5.2.2 Обмен триглицеридов, жирных кислот и кетоновых тел - Вопро. 4. 2 Гликолиз и глюконеогенез Вопросы для самоконтроля

• Название: 4. 2 Гликолиз и глюконеогенез Вопросы для самоконтроля
• Дата: 26.03.2021
• Размер: 378.94 Kb.
• Имя файла: 5.2.2 Обмен триглицеридов, жирных кислот и кетоновых тел - Вопро.docx
• Тип: Документы; #188495

4.2 Гликолиз и глюконеогенез

Вопросы для самоконтроля

1. 
   Перечислите непосредственные субстраты для синтеза триглицеридов.
   

ацил-КоА и глицерол-3-фосфат

2. 
   Перечислите субстраты для синтеза глицерол-3-фосфата.
   

• 
   восстановлением дигидроксиацетонфосфата - промежуточного метаболита гликолиза;
  
• 
  фосфорилированием глицеролкиназой свободного глицерола, поступающего в печень из крови (продукт действия ЛП-липазы на жиры ХМ и ЛПОНП).
  

3. 
   Напишите реакцию образования глицерол-3-фосфата из глицерина.
   
4. 
   Напишите реакцию образования глицерол-3-фосфата из дигидроксиацетонфосфата.
   

5. 
   Опишите последовательность событий при синтезе триглицеридов из жирных кислот и глицерол-3-фосфата в жировой ткани.
   

Синтез триглицеридов (триацилглицеролов) в тканях происходит с учетом двух путей образования глицерол-3-фосфата и возможности синтеза триглицеридов в стенке тонкой кишки из β-моноглицеридов, поступающих из полости кишечника в больших количествах после расщепления пищевых жиров. На рис. 11.6 представлены глицерофосфатный, дигидроксиацетон-фосфатный и β-моноглицеридный (моноацилглицероловый) пути синтеза триглицеридов.

6. 
   Опишите последовательность событий при синтезе и секреции липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) в печени.
   

Скорость образования ЛПОНП растет при увеличении потока СЖК , поступающих в печень , а также в ситуациях, когда в печени наблюдается возрастание скорости синтеза эндогенныхжирных кислот , что происходит при попадании в организм большого количества углеводов . Ускорение син- теза триглицеридов ЛПОНП сопровождается увеличением включения меченых аминокислот в белки ЛПОНП, причем преимущественно в апо В , а не в апо С . Это означает, по-видимому, что подобно хиломикронам , ЛПОНП получа- ют основную часть своего апо С из ЛПВП , уже находясь в плазме. Обмен ЛПОНП у людей осуществляется медленнее, чем обмен хиломикрон.

7. 
   Напишите реакцию, катализируемую триацилглицероллипазой (ТАГ-липазой) в адипоцитах.
   

8. 
   Опишите механизм транспорта глицерина в крови.
   
9. 
   Опишите механизм транспорта жирных кислот в крови.
   

глицерин и жирные кислоты выходят из жировой клетки, попадают в кровь и поступают в клетки других тканей. Глицерин как вещество гидрофильное растворяется в плазме крови. Жирные кислоты - гидрофобные вещества. Поэтому для транспорта в кровяном русле для них необходимы переносчики. Транспорт жирных кислот обеспечивают белки плазмы крови альбумины, образующие с ними комплексы. Такие комплексы образуются путем формирования слабых типов связей: гидрофобного взаимодействия радикалов жирных кислот и ионных связей СООН-групп жирных кислот с радикалами лизина молекулы альбумина. Следовательно, жирные кислоты в составе комплекса являются химически свободными.

10. 
    Опишите последовательность событий от гормонального сигнала (действие глюкагона на жировую ткань) до образования продуктов гидролиза триглицеридов.
    

11. 
    Опишите последовательность событий от гормонального сигнала (действие адреналина на жировую ткань) до образования продуктов гидролиза триглицеридов.
    

глюкагон преимущественно рецептируется печенью и адипозной тканью, а адреналин — мышцами (прежде всего миокардом) и жировой тканью

12. 
    Назовите основную функцию лептина.
    

Лептин – пептидный гормон, который относится к гормонам жировой ткани (адипокинам) и регулирует энергетический обмен

13. 
    Назовите ткань-продуцент лептина.
    

Первоначально считалось, что лептин секретируется адипоцитами белой жировой ткани .Однако впоследствии было выяснено, что белок экспрессируется также в желудочном эпителии, скелетных мышцах и плаценте в меньших количествах. Назовите орган-мишень для лептина.

ЦНС

14. 
    Назовите химическую природу лептина.
    

По своей структуре белок близок к первому классу цитокинов.

15. 
    Назовите основную функцию нейропептида Y.
    

стимулятор пищевой активности

16. 
    Назовите место синтеза нейропептида Y.
    

ЦНС, гипоталамус, кортикальная область мозга.

17. 
    Напишите общую реакцию активации жирных кислот.
    

