7.E: الكيمياء الحيوية الميكروبية (تمارين)
- Last updated
- Nov 1, 2022
- Page ID
- 194949
- Save as PDF
7.1: الجزيئات العضوية
الكيمياء الحيوية هي التخصص الذي يدرس كيمياء الحياة، وهدفها هو شرح الشكل والوظيفة بناءً على المبادئ الكيميائية. الكيمياء العضوية هي التخصص المخصص لدراسة الكيمياء القائمة على الكربون، والتي هي الأساس لدراسة الجزيئات الحيوية وتخصص الكيمياء الحيوية. تعتمد كل من الكيمياء الحيوية والكيمياء العضوية على مفاهيم الكيمياء العامة.
اختيار متعدد
أي من هذه العناصر ليست من المغذيات الدقيقة؟
- ج
- سيارة
- شركة
- كوب
- إجابة
-
أ
أي مما يلي هو اسم الجزيئات التي تكون تركيباتها عبارة عن صور معكوسة غير قابلة للتراكب؟
- أيزومرات هيكلية
- أحادية
- البوليمرات
- إنانتومرات
- إجابة
-
د
صواب/خطأ
تحتوي جميع الألدهيدات والأميدات والأحماض الكربوكسيلية والإسترات والكيتونات على مجموعات كربونيل.
- إجابة
-
صحيح
يُطلق على جزيئين يحتويان على نفس أنواع وأعداد الذرات ولكن تسلسلات الترابط المختلفة تسمى التماثلات.
- إجابة
-
خاطئة
إجابة قصيرة
لماذا يعتبر الكربون والنيتروجين والأكسجين والهيدروجين العناصر الأكثر وفرة في المادة الحية، وبالتالي تعتبر مغذيات كبيرة؟
حدد المجموعة الوظيفية في كل من الصيغ الهيكلية المصورة.
التفكير النقدي
تتوافق الصيغة الهيكلية الموضحة مع البنسلين G، وهو مضاد حيوي ضيق الطيف يُعطى عن طريق الوريد أو العضل كعلاج للعديد من الأمراض البكتيرية. يتم إنتاج المضاد الحيوي بواسطة فطريات من جنس Penicillium. (أ) حدد ثلاث مجموعات وظيفية رئيسية في هذا الجزيء تتكون كل منها من مجموعتين وظيفيتين أبسط. (ب) تسمية المجموعتين الوظيفيتين الأبسط اللتين تؤلفان كل مجموعة من المجموعات الوظيفية الرئيسية المحددة في (أ).
7.2: الكربوهيدرات
الجزيئات الحيوية الأكثر وفرة على وجه الأرض هي الكربوهيدرات. من وجهة نظر كيميائية، فإن الكربوهيدرات هي في الأساس مزيج من الكربون والماء، والعديد منها يحتوي على الصيغة التجريبية (CH 2 O) n، حيث n هو عدد الوحدات المتكررة. تمثل هذه النظرة هذه الجزيئات ببساطة على أنها سلاسل ذرات الكربون «المائية» التي ترتبط فيها جزيئات الماء بكل ذرة كربون، مما يؤدي إلى مصطلح «الكربوهيدرات».
اختيار متعدد
بحكم التعريف، تحتوي الكربوهيدرات على أي عناصر؟
- الكربون والهيدروجين
- الكربون والهيدروجين والنيتروجين
- الكربون والهيدروجين والأكسجين
- الكربون والأكسجين
- إجابة
-
ج
قد ترتبط السكريات الأحادية معًا لتكوين السكريات عن طريق تكوين أي نوع من الرابطة؟
- هيدروجين
- الببتيد
- الأيونية
- جليكوسيد
- إجابة
-
د
المطابقة
قم بمطابقة كل سكاريد مع وصفه.
| ___chitin | أ. بوليمر تخزين الطاقة في النباتات |
| ___ جليكوجين | B. بوليمر هيكلي موجود في النباتات |
| ___ نشا | C. بوليمر هيكلي موجود في جدران خلايا الفطريات والهياكل الخارجية لبعض الحيوانات |
| ___السليلوز | D. بوليمر تخزين الطاقة الموجود في الخلايا الحيوانية والبكتيريا |
- إجابة
-
ج، د، أ، ب
إجابة قصيرة
ما هي السكريات الأحادية والسكريات الثنائية والسكريات؟
التفكير النقدي
يصور الشكل الصيغ الهيكلية للجلوكوز والجالاكتوز والفركتوز. (أ) ضع دائرة حول المجموعات الوظيفية التي تصنف السكريات إما كجرعة ألدوز أو كيتوزية، وحدد كل سكر كواحد أو آخر. (ب) الصيغة الكيميائية لهذه المركبات هي نفسها، على الرغم من اختلاف الصيغة الهيكلية. ماذا تسمى هذه المركبات؟
تظهر الرسوم البيانية الهيكلية للأشكال الخطية والدورية للسكريات الأحادية. (أ) ما الصيغة الجزيئية لهذا السكاريد الأحادي؟ (عد ذرات C و H و O في كل منها للتأكد من أن هذين الجزيئين لهما نفس الصيغة، وأبلغ عن هذه الصيغة.) (ب) تحديد مجموعة الهيدروكسيل في الهيكل الخطي التي تخضع لتفاعل تشكيل الحلقة مع مجموعة الكربونيل.
