کتاب بیوشیمی (بخش اول) رشته کشاورزی
کتاب های آمادگی آزمون کارشناسی ارشد سراسری رشته کشاورزی گرایش بیوتکنولوژی (البته بعضی دروس برای دیگر گرایش ها هم قابل استفاده است) ویژه کنکور سال 95 - به همراه تست ها و پاسخ تشریحی
فصل اول: آب و الکترولیت
آب فراوانترین ماده موجود در سیستمهای بیولوژیک است. حدود 70٪ وزن بدن را آب تشکیل میدهد که این درصد بـا
توجه به میزان چربی بدن قابل تغییر است، زیرا هرچه مقدار چربی بدن بیشتر باشد، میزان آب بدن کمتر میشود.
نکته 1: به تدریج که انسان پیر میشود، مقدار آب بدن کم میشود.
:2 نکته 23
کل آب بدن به صورت مایع داخل سلولی (ICF=Intracellular Fluid) و در داخل سلولها اسـت و13
باقیمانده آب خارج سلولی (ECF=Extracellular Fluid) را تشکیل میدهد که از این مقدار 70٪ آب میان بـافتی
،25% پلاسما و 5٪ مایع ورای سلولی (فضـای سـینوویال، مفصـلی، پریکـاردی، داخـل چشـمی، نخـاعی و...) را تشـکیل
میدهد.
توانایی ایجاد پیوند هیدروژنی با دیگر مولکولهای آب، به آب خصوصیات ویـژهای بخشـیده اسـت کـه از جملـهی آنهـا
کشش سطحی، چسبندگی داخلی بـین مولکـولهـا، نقطـه ذوب و جـوش و حـرارت تبخیـر بـالای آن نسـبت بـه سـایر
حلالهاست. مولکولهای آب علاوه بر ایجاد پیوند هیدروژنی با خود میتوانند با بخـشهـای قطبـی سـایر مولکـولهـای
بیولوژیک نیز پیوند هیدروژنی ایجاد کنند و همین خصوصیت، آب را به یک حلال بیولوژیک مناسب تبدیل کرده است.
نکته 1: اتمهای F،N ،O و S و هیدروژن متصل به آنها در تشکیل پیوند هیدروژنی نقش دارند.
خواص شیمیایی آب، موجب شده است که این ماده به عنوان حلال فیزیولوژیک اصلی مواد قطبی در بدن شناخته شود.
1- در داخل مولکول آب، هستهی اکسیژن، الکترونها را از اتمهای هیدروژن به سمت خود میکشد، در نتیجه آب دارای
بار الکتریکی شده و به یک مولکول قطبی تبدیل میشود.
2- آن دسته از مواد که حلالیت خوبی در آب دارند، مواد قطبی یا هیدروفیل (آب دوست) نام دارند.
3- آن دسته از مواد که حلالیت خوبی در آب ندارند، مواد غیرقطبی یا هیدروفوب (آب گریز) نامیده میشوند.
مولکولهای آب توسط پیوندهای هیدروژنی که از دسته پیوندهای غیرکوالان میباشد، به یکدیگر متصل میشوند.
1- پیوندهای هیدروژنی در نتیجهی جاذبهی بین بارهای مثبت جزیی اتمهای هیدروژن یک مولکول با بارهـای منفـی
جزیی اتمهای اکسیژن یا نتیروژن یک مولکول دیگر، ایجاد میشوند.
2- پیوندهای هیدروژنی، ضعیف هستند بهطوری که در دمای 25 درجه سانتیگـراد، در هـر ثانیـه
12
10 بـار شکسـته و مجدداً تشکیل میشوند.
پیوندهای هیدروژنی در مولکولهای آب شبکهای را تشکیل میدهند که باعث ایجاد خواص ویژه آب شده و ضامن بقـای
حیات است.
1- آب، در مجاورت هوا، کشش سطحی زیادی دارد.
1-1) کشش سطحی، نیرویی است که در سطح تماس مایع با هوا، باعث نگهداری مولکولهای مایع در کنـار یکـدیگر
میشود.
