Тест по биологии: Пластический обмен, биосинтез белков (10 класс)

1

Какой термин наиболее точно описывает совокупность реакций биологического синтеза, протекающих в клетке с затратой энергии?

Правильный ответ:

Пластический обмен

Пояснение:

Пластический обмен (или анаболизм, ассимиляция) — это совокупность ферментативных реакций синтеза сложных высокомолекулярных органических веществ из более простых, происходящих в живой клетке. Этот процесс направлен на построение структур клетки и обновление её компонентов, что требует обязательных затрат энергии АТФ.

2

Какое из перечисленных свойств генетического кода означает, что один триплет кодирует только одну аминокислоту?

Правильный ответ:

Однозначность

Пояснение:

Однозначность (или специфичность) генетического кода заключается в строгом соответствии: конкретный триплет (кодон) всегда кодирует только одну определенную аминокислоту. Это свойство исключает путаницу при считывании информации и гарантирует синтез именно того белка, который запрограммирован в гене.

3

Сколько нуклеотидов входит в состав одного кодона, шифрующего аминокислоту?

Правильный ответ:

Три

Пояснение:

Генетический код является триплетным. Это означает, что единица кодирования (кодон) состоит из трех последовательно расположенных нуклеотидов. Такая система позволяет создать 64 (4 в кубе) различные комбинации, что достаточно для кодирования 20 основных аминокислот, входящих в состав белков.

4

Какое свойство генетического кода позволяет многим аминокислотам кодироваться несколькими различными триплетами?

Правильный ответ:

Избыточность (вырожденность)

Пояснение:

Избыточность (или вырожденность) кода означает, что 20 аминокислот кодируются 61 смысловым триплетом. Следовательно, большинство аминокислот (кроме метионина и триптофана) имеют несколько кодирующих их триплетов-синонимов. Это повышает надежность хранения генетической информации, защищая от некоторых точечных мутаций.

5

Что является матрицей для процесса транскрипции в эукариотической клетке?

Правильный ответ:

Одна из цепей молекулы ДНК

Пояснение:

Транскрипция — это процесс синтеза РНК. Матрицей для этого процесса служит одна из цепей двухцепочечной молекулы ДНК (кодогенная цепь). Фермент РНК-полимераза движется по матрице ДНК и строит комплементарную ей цепь РНК, переписывая таким образом генетическую информацию.

6

Какой азотистый основание включается в молекулу иРНК комплементарно аденину (А) матрицы ДНК?

Правильный ответ:

Урацил (У)

Пояснение:

При синтезе РНК на матрице ДНК соблюдается принцип комплементарности, но с одним важным отличием от репликации ДНК. В молекулах РНК вместо тимина (Т) содержится урацил (У). Поэтому напротив аденина (А) в цепи ДНК РНК-полимераза ставит урацил (У) в растущей цепи РНК.

7

Как называется участок гена, с которым связывается РНК-полимераза для начала транскрипции?

Правильный ответ:

Промотор

Пояснение:

Промотор — это специфическая последовательность нуклеотидов ДНК, расположенная перед кодирующей частью гена. Она служит «посадочной площадкой» для фермента РНК-полимеразы. Узнавание промотора ферментом необходимо для того, чтобы транскрипция началась в нужном месте и в правильном направлении.

8

Что происходит в процессе сплайсинга у эукариот?

Правильный ответ:

Вырезание интронов и сшивание экзонов в молекуле пре-иРНК.

Пояснение:

Сплайсинг — это процесс созревания матричной РНК в ядре эукариотической клетки. Первичный транскрипт (пре-иРНК) содержит как кодирующие участки (экзоны), так и некодирующие (интроны). В ходе сплайсинга интроны вырезаются, а экзоны соединяются в единую последовательность, образуя зрелую иРНК, готовую к трансляции.

9

Где в клетке эукариот непосредственно происходит процесс трансляции (синтеза белка)?

Правильный ответ:

В цитоплазме на рибосомах

Пояснение:

Трансляция — это перевод последовательности нуклеотидов иРНК в последовательность аминокислот белка. Этот процесс протекает в цитоплазме клетки (или на шероховатой ЭПС), где расположены специальные органоиды — рибосомы. Именно рибосомы обеспечивают встречу иРНК и тРНК и катализируют образование пептидных связей.

10

Из каких компонентов состоит функционально активная рибосома?

Правильный ответ:

Из большой и малой субъединиц.

Пояснение:

Рибосома состоит из двух нуклеопротеидных комплексов неравного размера: малой и большой субъединиц. В неактивном состоянии они находятся в цитоплазме раздельно. Объединение субъединиц в целую работающую рибосому происходит только в момент начала синтеза белка на молекуле иРНК.

