биохимия. Контрольная по Биохимии. 1 Липиды. Определение, классификация. Физические и химические свойства нейтральных жиров
 Скачать 33.4 Kb.
|
|
1 Липиды. Определение, классификация. Физические и химические свойства нейтральных жиров. Липиды — разнообразные по химической структуре вещества, объединенные в один класс из-за сходства физико-химических свойств. Все представители этого класса — гидрофобные или амфифильные соединения. Липиды делят на простые (двухкомпонентные), если продуктами их гидролиза являются спирты и карбоновые кислоты, и сложные (многокомпонентные), когда в результате их гидролиза кроме этого образуются и другие вещества, например фосфорная кислота и углеводы. Физические и химические свойства липидов определяются свойствами входящих в их состав жирных кислот. Насыщенные жирные кислоты имеют более высокую температуру плавления по сравнению с ненасыщенными. Температура плавления стеариновой кислоты равна 69°, пальмитиновой - 61°, олеиновой - 13°, линолевой - 5°, линоленовой - 15°. Поэтому и жир, имеющий в своем составе насыщенные жирные кислоты, представляет собой твердое вещество, тогда как растительные жиры (масла) при комнатной температуре имеют жидкую консистенцию. Соответственно этому и температура плавления разных жиров различна. Температура плавления бараньего жира равна 44-50°, говяжьего - 42-49°, свиного - 36-46°, гусиного жира - 26-34°, температура плавления подсолнечного масла составляет - 21°, хлопковое масло плавится при 34й. Температура плавления жира человека в среднем 17,5 (0,5-40,0°). Ненасыщенные жирные кислоты, имея в своем составе одну или несколько двойных связей, являются более реакционно-способными соединениями, чем насыщенные. 3. Пути превращения пировиноградной кислоты в анаэробных и аэробных условиях. Записать схемы и энергетический эффект. В зависимости от места и условий протекания гликолиза, наличия соответствующих ферментных систем, судьба ПВК может быть различна: 1. В анаэробных условиях происходит восстановление до молочной кислоты (молочнокислое брожение, окончание гликолиза):  Фермент – лактатдегидрогеназа. Молочная кислота накапливается при активной мышечной работе и вызывает утомление мышц. Освобождение мышц от нее достигается выведением ее в кровь, а затем – в печень, где в аэробных условиях молочная кислота превращается в глюкозу, которая затем вновь поступает в мышцы и включается в гликолиз. Часть молочной кислоты в аэробных условиях окисляется до СО2 и Н2О (1/5 – 1/6) или идет на ресинтез гликогена. Изменение свободной энергии при расщеплении глюкозы до молочной кислоты (С6Н12О6 → 2С3Н6О3) составляет около 210 кДж/моль. Из этого количества энергии около 126 кДж рассеивается в виде тепла, а 84 кДж накапливается в форме АТФ. Концевая макроэргическая связь АТФ соответствует примерно 33,6–42,0 кДж/моль. Таким образом, КПД гликолиза (до молочной кислоты) составляет около 0,4 (40%). 2. Спиртовое брожение осуществляется так называемыми дрожжеподобными организмами и некоторыми плесневыми грибами в анаэробных условиях: С6Н12О6 2СО2 + 2С2Н5ОН. При спиртовом брожении ПВК вначале подвергается декарбоксилированию под действием фермента пируватдекарбоксилазы: СН3 СН–СО–СООН 3–СНО + СО2. Затем уксусный альдегид восстанавливается в этанол при участии фермента алкогольдегидрогеназы: СН3–СНО + НАДН2 СН3–СН2–ОН + НАД. Существуют и другие виды брожения, отличающиеся конечными продуктами: пропионовокислое, ацетоноэтиловое, маслянокислое, янтарнокислое, уксуснокислое и др. 3. В аэробных условиях происходит окислительное декарбокислирование (дыхание) с образованием ацетил-КоА, который затем может окисляться до СО2 и Н2О. Реакция окислительного декарбоксилирования идет в соответствии с уравнением: СН3 СО–СО–СООН + НАД + НSКоА 2 + СН3SКоА + НАДН–СО2 Образовавшийся ацетил-КоА вступает в цикл три- и дикарбоновых кислот. 