سوالات بالینی
1- پسر بچهی 5 سالهای روی گردن خود یک زخم برجسته زبـر دارد. در معاینـهی فیزیکـی تعـداد زیـادی
لکههای قهوهای کوچک و نواحی قرمز رنگ روی صورت، لبها، گردن و اندامهای فوقانی و همچنین مقـداری
کدورت قرینه دیده میشود. مادر او میگوید به سرعت دچار آفتاب سوختگی میشود و از نور مستقم آفتاب
گریزان است. بررسی پاتولوژیک بیوپسی زخم بیمار، ملانومای بدخیم را نشان میدهد. این بیمار بـه احتمـال
قوی از اختلال در ترمیم کدامیک از آسیبهای DNA رنج میبرد؟
1) ترکیب اضافی بازها
2) نقاط فاقد باز
3) جفت بازناجور
4) شکستهای دو زنجیرهای
2- در این حالت به احتمال زیاد، کدام مکانیسم ترمیمی نقص دارد؟
1) ترمیم از طریق برداشت باز
2) ترمیم جفت بازهای ناجور
3) ترمیم از طریق برداشت نوکلئوتید
4) اگزونوکلئاز دارای فعالیت ¢5 به ¢3
3- هموگلوبین داسی (HbS) با هموگلوبین طبیعی افـراد بزرگسـال (HbA) در اسـیدآمینهی شـمارهی 6
زنجیرهی گلوبین b متفاوت است. به عبارت دیگر HbS در این موقعیت دارای اسـیدآمینهی Val اسـت در
حالی که HbA دارای اسیدآمینه Glu میباشد. این جایگزینی اسیدآمینه، حاصل کدام نوع جهش است؟
1) بدمعنا
2) بیمعنا
3) اضافه
4) حذف
4- مرد 37 سالهای که به بیمارستان مراجعه کرده، توضیح میدهد که برای پیادهروی بـه جنگـل رفتـه و در
طی مسیر مقدار قارچ وحشی خورده است و پس از برگشت مدت 7 ساعت است که دچار تهـوع، اسـتفراغ و
درد شکمی خفیف است. علایم بیمار به احتمال زیاد به دلیل اثر مهاری سم، بر فعالیت کدامیک از آنزیمهـای
زیر است؟
1) توپرایزومراز
پلیمراز DNA (2
3) هلیکاز
II پلمیراز RNA (4
5- افزایش فعالیت کدامیک از آنزیمهای زیر باعث تثبیت انتهاهای کرومـوزومی در سـلولهـای سـرطانی و
ممانعت از پیری طبیعی سلولی در آنها میشود؟
1) توپرایزومرا
پلیمراز DNA (2
3) هلیکاز
4) تلومراز
6- پرستار مدرسه، پسر بچهی 7 سالهای را جهت بررسـی فعالیـت زیـاد کـه همـراه بـا تـأخیر در تکلـم و
مهارتهای حرکتی است، معرفی نموده است. تستهای IQ او نشان دهندهی عقبافتـادگی ذهنـی خفیـف
است. سابقهی خانوادگی او نشان میدهد که مادر و خالهاش دارای اختلالات یادگیری بوده و یکی از داییهای
او در یک مرکز عقبافتاده ذهنی زندگی میکند. معاینـهی فیزیکـی نشـان مـیدهـد کـه ایـن پسـر بچـه
نرموسفالیک بوده و دارای رنگ پوست طبیعی است. کدامیک از ژنهای زیر در آنالیز DNA جهت تشـخیص
اختلالات ژنتیکی بیمار، باید مورد توجه قرار بگیرد؟
(شکننده X) FMRI (1
XP-A (2 (ژن گزرودرما پیگمانتوزوم)
HD (3 (بیماری هانتینگتون)
4) ژنهای FANC (کمخونی فانکونی) بیوشیمی(بخش اول) «231»
پاسخنامه
1- گزینه «2» صحیح است.
بسیاری از تظاهرات گزرودرما پیگمانتوزوم در این بیمار دیده مـیشـود. زخـم، هیپرپیگمانتاسـیون (کـک مـک) و اریـتم
(سرخی) در مناطقی که در معرض نور خورشید هستند دیده میشوند. قرینههای بیمار در اثر تابش اشـعه مـاوراء بـنفش
خورشید آسیب دیده است. حساسیت به نور بهصورت آفتاب سوختگی سریع و عدم تمایل به قرار گرفتن در معـرض نـور
خورشید بروز مینماید.
2- گزینه «3» صحیح است.
