Биомембраны коллоквиум Чувашова Мария. Биомембраны Коллоквиум-1. 2. Назовите основную функцию плазматической мембраны

• Название: 2. Назовите основную функцию плазматической мембраны
• Анкор: Биомембраны коллоквиум Чувашова Мария
• Дата: 27.10.2022
• Размер: 0.51 Mb.
• Имя файла: Биомембраны Коллоквиум-1.docx
• Тип: Документы; #757787

1. Назовите три-четыре мембранных органеллы.

Эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы

2. Назовите основную функцию плазматической мембраны

Ограничивает содержимое клетки от внешней среды; осуществляет контакт с другими клетками, получение, обработку и передачу информации внутрь клетки, поддержание постоянства внутренней среды.

3. Назовите основную функцию ядерной мембраны.

Образуют ядерную оболочку, которая отделяет хромосомный материал от цитоплазматических органелл; через поры ядерной оболочки происходит транспорт белков и нуклеиновых кислот в ядро и из ядра

4. Назовите основную функцию гладкой эндоплазматической сети.

Участие в заключительном этапе синтеза липидов

5. Назовите основную функцию шероховатой эндоплазматической сети.

Участие синтеза белка на рибосомах

6. Назовите основную функцию аппарата Гольджи.

Модификация, накопление, сортировка и направление различных веществ в соответствующие внутриклеточные компартменты, а также за пределы клетки

7. Изобразите митохондрию и укажите имеющиеся в ней участки.



8. Назовите основную функцию лизосом.

Обеспечивает реакции распада белков, углеводов, жиров, нуклеиновых кислот

9. Изобразите общее строение фосфолипида.



10. Изобразите общее строение гликолипида



11. Назовите основную функцию холестерола в составе биомембран.

Обеспечивает связывание и транспорт полиненасыщенных жирных кислот между органами и тканями

12. Объясните термин «флип-флоп» перескок.

Миграция липидов с одной стороны мембраны на другую с большой частотой

13. Какие белки мембран называют интегральными?

Интегральные белки проникают в липидный слой или даже пронизывают его

14. Какие белки мембран называют поверхностными?

Поверхностные белки прикрепляются разными способами к поверхности мембраны

15. Объясните, как реализуется закрепление белка в мембране с помощью «якоря».

"Якорем" может быть неполярный домен белка, построенный из аминокислот с гидрофобными радикалами, который образует связь между белком и мембраной

16. Объясните феномен латеральной диффузии белков в мембранах.

Латеральная диффузия - свободное перемещение молекул относительно друг друга в плоскости мембран

17. Объясните механизм простой диффузии веществ через биомембраны.

Простая диффузия - перенос веществ через мембрану без участия специальных механизмов. Транспорт происходит по градиенту концентрации без затраты энергии.

18. Приведите два-три примера простой диффузии веществ через биомембраны.

Путём простой диффузии транспортируются малые биомолекулы – Н2О, СО2, О2, мочевина, гидрофобные низкомолекулярные вещества.

19. Объясните механизм облегченной диффузии веществ через биомембраны.

Перенос веществ через мембрану при помощи белковых каналов или специальных белков-переносчиков. Осуществляется по градиенту концентрации без затраты энергии

20. Приведите два-три примера облегченной диффузии веществ через биомембраны.

Транспортируются моносахариды, аминокислоты, нуклеотиды, глицерол, некоторые ионы

21. Объясните механизм активного транспорта веществ через биомембраны.

В клетках есть белки, активно перекачивающие определённые растворённые в воде вещества против их градиента, т.е. из меньшей концентрации в область большей. Этот процесс, называемый активным транспортом, осуществляется всегда с помощью белков-переносчиков и происходит с затратой энергии.

22. Приведите два-три примера активного транспорта веществ через биомембраны.

К веществам, которые транспортируются посредством первично активного транспорта, относят натрий, калий, кальций, водород, хлор и некоторые другие ионы.

