Οργανική χηµεία και βιοχηµεία

Transcript

1 Οργανική χηµεία και βιοχηµεία Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής 1. Στις χηµικές ενώσεις, που αποτελούν το κύτταρο, περιέχονται περίπου a) δέκα χηµικά στοιχεία b) ενενήντα χηµικά στοιχεία c) είκοσι χηµικά στοιχεία d) το σύνολο των στοιχείων που υπάρχουν στη φύση. 2. Ο δεσµός υδρογόνου ασκείται a) µεταξύ ατόµων υδρογόνου b) µεταξύ των µορίων κάθε οργανικής ένωσης c) µόνο µεταξύ των µορίων του νερού d) µεταξύ των µορίων που περιέχουν υδρογόνο ενωµένο µε ένα ισχυρά ηλεκτραρνητικό άτοµο. 3. Τα µόρια του CO 2 και του H 2 O ανήκουν a) στα πρόδροµα µόρια b) στα δοµικά συστατικά των βιοµορίων c) στα ενδιάµεσα συστατικά d) σε καµία από τις παραπάνω κατηγορίες. 4. Τα δοµικά συστατικά των νουκλεϊκών οξέων είναι a) το DNA και το RNA b) τα νουκλεοτίδια c) σάκχαρα και οργανικές βάσεις d) αζωτούχες οργανικές βάσεις. 5. Η ιδιότητα των κυττάρων να διατηρούν σχετικά σταθερή θερµοκρασία οφείλεται κυρίως a) στο ότι είναι θερµικά µονωµένα µε το περιβάλλον b) στη σταθερή θερµοκρασία του περιβάλλοντος c) στη µεγάλη περιεκτικότητά τους σε νερό d) στην ευπάθειά τους σε υψηλές και σε χαµηλές θερµοκρασίες Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 97

2 6. Τα δοµικά συστατικά των πρωτεϊνών και των νουκλεϊκών οξέων είναι αντίστοιχα a) τα αµινοξέα και το DNA b) τα αµινοξέα και τα νουκλεοτίδια c) τα οργανικά οξέα και οι µονοσακχαρίτες d) οι αµίνες και τα νουκλεοτίδια. 7. Η σχετικά µεγάλη ειδική θερµοχωρητικότητα του νερού οφείλεται a) στο υψηλό σηµείο βρασµού του b) στη µικρή του σχετική µοριακή µάζα (µοριακό βάρος) c) στη µεγάλη του περιεκτικότητα στους ζωντανούς οργανισµούς d) στους δεσµούς υδρογόνου που ασκούνται µεταξύ των µορίων του. 8. Τα διαλυµένα άλατα στο νερό που περιέχονται στον ανθρώπινο οργανισµό συντελούν a) στη ρύθµιση του pη b) στη ρύθµιση της ωσµωτικής πίεσης c) στη διαδικασία µεταβίβασης νευρικών ερεθισµάτων d) σε όλα τα παραπάνω. 9. Τα αµινοξέα αποτελούν τα δοµικά συστατικά a) του DNA και του RNA b) των πρωτεϊνών c) των νουκλεοτιδίων d) των αζωτούχων µακροµορίων. 10. Τα µακροµόρια στα οποία περιέχεται φώσφορος είναι a) τα νουκλεϊκά οξέα b) τα σάκχαρα c) τα νουκλεοτίδια d) τα φωσφορικά άλατα. 11. Ο χαλκός a) αποτελεί βασικό συστατικό των νευρικών κυττάρων b) ανήκει στα ιχνοστοιχεία και περιέχεται κυρίως σε ορισµένα ένζυµα c) ανήκει στα ιχνοστοιχεία και αποτελεί συστατικό της αιµοσφαιρίνης d) δεν περιέχεται στον ανθρώπινο οργανισµό. 98 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

3 Ερωτήσεις αντιστοίχησης 1. Η στήλη (Ι) περιλαµβάνει τα χηµικά στοιχεία που απαντώνται σε σηµαντικά ποσοστά στους ζωντανούς οργανισµούς, ενώ η στήλη (ΙΙ) τις περιεκτικότητες στις οποίες αυτά περιέχονται. Στήλη Ι Στήλη ΙΙ Α C 1. 65% Β H 2. 18% Γ Ca 3. 3% Ο 4. 10% Ε Ν 5. 1,5% Ζ Na 6. 0,15% 7. 80% 2. Να αντιστοιχίσετε αµφιµονοσήµαντα τους όρους της στήλης (Ι) µε τις φράσεις της στήλης (ΙΙ). Στήλη Ι Στήλη ΙΙ Α. DNA 1. ανήκει στην κατηγορία των εστέρων Β. Πρωτεΐνη 2. περιέχει φώσφορο Γ. λιπίδιο 3. αζωτούχο βιοµόριο. νουκλεϊκό οξύ 4. µπορεί να είναι DNA ή RNA Ε. υδατάνθρακας 5. βασική πηγή ενέργειας για τον οργανισµό 3. Να αντιστοιχίσετε αµφιµονοσήµαντα τους όρους της στήλης (Ι) µε τις φράσεις της στήλης (ΙΙ). Στήλη Ι Στήλη ΙΙ Α. κοβάλτιο 1. αιµοσφαιρίνη Β. σίδηρος 2. θυροξίνη Γ. ιώδιο 3. οξειδάση - κυτόχρωµα. φθόριο 4. είδος απατίτη Ε. χαλκός 5. βιταµίνη Β 12 Ερωτήσεις διάταξης ή κατάταξης 1. Να διατάξετε τα στοιχεία C, H, Ca, Na, O, Cu και Ν κατά σειρά αυξανόµενης περιεκτικότητας στον ανθρώπινο οργανισµό. Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 99

4 2. Να διατάξετε τις παρακάτω κατηγορίες χηµικών ενώσεων από τις απλούστερες προς τις περισσότερο σύνθετες. δοµικά συστατικά υπερµοριακά συµπλέγµατα πρόδροµα µόρια, ενδιάµεσα συστατικά µακροµόρια Ερωτήσεις συµπλήρωσης 1. Τα τέσσερα στοιχεία που περιέχονται στον ανθρώπινο οργανισµό στη µεγαλύτερη ποσότητα είναι το οξυγόνο, ο άνθρακας και. 2. Τα βιοµόρια δοµούνται από απλά µόρια τα οποία ονοµάζονται, µόρια όπως το Η 2 Ο και. Από τα µόρια αυτά σχηµατίζονται τα ενδιάµεσα, όπως, για παράδειγµα,. 3. Κάθε µόριο νουκλεοτιδίου αποτελείται από ένα σάκχαρο, από και από. Τα νουκλεοτίδια αποτελούν τα δοµικά συστατικά των. 4. Η µεγάλη διαλυτική ικανότητα του νερού οφείλεται στους χηµικούς δεσµούς, που ονοµάζονται. Μία άλλη ιδιότητα του νερού που οφείλεται σ αυτό το είδος δεσµών είναι. 5. Οι χηµικοί δεσµοί στους οποίους οφείλεται η µεγάλη σταθερότητα των βιοµορίων είναι κυρίως ο οµοιοπολικός, ο ετεροπολικός, αλλά και άλλοι δευτερεύοντες όπως ο δεσµός, οι δυνάµεις και οι αλληλεπιδράσεις. 6. Τα δοµικά συστατικά των πρωτεϊνών είναι, ενώ τα νουκλεοτίδια αποτελούν τα δοµικά συστατικά των. 7. Τα νουκλεοτίδια των νουκλεϊκών οξέων αποτελούνται από ένα µόριο σακχάρου µε άτοµα άνθρακα, από ένα µόριο και από µία οργανική. 8. Τα λιπίδια είναι εστέρες των οργανικών ή και µε. 9. Στο νερό, που περιέχεται στον ανθρώπινο οργανισµό, βρίσκονται διαλυµένα διάφορα άλατα όπως KCl, NaCl, και. 10. Το ιώδιο είναι ένα από τα απαραίτητα για τον οργανισµό µας στοιχεία, τα οποία χαρακτηρίζονται ως. Χρησιµεύει για τη σύνθεση της. Η έλλειψη του ιωδίου προκαλεί. 11. Στο νερό που περιέχεται στα κύτταρα είναι διαλυµένα διάφορα ανόργανα άλατα, όπως....,... και.. Τα άλατα αυτά συµµετέχουν στη 100 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

