Тесты по курсу Биофизика

Тесты по курсу Биофизика
Задача 1.
Первоначальная концентрация в крови некоторого препарата равнялась
с0 = 50 мкг/мл, а через t = 10 ч уменьшилась до с = 20 мкг/мл. Рассчитайте
константу элиминации kel этого препарата и времени его полувыведения t1/2.
Задача 2.
В центрифуге производится сепарация ядер клеток печени, диаметр
которых – d = 8 мкм, плотность ρ1 = 1,3х103кг/м3. Радиус ротора центрифуги
R = 0,05м, частота вращения v = 2 кГц. Найдите силу F, действующую на эти
частицы.
Задача 3.
Для некоторой мышцы при нагрузке Р = 0,3 Н скорость сокращения
составляет v = 24 мм/с. Нагрузка в изометрическом режиме сокращения
равна Р0 = 1,1 Н, постоянная а = 0,2 Н. Вычислите максимальную скорость
vmax сокращения.
Задача 4.
Внутриклеточная концентрация ионов натрия составляет сi = 0,015
моль/л, а внеклеточная – с0 = 0,15 моль/л, внутриклеточный потенциал равен
υi = – 60 мВ относительно наружного, равного нулю. Температура клетки t =
37 0С. Рассчитайте осмотическую Аосм, электрическую работу Аэл, а также
изменение электрохимического потенциала Δμ при переносе ионов натрия
через биологическую мембрану нервной клетки наружу.
Задача 5.
Рассчитайте изменение свободной энергии ΔG0 реакции
изопропанол + НАД+ → ацетон + НАДН+Н+
Концентрации веществ следующие: [изопропанол] = 8,49х10-2 моль/л;
[НАД+] = 6,00х10-5 моль/л;
[ацетон] = 1,54х10-2 моль/л; [НАДН+Н+] = 4,51х10-5 моль/л; рН = 7,28;
температура t = 25 0С.
Задача 6.
Синтез сахарозы осуществляется по следующей схеме:
Глюкоза + фруктоза + АТФ → Сахароза +АДФ + Ф,
кДж/моль.
Определите константу равновесия этой реакции.
ΔG0 = – 6,3
Задача 7.
Вычислите эффективность η сопряжения синтеза сахарозы с реакцией
гидролиза АТФ (ΔG0АТФ = –30,5 кДж/моль), используя схему:
Глюкоза + фруктоза + АТФ → Сахароза +АДФ + Ф,
ΔG0 = – 6,3
кДж/моль.
Задача 8.
При неферментативном разложении перекиси водорода энергия
активации реакции составляет Еакт.н = 75 кДж/моль, а при участии фермента
каталазы снижается до Еакт.ф = 8 кДж/моль. Рассчитайте во сколько раз
увеличится скорость ферментативной реакции по сравнению с
неферментативной при t = 250C.
Задача 9.
Изучение метаболизма некоторых штаммов бактерий проводят при
температуре 200С. Пастеризация некоторых растворов, используемых в
работе, происходит при температуре 600С. Рассчитайте, какой объем
раствора, температурой 600С необходимо взят, если для работы необходимо
10 мл раствора с температурой 200С (коэффициент объемного расширения
раствора β = 91х10–5 К–1.
Задача 10.
Исследования показали, что в результате отложения холестерина в аорте
пациента толщина ее стенки увеличилась в 1,5 раза, внутренний диаметр
уменьшился на 25%, а скорость распространения пульсовой волны возросла в
1,9 раз. Как изменился при этом модуль упругости стенки по отношению к
норме?
Задача 11.
Ионофорез применяется для введения некоторых лекарственных веществ
тело человека. Определите количество однократно ионизированных ионов
лекарственного вещества, введенного больному за время t = 10 мин при
плотности тока j = 0,05 мА/см2 с электрода площадью S = 5 см2.
Задача 12.
Рассчитайте толщину d мембраны, если ее участок площадью S = 1 мкм2
имеет электрическую емкость, равную С = 0,3 • 10-14 Ф. Диэлектрическая
проницаемость липидов равна ε = 2.
Задача 13.
Рассчитайте коэффициент D латеральной диффузии фосфолипидов, если
среднее время их оседлой жизни составляет τ = 5 • 10 -8 с. Площадь,
занимаемая одной молекулой на мембране, составляет S = 5,5 • 10-19 м2.
Задача 14.
Разность концентраций молекул вещества на мембране некоторой клетки
равна Δс = 45 ммоль/л, коэффициент распределения между мембраной и
окружающей средой К = 30, коэффициент диффузии –D = 1,5 • 10-10 м2/с,
плотность потока J = 25 моль/(м2с). Рассчитайте толщину l этой мембраны.
Задача 15.
Постоянная длины немиелинизированного нервного волокна λ = 55 мкм.
На каком расстоянии от места возбуждения потенциал уменьшается в три
раза?
Задача 16.
Луч света выходит из этилового спирта в воздух. Предельный угол
падения луча iпр = 47,24°. Определите скорость v света в спирте.
Задача 17.
Интенсивность света, прошедшего через раствор аспирина в
непоглощающем растворителе, уменьшается за счет поглощения в три аза.
Концентрация молекул аспирина п0 = 1020 м-3. Путь света в растворе l = 150
мм. Определите эффективное сечение σп поглощения аспирина.
Задача 18.
Рассчитайте разрешающую способность человеческого глаза на
расстоянии L = 10 м от рассматриваемого предмета. Среднее расстояние
между колбочками составляет hтiп = 5 мкм; расстояние между совпадающей
узловой точкой и сетчаткой — l = 15 мм.
Задача 19.
Во сколько раз уменьшится интенсивность рентгеновских лучей с
длиной волны λ = 20 пм при прохождении слоя железа толщиной х = 0,15
мм? Массовый коэффициент поглощения железа для этой длины волны μm =
1,1 м2/кг.
Задача 20.
Телом массой т = 70 кг в течение времени t = 5 ч поглощена энергия Е =
1 Дж. Определите поглощенную дозу и ее мощность Р в единицах СИ и во
внесистемных единицах.
Задача 21.
При снятии электрокардиограммы в одном из отведений была получена
максимальная разность потенциалов Δυ = 1 мВ. Вычислите модуль
электрического вектора сердца D если удельное электрическое
сопротивление среды ρ = 15 Ом • м, расстояние от токового генератора до
вершин равностороннего треугольника Эйнтховена r = 0,2 м.
Задача 22.
При прохождении света через слой 10 %-ного раствора сахара длиной l1
= 10 см плоскость поляризации света повернулась на угол α1 = 16°30'. В
другом растворе сахара (l2 = 25 см) плоскость поляризации повернулась на
угол α2 = 33°. Определите концентрацию с сахара во втором растворе.