23. Объясните термин «неселективные мембранные каналы».

Если каналы различают вещества только по размеру и пропускают все молекулы меньше определённой величины, по градиенту концентрации, т.е. служат фильтрами, то их называют "неселективные каналы", или "поры"

24. Объясните термин «селективные мембранные каналы».

Селективные каналы, как правило, участвуют в переносе определённых ионов.

25. Приведите два-три примера селективных мембранных канала

Ионные каналы мембраны, аквапорины, ионный канал клеточной мембраны

26. Объясните механизм первично-активного транспорта.

Перенос некоторых неорганических ионов идёт против градиента концентрации при участии транспортных АТФ-аз (ионных насосов)

27. Объясните механизм вторично-активного транспорта.

Перенос некоторых растворимых веществ против градиента концентрации зависит от одновременного или последовательного переноса другого вещества по градиенту концентрации в том же направлении (активный симпорт) или в противоположном (активный антипорт).

28. Дайте определение термину «экзоцитоз».

Экзоцитоз - процесс выделения клеткой вещества во внеклеточное пространство

29. Дайте определение термину «эндозоцитоз».

Перенос вещества из среды в клетку вместе с частью плазматической мембраны

30. Дайте определение термину «пиноцитоз».

Поглощение жидкости и растворённых в ней веществ с помощью небольших пузырьков

31. Назовите основную функцию белка клатрина.

Белок клатрин образует решётчатые структуры, связанные с углублениями на поверхности плазматической мембраны.

32. Назовите основную функцию интегринов.

Участвуют в передаче информации из внеклеточной среды в клетку, определяя таким образом направление её дифференцировки, форму, митотическую активность, способность к миграции

33. Приведите два-три примера интегринов.

Интегрины тромбоцитов (IIb и IIIa), лейкоцитарные белки адгезии, рецепторы для белков внеклеточного мат-рикса

34. Назовите три типа кадгеринов.

E, N, P - кадгерины

35. Назовите три типа селектинов.

L, P, E - селектины

36. Объясните механизм работы рецепторов, связанных с ионными каналами.

Связывание лиганда с рецептором на наружной стороне клеточной мембраны приводит к изменению активности цитоплазматического фермента, который, в свою очередь, инициирует клеточный ответ, т.е. через мембрану переносится информация, а не заряды или какие-либо растворённые молекулы.

37. Приведите пример рецепторов, связанных с ионными каналами.

Примеры: каналы с никотиновыми ацетилхолиновыми рецепторами nAChR), серотониновыми рецепторами (5-HT3), глициновыми, ГАМК-рецепторами (GABAA и GABAC).

38. Опишите строение бета-адренорецептора.

Центр связывания адреналина образован аминокислотными остатками третьего, пятого и шестого доменов. Другой функционально важный центр - область взаимодействия с G-белками, участвующими в формировании клеточного ответа.

39. Опишите строение альфа-адренорецептора.

Посредством G-белков функционально взаимосвязаны с ферментом аденилатциклазой, локализованной в мембране эффекторных клеток и обеспечивающей синтез циклического цАМФ

40. Объясните механизм работы рецепторов с тирозинкиназной активностью.

Присоединение инсулина к центру связывания на α-субъединицах активирует фермент, причём субстратом служит сама тирозиновая протеинкиназа (β-субъединицы), т.е. происходит фоСфорилирование β-субъединицы по нескольким тирозиновым остаткам

41. Приведите пример рецептора с тирозинкиназной активностью.

Примером рецепторной тирозиновой протеинкиназы может служить рецептор инсулина

42. Опишите строение рецептора инсулина.

Рецептор состоит из 2 α- и β-субъединиц, связанных дисульфидными и нековалентными взаимодействиями

43. Объясните механизм работы рецепторов с гуанилатциклазной активностью.

