Методичка БФХ / БФХ

Контрольная работа № 2

Контрольная работа состоит из одного теоретического вопроса и одной задачи, аналогичной приведенным ниже.

Теоретические вопросы

Типы транспорта веществ через клеточную мембрану (пассивный, активный транспорт). Их краткая характеристика и классификация с позиции переноса ионов через мембрану.
Строение и функции клеточных мембран.
Функции биополимеров, входящих в состав клеточных мембран.
Различие в составе биополимеров клеточных мембран микроорганизмов в зависимости от условий окружающей среды.
Понятие о трансмембранных потенциалах. Na,K– помпа (механизм создания трансмембранного потенциала, основная функция – схема с пояснениями).
Понятие о трансмембранных потенциалах. Протонная помпа (механизм создания трансмембранного потенциала, основная функция – схема с пояснениями).
Гипотеза Митчелла, понятие о разобщителях.
Понятие о трансмембранных потенциалах. Са – помпа (механизм создания трансмембранного потенциала, основная функция – схема с пояснениями).
Механизм создания трансмембранного потенциала. Классификация типов транспорта с позиции переноса катионов через мембрану (краткая характеристика).
Типы фотосинтеза, их общая характеристика.
Оксигенный фотосинтез (принципиальная схема работы с пояснениями).
Аноксигенный фотосинтез на примере бактерий, окисляющих H₂S(принципиальная схема работы с пояснениями).
Функции бактериородопсина в клетках галобактерий.
Механизмы регуляции внутриклеточного метаболизма.
Понятие об опероне.
Регуляция клеточного метаболизма на примере репрессии. Регуляция клеточного метаболизма на примере индукции.
Основы математического моделирования в биологии (на примере стехиометрических расчетов).
Математические модели роста численности популяции (модель Мальтуса).
Математические модели роста численности популяции (модель Ферхюльста).
Математические модели роста численности популяции (модель Вольтера).

Задачи

Задача 1.

ΔG⁰_образ(пропанол)р-р= -396,23 кДж/моль;

ΔG⁰_образ(СО₂)_газ= -394,37 кДж/моль;

ΔG⁰_образ(Н₂О)_жид= -237,23 кДж/моль,

если состав получаемой биомассы из расчета на 1 атом С – СН_1,78N_0,16О_0,54.

Задача 2.

Составьте уравнение реакции катаболизма, анаболизма, брутто-реакции, а также определите ΔН⁰при аэробном культивировании биомассы дрожжей на питательной среде, содержащей в качестве источника азота NH₄OH, углерода – этанол, если известно, что брутто-реакция культивирования данного микроорганизма на глюкозе в анаэробных условиях может быть описана следующим уравнением:

0,04762 C₆H₁₂O₆+ 0,00630 NH₄OH → C_0,460H_0.068N_0,088O_0,331 + 0,08180 C₂H₅OH + 0,08376 CO₂ + 0,02196 H₂O.

ΔG⁰_образ(C₂H₅ОН)р-р= -174,15 кДж/моль, ΔG⁰_образ(СО₂)_газ= -394,37 кДж/моль,

ΔG⁰_образ(Н₂О)_жид= -237,23 кДж/моль, ΔG⁰_образ(C₆Н₁₂О₆)р-р= -916,67 кДж/моль.

ОБОСНУЙТЕ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ.

Задача 3.

Составьте уравнение реакции катаболизма, анаболизма, брутто-реакции, а также определите ΔG⁰и ΔН⁰при аэробном культивировании биомассы бактерий на питательной среде, содержащей в качестве источника азота NH₄OH, углерода – бутанол, если известно, что Y=0,40, а

ΔG⁰_образ(бутанол)р-р= -174,15 кДж/моль

ΔG⁰_образ(СО₂)_газ= -394,37 кДж/моль

ΔG⁰_образ(Н₂О)_жид= -237,23 кДж/моль, если состав получаемой биомассы из расчета на 1 атом С – СН_1,66N_0,14О_0,48.

Задача 4.

Составьте уравнение реакции катаболизма, анаболизма, брутто-реакции, при спиртовом брожении дрожжей на питательной среде, содержащей в качестве источника азота NH₄OH, углерода – глюкозу, если известно, что Y=0,10, а состав получаемой биомассы из расчета на 1 атом С – СН_1,78N_0,16О_0,54.

Задача 5.

Составьте уравнение реакции катаболизма, анаболизма, брутто-реакции, а также определите ΔG⁰и ΔН⁰при аэробном культивировании биомассы дрожжей на питательной среде, содержащей в качестве источника азота NH₄OH, углерода – пентанол, если известно, что Y=0,50, а ΔG⁰_образ(пентанол)р-р= -396,23 кДж/моль; ΔG⁰_образ(СО₂)_газ= -394,37 кДж/моль; ΔG⁰_образ(Н₂О)_жид= -237,23 кДж/моль, если состав получаемой биомассы из расчета на 1 атом С – СН_1,78N_0,16О_0,54.

Задача 6.

Составьте уравнение реакции катаболизма, анаболизма, брутто-реакции, а также определите ΔН⁰при аэробном культивировании биомассы дрожжей на питательной среде, содержащей в качестве источника азота NH₄OH, углерода – уксусную кислоту, если известно, что брутто-реакция культивирования данного микроорганизма на сахарозе в аэробных условиях может быть описана следующим уравнением:

0,01089 C₆H₁₂O₆+ 0,00682 NH₄OH + 0,02500 О₂ → C_0,460H_0,068N_0,088O_0,331 + 0,02700 CO₂ + 0,04700 H₂O.

ΔG⁰_образ(CH₃COOH)р-р= -174,15 кДж/моль, ΔG⁰_образ(СО₂)_газ= -394,37 кДж/моль,ΔG⁰_образ(Н₂О)_жид= -237,23 кДж/моль,ΔG⁰_образ(C₆Н₁₂О₆)р-р= -916,67 кДж/моль. ОБОСНУЙТЕ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ.

Задача 7.

Составьте уравнение реакции катаболизма, анаболизма, брутто-реакции, а также определите ΔН⁰при аэробном культивировании биомассы дрожжей на питательной среде, содержащей в качестве источника азота NH₄OH, углерода – уксусную кислоту, если известно, что брутто-реакция культивирования данного микроорганизма на глюкозе в аэробных условиях может быть описана следующим уравнением:

0,01089 C₆H₁₂O₆+ 0,00682 NH₄OH + 0,02500 О₂ → C_0,460H_0,068N_0,088O_0,331 + 0,02700 CO₂ + 0,04700 H₂O.

ΔG⁰_образ(CH₃COOH)р-р= -174,15 кДж/моль,

ΔG⁰_образ(СО₂)_газ= -394,37 кДж/моль,

ΔG⁰_образ(Н₂О)_жид= -237,23 кДж/моль,

ΔG⁰_образ(C₆Н₁₂О₆)р-р= -916,67 кДж/моль.

ОБОСНУЙТЕ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ.

Задача 8.

Составьте уравнение реакции катаболизма, анаболизма, брутто-реакции, при анаэробном культивировании биомассы бактерий на питательной среде, содержащей в качестве источника азота NH₄OH, углерода – глюкозу, если известно, что Y=0,10, а брожение осуществляется по гетероферментативному пути (продукты – молочная и уксусная кислоты – С₃Н₆О₃и С₂Н₄О₂), состав получаемой биомассы из расчета на 1 атом С – СН_1,66N_0,14О_0,48.

Работа оценивается в 15 баллов.

Всего на 13-16 неделях можно получить 25 баллов, а за весь семестр 60 баллов.

Содержание