Тест по биологии: Синтез белка (10 класс)
Тест по биологии «Синтез белка» для 10 класса — это проверочная работа профильного уровня, направленная на углубленную оценку знаний учащихся о ключевом процессе жизнедеятельности клетки — трансляции. Вопросы охватывают молекулярные механизмы работы рибосом, функции различных видов РНК, энергетику биосинтеза и связь пластического обмена с энергетическим.
1
Какой процесс называется трансляцией в биологии?
Правильный ответ:
Синтез полипептидной цепи на рибосомах с использованием матрицы иРНК.Пояснение:
Трансляция (от латинского translatio — перевод) — это процесс декодирования информации, записанной в последовательности нуклеотидов информационной РНК (иРНК), и перевода её в последовательность аминокислот белка. Этот процесс происходит в цитоплазме на специальных органоидах — рибосомах.2
Какую функцию выполняет малая субъединица рибосомы в начале синтеза белка?
Правильный ответ:
Она связывает иРНК и тРНК, обеспечивая начало расшифровки кода.Пояснение:
Малая субъединица рибосомы играет ключевую роль на этапе инициации трансляции. Она находит и связывает молекулу информационной РНК, а также инициаторную транспортную РНК, несущую первую аминокислоту (метионин). Только после этого к ней присоединяется большая субъединица.3
Сколько кодонов иРНК одновременно может находиться в активном центре работающей рибосомы?
Правильный ответ:
Два кодонаПояснение:
Активный центр рибосомы (функциональный центр) устроен таким образом, что в нём одновременно помещаются два соседних триплета (кодона) иРНК. Это позволяет двум молекулам тРНК (одной, несущей растущую цепь, и второй, несущей новую аминокислоту) оказаться рядом для образования связи.4
Какое взаимодействие лежит в основе связывания тРНК с иРНК внутри рибосомы?
Правильный ответ:
Комплементарное взаимодействие между кодоном иРНК и антикодоном тРНК.Пояснение:
Точность синтеза белка обеспечивается принципом комплементарности. Три нуклеотида кодона в иРНК образуют водородные связи со строго соответствующими им тремя нуклеотидами антикодона в тРНК (А-У, Г-Ц). Если антикодон не подходит, тРНК не удерживается в рибосоме.5
Какая аминокислота обычно является первой в любой синтезируемой полипептидной цепи?
Правильный ответ:
МетионинПояснение:
Синтез белка всегда начинается со стартового кодона АУГ. Этому кодону соответствует транспортная РНК, несущая аминокислоту метионин. Поэтому N-конец (начало) любого только что синтезированного белка несет метионин (который впоследствии может быть ферментативно отщеплен).6
Где именно происходит образование пептидной связи между аминокислотами?
Правильный ответ:
В активном центре большой субъединицы рибосомы.Пояснение:
Каталитический центр, отвечающий за образование пептидной связи (пептидил-трансферазный центр), расположен в большой субъединице рибосомы. Интересно, что катализатором этой реакции служит не белок, а молекула рибосомной РНК, входящая в состав большой субъединицы.7
Какова роль фермента, входящего в состав большой субъединицы рибосомы?
Правильный ответ:
Он катализирует реакцию замещения, образуя пептидную связь между аминокислотами.Пояснение:
Ферментативная активность большой субъединицы обеспечивает перенос растущей пептидной цепи с одной тРНК на аминогруппу новой аминокислоты, принесенной другой тРНК. В результате образуется пептидная связь, и белковая цепь удлиняется на один остаток.8
Что происходит на этапе элонгации (удлинения) трансляции?
Правильный ответ:
Рибосома передвигается по иРНК, и к белку последовательно присоединяются аминокислоты.Пояснение:
Элонгация — это циклический процесс. Рибосома делает «шаг» на один кодон вдоль иРНК. Освободившаяся тРНК уходит, а новая тРНК с аминокислотой занимает её место. Происходит присоединение аминокислоты, и цикл повторяется, приводя к росту полипептидной цепи.9
С какой приблизительной скоростью рибосома синтезирует белок?
Правильный ответ:
Пептид из 100 аминокислот собирается примерно за одну минуту.Пояснение:
Биосинтез белка — процесс быстрый, но не мгновенный. Средняя скорость работы рибосомы эукариот составляет несколько аминокислот в секунду. Таким образом, синтез белка средней длины (около 100-300 аминокислот) занимает от одной до нескольких минут.10
Что такое полисома?