Гуанилатциклаза катализирует образование цГМФ из ГТФ, одного из важных посредников внутриклеточной передачи сигнала. Присоединение активатора к рецептору вызывает изменение конформации в мембранном и цитозольном доменах и, как следствие, активацию гуашиатциклазы

44. Приведите пример рецептора с гуанилатциклазной активностью.

цГМФ играет важную роль в регуляции Са2+-гомеостаза в различных типах клеток. Повышение концентрации цГМФ приводит к понижению концентрации Са2+

45. Опишите строение G-белка.

G-белки - олигомеры, состоящие из α, β и γ-субъединиц

46. Назовите основную функцию аденилатциклазы.

Катализирует превращение АТФ в цАМФ

47. Назовите четыре типа фосфолипаз.

А1, A2, D, С

48. На схеме фосфолипида укажите место действия четырех фосфолипаз.



49. Назовите основную функцию протеинкиназ.

Катализируют фосфорилирование белков

50. Назовите основную функцию фосфодиэстераз.

Катализируют превращение цАМФ или цГМФ в неактивные метаболиты АМФ или ГМФ

51. Опишете последовательность событий при передаче сигнала с вовлечением аденилатциклазной системы.

Внеклеточные регуляторы-гормоны (первичные посредники: глюкагон, адреналин через β-рецептор) действуют на образование циклических нуклеотидов через сигнальную систему – G-белок, аденилатциклазу (ГЦ), которая контролирует образование цАМФ (цГМФ) (вторичных посредников, мессенджеров).

Аденилатциклаза (ГЦ) встроена в мембрану.

Гормон + рецептор → G-белок →АЦ (ГЦ)→ АТФ (ГТФ)→ цАМФ (цГМФ)→ активирует протеинкиназу А→ фосфорилирование белка → ответ клетки-мишени.

52. Опишете последовательность событий при передаче сигнала с вовлечением инозитолтрифосфатной системы.

1) Гормон (адреналин через α-рецепторы, СТГ) связывается с R, изменяется конформация G-белка (ГДФ заменяется на ГТФ) и происходит его диссоциация (α и βγ).

2) Отделившаяся α-субъединица с ГТФ приобретает сродство к фосфолипазе С (ФЛС), активирует её.

53. Опишете последовательность событий при передаче сигнала с вовлечением внутриклеточных рецепторов.



54. Дайте определение термину «катаболизм».

Катаболизм - процесс расщепления органических молекул до конечных продуктов.

55. Дайте определение термину «анаболизм».

Анаболизм объединяет биосинтетические процессы, в которых простые строительные блоки соединяются в сложные макромолекулы, необходимые для организма

56. Сформулируйте первый закон термодинамики.

Первый закон - закон сохранения энергии; его можно сформулировать так: общая энергия системы и окружающей среды - величина постоянная.

57. Сформулируйте второй закон термодинамики.

Второй закон гласит, что все физические и химические процессы в системе стремятся к необратимому переходу полезной энергии в хаотическую, неуправляемую форму.

58. Напишите уравнение свободной энергии химической реакции при постоянной температуре и давлении.

ΔG = ΔН - T×S

59. Какие реакции называют эндергоническими?

Если величина ΔG (направление химической реакции) положительна, то реакция протекает только при поступлении свободной энергии извне. Такие реакции называют эндергоническими

60. Какие реакции называют экзэргоническими?

Если величина ΔG (направление химической реакции) отрицательна, то реакция протекает самопроизвольно и сопровождается уменьшением свободной энергии. Такие реакции называют экзергоническими

61. Приведите пример сопряжения экзергонической и эндергонической реакции в организме.

Экзергонические реакции – G<0 и системой совершается работа (гидролиз АТФ): АТФ + Н2О → АДФ + Ф, ΔG= - 7,3 ккал/моль Эндергонические реакции – G>0 и над системой совершается работа (фосфорилирование глюкозы): Глюкоза + Ф → глюкоза-6-фосфат + Н2О, ΔG= 3 ккал/моль

62. На структурной формуле АТФ укажите азотистое основание (какое?), углевод(какой?) и греческими буквами пронумеруйте остатки фосфорной кислоты.