يشيع استخدام مصطلح «الدكستروز» في الأوساط الطبية عند الإشارة إلى الأيزومر ذي الصلة بيولوجيًا للجلوكوز أحادي السكاريد. اشرح منطق هذا الاسم البديل.
7.3: الدهون
على الرغم من أنها تتكون أساسًا من الكربون والهيدروجين، إلا أن جزيئات الدهون قد تحتوي أيضًا على الأكسجين والنيتروجين والكبريت والفوسفور. تخدم الدهون أغراضًا عديدة ومتنوعة في بنية ووظائف الكائنات الحية. يمكن أن تكون مصدرًا للعناصر الغذائية أو شكلًا تخزينًا للكربون أو جزيئات تخزين الطاقة أو مكونات هيكلية للأغشية والهرمونات. تتكون الدهون من فئة واسعة من العديد من المركبات المميزة كيميائيًا، والتي تمت مناقشة أكثرها شيوعًا في هذا القسم.
اختيار متعدد
أي مما يلي يصف الدهون؟
- مصدر العناصر الغذائية للكائنات الحية
- جزيئات تخزين الطاقة
- جزيئات لها دور هيكلي في الأغشية
- الجزيئات التي تشكل جزءًا من الهرمونات والأصباغ
- كل ما سبق
- إجابة
-
ه
يُقال إن الجزيئات التي تحمل المجموعتين القطبية وغير القطبية تمثل أيًا مما يلي؟
- محبة للماء
- مدرج في البرمائي
- نافرة من الماء
- متعدد الوظائف
- إجابة
-
ب
صواب/خطأ
الدهون هي مجموعة طبيعية من المواد غير القابلة للذوبان في الماء ولكنها قابلة للذوبان بحرية في المذيبات العضوية.
- إجابة
-
خاطئة
تسمى الأحماض الدهنية التي ليس لها روابط مزدوجة «غير المشبعة».
- إجابة
-
خاطئة
تتكون الدهون الثلاثية من خلال ربط ثلاثة جزيئات من الجلسرين بالعمود الفقري للأحماض الدهنية في تفاعل الجفاف.
- إجابة
-
خاطئة
املأ الفراغ
تحتوي الشموع على استرات مكونة من __________ طويلة السلسلة __________ ومشبعة __________، وقد تحتوي أيضًا على هيدروكربونات بديلة.
- إجابة
-
الكحول؛ الأحماض الدهنية
الكوليسترول هو العضو الأكثر شيوعًا في مجموعة __________، الموجود في الأنسجة الحيوانية؛ يحتوي على نظام حلقات كربونية رباعي الحلقات مع رابطة __________ في إحدى الحلقات ومجموعة ___________ مجانية واحدة.
- إجابة
-
الستيرويد؛ مزدوج؛ الهيدروكسيل
التفكير النقدي
يمكن أن تزدهر الكائنات الحية الدقيقة في العديد من الظروف المختلفة، بما في ذلك البيئات ذات درجات الحرارة العالية مثل الينابيع الساخنة لكي تعمل أغشية الخلايا بشكل صحيح، يجب أن تكون في حالة سائلة. كيف تتوقع أن يُقارن محتوى الأحماض الدهنية (المشبعة مقابل غير المشبعة) للبكتيريا التي تعيش في بيئات ذات درجات حرارة عالية مع محتوى البكتيريا التي تعيش في درجات حرارة أكثر اعتدالًا؟
إجابة قصيرة
وصف بنية الفوسفوليبيد النموذجي. هل هذه الجزيئات قطبية أم غير قطبية؟
7.4: البروتينات
الأحماض الأمينية قادرة على الترابط معًا بشكل أساسي بأي رقم، وتنتج جزيئات من أي حجم تمتلك مجموعة واسعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية وتؤدي العديد من الوظائف الحيوية لجميع الكائنات الحية. يمكن أن تعمل الجزيئات المشتقة من الأحماض الأمينية كمكونات هيكلية للخلايا والكيانات دون الخلوية، وكمصادر للمغذيات، وكخزانات لتخزين الذرة والطاقة، وكأنواع وظيفية مثل الهرمونات والإنزيمات والمستقبلات وجزيئات النقل.