5 ρύθµιση. και λαµβάνουν µέρος στη διαδικασία µεταβίβασης των 12. Τρεις χηµικές ουσίες του ανθρώπινου οργανισµού, στις οποίες περιέχονται αντίστοιχα κοβάλτιο, φθόριο και ιώδιο, είναι.,. και. 13. Τα πέντε χηµικά στοιχεία, τα οποία βρίσκονται σε µεγαλύτερο ποσοστό στον ανθρώπινο οργανισµό είναι:..,,,. και το ασβέστιο. 14. Να συµπληρώσετε σε κάθε κενό ορθογώνιο του παρακάτω πίνακα ένα από τα γράµµατα Π, Ε,, Μ, αν η χηµική ένωση ανήκει στα πρόδροµα µόρια (Π), στα ενδιάµεσα µόρια (Ε), στα δοµικά συστατικά ( ), στα µακροµόρια (Μ), αντίστοιχα. Γλυκόζη Νουκλεϊνικό οξύ ιοξείδιο του άνθρακα Λιπαρό οξύ Αµµωνία Πρωτεΐνη Οξικό οξύ Ερωτήσεις τύπου «σωστό λάθος» 1. Στους ζωντανούς οργανισµούς περιέχονται µόνο οργανικές ενώσεις. 2. Ο άνθρακας είναι το χηµικό στοιχείο που περιέχεται σε µεγαλύτερο ποσοστό στον ανθρώπινο οργανισµό. 3. Κάθε βιοµόριο είναι οργανική ένωση. 4. Τα µακροµόρια παράγονται κατά την απ ευθείας αντίδραση των πρόδροµων µορίων. 5. Το DNA και το RNA αποτελούν τις δύο κατηγορίες των νουκλεοτιδίων. 6. Τα µόρια του RNA περιέχουν άζωτο και φώσφορο. 7. Αν ένα νουκλεϊκό οξύ δεν είναι DNA, θα είναι RNA. 8. Τα λιπίδια είναι εστέρες οργανικών οξέων µε αλκοόλες. 9. Η συνολική ποσότητα του νερού στον ανθρώπινο οργανισµό προέρχεται από τα τρόφιµα και τα ποτά που εισάγονται σ αυτόν. 10. Ένας εργάτης ανανεώνει το νερό, που περιέχεται στον οργανισµό του, µε µεγαλύτερο ρυθµό κατά τη διάρκεια της εργασίας του. 11. Η αποβολή του νερού από τον ανθρώπινο οργανισµό γίνεται µόνο µε την ούρηση. Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 101

6 12. Ο σίδηρος αποτελεί ένα από τα απαραίτητα στοιχεία του ανθρώπινου οργανισµού. 13. Η έλλειψη σιδήρου στον ανθρώπινο οργανισµό προκαλεί αναιµία. 14. Η ενδεχόµενη έλλειψη ιωδίου στον οργανισµό µας µπορεί να αναπληρωθεί µε χορήγηση χλωρίου. 15. Η µοναδική χηµική ουσία του οργανισµού µας στην οποία περιέχεται σίδηρος είναι η αιµοσφαιρίνη. 16. Η ποσοτική ανάλυση που έγινε σε ένα νουκλεοτίδιο έδειξε ότι αυτό αποτελείται από: 20% C, 65% O και 15% H. Εφαρµογές-προβλήµατα 1. To 75% της ποσότητας του σιδήρου, που περιέχεται στους ζωντανούς οργανισµούς, βρίσκεται στην αιµοσφαιρίνη του αίµατος, η οποία περιέχει σίδηρο σε ποσοστό 0,336%. Αν η ποσότητα αίµατος ενός ανθρώπου είναι 7Kg και περιέχει 15% αιµοσφαιρίνη, να υπολογίσετε: a) τη µάζα του σιδήρου που περιέχεται στην αιµοσφαιρίνη b) τη µάζα του σιδήρου που περιέχεται στις άλλες χηµικές ενώσεις του σώµατος. Αµινοξέα-πεπτίδια Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής 1. Αµινοξέα είναι a) τα προϊόντα αντίδρασης των οξέων µε την αµµωνία b) τα αµµωνιακά άλατα των οξέων c) ενώσεις που έχουν το γενικό τύπο: H 2 N-CH(R)-OH d) οργανικές ενώσεις που περιέχουν στο µόριό τους τουλάχιστον ένα καρβοξύλιο και µία αµινοµάδα. 2. Σε κάθε αµινοξύ περιέχονται τα χηµικά στοιχεία a) C, H και Ν b) C, H, O και N c) C, H, N, O, P και S d) όλα όσα περιέχουν οι οργανικές ενώσεις. 102 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

7 3. Ως απαραίτητα χαρακτηρίζονται τα αµινοξέα τα οποία a) περιέχονται στις πρωτεΐνες του ανθρώπινου οργανισµού b) µπορεί να συντεθούν στον ανθρώπινο οργανισµό c) δε συντίθενται από τον ανθρώπινο οργανισµό d) περιέχονται στις πρωτεΐνες του ανθρώπου, αλλά δε συντίθενται από τον οργανισµό του. 4. Τα αµινοξέα εκδηλώνουν a) όξινη συµπεριφορά b) βασική συµπεριφορά c) άλλοτε όξινη και άλλοτε βασική συµπεριφορά d) άλλα από αυτά όξινη και άλλα βασική συµπεριφορά. 5. Ισοηλεκτρικό σηµείο ενός αµινοξέος ονοµάζεται το ph ενός διαλύµατος αυτού στο οποίο a) τα µόρια του αµινοξέος είναι ηλεκτρικά ουδέτερα b) τα µισά µόρια του αµινοξέος εµφανίζουν θετικά και τα άλλα µισά αρνητικό φορτίο c) περιέχεται ίσος αριθµός θετικών και αρνητικών ιόντων d) το αµινοξύ έχει τη µεγαλύτερη διαλυτότητα. 6. Το αµινοξύ γλυκίνη µπορεί να βρίσκεται σε υδατικά του διαλύµατα µε µία ή και περισσότερες από τις µορφές: H 3 N + -CH 2 -COOH (I), H 3 N + -CH 2 -COO - (II) και H 2 N-CH 2 -COO - (III). i. Σε pη<pi η γλυκίνη βρίσκεται µε τη µορφή a) (ΙΙΙ) b) (Ι) και (ΙΙ) c) (ΙΙ) και (ΙΙΙ) d) (ΙΙ) ii. H γλυκίνη βρίσκεται σε υδατικό της διάλυµα µόνο µε τη µορφή (ΙΙ) όταν το ph του διαλύµατος είναι a) µικρότερο από το pi της γλυκίνης b) µεγαλύτερο από το pi της γλυκίνης c) ίσο µε το pi της γλυκίνης d) σε οποιαδήποτε από τις παραπάνω περιπτώσεις. Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 103

8 7. Στο πεπτίδιο ορισµένα άτοµα έχουν χαρακτηρισθεί µε τα γράµµατα x, y, z, ω και κ. Με πεπτιδικό δεσµό συνδέονται τα άτοµα: a) y, z b) z, ω c) x, y d) z, ω και ω, κ 8. Ένα διπεπτίδιο, σχετικής µοριακής µάζας Μ, αποτελείται από δύο αµινοξέα σχετικών µοριακών µαζών Μ 1 και Μ 2 αντίστοιχα. Οι σχετικές µοριακές µάζες Μ, Μ 1 και Μ 2 συνδέονται µε τη σχέση: a) Μ=Μ 1 +Μ 2 b) Μ=Μ 1 +Μ c) Μ+18=Μ 1 +Μ 2 d) Μ 1 +Μ 2 <Μ. 9. Ένα πολυπεπτίδιο µοριακής µάζας Μ αποτελείται από ν µόρια ενός αµινοξέος µοριακής µάζας Μ 1. Οι µοριακές µάζες Μ και Μ 1 συνδέονται µε τη σχέση: a) Μ=18+Μ 1 b) Μ=νΜ 1-18 c) Μ=νΜ 1 d) Μ=νΜ 1-18(ν-1). 10. Τα διπεπτίδια a) συµπεριφέρονται ως οξέα b) συµπεριφέρονται ως βάσεις c) δεν αντιδρούν ούτε µε οξέα, ούτε µε βάσεις d) έχουν αµφολυτικό χαρακτήρα. 11. Ένα αµινοξύ της µορφής R-CH(NH 2 )-COOH, όταν διαλυθεί σε διάλυµα HCl 1Μ, θα βρίσκεται κυρίως µε τη µορφή 104 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