11

Какую специфическую пространственную структуру имеет молекула транспортной РНК (тРНК)?

Правильный ответ:

Форма клеверного листа

Пояснение:

Молекула тРНК благодаря внутримолекулярным водородным связям между комплементарными нуклеотидами приобретает характерную вторичную структуру, напоминающую лист клевера. В этой структуре выделяют петли (в том числе антикодоновую) и стебли, один из которых (акцепторный) служит для присоединения аминокислоты.

12

Какова функция антикодона в молекуле тРНК?

Правильный ответ:

Он комплементарно взаимодействует с кодоном иРНК.

Пояснение:

Антикодон — это триплет нуклеотидов, расположенный на верхушке центральной петли тРНК. Его функция заключается в комплементарном распознавании кодона в молекуле иРНК, находящейся в рибосоме. Это обеспечивает строгое соответствие между кодоном иРНК и аминокислотой, которую приносит данная тРНК.

13

Какой кодон иРНК обычно служит сигналом для начала трансляции (стартовым кодоном)?

Правильный ответ:

АУГ

Пояснение:

Стартовым кодоном, с которого начинается считывание информации и синтез любого белка, является триплет АУГ. Он кодирует аминокислоту метионин. Поэтому первая аминокислота во вновь синтезированном белке (до его посттрансляционной модификации) — это практически всегда метионин.

14

Какая химическая связь образуется между аминокислотами в активном центре рибосомы?

Правильный ответ:

Пептидная

Пояснение:

В большой субъединице рибосомы происходит ферментативная реакция образования ковалентной связи между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой. Эта связь называется пептидной. Именно она соединяет аминокислотные остатки в длинную неразветвленную цепь — полипептид (белок).

15

Что происходит на этапе элонгации трансляции?

Правильный ответ:

Последовательное удлинение полипептидной цепи.

Пояснение:

Элонгация (удлинение) — это основной этап трансляции, в ходе которого рибосома движется вдоль иРНК, кодон за кодоном. В каждый такт работы рибосомы к растущей белковой цепи присоединяется одна новая аминокислота, соответствующая текущему кодону, что приводит к росту молекулы белка.

16

Какую функцию выполняют стоп-кодоны (УАА, УАГ, УГА)?

Правильный ответ:

Сигнализируют об окончании синтеза белка.

Пояснение:

Стоп-кодоны (или нонсенс-кодоны) не кодируют никаких аминокислот. Когда рибосома доходит до такого триплета, ни одна тРНК не может с ним связаться. Вместо этого связываются специальные белковые факторы освобождения, что приводит к отсоединению готового белка и распаду рибосомы — терминации синтеза.

17

Что такое полисома?

Правильный ответ:

Комплекс из одной молекулы иРНК и нескольких рибосом.

Пояснение:

Для повышения эффективности синтеза белка одну молекулу иРНК могут одновременно считывать сразу несколько рибосом, движущихся друг за другом подобно бусинам на нитке. Такой комплекс называется полисомой (полирибосомой). Это позволяет синтезировать много копий одного белка за короткое время.

18

Сколько макроэргических связей АТФ (в энергетическом эквиваленте) затрачивается на образование одной пептидной связи?

Правильный ответ:

Четыре

Пояснение:

Биосинтез белка очень энергозатратен. Энергия двух макроэргических связей АТФ тратится на активацию аминокислоты (присоединение к тРНК), и энергия еще двух связей (обычно ГТФ, что эквивалентно АТФ) расходуется непосредственно в рибосоме на связывание тРНК и продвижение рибосомы (транслокацию). Итого: 4 макроэргические связи на одну аминокислоту.

19

Как связаны пластический и энергетический обмены?

Правильный ответ:

Энергетический обмен дает энергию (АТФ) для пластического, а пластический поставляет ферменты для энергетического.

Пояснение:

Эти два процесса неразрывно связаны и составляют единый метаболизм. Энергетический обмен (катаболизм) обеспечивает клетку энергией в виде АТФ. Эта энергия расходуется в пластическом обмене (анаболизме) для синтеза веществ. В свою очередь, продукты пластического обмена (белки-ферменты, мембраны) необходимы для протекания реакций энергетического обмена.

20

Какое утверждение о генетическом коде является верным?

Правильный ответ:

Код универсален для всех живых организмов на Земле.

Пояснение:

Генетический код обладает свойством универсальности. Это означает, что одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты у всех организмов — от бактерий до человека (за редчайшими исключениями в митохондриях). Это фундаментальное доказательство единства происхождения всей земной жизни.

21

В каком направлении рибосома движется по молекуле иРНК?