63. Назовите два-три нуклеозидтрифосфата (помимо АТФ), которые могут быть источниками энергии для биохимических процессов.

Гуанозинтрифосфат (ГТФ), уридинтрифосфат (УТФ) и цитидинтрифосфат (ЦТФ).

64. Дайте определение термину «окисление».

Под окислением понимают отщепление электронов

65. Дайте определение термину «восстановление».

Под восстановлением понимают присоединение электронов

66. Приведите пример окислительно-восстановительной реакции.

Например:

(1) Сu + О → Сu²⁺О^2-.

Суммарную реакцию (1) можно условно разделить на 2 полуреакции (2), (3):

(2) Сu - 2е → Сu²⁺.
(3) О + 2е → О^2-.

67. В каких единицах измеряется редокс-потенциал?

Величину Еº' выражают в вольтах

68. Назовите два кофермента — первичных акцепторов водорода.

NAD+, NADP+

69. Назовите два кофермента, являющихся компонентами дегидрогеназ.

FAD, FMN

70. Изобразите пространственную структуру железо-серного кластера.



71. Напишите уравнение последовательного двухэлектронного восстановления окисленной формы убихинона (коэнзим Q).



72. Назовите два-три ингибитора дыхательной цепи.

Ротенон, амитал, цианид

73. На рисунке митохондрии укажите внешнюю мембрану, внутреннюю мембрану, матрикс, межмембранное пространство и направление протонного градиента.



74. На схеме дыхательной цепи укажите направление движения электронов от НАДН к кислороду.



75. Назовите непосредственный источник энергии для АТФ-синтазы.

Повышение концентрации протонов в межмембранном пространстве активирует АТФ-синтазу.

76. Опишите строение АТФ-синтазы.

АТФ-синтаза состоит из 2 белковых комплексов, обозначаемых как F0 и F1

Гидрофобный комплекс F0 погружён в мембрану. Он служит основанием, которое фиксирует АТФ-синтазу в мембране. Комплекс F0 состоит из нескольких субъединиц, образующих канал, по которому протоны переносятся в матрикс.

77. Дайте определение термину «коэффициент окислительного фосфорилирования» (P/O).

Отношение количества фосфорной кислоты (Р), использованной на фосфорилирование АДФ, к атому кислорода (О), поглощённого в процессе дыхания, называют коэффициентом окислительного фосфорилирования и обозначают Р/О.

78. Опишите механизм транспорта АТФ из матрикса митохондрий в цитозоль.

Внутренняя мембрана непроницаема для заряженных и гидрофильных веществ, но в ней содержится определённое количество транспортёров, избирательно переносящих подобные молекулы из цитозоля в матрикс и из матрикса в цитозоль.

В мембране есть белок АТФ/АДФ-антипортер, осуществляющий перенос этих метаболитов через мембрану (рис. 6-16). Молекула АДФ поступает в митоховдриальный матрикс только при условии выхода молекулы АТФ из матрикса.

Движущая сила такого обмена - мембранный потенциал переноса электронов по ЦПЭ. 

79. Дайте определение термину «разобщение окисления и фосфорилирования АДФ».

Некоторые химические вещества (протонофоры) могут переносить протоны или другие ионы (ионофоры) из межмембранного пространства через мембрану в матрикс, минуя протонные каналы АТФ-синтазы. В результате этого исчезает электрохимический потенциал и прекращается синтез АТФ. Это явление называют разобщением дыхания и фосфорилирования.

80. Приведите пример действия разобщителей окисления и фосфорилирования АДФ.

Примерами разобщителей могут быть также некоторые лекарства, например дикумарол - антикоагулянт или метаболиты, которые образуются в организме, билирубин - продукт катаболизма тема , тироксин - гормон щитовидной железы

81. Опишите механизм действия термогенина на процесс окисления и фосфорилирования АДФ.