9 12. Κατά την πλήρη υδρόλυση ενός τριπεπτιδίου προκύπτουν a) τρία διαφορετικά αµινοξέα b) τουλάχιστον τρία αµινοξέα c) το πολύ τρία διαφορετικά αµινοξέα d) ένα διπεπτίδιο και ένα αµινοξύ. 13. Ο µέγιστος αριθµός των χηµικών στοιχείων που περιέχονται σε κάθε αµινοξύ είναι: a) Ένα b) ύο c) Τρία d) τέσσερα. Ερωτήσεις συµπλήρωσης 1. Κάθε αµινοξύ περιέχει στο µόριό του δύο οµάδες: την οµάδα, που ονοµάζεται, καθώς και την οµάδα, που ονοµάζεται. 2. Όλα τα αµινοξέα των πρωτεϊνών, εκτός από το αµινοξύ, εµφανίζονται µε τη µορφή των δύο οπτικών ισοµερών και. Οι πρωτεΐνες των οργανισµών αποτελούνται από αµινοξέα που ανήκουν στη µορφή. 3. Τα αµινοξέα, ανάλογα µε την πολικότητα της οµάδας R, διακρίνονται σε: a) αµινοξέα µε. ή υδρόφοβες οµάδες b) αµινοξέα µε, αλλά όχι ιονιζόµενες οµάδες c) αµινοξέα µε. και Αµινοξέα όπως και, τα οποία δε µπορεί να συνθέσει ο ανθρώπινος οργανισµός, χαρακτηρίζονται ως. 5. Τα αµινοξέα χαρακτηρίζονται ως, διότι αντιδρούν τόσο µε οξέα εξ αιτίας του ότι περιέχουν την οµάδα η οποία εµφανίζει συµπεριφορά, όσο και µε βάσεις λόγω του ότι περιέχουν την οµάδα η οποία εµφανίζει συµπεριφορά. Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 105

10 6. Το αµινοξύ γλυκίνη (Η 2 Ν-CH 2 -COOH) σε υδατικό διάλυµα µπορεί να βρίσκεται είτε µε την ουδέτερη µορφή, είτε µε τη µορφή του κατιόντος, είτε τέλος µε τη µορφή του ανιόντος. 7. Το αµινοξύ αλανίνη έχει pi=6. Σε υδατικό διάλυµα µε ph=5 το αµινοξύ αυτό βρίσκεται µε τις µορφές.... και... σε κατάσταση ισορροπίας. 8. Ο χηµικός δεσµός ο οποίος δηµιουργείται κατά την αντίδραση δύο µορίων αµινοξέος ονοµάζεται..., ενώ το προϊόν αυτής της αντίδρασης ονοµάζεται Κατά την αντίδραση ενός µορίου γλυκίνης (H 2 N-CH 2 -COOH) και ενός µορίου αλανίνης (H 2 N-CH(CH 3 )-COOH) είναι δυνατό να προκύψουν δύο ισοµερή διπεπτίδια µε συντακτικούς τύπους.. και. 10. Με υδρόλυση του διπεπτιδίου προκύπτουν δύο αµινοξέα µε συντακτικούς τύπους.. και. Ερωτήσεις τύπου «σωστό λάθος» 1. Στα αµινοξέα του τύπου η ρίζα R είναι πάντα αλκύλιο. 2. Τα αµινοξέα, που αποτελούν συστατικά των πρωτεϊνών, είναι δυνατό να ανήκουν στη D ή στην L µορφή. 3. Ως απαραίτητα χαρακτηρίζονται τα αµινοξέα που περιέχονται στις πρωτεΐνες του οργανισµού µας. 4. Στη σύνθεση των πρωτεϊνών των ζωντανών οργανισµών λαµβάνουν µέρος τόσο τα απαραίτητα, όσο και τα µη απαραίτητα αµινοξέα. 5. Τα αµινοξέα ιστιδίνη και αργινίνη είναι απαραίτητα για ορισµένους µόνο ανθρώπινους οργανισµούς. 6. Τα αµινοξέα αντιδρούν τόσο µε το καυστικό νάτριο, όσο και µε το υδροχλώριο. 7. Το αµινοξύ γλυκίνη (Η 2 Ν-CH 2 -COOH) σε υδατικό διάλυµα µε ph<pi βρίσκεται αποκλειστικά µε τη µορφή H 3 N + -CH 2 -COOH. 106 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

11 8. Όταν ένα αµινοξύ βρίσκεται σε διάλυµα, του οποίου το ph είναι ίσο µε το pi του αµινοξέος, τα µόρια αυτού του αµινοξέος είναι ηλεκτρικά ουδέτερα. 9. Το αµινοξύ αλανίνη H 2 N-CH(CH 3 )-COOH σε διάλυµα κατάλληλου ph είναι δυνατό να βρίσκεται συγχρόνως µε τις µορφές H 3 N + -CH(CH 3 )-COOH και H 2 N-CH(CH 3 )-COOH 10. Στο µόριο κάθε διπεπτιδίου περιέχονται δύο πεπτιδικοί δεσµοί. 11. Τα διπεπτίδια εµφανίζουν αµφολυτική συµπεριφορά. 12. Στους ανώτερους οργανισµούς, η ύπαρξη πεπτιδίων οφείλεται αποκλειστικά στην πρωτεολυτική διάσπαση των πρωτεϊνών. 13. Από την αντίδραση δύο διαφορετικών αµινοξέων µπορεί να προκύψουν δύο διαφορετικά διπεπτίδια. 14. Σε κάθε µόριο αµινοξέος περιέχεται µία αµινοµάδα και µία καρβοξυλοµάδα 15. Ως απαραίτητα χαρακτηρίζονται όσα από τα αµινοξέα απαιτούνται για τη σύνθεση των πρωτεϊνών του ανθρώπινου οργανισµού. Εφαρµογές-προβλήµατα 1. Το αµινοξύ γλυκίνη χαρακτηρίζεται από pι=5,97. Να αντιστοιχίσετε την κάθε τιµή ph της στήλης (Ι) µε µία από τις µορφές της στήλης (ΙΙ) µε τις οποίες βρίσκεται η γλυκίνη σε υδατικά της διαλύµατα. Στήλη Ι Α. 6,20 B. 5,97 Γ. 7,00. 5,42 Στήλη ΙΙ 1 Η 3 Ν+-CH 2 -COOH 2. Η 2 Ν-CH 2 -COOH 3. Η 3 Ν + -CH 2 -COO - 4. Η 2 Ν-CH 2 -COO - 2. Το αµινοξύ ΝΗ 2 -CH 2 -COOH αντιδρά τόσο µε NaOH, όσο και µε HCl. Να γράψετε τις αντίστοιχες χηµικές εξισώσεις. 3. Να γράψετε τις χηµικές εξισώσεις δύο αντιδράσεων που αιτιολογούν τον χαρακτηρισµό «αµφολυτικός χαρακτήρας» για το αµινοξύ βαλίνη (χηµικός τύπος στο σχολικό). 4. Να γράψετε τις χηµικές εξισώσεις των αντιδράσεων, οι οποίες εκφράζουν τη χηµική ισορροπία που αποκαθίσταται σε ένα υδατικό διάλυµα, το οποίο περιέχει το αµινοξύ γλυκίνη (NH 2 -CH 2 -COOH), στις εξής περιπτώσεις: α) Όταν το ph του διαλύµατος είναι µικρότερο από το pι του αµινοξέος Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 107

12 β) Όταν το ph του διαλύµατος είναι µεγαλύτερο από το pι του αµινοξέος. 5. Η γλυκίνη βρίσκεται σε υδατικά της διαλύµατα µε ph=5,97 αποκλειστικά µε τη µορφή Η 3 Ν + -CH 3 -COO -. Να γράψετε τη χηµική εξίσωση, η οποία εκφράζει τη χηµική ισορροπία που αποκαθίσταται σε υδατικό διάλυµα γλυκίνης µε ph=6,2. 6. Να γράψετε το συντακτικό τύπο ενός τριπεπτιδίου, από την υδρόλυση του οποίου προκύπτουν αποκλειστικά τα αµινοξέα γλυκίνη και σερίνη (χηµικοί τύποί στο σχολικό). 7. Να υπολογίσετε τις σχετικές µοριακές µάζες (µοριακά βάρη) όλων των διπεπτιδίων που αποτελούνται από δύο εκ των τριών αµινοξέων Α, Β και Γ. ίνεται ότι τα αµινοξέα Α, Β και Γ έχουν σχετικές µοριακές µάζες 75, 89 και 117 αντίστοιχα. 8. Η σχετική µοριακή µάζα (µοριακό βάρος) ενός τριπεπτιδίου βρέθηκε ίση µε 203. Από την υδρόλυση αυτού του τριπεπτιδίου προέκυψε ένα µείγµα από δύο αµινοξέα Α και Β των οποίων οι σχετικές µοριακές µάζες βρέθηκαν ίσες µε 75 και 89 αντίστοιχα. Να βρείτε όλες τις δυνατές αλληλουχίες των αµινοξέων από τα οποία αποτελείται το τριπεπτίδιο. 9. Στον πίνακα που ακολουθεί αναγράφονται οι συντακτικοί τύποι και οι συντετµηµένες ονοµασίες ορισµένων αµινοξέων. α) Να βάλετε σε κάθε παρένθεση την αλληλουχία των συµβόλων των αµινοξέων από τα οποία αποτελείται το αντίστοιχο πεπτίδιο Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