دیمرهای تیمین توسط مکانیسم ترمیم از طریق برش نوکلئوتیدی ترمیم میشوند. این مکانیسم شـامل تشـخیص تـوالی
جهش یافته، برش رشته DNA در دو طرف محل جهش، برداشتن (بریدن) قطعه جهش یافته و نهایتاً پـر کـردن جـای
خالی ایجاد شده است. یکی از علل گزرودرماپیگمانتزوم، جهش در ژن کدکننده یک آندونوکلئاز اختصاصی، است.
3- گزینه «1» صحیح است.
هر اسیدآمینه موجود در ساختمان یک پروتئین، در mRNA با 3 باز یا یک توالی سه نوکلئوتیدی مشخص میشود. یک
جهش بدمعنا هنگامی رخ میدهد که یک یا بیش از یک باز موجود در توالی سه نوکلئوتیدی، دچار تغییر شده و بنابراین
یک اسید آمینه متفاوت را جایگزین میکند. در این حالت پروتئین تولید میشود، ولی ممکن است از نظر عملکـرد دچـار
اختلال باشد. مثلاً در مورد هموگلوبین داسی، جایگزینی اسـیدآمینهی قطبـی گلوتامـات (Glu) توسـط اسـید آمینـهی
غیرقطبی والین (Val) باعث چسبندگی در قسمت خاصی از پروتئین شده که در شـرایط فشـار پـایین اکسـیژن، باعـث
پلیمریزه شدن داکسی هموگلوبین میشود. جهشهای بیمعنا، جهشهایی هستند که باعث به وجود آمـدن یـک کـدون
ختم شده و به جای ورود یک اسیدآمینهی جدید، باعث ختم سنتز پروتئین میشوند. حذف، اضـافه و تزایـد بـه احتمـال
زیاد باعث به وجود آمدن پروتئینهای ناقص یا ناکارآمد میشوند.
4- گزینه «4» صحیح است.
در بررسی شرح حال بیمار مشخص میشود که علایم خفیف گوارشی بعد از خوردن قارچهای وحشـی، بـهطـور ناگهـانی
شروع شده که علامت مسمویت با آلفا – آمانیتین، که یک مهارکنندهی قوی و انتخابی RNA پلیمراز II است، میباشد.
RNA پلیمراز II، آنزیم کلیدی نسخهبرداری از ژنهای سـاختمانی در سـلولهـای انسـانی اسـت. مسـمومیت بـا
آمانیتین هیچگونه درمانی به جز درمان تسکین درد ندارد و در صورت مصرف مقادیر زیاد سم، به دلیـل ایجـاد نارسـایی
کبدی ممکن است منجر به مرگ بیمار شود.
5- گزینه «4» صحیح است.
به دلیل عدم توانایی همانندسازی انتهای کروموزومهای خطی سلولهای طبیعی، تقسیم مکرر سلولها بـه تـدریج باعـث
کوتاه شدن کروموزومها و نهایتاً از دست رفتن توالیهای حاوی ژنهای ساختمانی میشـود. ایـن مسـئله باعـث پیـری و
مرگ طبیعی سلولی میشود. سلولهای سرطانی برای جلوگیری از پیری سلولی، بیان آنزیم تلومراز را افزایش مـیدهنـد.
تلومراز در ساختمان خود یک RNA دارد و با استفاده از خاصیت پلیمراز خود میتوانـد از روی ایـن RNA بـه عنـوان
الگو، تعداد زیادی توالیهای تکراری تلومری (که از شش باز تشکیل شدهاند) را سنتز کند.
6- گزینه «1» صحیح است.
بررسی سابقه خانوادگی بیمار قویاً احتمال سندرم X شکننده را مطرح میسازد و در صورتیکـه امکـان تشـخیص وجـود
جهش در ژن وابسته به جنس FMR1 وجود میداشت، تأیید بیماری قطعی بود. سندرم x میباشـد، بـهنظـر مـیرسـد
علایم بیماران نسبت به افراد مبتلا به بیماری در نسل قبل شدیدتر است و در صورتی کـه تأییـد شـود، نشـانهی سـبقت
ژنتیکی میباشد. نروماسفالیک بودن و رنگ طبیعی پوست از علایم کمخونی فانکونی نمیباشد. شـروع زودرس بیمـاری و
عدم وجود اختلال حرکتی با تظاهرات بیماری هانتینتون مغایرت دارد. به دلیل نداشتن علایـم اخـتلال حرکتـی، صـرع،
کری یا کوری، بیماری کراب مطرح نمیباشد.
نوع فایل:Pdf
سایز :2.86 MB
تعداد صفحه:264