4. Биохимические основы рационального питания. Одной из современных концепций является теория рационального питания. Основу составляют три принципа: 1.Удовлетворение потребности организма человека в определенном количестве, соотношении и химической полноценности пищевых веществ. 2. Равновесие между энергией, поступающей с пищей, и энергией, необходимой для обеспечения процессов жизнедеятельности. 3. Соблюдение режима питания. Рациональное питание - сбалансированное в энергетическом отношении и по содержанию питательных веществ в зависимости от пола, возраста и рода деятельности. Значение основных питательных веществ. Белки– протеины являются основным строительным материалом в организме человека и составляют 45% от сухой массы тела. Белки должны обеспечивать примерно 15 % калорийности суточного рациона. Жиры- являются основным источником энергии в организме. Жиры должны обеспечивать примерно 35 % калорийности суточного рациона. Углеводы - универсальный источник энергии в организме. Количество гликогена, поступающего в организм с пищей, составляет 5-15 г/сутки. Вода-. Она является веществом, которое по массе преобладает в организме человека (60-80% от массы тела). Вещества, обладающие биологической активностью. Это большая группа разнообразных веществ, выполняют различные функции. Например, витамины и минералы.. При трёхразовом питании рекомендуется следующее распределение калорийности по приёмам пищи: завтрак-30%, обед-45-50 %, ужин-20-25 %. 5. Схема дыхательной цепи, энергетический эффект, конечные продукты. Понятие о сопряжении и разобщении дыхания с фосфорилированием. Электроны движутся по ферментам дыхательной цепи и теряют энергию. Атомы водорода (от НАДН и ФАДН2) передают свои электроны в дыхательную ферментативную цепь, по которой электроны движутся (50-200 шт/сек) к своему конечному акцептору – кислороду. Совпадение во времени процессов передачи водорода на кислород и реакции фосфорилирования называется сопряжением дыхания с фосфорилированием. В этом случае организм находится в благоприятных условиях энергообеспечения. При нарушении структуры мембран митохондрий или факторов сопряжения процесс улавливания энергии может не происходить, т.е. процесс окисления не сопровождается образованием АТФ. 6. Подсчитать энергетический эффект полного окисления арахидоновой кислоты, арахидонового триглицерида. Энергетический выход бета-окисления равен:( 20/2x12+(20/2-1)x5)-1= 164 Значит при окислении глицерина получаем максимально 2*3+1+15=22 АТФ Итого при полном окислении триглицерида можем получить 460 АТФ (если пренебречь утечкой НАД, теплообразованием и др. , т. е. взять максимальный выход АТФ) 7. Рассчитать количество АТФ, которое образуется при окислении глюкозо6-фосфата до углекислого газа и воды. Выделяемую энергию (АТФ) можно рассчитать по формуле: 5(n/2 - 1) + n/2·12 - 2 где 5 - число молекул АТФ, образуемое при одном акте β-окисления; n - число атомов углерода в ЖК; n/2 - 1 - число актов окисления; n/2 - число молекул ацетил-СоА; 8. Нормы потребления белков, структура белкового питания, переваривание, усвоение. На долю белков в пищевом рационе приходится 15-20%, что составляет примерно 90-100 г в сутки, или 1,0-1,5 г/кг. Наиболее выгодное их соотношение в рационе 1:1. Во рту белки пищи не подвергаются химическим изменениям. Химическое изменение белков начинается в желудке. Высокомолекулярные пептиды поступают в тонкий кишечник. В двенадцатиперстную кишку поступают в составе панкреатического сока трипсиноген и химотрипсиноген, первый под воздействием энтерокиназы, выделяемой стенками кишечника, превращается в трипсин. Затем трипсин переводит химотрипсиноген в активный химотрипсин. Эти два фермента воздействуют на высокомолекулярные пептиды, превращая их в низкомолекулярные, последние под воздействием пептидаз, выделяемых стенками тонкого кишечника, последовательно превращаются в дипептиды и свободные аминокислоты. |