13 .. β) Να συµπληρώσετε τα κενά µε το συντακτικό τύπο του πεπτιδίου που αποτελείται από τη σειρά των αµινοξέων, των οποίων τα σύµβολα περιέχονται στην αντίστοιχη παρένθεση:.. ( Ala Ser Ala ).. ( Leu Ileu ).. ( Val Val Gly ) Πρωτεΐνες Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής 1. Οι πρωτεΐνες ανάλογα µε τα προϊόντα υδρόλυσης τους διακρίνονται σε: a) ανόργανες και οργανικές πρωτεΐνες b) απλές και σύνθετες πρωτεΐνες c) πεπτίδια και πρωτεΐδια d) νουκλεοπρωτεΐνες και γλυκοπρωτεΐνες 2. Η πρωτοταγής δοµή µιας πρωτεΐνης καθορίζεται από: a) το είδος των αµινοξέων που απαρτίζουν την πρωτεΐνη b) το είδος και την ποσότητα των αµινοξέων που απαρτίζουν την πρωτεΐνη c) το είδος και την αλληλουχία των αµινοξέων που απαρτίζουν την πρωτεΐνη d) τα προϊόντα υδρόλυσης της πρωτεΐνης 3. ίνονται τα τετραπεπτίδια (I) Gly-Gly-Ser-Ser (II) Ser-Ser-Gly-Gly (III) Gly-Ser-Ser-Gly και (IV) Ser-Gly-Gly-Ser a) όλα τα τετραπεπτίδια έχουν την ίδια πρωτοταγή δοµή b) τα τετραπεπτίδια (I) και (II) έχουν την ίδια πρωτοταγή δοµή c) τα τετραπεπτίδια (III) και (IV) έχουν την ίδια πρωτοταγή δοµή d) όλα τα τετραπεπτίδια έχουν διαφορετικές πρωτοταγείς δοµές 4. Η µέθοδος Edman χρησιµοποιείται: a) για τον προσδιορισµό της πρωτοταγούς δοµής ενός πολυπεπτιδίου b) ως συµπληρωµατική µέθοδος για τον προσδιορισµό της δευτεροταγούς δοµής ενός πολυπεπτιδίου c) για τον προσδιορισµό της τριτοταγούς δοµής ενός πολυπεπτιδίου d) για τον προσδιορισµό της τεταρτοταγούς δοµής ενός πολυπεπτιδίου Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 109

14 5. Στη διαµόρφωση των αναδιπλώσεων της δευτεροταγούς δοµής µιας πρωτεΐνης συµβάλουν a) η α-έλικα και η β-πτυχωτή επιφάνεια b) οι δεσµοί υδρογόνου και οι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις c) η τριτοταγής και η τεταρτοταγής δοµή d) οι δισουλφιδικοί δεσµοί και οι δυνάµεις Van der Waals 6. Η µελέτη της δευτεροταγούς διαµόρφωσης µιας πρωτεΐνης γίνεται µε τη βοήθεια a) κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ b) χρωµατογραφία µοριακής διήθησης c) χηµικής υδρόλυσης d) ενζυµικής υδρόλυσης 7. Με τον όρο τριτοταγής δοµή µιας πρωτεΐνης εννοούµε: a) τη δοµή που προκύπτει από τη συνένωση δυο ή περισσοτέρων πρωτεϊνών για το σχηµατισµό πρωτεϊνικού συµπλόκου b) την αναδίπλωση της πρωτεϊνικής αλυσίδας που συµβαίνει στις πρωτεΐνες οι οποίες έχουν δευτεροταγή δοµή c) την αναδίπλωση της -ήδη αναδιπλωµένης λόγω δευτεροταγούς δοµής- πρωτεϊνικής αλυσίδας σε διάφορα σηµεία d) το συνδυασµό πρωτοταγούς και δευτεροταγούς δοµής 8. Από το συνδυασµό των τεσσάρων επιπέδων της δοµής µια πρωτεΐνης αυτή αποκτά τελικά ένα σχήµα στο χώρο που µπορεί να είναι: a) ευθύ ή αναδιπλωµένο b) ελικοειδές ή πτυχωτό c) σφαιρικό ή ινώδες d) κυκλικό ή τριγωνικό 9. Οι πρωτεΐνες είναι αµφολύτες, δηλαδή: a) έχουν τόσο όξινο όσο και βασικό χαρακτήρα b) διαλύονται τόσο σε όξινο όσο και σε βασικό περιβάλλον c) µπορούν να υδρολυθούν τόσο χηµικά όσο και ενζυµικά d) µπορούν να υδρολύουν άλλες πρωτεΐνες τόσο χηµικά όσο και ενζυµικά 110 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

15 10. Ισοηλεκτρικό σηµείο πρωτεΐνης λέγεται: a) το ph στο οποίο διαλύεται η πρωτεΐνη b) το ph στο οποίο µια πρωτεΐνη αποκτά σφαιρικό σχήµα c) το ph από το οποίο αρχίζει η µετουσίωση της πρωτεΐνης d) το ph στο οποίο η πρωτεΐνη εµφανίζεται ως δίπολο 11. Με τον όρο υδρόλυση µιας πρωτεΐνης εννοούµε: a) τη καταστροφή της δευτεροταγούς δοµής της πρωτεΐνης b) τη διάσπαση ενός ή περισσοτέρων πεπτιδικών δεσµών c) µια από τις αντιδράσεις που χρησιµοποιούνται για την ανίχνευση των πρωτεϊνών d) την αλλαγή του σχήµατος µιας πρωτεΐνης από σφαιρικό σε ινώδες 12. ύο πρωτεΐνες παρουσιάζουν την ίδια πρωτοταγή δόµη όταν a) αποτελούνται από τον ίδιο αριθµό αµινοξέων b) αποτελούνται από το ίδιο είδος αµινοξέων c) τα ποσοστά περιεκτικότητας σε κάθε αµινοξύ είναι τα ίδια και στις δύο πρωτεΐνες d) παρουσιάζουν την ίδια αλληλουχία αµινοξέων. 13. Μετουσίωση µιας πρωτεΐνης λέγεται η τροποποίηση a) της πρωτοταγούς, της δευτεροταγούς και της τριτοταγούς δοµής µιας πρωτεΐνης b) της πρωτοταγούς, της δευτεροταγούς και της τεταρτοταγούς δοµής µιας πρωτεΐνης c) της δευτεροταγούς, της τριτοταγούς και της τεταρτοταγούς δοµής µιας πρωτεΐνης d) της πρωτοταγούς, της τριτοταγούς και της τεταρτοταγούς δοµής µιας πρωτεΐνης 14. Η αντίδραση διουρίας χρησιµοποιείται για a) την ανίχνευση των πρωτεϊνών b) την ενζυµική υδρόλυση των πρωτεϊνών c) τον προσδιορισµό της δευτεροταγούς δοµής των πρωτεϊνών d) τον προσδιορισµό της τριτοταγούς δοµής των πρωτεϊνών 15. Σε ποιες από τις παρακάτω δοµές συµβάλλουν µεταξύ των άλλων και δεσµοί υδρογόνου; a) στην πρωτοταγή και δευτεροταγή b) στην δευτεροταγή και τριτοταγή c) στην πρωτοταγή και τριτοταγή d) στην πρωτοταγή και τεταρτοταγή 16. Η χηµική υδρόλυση των πρωτεϊνών συνίσταται Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 111

16 a) στην καταστροφή των πεπτιδικών δεσµών που γίνεται µε βρασµό σε όξινο ή αλκαλικό περιβάλλον b) στην καταστροφή των πεπτιδικών δεσµών που γίνεται µε τη βοήθεια ενζύµων c) στην κατεργασία των πρωτεϊνών µε πρωτεάσες και γίνεται µε βρασµό σε όξινο ή αλκαλικό περιβάλλον d) στον βρασµό των πρωτεϊνών παρουσία διουρίας. 17. Στη διαµόρφωση των αναδιπλώσεων της δευτεροταγούς δοµής µιας πρωτεΐνης συµβάλλουν a) πεπτιδικοί δεσµοί b) δεσµοί υδρογόνου c) δυνάµεις Van der Waals d) οµοιοπολικοί δισουλφιδικοί δεσµοί. 18. Ο αµφολυτικός χαρακτήρας µιας πρωτεΐνης οφείλεται a) στην ταυτόχρονη ύπαρξη στο µόριο της πρωτεϊνης µιας ελεύθερης αµινοµάδας και µιας ελεύθερης καρβοξυλοµάδας b) στη δευτεροταγή δοµή της πρωτεΐνης c) στο συνδυασµό της δοµής της προτείνεις µε το βιολογικό της ρόλο d) στην ταυτόχρονη ύπαρξη α-έλικας και β-πτυχωτής επιφάνειας. Ερωτήσεις αντιστοίχησης 1. ΣΤΗΛΗ Ι Α. Ορµόνες Β... Πρωτεΐνες µυϊκού ιστού Γ. Ένζυµα. Μεταφορικές πρωτεΐνες Ε. Αποθηκευτικές πρωτεΐνες ΣΤΗΛΗ ΙΙ 1. Πρωτεάση 2. Γλυκαγόνο 3. Ακτίνη 4. Αιµοσφαιρίνη 5. Μυοσφαιρίνη 6. Ινσουλίνη 7. Ωαλβουµίνη 8. Μυοσίνη 9. Ριβουνουκλεάση 10. Καζεΐνη 112 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