Правильный ответ:
Группа рибосом, одновременно синтезирующих белок на одной молекуле иРНК.Пояснение:
Для повышения эффективности синтеза одну молекулу иРНК обычно обслуживает сразу несколько рибосом, движущихся друг за другом цепочкой. Такая структура, напоминающая нитку с бусами, называется полисомой (полирибосомой). Это позволяет получить много копий белка за короткое время.11
Что служит сигналом для окончания синтеза белка (терминации)?
Правильный ответ:
Попадание в активный центр рибосомы стоп-кодона.Пояснение:
Синтез продолжается до тех пор, пока рибосома не встретит один из трех стоп-кодонов (УАА, УАГ, УГА). Эти кодоны не шифруют аминокислот, и к ним нет соответствующих тРНК. Это служит сигналом для завершения синтеза и отсоединения готового белка.12
Что происходит с рибосомой после завершения синтеза белка?
Правильный ответ:
Она распадается на малую и большую субъединицы.Пояснение:
После того как готовый белок отделился, рибосома диссоциирует (разделяется) на две свои составные части — малую и большую субъединицы. Они возвращаются в общий пул в цитоплазме и могут затем снова объединиться на любой другой иРНК для синтеза нового белка.13
Какое количество энергии (в эквиваленте макроэргических связей АТФ) требуется для включения одной аминокислоты в белок?
Правильный ответ:
Четыре связи.Пояснение:
Биосинтез белка очень энергозатратен. Две связи АТФ тратятся на активацию аминокислоты (присоединение к тРНК), и еще две (обычно ГТФ) расходуются непосредственно в рибосоме на связывание тРНК и передвижение рибосомы. Итого 4 макроэргические связи на одну пептидную связь.14
Для какого этапа биосинтеза белка требуется энергия двух макроэргических связей АТФ?
Правильный ответ:
Для связывания аминокислоты с соответствующей тРНК.Пояснение:
Прежде чем аминокислота попадет в рибосому, она должна быть активирована и присоединена к своей тРНК. Эту реакцию проводит фермент синтетаза, затрачивая энергию распада АТФ до АМФ и пирофосфата, что эквивалентно разрыву двух макроэргических связей.15
Как взаимосвязаны пластический и энергетический обмены в процессе биосинтеза белка?
Правильный ответ:
Энергетический обмен поставляет АТФ, необходимую для реакций пластического обмена.Пояснение:
Пластический обмен (синтез веществ) невозможен без затрат энергии. Эту энергию в виде молекул АТФ поставляет энергетический обмен (клеточное дыхание, гликолиз). Таким образом, создание новых структур клетки оплачивается энергией, полученной при распаде других веществ.16
Что такое ген в контексте биосинтеза белка?
Правильный ответ:
Участок ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одного белка.Пояснение:
Ген — это единица наследственной информации. Физически это участок молекулы ДНК, в последовательности нуклеотидов которого зашифрована последовательность аминокислот одной полипептидной цепи (белка) или одной молекулы РНК.17
В каком направлении рибосома считывает информацию с молекулы иРНК?
Правильный ответ:
От 5’-конца к 3’-концу.Пояснение:
Рибосома движется по нити иРНК в строго определенном направлении: от 5’-конца (начала молекулы) к 3’-концу. Это обеспечивает правильный порядок считывания кодонов и, соответственно, правильную последовательность аминокислот в белке.18
Какие молекулы являются продуктами пластического обмена, необходимыми для энергетического обмена?
Правильный ответ:
Белки-ферменты и мембранные структуры митохондрий.Пояснение:
Связь обменов двусторонняя. Энергетический обмен дает АТФ для синтеза. Но сам энергетический обмен не может идти без ферментов (которые являются белками) и без целостности мембран митохондрий (состоящих из липидов и белков). Всё это — продукты пластического обмена.19
Какой этап предшествует трансляции в клетках эукариот?
Правильный ответ:
Транскрипция (синтез иРНК в ядре) и её выход в цитоплазму.Пояснение:
Перед тем как начнется синтез белка (трансляция), необходимо получить копию инструкции из ядра. Этот процесс называется транскрипцией: на матрице ДНК синтезируется иРНК. Затем она созревает и транспортируется в цитоплазму к рибосомам.20
Какое утверждение о генетическом коде является верным для процесса синтеза белка?