18. 
    Изобразите схему переноса длинноцепочечных жирных кислот через мембраны митохондрий.
    

19. 
    Перечислите продукты β-окисления жирных кислот.
    

Окончательным продуктом β-окисления высших жирных кислот с четным числом углеродных атомов является ацетил-КоА, а с нечетным- пропионил-КоА.

20. 
    Перечислите коферменты, необходимые для β-окисления жирных кислот.
    

Дегидрогеназа, гидротаза, тиолаза

21. 
    Напишите последовательность одного цикла реакций β-окисления жирных кислот.
    

22. 
    Назовите регуляторы скорости β-окисления жирных кислот.
    

Скорость β-окисления зависит и от доступности субстрата, т.е. от количества жирныхкислот, поступающих в митохондрии. Концентрация СЖК в крови повышается при активации липолиза.

23. 
    Напишите последовательность реакций при β-окислении ненасыщенных жирных кислот.
    

Окисление ненасыщенных жирных кислот

При окислении ненасыщенных жирных кислот возникает потребность клетки в дополнительных ферментах изомеразах. Эти изомеразы перемещают двойные связи в жирнокислотных остатках из γ- в β-положение и переводят природные двойные связи из цис- в транс-положение.

Таким образом, уже имеющаяся двойная связь готовится к β-окислению и пропускается первая реакция цикла, в которой участвует ФАД.

24. 
    Рассчитайте количество АТФ, образующегося при β-окислении арахиновой кислоты (C₂₀H₄₀O₂).
    

25. 
    Рассчитайте количество АТФ, образующегося при β-окислении стеариновой кислоты (C₁₈H₃₆O₂).
    

Тристеарин представляет по химической природе простой триглицерид, при гидролизе которого образуется одна молекула глицерола и три остатка стеариновой кислоты. При полном окислении глицерола образуется 19 молекул АТФ. Стеариновая кислота является насыщенной жирной кислотой следующего строения С₁₇Н₃₅СООН..Рассчитать количество АТФ, образующееся при полном окислении одного моля стеариновой кислоты можно по формуле А = 17 ( n : 2) – 6, где А- количество АТФ, n – число атомов углерода в жирной кислоте. Итого: 147·3=441; 441 + 19 =460 АТФ.

26. 
    Рассчитайте количество АТФ, образующегося при β-окислении пальмитиновой кислоты (C₁₆H₃₂O₂).
    

• 
  так как имеется 16 атомов углерода, то при β-окислении образуется 8 молекул ацетил-SКоА. Последний поступает в ЦТК, при его окислении в одном обороте цикла образуется 3 молекулы НАДН, 1 молекула ФАДН₂ и 1 молекула ГТФ, что эквивалентно 12 молекулам АТФ. Итак, 8 молекул ацетил-S-КоА обеспечат образование 8×12=96 молекул АТФ.
  
• 
  для пальмитиновой кислоты число циклов β-окисления равно 7. В каждом цикле образуется 1 молекула ФАДН₂ и 1 молекула НАДН. Поступая в дыхательную цепь, в сумме они "дадут" 5 молекул АТФ. Таким образом, в 7 циклах образуется 7×5=35 молекул АТФ.
  
• 
  двойных связей в пальмитиновой кислоте нет.
  
• 
  на активацию жирной кислоты идет 1 молекула АТФ, которая, однако, гидролизуется до АМФ, то есть тратятся 2 макроэргические связи или две АТФ.
  
• 
  Таким образом, суммируя, получаем 96+35-2 =129 молекул АТФ образуется при окислении пальмитиновой кислоты.
  

27. 
    Рассчитайте количество АТФ, образующегося при β-окислении миристиновой кислоты (C₁₄H₂₈O₂).
    
28. 
    Рассчитайте количество АТФ, образующегося при β-окислении лауриновой кислоты (C₁₂H₂₄O₂).
    
29. 
    Назовите три-четыре причины нарушения переноса жирных кислот в митохондрии.
    

• 
  длительный гемодиализ, в ходе которого организм теряет карнитин;
  
• 
  длительная ацидурия, при которой карнитин выводится как основание с органическими кислотами;
  
• 
  лечение больных сахарным диабетом препаратами сульфонилмочевины, ингибирующими карнитинацилтрансферазу I;
  
• 
  низкая активность ферментов, синтезирующих карнитин;
  
• 
  наследственные дефекты карнитинацил-трансферазы I.
  

30. 
    Опишите последствия генетического дефекта дегидрогеназы среднецепочечных жирных кислот.
    

Нарушения бета-окисления среднецепочечных ЖК (MCAD): а) нарушения среднецепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы ЖК, б) недостаточность среднецепочечной 3-кетоацил-КоА-тиолазы.

31. 
    Напишите реакцию ω-окисления жирных кислот.
    

32. 
    Опишите последствия нарушения окисления фитановой кислоты.
    

Болезнь Рефсума — генетически детерминированное расстройство окисленияфитановой кислоты с ее накоплением в тканях организма, приводящим к неврологическим нарушениям, ухудшению зрения, слуха, обоняния.