Термогенин увеличивает проницаемость внутренней митохондриальной мембраны, позволяя протонам, перенесенным в межмембранное пространство, возвращаться в митохондриальный матрикс. Производство тепла при помощи UCP1 в бурой жировой ткани происходит с разобщением клеточного дыхания и фосфорилирования, то есть быстрое окисление питательных веществ происходит с низкой интенсивностью производства АТФ.

82. Что происходит с НАДН в дыхательной цепи?

НАДН переносит водород к первому комплексу дыхательной цепи

83. Что происходит с ФАДН2 в дыхательной цепи?

ФАДН2 переносит водород к второму комплексу дыхательно цепи

84. Изобразите общую схему катаболизма энергетических субстратов (белков, моносахаридов, жиров) до углекислого газа и воды.



85. Назовите три биохимических процесса образования ацетил-КоА.

Источники: 1)Глюкоза 2)глицерин 3)АК} (при кратковременной напряженной мышечной работе) 4)Жирные к-ты (в-окисление при длительной мышечной работе, голодании, на холоде, при беременности и сахарном диабете)

86. Опишите строение пируватдегидрогеназного комплекса.

В пируватдегидрогеназный комплекс (ПДК) входят 3 фермента: пируватдекарбоксилаза (Е₁), дигидролипоилтрансацетилаза (Е₂) и дигидролипоилдегидрогеназа (Е₃), а также 5 коферментов: тиаминдифосфат (ТДФ), липоевая кислота,. FAD, NAD⁺ и КоА. Кроме того, в состав комплекса входят регуляторные субъединицы: протеинкиназа и фосфопротеинфосфатаза

87. Опишите механизм переноса пирувата через внутреннюю мембрану митохондрий.

Транспорт пирувата в митохондриальный матрикс через внутреннюю мембрану митохондрий осуществляется при участии специального белка-переносчика по механизму симпорта с Н⁺

88. Напишите реакцию, катализируемую пируватдегидрогеназным комплексом.

Превращение пирувата в ацетил-КоА описывают следующим суммарным уравнением:

СН₃-СО-СООН + NAD⁺ + HSKoA → CH3-CO ∼SKoA + NADH + H⁺ + CO₂

89. Назовите пять коферментов, участвующих в функционировании пируватдегидрогеназного комплекса.

тиаминдифосфат (ТДФ), липоевая кислота,. FAD, NAD⁺ и КоА

90. Опишите последовательность событий при окислении пирувата пируватдегидрогеназным комплексом.

I - Е₁ катализирует декарбоксилирование пирувата и перенос С₂-фрагмента на ТДФ;

II - Е₂ катализирует окисление гидроксиэтильной группы и перенос С₂-фрагмента на липоевую кислоту (ЛК);

III - ацетилированная дигидролипоилтрансацетилаза взаимодействует с КоА с образованием восстановленной формы липоевой кислоты и ацетил-КоА;

IV - окисленная форма трансацетилазы регенерируется при умастии E₃;

V - окисленная форма Е₃ регенерируется при участии NAD⁺.

91. Назовите активаторы и ингибиторы пируватдегидрогеназного комплекса.

Активаторами ПДК служат АДФ и НАД окисленный. Ингибиторами этого комплекса являются АТФ и НАДН_2.

92. Укажите внутриклеточную локализацию ферментов цикла трикарбоновых кислот.

Локализованы в матриксе митохондрий

93. Дайте определение термину «субстратное фосфорилирование».

Субстратное фосфорилирование —реакция синтеза АТФ или ГТФ путём прямого переноса фосфата (PO3) на АДФ или ГДФ с высокоэнергетического промежуточного продукта

94. Приведите пример реакции субстратного фосфорилирования в цикле трикарбоновых кислот.