17 2. ΣΤΗΛΗ Ι Α. Απλές πρωτεΐνες Β. Λιποπρωτεΐνες Γ. Νουκλεοπρωτεΐνες. Γλυκοπρωτεΐνες Ε. Μεταλλοπρωτεΐνες ΣΤΗΛΗ ΙΙ 1. Γλυκόζη 2. Σίδηρος 3. Αµινοξέα 4. εοξυριβονουκλεϊνικό οξύ 5. Γαλακτικό οξύ 6. Φωσφολιπίδια (λίπη) 3. ΣΤΗΛΗ Ι Α. Χρωµατογραφία Β. Ενζυµική υδρόλυση Γ. Αποικοδόµηση κατά Edman. Κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ Ε. Αντίδραση διουρίας ΣΤΗΛΗ ΙΙ 1. Σχηµατισµός αµινοξέων και πεπτιδίων 2. ιαχωρισµός πρωτεϊνών 3. Μελέτη δευτεροταγούς δοµής 4. Ανίχνευση πρωτεϊνών 5. Προσδιορισµός αλληλουχίας αµινοξέων 7. ιάλυση πρωτεΐνης Ερωτήσεις διάταξης ή κατάταξης 1. Η µέθοδος Edman ακολουθεί τα παρακάτω σταδία A. Ταυτοποίηση του αµινοξέος που έχει αποσπαστεί B. Υδρόλυση του πεπτιδίου που οδηγεί σε απόσπαση του ακραίου αµινοξέος C. Επανάληψη των προηγούµενων σταδίων D. Μετατροπή του ακραίου αµινοξέος σε κάποιο παραγωγό του Να διατάξετε τα γράµµατα A, B, C, D κατά σειρά έτσι ώστε να αποκατασταθεί η σωστή σειρά των σταδίων 2. Για τον προσδιορισµό της πρωτοταγούς δοµής µιας πρωτεΐνης ακολουθούνται τα παρακάτω στάδια A. ιαχωρισµός των ολιγοπεπτιδίων µε χρωµατογραφία B. Κατασκευή πεπτιδικού χάρτη των επικαλυπτόµενων θραυσµάτων C. Υδρόλυση της πρωτεΐνης µε τη βοήθεια ενζύµων για τη δηµιουργία ολιγοπεπτιδίων D. Εύρεση της αλληλουχίας των αµινοξέων µε τη µέθοδο Edman Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 113

18 3. Να κατατάξετε τις παρακάτω ενώσεις σε δυο κατηγορίες: α. ιουρία β. Αλανίνη γ. ιπεπτίδιο Ala-Ala δ. Αιµοσφαιρίνη ε. Γλυκοπρωτεΐνη στ. Αµίνη ζ. Γλυκαγόνο η. Υδρογόνο θ. Κολλαγόνο Κατηγορία Α ίνουν την αντίδραση διουρίας Κατηγορία Β ε δίνουν την αντίδραση διουρίας Ερωτήσεις συµπλήρωσης 1. Οι πρωτεΐνες έχουν ένα άκρο µε µια ελεύθερη καρβοξυλοµάδα και ένα άκρο µε ελεύθερη αµινοµάδα. Έτσι εµφανίζουν τόσο όσο και χαρακτήρα. ηλαδή είναι. 2. Τα ένζυµα που προκαλούν υδρόλυση των πρωτεϊνών ονοµάζονται ένζυµα ή. 3. Σε ακραίες τιµές ph και σε υψηλές θερµοκρασίες καταστρέφονται οι δεσµοί που ισχυροποιούν την, και δοµή µιας πρωτεΐνης. Αποτέλεσµα αυτού είναι η τροποποίηση των παραπάνω δοµών, που αλλιώς ονοµάζεται της πρωτεΐνης. 4. Την αντίδραση διουρίας δίνουν, και γενικά όλες οι ενώσεις που περιέχουν στο µόριο τους. 5. Όλες οι πρωτεΐνες αποτελούνται από τα ίδια δοµικά συστατικά, τα. Εν τούτοις διαφοροποιούνται ως προς τον βιολογικό τους ρόλο. Αυτό οφείλεται στη διαφορετική δοµή, η οποία επηρεάζει τελικά τη διαµόρφωση της πρωτεΐνης στο χώρο. 6. Σηµαντικές µεταβολές στην ή στο είναι δυνατόν να προκαλέσουν της πρωτεΐνης και κατά συνέπεια να χάσει αυτή το βιολογικό της ρόλο. 7. Στη δοµή η πρωτεΐνη αναδιπλώνεται µε τη βοήθεια δεσµών µεταξύ αµινοξέων της ίδιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας. 114 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

19 8. Ο προσδιορισµός της των αµινοξέων στηρίζεται στη µέθοδο κατά Edman. 9. Η. δοµή καθορίζει και τις υπόλοιπες δοµές. Εποµένως, πρωτεΐνες µε διαφορετική. αµινοξέων αποκτούν διαφορετική διαµόρφωση του πρωτεϊνικού µορίου στο χώρο. 10. Η διάσπαση ενός ή περισσοτέρων πεπτιδικών δεσµών στο µόριο µιας πρωτεΐνης λέγεται.. και διακρίνεται στην και την Για κάθε πρωτεΐνη υπάρχει µία και µοναδική τιµή.. στην οποία η πρωτεΐνη εµφανίζεται ως. µε συνολικό. µηδέν. 12. Οι πρωτεΐνες λόγω των τεσσάρων επιπέδων της δοµής αποκτούν συγκεκριµένο σχήµα που µπορεί να είναι ή 13. Μεταβολές των εξωτερικών συνθηκών και συγκεκριµένα στη. ή στο. έχουν σαν αποτέλεσµα την καταστροφή των δεσµών που συµβάλλουν στις ανώτερες δοµές, ενώ αντίθετα δεν επηρεάζουν. δεσµούς οι οποίοι είναι ισχυροί και στους οποίους στηρίζεται η πρωτοταγής δοµή. Αποτέλεσµα των παραπάνω είναι. της τρισδιάστατης διαµόρφωσης του πρωτεϊνικού µορίου, ένα φαινόµενο γνωστό µε τον όρο Σε ότι αφορά το σχήµα τους οι πρωτεΐνες διακρίνονται σε και. 15. Η υδρόλυση µιας πρωτεΐνης έχει ως αποτέλεσµα των απελευθέρωση των δοµικών µονάδων της, που λέγονται.. Όταν από την υδρόλυση προκύψουν αποκλειστικά και µόνο., η πρωτεΐνη ονοµάζεται.. Εκτός όµως από την κατηγορία αυτή, υπάρχουν και οι. πρωτεΐνες ή.. Οι πρωτεΐνες αυτές περιέχουν στο µόριό τους και ένα µη. τµήµα, το οποίο απελευθερώνεται κατά την υδρόλυση. Για παράδειγµα υπάρχουν πρωτεΐνες που περιέχουν µέταλλο και ονοµάζονται. ή υδατάνθρακες και ονοµάζονται.. Ερωτήσεις τύπου «σωστό λάθος» 1. Η αλληλουχία των αµινοξέων δεν επηρεάζει τις ιδιότητες µιας πρωτεΐνης, οι οποίες καθορίζονται µόνο από το είδος των αµινοξέων που την αποτελούν. 2. Η µέθοδος Edman περιλαµβάνει τη διαδοχική υδρόλυση, απόσπαση και ταυτοποίηση του πρώτου αµινοξέος ενός πολυπεπτιδίου και την επανάληψη της ίδιας διαδικασίας για όλα τα επόµενα αµινοξέα. 3. Η πρωτοταγής δοµή των πρωτεϊνών δεν επηρεάζει τη δευτεροταγή διαµόρφωση τους. Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 115

