase chỉ xúc tác tổng hợp ATP ở trong chất nền. - Vì vậy, nếu cho vào môi trường có pH = 9 thì H + không thể xuôi chiều nồng độ từ chất nền vào xoang gian màng → không thể tổng hợp ATP ở xoang gian màng. d. Sai. Vì bổ sung glucose nhưng không có các enzyme xúc tác quá trình đường phân thì không thể tạo thành acid pyruvic – nguồn nguyên liệu tham gia chu trình Krebs ở ti thể → không có sự tạo thành NADH, FADH 2 cung cấp cho chuỗi chuyền electron → không có sự tạo thành ATP. 2 Nếu tiến hành thí nghiệm tương tự đối với lục lạp, sự tổng hợp ATP có xảy ra không? Giải thích. Trên màng thylakoid, vị trí liên kết với H + của ATP- synthetase nằm hướng về xoang thylakoid, núm xúc tác nằm hướng về phía chất nền => H + chỉ có thể xuôi chiều gradient nồng độ từ xoang thylakoid vào chất nền lục lạp → ATP-synthetase chỉ xúc tác tổng hợp ATP ở trong chất nền. - Khi tiến hành thí nghiệm tương tự với lục lạp thì sẽ thu được kết quả: pH ở xoang ngoài = pH chất nền = 7 pH xoang thylakoid = 8. =>H + không thể xuôi chiều nồng độ từ chất nền vào xoang thylakoid → không thể tổng hợp ATP. Câu 5 Màng ngoài Xoang gian màng Màng trong Chất nền Ti thể
a. Có ba dung dịch để trong phòng thí nghiệm. Dung dịch 1 chứa ADN, dung dịch 2 chứa amilaza, dung dịch 3 chứa glucôzơ. Đun nhẹ ba dung dịch này đến gần nhiệt độ sôi rồi làm nguội từ từ về nhiệt độ phòng. Hãy cho biết mức độ biến đổi về cấu trúc của từng chất trên? Giải thích? b. Cho các hợp chất sau: α glucôzơ, β glucôzơ, axit amin, fructôzơ, ribôzơ, glyxerol, axit béo, bazơ nitơ, đêôxiribôzơ. - Từ các hợp chất trên có thể tổng hợp được các phân tử, cấu trúc nào trong các phân tử, cấu trúc sau: tinh bột, xenluôzơ, photpholipit, triglixerit, ADN, lactôzơ, ARN, saccarozơ, chuỗi polipeptit? Giải thích? Vì sao không tổng hợp được các phân tử, cấu trúc còn lại? (Biết rằng có đầy đủ các enzim hình thành các liên kết hóa trị giữa các cấu trúc) Ý Nội dung cần đạt a - Chất biến đổi nhiều nhất là amilaza, vì + Nó có bản chất prôtêin nên rất dễ biến đổi cấu trúc khi bị đun nóng do các liên kết H 2 bị bẻ gãy. + Amilaza gồm nhiều loại aa nên tính đồng nhất không cao, vì vậy sự phục hồi chính xác các liên kết H 2 sau khi đun nóng là khó khăn. - ADN cũng bị biến tính (tách thành hai mạch) vì + Các liên kết H 2 giữa hai mạch đứt gãy. + Nhưng do các tiểu phần hình thành liên kết H 2 của ADN có số lượng lớn, tính đồng nhất cao nên khi hạ nhiệt độ, các liên kết H 2 được tái hình thành(sự hồi tính ) do đó có thể phục hồi lại cấu trúc ban đầu. - Glucôzơ không bị biến đổi, vì glucôzơ là một phân tử đường đơn, các liên kết trong phân tử đều là liên kết cộng hóa trị bền vững nên không đứt gãy khi bị đun nóng. b - Các phân tử, cấu trúc có thể tổng hợp được: + tinh bột: vì có các đơn phân là α glucôzơ + xenlulôzơ: vì có các đơn phân là β glucôzơ + triglixerit: vì có hai thành phần là glixerol và axit béo + saccarôzơ: vì có đơn phân là α glucôzơ + chuỗi polipeptit: vì có các đơn phân là axit amin - Các phân tử , cấu trúc không tổng hợp được: photpholipit, ADN, ARN Vì: thiếu nhóm photphat Câu 6 a. Giả sử em là một dược sĩ đang nghiên cứu một loại thuốc ức chế một enzim nhất định ở người. Khi tìm hiểu, em thấy trung tâm hoạt động của enzim này giống trung tâm hoạt động của enzim khác. Vậy theo em, thuốc cần phải thiết kế như thế nào để ít gây tác dụng phụ nhất? Giải thích. b. Tại sao nói axit pyruvic là mối kết nối then chốt trong quá trình dị hóa? a Tuỳ theo từng loại enzim mà hoạt động theo từng cách khác nhau, ức chế hoạt động của enzim có 2 kiểu: + Ức chế cạnh tranh : chất ức chế có cấu hình không gian 3 chiều giống cơ chất, chiếm cứ không gian trung tâm hoạt động của enzim. + Ức chế không cạnh trạnh : chất ức chế có cấu hình không gian khác với cơ chất, liên kết ở vị trí khác không phải là trung tâm hoạt động của enzim gọi là vị trí dị lập thể. Khi chất này liên kết vào vị trí dị lập thể làm biến đổi cấu hình không gian của trung tâm hoạt động  enzim không liên kết được với cơ chất. - Do enzim này có trung tâm hoạt động giống với enzim khác nên nếu dùng chất ức chế cạnh tranh sẽ gây ra hàng loạt các ức chế khác gây nhiều tác dụng phụ. - Vì vậy cách tốt nhất để hạn chế tác dụng phụ của thuốc là sử dụng chất ức chế không cạnh trạnh (do phần dị lập thể của enzim này không giống với phần dị lập thể của enzim khác nên ít gây tác dụng phụ). b - Axit Pyruvic là sản phẩm của đường phân => đường phân dùng chung cho hô hấp và lên men. - Lên men: axit Pyruvic là chất nhận e cuối cùng để tạo chất CHC như trong lên men lactic hoặc chuyển e cho chất nhận cuối cùng trong lên men rượu là Axêtalaldehit để tạo rượu trong lên men rượu. - Hô hấp kị khí: axit Pyruvic chuyển e cho chất nhận trung gian là ôxy liên kết như NO 3 - , SO 4 2 - - Hô hấp hiếu khí: axit Pyruvic chuyển e cho chất nhận trung gian là Axetil – CoenzimA, chuyển tiếp cho các chất nhận e trung gian trong chuỗi truyền e ở màng trong ty thể và cho chất nhận e cuối cùng là ôxy phân tử
Câu 7 a. Giải thích tại sao hoocmôn ơstrogen sau khi được tiết vào máu lại có tác dụng lên cơ quan đích chậm hơn nhiều so với hoocmôn insulin? b. Có 2 ống nghiệm: - Ống 1: Xucxinatdehidrogenase + axit xucxinic + axit malic. - Ống 2: Xucxinatdehidrogenase + axit xucxinic + axit malonic. - Ở ống nghiệm nào hoạt tính của enzim mạnh hơn. Giải thích. a + Vì kiểu tác dụng của insulin theo cơ chế chất truyền tin thứ hai: - Insulin có bản chất là prôtêin, có thụ thể nằm trên màng tế bào. - Insulin được tiết ra trong máu với nồng độ thấp nhưng khi nó kết hợp với các thụ thể trên màng tế bào (cơ, gan) làm hoạt hoá kênh adenylxyclaza xúc tác biến đổi ATP thành AMP vòng. AMP vòng hoạt động như một proteinkinaza kích hoạt được prôtêin enzim trong tế bào. Nhờ hiện tượng này mà tín hiệu thứ nhất (insulin) được khuếch đại nhiều lần mà không cần xâm nhập vào tế bào. + Kiểu tác động của ostrogen theo kiểu hoạt hoá gen: - Ostrogen có bản chất là steroit, thụ thể nằm trong tế bào chất (bào tương, nhân). - Ostrogenvận chuyển qua tế bào chất kết hợp với thụ thể và điều chỉnh một phản ứng trong tế bào (điều chỉnh theo kiểu mô hình operon). Do hoocmôn phải xâm nhập vào trong tế bào điều hóa hoạt động của gen do đó phản ứng mà hoocmôn điều chỉnh diễn ra chậm hơn. b - Ở ống nghiệm 1 hoạt tính của enzim mạnh hơn. Vì: + Axit malonic là chất ức chế cạnh tranh, có tác động kìm hãm enzim, do chúng có cấu tạo giống với axit xucxinic nên tạm thời chiếm lĩnh mất trung tâm hoạt động của enzim. + Khi hình thành phức hệ enzim – chất ức chế thì chất ức chế không bị biến đổi nên phức hệ enzim – chất ức chế rất bền vững và không còn trung tâm hoạt động cho cơ chất nữa. CÂU 8 Trong nỗ lực làm tăng hiệu suất quang hợp ở cây trồng, một nhà khoa học tiến hành thực hiện chuyển gen RiDP carboxylase của cyanobacteria vào cây thuốc lá (thực vật mô hình). RiDP carboxylase của cyanobacteria có hoạt tính oxygenase rất thấp. Tuy nhiên, cây thuốc lá chỉ tăng quang hợp khi chuyển cả gen mã hóa bơm vận chuyển HCO 3 - của cyanobacteria. a) Tại sao người này mong đợi kết quả gia tăng quang hợp khi chuyển gen RiDP carboxylase vào cây ? b) Giải thích kết quả quan sát được khi chuyển gen mã hóa bơm vận chuyển HCO 3 - của cyanobacteria vào cây. Đáp.án a Giảm hô hấp sáng do giảm ái lực với oxy b enzyme CA của cây chuyển HCO3- thành CO2 tăng cung cấp nguyên liệu cho quang hợp. CÂU 9 a) Giả sử người ta phân lập được một chủng nấm men đột biến làm rút ngắn quá trình đường phân do xuất hiện một enzyme mới. Việc rút ngắn quá trình này có lợi cho tế bào hay không? Giải thích. b) Khi không có oxy, các tế bào nấm men tiêu thụ glucose ở mức cao, ổn định. Khi bổ sung oxy, lượng đường glucose bị tiêu thụ giảm mạnh và sau đó được duy trì ở mức thấp hơn. Tại sao glucose tiêu thụ ở mức cao khi không có oxy và ở mức thấp khi có oxy? Đáp án: a Không. Giữa phản ứng G3P chuyển thành 3PG còn xảy ra 2 phản ứng: + Chuyển G3P thành 1,3-diphotphoglycerate đồng thời chuyển e- đến NAD+ tạo 2 NADH. + Chuyển 1,3-diphotphoglycerate thành 3 photphoglycerate đồng thời thu được 2 ATP. Do vậy năng lượng thu được sẽ bị giảm do giảm lượng NADH và ATP tạo ra. b Khi không có O2, tế bào nấm men tiến hành lên men để tạo ATP.