Образование высокоэнергетической фосфо-ангидридной связи за счёт энергии субстрата (сукцинил-КоА) - пример субстратного фосфорилирования.

95. Какие метаболиты связывают цикл трикарбоновых кислот и дыхательную цепь?

НАДН, ФАДН2

96. Что происходит с НАД⁺ в цикле трикарбоновых кислот?

В ЦТК НАД восстанавливается атомами водорода и переносит их в дыхательную цепь

97. Что происходит с ФАД в цикле трикарбоновых кислот?

В ЦТК ФАД восстанавливается атомами водорода и переносит их в дыхательную цепь

98. Напишите суммарную реакцию цикла трикарбоновых кислот.

Ацетил-КоА + 3НАД+ + ФАД + ГДФ + Фн + 2H2O + КоА-SH = 2КоА-SH + 3НАДH + 3H+ + ФАДН2 + ГТФ + 2CO2

99. В каких реакциях цикла трикарбоновых кислоты идет образование CO₂?

в 3 и 4

100. В какой реакции цикла трикарбоновых кислоты идет образование ГТФ?

В 5

101. Перечислите реакции цикла трикарбоновых кислот активируются ионами кальция?

3,4

102. Перечислите реакции цикла трикарбоновых кислот, где образуется НАДН.

3, 4, 8

103. Назовите два известные вам метаболита цикла трикарбоновых кислот и укажите использование в анаболических (синтетических) процессах.

НАДН – источник атомов водорода, ФАДН2 –образование АТФ

104. Назовите два переносчика электронов от ферментов цикла трикарбоновых кислот к ферментам дыхательной цепи.

Перенос электронов от субстратов цикла трикарбоновых кислот к дыхательной цепи, осуществляется сложной полиферментной системой, локализованной во внутренней мембране митохондрий. – все что нашел по данному поводу 3 часа искал загадка века блять кто найдет молодец

105. Назовите два активатора ферментов цикла трикарбоновых кислот.

АТФ и цитрат 

106. Назовите два ингибитора ферментов цикла трикарбоновых кислот

Р- и С1-уксусная кислоты

107. Назовите основной источник супероксидного радикала в цепи переноса электронов.

Дыхательная цепь митохондрий

108. Напишите формулу супероксидного радикала, перекиси водорода и гидроксильного радикала.



Перекись водорода – Н2О2

Гидроксильный радикал – R-OH

109. Дайте определение термину «свободный радикал».

Свободные радикалы - кинетически независимые частицы (атомы, молекулы), у которых имеются неспаренные электроны.

110. Назовите два известных вам свободных радикала.

Примеры: C ^·H₃, N^·H₂,

111. Напишите реакцию образования супероксидного радикала из молекулярного кислорода.



112. Напишите реакцию образования перекиси водорода из супероксидного радикала.



113. Назовите два известных вам ферментных антиоксиданта.

супероксиддисмутаза (СОД), каталаза, пероксидаза.

114. Назовите два известных вам неферментных антиоксиданта.

Самыми известными из неферментных антиоксидантов являются витамины С, Е, В, А. 

115. Напишите реакцию катализируемую супероксиддисмутазой.

Супероксиддисмутаза катализирует дисмутацию супероксида в кислород и пероксид водорода

116. Напишите реакцию катализируемую каталазой.

катализирует разложение токсичного для живых клеток пероксида водорода на воду и кислород.



117. Напишите реакцию катализируемую глутатионпероксидазой.

Глутатионпероксидаза катализирует реакции, в которых фермент восстанавливает пероксид водорода до воды

118. Напишите реакцию образования перекиси водорода оксидазами.

НАДФН-оксидаза катализирует восстановление молекулярного кислорода до супероксидного радикала



119. Напишите реакцию образования гидроксильного радикала из перекиси водорода.



120. Перечислите стадии перекисного окисления липидов.

Инициация, развитие цепи, разрушение структуры липидов, обрыв цепи