20 4. Οι αναδιπλώσεις των αλυσίδων των αµινοξέων µιας πρωτεΐνης, προσδίδουν στο µόριο ένα συγκεκριµένο σχήµα στο χώρο 5. Στην α-έλικα η πρωτεΐνη αναδιπλώνεται µε τη βοήθεια δεσµών υδρογόνου µεταξύ διαφορετικών πολυπεπτιδικών αλυσίδων του ίδιου µορίου. Αντίθετα, στη β-πτυχωτή επιφάνεια η αναδίπλωση γίνεται µε δεσµούς υδρογόνου, που αναπτύσσονται µεταξύ αµινοξέων της ίδιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας. 6. Μια πολυπεπτιδική αλυσίδα µπορεί να έχει σε κάποιο τµήµα της τη δοµή της α-έλικας και σε κάποιο άλλο τη δοµή της β-πτυχωτής επιφάνειας. 7. Η τεταρτοταγής δοµή αφορά πρωτεϊνικά σύµπλοκα και αναφέρεται στο τελικό σχήµα που αποκτά το πρωτεϊνικό σύµπλοκο στο χώρο. 8. Η µετουσίωση µιας πρωτεΐνης δεν επηρεάζει καθόλου τις λειτουργικές της ιδιότητες. 9. Ο τρόπος µε τον οποίο αναδιπλώνεται στο χώρο το µόριο µιας πρωτεΐνης δεν εξαρτάται από την αλληλουχία των αµινοξέων. 10. Οι πρωτεΐνες είναι αµφολύτες. Αυτό συµβαίνει µόνο όταν το ph είναι ίσο µε το ισοηλεκτρικό σηµείο. 11. Όλες οι πρωτεΐνες είναι δυσδιάλυτες στο νερό. 12. Οι οµοιοπολικοί δισουλφιδικοί δεσµοί είναι δεσµοί µεταξύ ατόµων θειου δυο κυστεινών 13. Οι γλυκοπρωτεΐνες είναι συνθέτες πρωτεΐνες. Αποτελούνται από ένα πρωτεϊνικό τµήµα και ένα µη πρωτεϊνικό τµήµα, που µπορεί να είναι είτε µέταλλο είτε λιποειδές είτε υδατάνθρακας. 14. εν είναι δυνατόν να συνυπάρχουν σε µια πολυπεπτιδική αλυσίδα τόσο η δοµή α-έλικας όσο και η δοµή της β-πτυχωτής επιφάνειας 15. Μία πρωτεΐνη µπορεί να είναι ταυτόχρονα: σύνθετη πρωτεΐνη, σφαιρική πρωτεΐνη και µεταφορική πρωτεΐνη. 16. Οι δεσµοί υδρογόνου επειδή είναι πολύ ισχυροί, είναι και οι µόνοι που δεν επηρεάζονται από την αύξηση της θερµοκρασίας και το ph. 17. Τα πρωτεΐδια αποτελούνται από ένα πρωτεϊνικό και ένα µη πρωτεϊνικό τµήµα. 18. Η µέθοδος Edman χρησιµοποιείται για την µελέτη της δευτεροταγούς δοµής των πρωτεϊνών. 19. Την αντίδραση διουρίας δίνουν όλες οι ενώσεις που περιέχουν στο µόριό τους διπλό ή τριπλό δεσµό. 20. Στη β-πτυχωτή επιφάνεια η αναδίπλωση γίνεται µε τη βοήθεια πεπτιδικών δεσµών µεταξύ αµινοξέων διαφορετικών πολυπεπτιδικών αλυσίδων. 116 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

21 21. Ο προσδιορισµός της πρωτοταγούς δοµής µιας πρωτεϊνης γίνεται µε τη βοήθεια κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ. 22. Η τεταρτοταγής δοµή των πρωτεϊνών αναφέρεται στο τελικό σχήµα που αποκτά το πρωτεϊνικό µόριο στο χώρο ως συνέπεια της συνένωσης διαφορετικών πολυπεπτιδικών αλυσίδων (υποµονάδων). Εφαρµογές-προβλήµατα 1. Ένα δεκαπεπτίδιο υδρολύθηκε µε το ένζυµο Χ και αποµονώθηκαν τρία µικρότερα πεπτίδια, των οποίων η αλληλουχία των αµινοξέων υπολογίσθηκε και είναι η ακόλουθη: Lys-Asp-Tyr-Leu Ser-Val His-Lys-Gly-Ala Το ίδιο δεκαπεπτίδιο υδρολύθηκε µε το ένζυµο Ψ και αποµονώθηκαν τρία µικρότερα πεπτίδια, των οποίων η αλληλουχία των αµινοξέων υπολογίσθηκε και είναι η ακόλουθη: Gly-Ala Ser-Val-Lys-Asp Tyr-Leu-His-Lys Να κατασκευάσετε τον πεπτιδικό χάρτη των επικαλυπτόµενων θραυσµάτων και να δώσετε την αλληλουχία των αµινοξέων του αρχικού πεπτιδίου. 2. Ένα ενδεκαπεπτίδιο υδρολύθηκε µε το ένζυµο Χ και αποµονώθηκαν τέσσερα µικρότερα πεπτίδια, των οποίων η αλληλουχία των αµινοξέων υπολογίσθηκε και είναι η ακόλουθη: Ala-Lys-Ser-Asp, Thr-Ala-His, Gly-Arg, Pro-Val. Το ίδιο ενδεκαπεπτίδιο υδρολύθηκε µε το ένζυµο Ψ και αποµονώθηκαν τρία µικρότερα πεπτίδια, των οποίων η αλληλουχία των αµινοξέων υπολογίσθηκε και είναι η ακόλουθη: His-Pro-Val, Gly-Arg-Ala-Lys, Ser-Asp-Thr-Ala. Να κατασκευάσετε τον πεπτιδικό χάρτη των επικαλυπτόµενων θραυσµάτων και να δώσετε την αλληλουχία των αµινοξέων του αρχικού πεπτιδίου Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 117

22 3. Το πεπτίδιο (Ι) υποβλήθηκε σε υδρόλυση µε τα ένζυµα Α και Β. Αντίστοιχα το πεπτίδιο (ΙΙ) υποβλήθηκε σε υδρόλυση µε τα ένζυµα Χ και Ψ. Στη συνέχεια υπολογίστηκε η αλληλουχία όλων των µικρότερων πεπτιδίων που προέκυψαν και τα αποτελέσµατα παρουσιάζονται στον πίνακα που ακολουθεί. Πεπτίδιο Ι Πεπτίδιο ΙΙ Υδρόλυση µε ένζυµο Α Lys-Asp-His-Leu-Arg Gly-Gly Lys-His Υδρόλυση µε ένζυµο Β His-Leu-Arg-Gly-Gly Lys-His-Lys-Asp Υδρόλυση µε ένζυµο X Lys-Asp Gly-Ala-Tyr-Gly His-Leu-Arg-Gly Υδρόλυση µε ένζυµο Ψ Tyr-Gly Arg-Gly-Gly-Ala Lys-Asp-His-Leu a) Να κατασκευάσετε τους πεπτιδικούς χάρτες και να δώσετε την αλληλουχία των αµινοξέων των δύο αρχικών πεπτιδίων Ι και ΙΙ. b) Αφού συγκρίνετε τις αλληλουχίες των πεπτιδίων Ι και ΙΙ, να εκτιµήσετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές (Σ) και ποιες λανθασµένες (Λ): i. Tα πεπτίδια Ι και ΙΙ έχουν την ίδια πρωτοταγή δοµή εποµένως είναι ταυτόσηµα. ii. Από τη σύγκριση των αλληλουχιών των αµινοξέων, προκύπτει ότι τα πεπτίδια Ι και ΙΙ δεν παρουσιάζουν καµιά οµολογία και συνεπώς πρόκειται για δύο εντελώς διαφορετικά πεπτίδια. iii. Τα πεπτίδια Ι και ΙΙ παρουσιάζουν µία αξιοσηµείωτη αλληλοεπικάλυψη. Έτσι είναι πιθανό να αποτελούν θραύσµατα της ίδιας πρωτεΐνης, που προέκυψαν από την υδρόλυσή της µε δύο διαφορετικά ένζυµα. iv. Τα πεπτίδια Ι και ΙΙ έχουν παραπλήσιες αλληλουχίες αµινοξέων. Εποµένως παρουσιάζουν την ίδια πρωτοταγή δοµή. Επαναληπτικό διαγώνισµα Θέµα 1 ο Α. Να βάλετε σε κύκλο το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Το φορτίο ενός αµινοξέος καθορίζεται από: 118 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