33. 
    Назовите три соединения, называемых кетоновыми телами.
    

Ацетон, бета-гидроксибутерат, ацетоацетат.

34. 
    Назовите основную функцию кетоновых тел.
    

Кетоновые тела являются дополнительными источниками энергии при голоде и стрессе, особенно для головного мозга

35. 
    Напишите схему последовательности событий при синтезе кетоновых тел из ацетил-КоА.
    

36. 
    Напишите реакцию синтеза β-гидроксибутирата из ацетоацетата.
    

37. 
    Напишите реакцию синтеза ацетоацетил-КоА из ацетил-КоА.
    

38. 
    Напишите реакцию, катализируемую ГМГ-КоА-синтазой.
    

39. 
    Опишите регуляцию активность ГМГ-КоА-синтазы.
    

2 Способа регуляции действия гмг-КоА-редуктазы:

1) Регуляция активности фермента:

Фосфорилирование и дефосфорилирование.

ГМГ-КоA-редуктаза – активна в дефосфорилированной форме и активируется в абсорбтивный период при участии инсулина.

Ингибируется – путем фосфорилирования под действием глюкагона (в постабсорбтивный период и при голодании).

2) Регуляция количества фермента:

а) регуляция на уровне транскрипции:

Стероиды – холестерол и желчные кислоты – подавляют транскрипцию гена ГМГ-КоА-редуктазы и синтез этого фермента.

Эстрогены – индукторы синтеза ГМГ-КоА-редуктазы – повышают синтез этого фермента.

б) регуляция протеолиза ГМГ-КоА-редуктазы:

ХС, желчные кислоты, оксипроизводные ХС и кортикостероиды стимулируют протеолиз молекул ГМГ-КоА-редуктазы, т.е. деградацию функционально активного фермента.

40. 
    Напишите реакцию окисления β-гидроксибутирата.
    

41. 
    Напишите реакцию активации ацетоацетата.
    

Ацетоацетат может быть активирован путем переноса КоА с сукцинил-КоА в реакции, катализируемой специфической КоА-трансферазой. Образовавшийся ацетоацетил-КоА далее расщепляется тиолазой с образованием 2 молекул ацетил-КоА, которые затем включаются в цикл Кребса:



Не исключено, что существует и второй путь активации ацетоацетата – это использование АТФ и HS-KoA аналогично тому, как при активации жирных кислот:

42. 
    Напишите реакцию расщепления ацетоацетил-КоА.
    
43. 
    Дайте определение термину «кетоацидоз».
    

Диабети́ческий кетоацидо́з (кетоацидоз) — вариант метаболического ацидоза, связанный с нарушением углеводного обмена, возникшего вследствие дефицита инсулина: высокой концентрацией глюкозы и кетоновых тел в крови (значительно превышающей физиологические значения), образованных в результате нарушения обмена жирных кислот (липолиза) и дезаминирования аминокислот. Если нарушения углеводного обмена не купируются своевременно — развивается диабетическая кетоацидотическая кома.

Недиабети́ческий кетоацидо́з (ацетонеми́ческий синдро́м у детей, синдро́м цикли́ческой ацетонеми́ческой рво́ты, ацетонемическая рвота) — совокупность симптомов, обусловленных повышением концентрации в плазме крови кетоновых тел — патологическое состояние, встречающееся преимущественно в детском возрасте, проявляющееся стереотипными повторными эпизодами рвоты, чередующимися периодами полного благополучия. Развивается в результате погрешностей в диете (длительные голодные паузы либо чрезмерное употребление в пищу жиров), а также на фоне соматических, инфекционных, эндокринных заболеваний и поражения ЦНС. 

44. 
    Назовите субстраты для синтеза жирных кислот в клетке.
    

ацетил-КоА

45. 
    Опишите механизм переноса ацетильных остатков из митохондрий в цитозоль.
    
46. 
    Напишите последовательность при синтезе пирувата из оксалоацетата.
    
47. 
    Напишите суммарное уравнение синтеза пальмитиновой кислоты из ацетил-КоА и малонил-КоА.
    
48. 
    Напишите общую схему синтеза пальмитиновой кислоты.
    
49. 
    Изобразите схему регуляции ассоциации/диссоциации комплексов ацетил-КоА-карбоксилазы.
    
50. 
    Изобразите схему регуляции активности ацетил-КоА-карбоксилазы посредством фосфорилирования/дефосфорилирования.
    

51. 
    Опишите механизм образования ненасыщенных жирных кислот из насыщенных.
    

Ненасыщенные жирные кислоты синтезируются из насыщенных с соответствующей длиной цепи. Образование двойной связи у аэробных организмов катализируется ферментом ацил-СоА-оксигеназой, и окисление происходит согласно реакции



В этом процессе одновременно окисляются два разных субстрата: жирная кислота (возникает двойная связь) и NADPH, его катализируют монооксигеназы, называемые десатуразами.