Правильный ответ:

От 5’-конца к 3’-концу.

Пояснение:

Считывание информации с иРНК всегда происходит в строго определенном направлении: от 5’-конца к 3’-концу молекулы. Рибосома перемещается вдоль неподвижной (относительно процесса считывания) матрицы иРНК, дискретно, шаг за шагом, от стартового кодона к стоп-кодону.

22

Какая аминокислота кодируется только одним триплетом?

Правильный ответ:

Триптофан

Пояснение:

Большинство аминокислот имеют несколько кодонов-синонимов (свойство вырожденности). Однако две аминокислоты являются исключением и кодируются единственными уникальными триплетами. Это метионин (стартовый кодон АУГ) и триптофан (кодон УГГ). Все остальные 18 аминокислот имеют от 2 до 6 кодонов.

23

В чем заключается главное отличие транскрипции и трансляции у прокариот (бактерий) от эукариот?

Правильный ответ:

У прокариот эти процессы могут идти одновременно (сопряженно), так как нет ядерной оболочки.

Пояснение:

У прокариот нет ядра, поэтому ДНК находится в цитоплазме. Это позволяет рибосомам садиться на молекулу иРНК и начинать синтез белка еще до того, как закончится синтез самой этой иРНК (транскрипция). У эукариот процессы разделены во времени и пространстве ядерной оболочкой: сначала транскрипция в ядре, затем выход РНК, и только потом трансляция в цитоплазме.

24

Какой фермент осуществляет синтез иРНК в процессе транскрипции?

Правильный ответ:

ДНК-зависимая РНК-полимераза

Пояснение:

Ключевым ферментом транскрипции является ДНК-зависимая РНК-полимераза. Она распознает промотор, расплетает участок ДНК и строит цепь РНК, используя одну из цепей ДНК в качестве матрицы и рибонуклеотиды в качестве строительного материала.

25

Что такое терминатор в процессе транскрипции?

Правильный ответ:

Последовательность нуклеотидов ДНК, указывающая на окончание синтеза РНК.

Пояснение:

Терминатор — это особая последовательность нуклеотидов в конце гена (транскрипционной единицы). Когда РНК-полимераза доходит до этого участка, она получает сигнал о завершении синтеза. Комплекс распадается, и готовая молекула РНК отделяется от матрицы ДНК.

26

Какую функцию выполняет рибосомная РНК (рРНК)?

Правильный ответ:

Является структурной основой рибосомы и катализирует образование пептидной связи.

Пояснение:

рРНК не просто образует «каркас» рибосомы. Она играет активную роль в ее работе. Именно рРНК большой субъединицы обладает ферментативной активностью (является рибозимом) и непосредственно катализирует реакцию образования пептидной связи между аминокислотами.

27

Какова примерная скорость сборки белковой молекулы на рибосоме?

Правильный ответ:

Пептид из 100 аминокислот собирается примерно за одну минуту.

Пояснение:

Биосинтез белка — процесс очень быстрый. Рибосома работает с высокой скоростью, присоединяя аминокислоты одну за другой. В среднем, синтез полипептидной цепи длиной в 100 аминокислотных остатков занимает около одной минуты (у эукариот) или даже быстрее у бактерий.

28

Что происходит с рибосомой после завершения синтеза белка (терминации)?

Правильный ответ:

Она распадается на малую и большую субъединицы, которые могут использоваться снова.

Пояснение:

Рибосомы — это многоразовые машины. После того как синтез белка завершен и полипептид отделился, рибосома диссоциирует (распадается) на две субъединицы. Эти субъединицы возвращаются в общий пул в цитоплазме и могут затем объединиться на любой другой молекуле иРНК для синтеза нового белка.

29

Какой принцип лежит в основе всех реакций матричного синтеза (репликации, транскрипции, трансляции)?

Правильный ответ:

Принцип комплементарности (матричный принцип).

Пояснение:

Все процессы синтеза нуклеиновых кислот и белков основаны на матричном принципе. Новая молекула строится не произвольно, а в строгом соответствии с планом — матрицей, на основе принципа комплементарности (взаимного соответствия структур, например, А-Т, Г-Ц или кодон-антикодон). Это обеспечивает точное копирование и передачу информации.

30

В какой части клетки эукариот синтезируются рибосомные РНК (рРНК)?

Правильный ответ:

В ядрышке (внутри ядра)

Пояснение:

Синтез рибосомных РНК происходит в специализированной области ядра, которая называется ядрышком. Там находятся гены, кодирующие рРНК. В ядрышке происходит не только транскрипция рРНК, но и первоначальная сборка субъединиц рибосом из рРНК и белков, поступивших из цитоплазмы.