23 a) Το ph του διαλύµατος. b) Την αµινοµάδα και τη καρβοξυλοµάδα. c) Την πλευρική οµάδα R του αµινοξέος. d) Όλα τα παραπάνω 2. Οι δεσµοί υδρογόνου: a) Είναι ισχυροί οµοιοπολικοί δεσµοί. b) Σχετίζονται µε τη σταθεροποίηση της δευτεροταγούς και τριτοταγούς δοµής µιας πρωτεΐνης. c) Επηρεάζουν τη διαλυτική ικανότητα του νερού d) Το β και το γ e) Όλα τα παραπάνω 3. Η αλλαγή που συµβαίνει σε µια πρωτεΐνη όταν µετουσιώνεται σχετίζεται µε: a) Τους πεπτιδικούς δεσµούς b) Το σχήµα και τη λειτουργικότητα της c) Το σχήµα της d) Το σχήµα της, τη λειτουργικότητα και τη διαµόρφωση του µορίου στο χώρο 4. Η µεγάλη ποικιλία των πρωτεϊνών στη φύση οφείλεται: a) Στην ύπαρξη 20 διαφορετικών αµινοξέων b) Στη διαφορετική αλληλουχία των αµινοξέων c) Στις διαφορετικές τριτοταγείς δοµές. d) Σε όλα τα παραπάνω. Β. Να γίνουν οι παρακάτω αντιστοιχήσεις ΝΗ 3 α) Μακροµόριο 2. γλυκόζη β) Κυτταρικό οργανίδιο 3. Λιπαρό οξύ γ) οµικό συστατικό 4. Μιτοχόνδριο δ) Ενδιάµεσο συστατικό 5. Λιπίδιο ε) Πρόδροµο µόριο Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 119

24 2. 1. Ινσουλίνη α) Κατάλυση βιολογικών αντιδράσεων 2. Αιµοσφαιρίνη β) Άµυνα 3. Αντισώµατα γ) Ορµόνη 4. Ένζυµα δ) Υποδοχείς µηνυµάτων 5. Γλυκοπρωτεΐνες ε) Μεταφορά Ο Πρωτοταγής δοµή α) Τρισδιάστατη δοµή 2. ευτεροταγής δοµή β) Αλληλουχία αµινοξέων 3. Τριτοταγής δοµή γ) Αιµοσφαιρίνη 4. Τεταρτοταγής δοµή δ) α-έλικα Θέµα 2 ο Α. ώστε τους ορισµούς των παρακάτω όρων: a) Ισοηλεκτρικό σηµείο αµινοξέος. b) Πρωτεΐνη c) Πρωτοταγής δοµή πρωτεΐνης d) Μετουσίωση πρωτεΐνης. Β. Περιγράψτε τη δοµή ενός αµινοξέος. Γ. Ποιοι δεσµοί συµβάλουν στη σταθεροποίηση της τριτοταγούς δοµής µιας πρωτεΐνης.. Να αναφέρετε τις φυσικοχηµικές ιδιότητες του νερού που είναι απαραίτητες για τη ζωή. Θέµα 3 ο Α. Να συµπληρώσετε µε τις κατάλληλες λέξεις τα κενά στις παρακάτω προτάσεις. 1. Οι πρωτεΐνες είναι τα πλέον διαδεδοµένα και µε πολύπλευρη λειτουργία.. Οι δοµικοί λίθοι των πρωτεϊνών είναι τα.. 2. Υπάρχουν δυο τύποι νουκλεϊνικών οξέων. Το.. και το... Οι δοµικοί λίθοι των νουκλεϊνικών οξέων είναι τα.. Αποτελούνται από µια...., ένα.. το οποίο είναι πεντόζη και ένα ως τρία µόρια Τα αµινοξέα ενώνονται µεταξύ τους µε.. δεσµό. Έτσι η καρβοξυλοµάδα του ενός αντιδρά µε την.. του άλλου και µε απόσπαση ενός µορίου νερού σχηµατίζεται ένα.. Η αντίδραση µπορεί να συνεχιστεί. Έτσι µε την 120 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

25 προσθήκη µε τον ίδιο τρόπο ενός τρίτου αµινοξέος θα σχηµατιστεί ένα.. Αν το πεπτίδιο έχει µικρό αριθµό αµινοξέων χαρακτηρίζεται ως.. Το πολυπεπτίδιο που φέρει 100 και επιπλέον αµινοξέα ονοµάζεται.. 4. Όταν το ph του διαλύµατος είναι µεγαλύτερο από το pi, τότε το αµινοξύ είναι φορτισµένο.. και παρουσία ηλεκτρικού πεδίου κινείται προς την.. Αντιθέτως όταν το ph του διαλύµατος είναι µικρότερο από το pi, τότε το αµινοξύ είναι φορτισµένο.. και κινείται προς την... Β. Ερωτήσεις σωστού-λάθους. 1. Οι υδατάνθρακες αποτελούν πηγή ενέργειας. 2. Τα µόρια νερού σχηµατίζουν δεσµούς υδρογόνου, για αυτό στις συνήθεις γήινες συνθήκες το νερό είναι αέριο, όπως το H 2 S 3. Τα ιχνοστοιχεία που είναι διαλυµένα στο νερό είναι αυτά που συµβάλουν κατά κύριο λόγο στη ρύθµιση του ph. 4. Η εφίδρωση συµβάλει στην αποβολή του νερού από τον οργανισµό. 5. Η παρουσία νερού στα κύτταρα είναι ουσιαστική, αφού εξασφαλίζει τη δράση των µακροµορίων. 6. Τα αµινοξέα χαρακτηρίζονται ως αµφολύτες, αφού διαλύονται το ίδιο εύκολα σε οργανικούς ή ανόργανους διαλύτες. 7. Στο ισοηλεκτρικό σηµείο ενός αµινοξέος όλες οι ιονιζόµενες οµάδες του είναι φορτισµένες. 8. Το ισοηλεκτρικό σηµείο του αµινοξέος καθορίζει τη διαλυτότητα και την κινητικότητα του σε ηλεκτρικό πεδίο. 9. Η βαλίνη έχει pi=5,96. Άρα σε διάλυµα µε ph=4 θα έχει θετικό φορτίο και θα κινηθεί προς την άνοδο. 10. Το φορτίο µιας πρωτεΐνης καθορίζεται από το ph του διαλύµατος όπου είναι διαλυµένη. 11. Η λειτουργία της πρωτεΐνης καθορίζεται κυρίως από τη διαµόρφωση του µορίου στο χώρο. 12. Η αντίδραση διουρίας χρησιµεύει για την ανίχνευση και τον ποσοτικό προσδιορισµό των πεπτιδίων. 13. Η ιστιδίνη και η αργινίνη χαρακτηρίζονται ως ηµι-απαραίτητα αµινοξέα. 14. Η β-πτυχωτή επιφάνεια είναι µορφή τριτοταγούς δοµής του πρωτεϊνικού µορίου. 15. Η νυνιδρίνη χρησιµεύει για την ανίχνευση των αµινοξέων. Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 121

26 16. Κατά τη µετουσίωση, οι πρωτεΐνες παύουν να είναι λειτουργικές, αφού υδρολύονται σε µικρότερα πεπτίδια. Θέµα 4 ο Α. Ένα πεπτίδιο αναλύθηκε για τον προσδιορισµό της πρωτοταγούς δοµής. Για το σκοπό αυτό το πεπτίδιο υδρολύθηκε µε δυο ένζυµα Α και Β. Τα µικρότερα πεπτίδια που σχηµατίστηκαν ήταν τα εξής: a. Ala-Arg b. His-Lis c. Thr-Asp-Val-Lys d. Asp-Ala e. His-Lys-Asp-Ala f. Thr-Asp-Val-Lys-Ala-Arg Να κατασκευαστεί ο πεπτιδικός χάρτης επικαλυπτόµενων θραυσµάτων και να βρεθεί η πρωτοταγής δοµή του πεπτιδίου. Β. Ποια θα είναι η κινητική συµπεριφορά των παρακάτω αµινοξέων παρουσία ηλεκτρικού πεδίου σε διαλύµατα µε τα παρακάτω ph: α) ph=3,9 β) ph=5,5 Θα κινηθούν προς την άνοδο, προς την κάθοδο ή θα παραµείνουν ακίνητα; Τα αµινοξέα είναι τα ακόλουθα: Ala (pi=6), Ser (pi=5,7), Phe (pi=5,5), Leu (pi=6), Arg (pi=10,8), His (pi=7,6) Ένζυµα Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής 1. Τι ονοµάζουµε ενέργεια ενεργοποίησης; a) Η ενέργεια που περικλείει το µόριο των ενζύµων b) Η ενέργεια που περικλείουν τα αντιδρώντα σώµατα c) Η ενέργεια στην ενδιάµεση κατάσταση d) Η διαφορά µεταξύ της ενέργειας των αντιδρώντων σωµάτων και της ενέργειας της ενδιάµεσης κατάστασης 2. Η ενέργεια ενεργοποίησης µπορεί να θεωρηθεί ως: a) ενδιάµεση κατάσταση b) ενεργειακό φράγµα 122 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