اختيار متعدد
أي من المجموعات التالية تختلف بين الأحماض الأمينية المختلفة؟
- ذرة هيدروجين
- مجموعة الكربوكسيل
- مجموعة آر
- مجموعة أمينية
- إجابة
-
ج
تختلف الأحماض الأمينية الموجودة في البروتينات في أي مما يلي؟
- بحجم
- شكل
- مجموعات جانبية
- كل ما سبق
- إجابة
-
د
أي من السندات التالية لا تدخل في البنية الثالثة؟
- روابط الببتيد
- روابط أيونية
- تفاعلات كارهة للماء
- روابط هيدروجينية
- إجابة
-
أ
املأ الفراغ
يُطلق على تسلسل الأحماض الأمينية في البروتين اسم __________.
- إجابة
-
الهيكل الأساسي
يشير التمسخ إلى فقدان الهياكل __________ و __________ دون فقدان البنية __________.
- إجابة
-
التعليم الثانوي والعالي والابتدائي
صواب/خطأ
يؤدي التغيير في أحد الأحماض الأمينية في تسلسل البروتين دائمًا إلى فقدان الوظيفة.
- إجابة
-
خاطئة
التفكير النقدي
قد يؤدي تسخين البروتين بدرجة كافية إلى تغيير طبيعته. بالنظر إلى تعريف التمسخ، ماذا يقول هذا البيان عن نقاط القوة في روابط الببتيد مقارنة بالروابط الهيدروجينية؟
تمثل الصورة المعروضة رباعي الببتيد. (أ) كم عدد روابط الببتيد الموجودة في هذا الجزيء؟ (ب) تحديد المجموعات الجانبية للأحماض الأمينية الأربعة التي يتكون منها هذا الببتيد.
7.5: استخدام الكيمياء الحيوية لتحديد الكائنات الحية الدقيقة
يعد التحديد الدقيق للبكتيريا أمرًا ضروريًا في المختبر السريري لتشخيص وإدارة الأوبئة والأوبئة والتسمم الغذائي الناجم عن تفشي البكتيريا. في هذا القسم، نناقش بعض الطرق التي تستخدم الخصائص البيوكيميائية لتحديد الكائنات الحية الدقيقة.
اختيار متعدد
أي من الخصائص/المركبات التالية لا تعتبر خاصية بيوكيميائية ظاهرية تستخدم لتحديد الميكروبات؟
- بولي بيتا هيدروكسي بوتيرات
- وحدة فرعية صغيرة (16S) من جين الحمض النووي الريبي
- استخدام الكربون
- تكوين الدهون
- إجابة
-
ب
التحليل البروتيني هو منهجية تتعامل مع أي مما يلي؟
- تحليل البروتينات التي تعمل كإنزيمات داخل الخلية
- تحليل بروتينات النقل في الخلية
- تحليل البروتينات المتكاملة لغشاء الخلية
- دراسة جميع البروتينات المتراكمة للكائن الحي
- إجابة
-
د
ما الطريقة التي تتضمن توليد أيونات الطور الغازي من الكائنات الحية الدقيقة السليمة؟
- شهرة
- بفا
- جزر المالدي-توف
- اختبار مجموعة لانسفيلد
- إجابة
-
ج
ما الطريقة التي تتضمن تحليل الكربوهيدرات المرتبطة بالغشاء؟
- شهرة
- بفا
- جزر المالدي-توف
- اختبار مجموعة لانسفيلد
- إجابة
-
د
ما الطريقة التي تتضمن تحويل دهون الميكروب إلى مركبات متطايرة لتحليلها بواسطة كروماتوغرافيا الغاز؟
- شهرة
- التحليل البروتيني
- جزر المالدي-توف
- اختبار مجموعة لانسفيلد
- إجابة
-
أ
املأ الفراغ
يتضمن تحليل FAME تحويل _______ إلى _____ أكثر تقلبًا للتحليل باستخدام ____________.
- إجابة
-
الأحماض الدهنية، استرات الميثيل، كروماتوغرافيا الغاز
صواب/خطأ
تعتمد MALDI-TOF على الحصول على طيف كتلة فريد للبكتيريا التي تم اختبارها ثم التحقق من الطيف الكتلي المكتسب مقابل قواعد بيانات الطيف المسجلة في برنامج التحليل لتحديد الكائنات الحية الدقيقة.
- إجابة
-
صحيح
يمكن لاختبارات مجموعة Lancefield تحديد الميكروبات باستخدام الأجسام المضادة التي تربط بروتينات سطح الخلية على وجه التحديد.
- إجابة
-
خاطئة
إجابة قصيرة
قارن بين MALDI-TOF و FAME و PLFA، واشرح كيف سيتم استخدام كل تقنية لتحديد مسببات الأمراض.