27 Θέµα 4 ο Α. Να συµπληρωθεί ο παρακάτω πίνακας µε τα ένζυµα που καταλύουν τις ακόλουθες αντιδράσεις. ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΕΣ ΑΝΤΙ ΡΑΣΕΙΣ ΕΝΖΥΜΟ Γλυκόζη 6 φωσφορική γλυκόζη 6 φωσφορική φρουκτόζη 1, 6 διφωσφορική φρουκτόζη Πυροσταφυλικό οξύ Ακέτυλο-συνένζυµο Α Πυροσταφυλικό οξύ Γαλακτικό οξύ Β. Συµπληρώστε µε + ή µε τον παρακάτω πίνακα: Γλυκόλυση Ενεργοποίηση πυροσταφυλικού οξέος Κύκλος κιτρικού οξέος. Ζύµωση Οξειδωτική φωσφορυλίωση Παρουσία Ο 2 Απουσία Ο 2 Γ. Πόσα µόρια ATP παράγονται κατά την πλήρη οξείδωση της 3-φωσφορικής γλυκεριναλδεϋδης; Εξηγήστε την απάντηση σας δίνοντας τις κατάλληλες αντιδράσεις. Ασκήσεις οργανικής χηµείας 11.. Να γραφούν οι χηµικές εξισώσεις των παρακάτω αντιδράσεων. a) Προσθήκη Η 2 στο προπένιο παρουσία Ni. b) Προσθήκη Η 2 στο µεθυλοπροπένιο παρουσία Pt. c) Προσθήκη Βr 2 σε CCl 4 στο 2-βουτένιο. d) Προσθήκη Cl 2 στο 3-µέθυλο-1-βουτένιο. e) Προσθήκη ΗΒr στο µέθυλο προπένιο. f) Προσθήκη ΗCl στο 3-µέθυλο-2-πεντένιο. g) Προσθήκη Η 2 Ο στο 1-βουτένιο παρουσία H 2 SO 4. h) Προσθήκη Η 2 Ο στο µεθυλοπροπένιο παρουσία H 2 SO Να γραφούν οι χηµικές εξισώσεις των παρακάτω αντιδράσεων. a) Προσθήκη Η 2 στο 1-βουτίνιο παρουσία Ni. Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 163

28 b) Προσθήκη ισοµοριακής ποσότητας Η 2 στο αιθίνιο παρουσία Pd. c) Προσθήκη Βr 2 σε CCl 4 στο 2-βουτίνιο. d) Προσθήκη ΗCl στο προπίνιο. e) Προσθήκη περίσσειας ΗΒr στο 2-βουτίνιο. f) Προσθήκη Η 2 Ο στο αιθίνιο παρουσία HgSO 4, H 2 SO 4. g) Προσθήκη Η 2 Ο στο 1-βουτίνιο παρουσία HgSO 4, H 2 SO 4. h) Αιθίνιο αντιδρά µε ισοµοριακή ποσότητα HCl και στο προϊόν προστίθεται Cl 2. i) 1-βουτίνιο αντιδρά µε ισοµοριακή ποσότητα ΗCl και στο προϊόν προστίθεται HI. 3. Αλκένιο Α έχει σχετική µοριακή µάζα M r =70. a) Να γράψετε τα συντακτικά ισοµερή του αλκενίου. b) Να γράψετε τις χηµικές εξισώσεις των αντιδράσεων κάθε ισοµερούς µε τα παρακάτω αντιδραστήρια: i. H 2 ii. HCl iii. Cl 2 iv. H 2 O 4. Αλκίνιο Α έχει σχετική µοριακή µάζα M r =54. a) Να γράψετε τα συντακτικά ισοµερή του αλκινίου. b) Να γράψετε τις χηµικές εξισώσεις των αντιδράσεων κάθε ισοµερούς µε τα παρακάτω αντιδραστήρια: i. H 2 ii. HCl iii. Cl 2 iv. H 2 O 5. Να εξετάσετε αν θα αποχρωµατιστεί το διάλυµα Br 2 σε CCl 4 στις επόµενες περιπτώσεις: a) 5,6g CH 2 =CH 2 διαβιβάζονται σε 300ml διαλύµατος Br 2 σε CCl 4 περιεκτικότητας 8%w/v. b) 4,2g CH 3 CH=CH 2 διαβιβάζονται σε 200ml διαλύµατος Br 2 σε CCl 4 συγκέντρωσης 0,6Μ. 6. Να συµπληρωθούν οι χηµικές εξισώσεις των επόµενων αντιδράσεων: a) CH 3 CH=O + H 2 b) + HCN c) d) e) 164 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

29 f) g) h) CH 3 CH 2 MgCl + H 2 O 7. Nα προσδιορίσετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α έως Ρ στις παρακάτω σειρές αντιδράσεων a) b) c) d) 8. Να γραφούν οι συντακτικοί τύποι των οργανικών ενώσεων Α, Β και Γ στο επόµενο διάγραµµα χηµικών µετατροπών: 9. ίνεται το επόµενο διάγραµµα χηµικών µετατροπών: Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 165

30 Να γραφούν οι συντακτικοί τύποι των οργανικών ενώσεων Α έως Ε. 10. ίνεται το επόµενο διάγραµµα χηµικών µετατροπών: Να γραφούν οι συντακτικοί τύποι των οργανικών ενώσεων Α έως. 11. ίνεται το επόµενο διάγραµµα χηµικών µετατροπών: Να γραφούν οι συντακτικοί τύποι των οργανικών ενώσεων Α έως Ζ. 12. Να γραφούν οι χηµικές εξισώσεις των παρακάτω αντιδράσεων. a) Θέρµανση 2-προπανόλης µε πυκνό δ/µα H 2 SO 4 στους 170 C b) Επίδραση αλκοολικού δ/τος ΚΟΗ σε 2-βρώµο-προπάνιο. c) Επίδραση αλκοολικού δ/τος ΚΟΗ σε 2-χλωροβουτάνιο d) Επίδραση αλκοολικού δ/τος ΚΟΗ σε 2-χλωρο-3-µεθυλοπεντάνιο e) Επίδραση αλκοολικού δ/τος ΚΟΗ σε 1,1-διχλωροβουτάνιο f) Επίδραση αλκοολικού δ/τος ΚΟΗ σε 2,3-διβρωµοπεντάνιο 166 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

31 13. Να συµπληρωθούν οι χηµικές εξισώσεις των επόµενων αντιδράσεων: a) b) CH 3 CH=CHCH 3 + HBr c) HCH=O + HCN d) CH 2 =CH 2 + H 2 e) CH 3 CH=CH 2 + HCl κύριο προϊόν f) g) h) HC CH + 2HCl i) j) k) l) m) n) CH 3 CH=CH 2 + H 2 O o) p) Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 167

32 q) r) HCHO + CH 3 CH 2 MgCl s) t) CH 3 CH 2 CH=CH 2 + HBr κύριο προϊόν u) v) CH 3 CH 2 CH=O + H Αφού µελετήσετε την επόµενη σειρά αντιδράσεων να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, Β και Γ. 15. ίνεται το επόµενο διάγραµµα χηµικών µετατροπών: 16. ίνεται το επόµενο διάγραµµα χηµικών µετατροπών. Να βρειτε τους συντακτικους τυπους των ενωσεων Α εως Κ: 17. ίνεται το επόµενο διάγραµµα χηµικών µετατροπών: 168 Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας

33 H ένωση Ε έχει σχετική µοριακή µάζα Μ r =74. Να γραφούν οι συντακτικοί τύποι των οργανικών ενώσεων Α έως Κ. 18. Ορισµένη ποσότητα CH 3 CH 2 Br χωρίζεται σε δυο ίσα µέρη. Το πρώτο µέρος αντιδρά πλήρως µε αλκοολικό διάλυµα KOH, οπότε παράγονται 5,6L αερίου Α, µετρηµένα σε συνθήκες S.T.P. Το δεύτερο µέρος αντιδρά πλήρως µε Mg. Η ένωση Β που προκύπτει αντιδρά πλήρως µε καρβονυλική ένωση C 3 H 6 O (Γ). Το προϊόν της αντίδρασης υδρολύεται, οπότε σχηµατίζεται η τριτοταγής αλκοόλη. a) Να γραφούν οι συντακτικοί τύποι των ενώσεων Α εως. b) Να βρεθεί η αρχική ποσότητα του CH 3 CH 2 Br. 19. Να συµπληρωθούν οι χηµικές εξισώσεις των παρακάτω αντιδράσεων: a) b) CH 3 CH 2 CH 2 Br + KCN c) d) CH 3 Cl + NH 3 e) f) g) CH 3 C CNa + CH 3 CH 2 Cl Copyright Εκδόσεις Φροντιστηρίων Μήταλας 169