Билет 1 Принципы классификации протеиногенных аминокислот
 Скачать 168.69 Kb.
|
|
1. Биологическое окисление: химизм, виды, локализация в клетке. Значение для организма. 2. Глюконеогенез: субстраты, связь с гликолизом (цикл Кори), локализация, биологическое значение. Регуляция. 3. Витамин Д: важнейшие источники витамина, коферментная форма (если она известна), процессы, ведущие к образованию активной формы; биохимические процессы, в которых он участвует; биохимические сдвиги при гиповитаминозе. 4. Энзим, катализирует расщепление пептидной связи в молекуле белка. Назовите класс и подкласс энзима. Ответ: 1) Биологическое окисление – процесс, в ходе которого окисляющиеся субстраты теряют протоны и электроны, т.е. являются донорами водорода, промежуточные переносчики – акцепторами-донорами, а кислород – конечным акцептором водорода. Реализоваться окисление может 3я способами: присоединением кислорода к атому углерода в субстрате, отщеплением водорода или потерей электрона. В клетке окисление протекает в форме последовательного переноса водорода и электронов от субстрата к кислороду. Кислород играет роль окислителя. Окислительные реакции протекают с высвобождением энергии. Восстановление атома кислорода при взаимодействии с парой протонов и электронов приводит к образованию молекулы воды. Следовательно, кислород потребляется в процессе биологического окисления. Клетка, ткань или орган, в которых протекает окисление субстрата, потребляют кислород. Потребление кислорода тканями называется тканевым дыханием. Понятие биологическое окисление и тканевое дыхание однозначны, если речь идет о биологическом окислении при участии кислорода. Такой тип окисления можно назвать еще аэробным окислением. Наряду с кислородом роль конечного акцептора в цепи переноса водорода могут играть соединения, восстанавливающиеся при этом в дигидроподукты. Биологическое окисление – дегидрирование субстрата с помощью промежуточных переносчиков водорода и его конечного акцептора. Если в роли конечного акцептора выступает кислород – аэробное окисление или тканевое дыхание, если конечный акцептор не кислород – анаэробное окисление. 2) Глюконеогенез — синтез глюкозы из неуглеводных предшественников. Основные из предшественников — пируват и лактат, промежуточные — метаболиты ЦТК, глюкогенные (глюкопластичные) аминокислоты и глицерин. Узловая точка синтеза глюкозы — превращение пирувата в фосфоенолпи-руват (ФЕП). Пируват карбоксилируется пируваткарбоксилазой за счет энергии АТФ, реакция осуществляется в митохондриях' СН,-СО-СООН + СО, ——————————————» НООС-СН.-СО-СООН Пируват АТФ АДФ + (Р) Оксалоацетат Затем происходит фосфорилирующее декарбоксилирование, катализируе мое фосфоенолпируваткарбоксикиназой: НООС-СН-СО-СООН + ГТФ ——— НС=С-СООН + ГДФ + СОд Оксалоацетат Дальнейший путь образования Г-6-Ф представляет собой обратный путь гликолиза, катализируемый теми же ферментами, но в обратном направлении. Исключение составляет только превращение фруктозо-1,6-дифосфата в фрук-тозо-6-фосфат, катализируемое фруктозодифосфатазой Ряд аминокислот (аспарагин, аспарагиновая кислота, тирозин, фенилаланин, треонин, валин, метионин, изолейцин, глутамин, пролин, гистидин и аргинин) тем или иным путем превращаются в метаболит ЦТК - фумаровую кислоту, а последняя — в оксалоацетат. Другие (аланин, серии, цистин и глицин) — в пируват. Частично аспарагин и аспарагиновая кислота превращаются непос редственно в оксалоацетат. Глицерин вливается в процессы глюконеогенеза на стадии 3-ФГА, лактат окисляется в пируват. На рис. 57 представлена схема гликонеогенеза. Глюкоза поступает из кишечника в клетки, где подверга ется фосфорилированию с образованием Г-6-Ф. Он может превращаться по одному из четырех путей' в свободную глюкозу; в глюкозо-1 -фосфат, использующийся в синтезе гликогена; вовлекается в основной путь, где происходит ее распад до СО, с высвобождением энергии, запасаемой в форме АТФ, либо до лактата; вовлекаться в ПФП, где осуществляются синтез НАДФ • Нд, служащего источником водорода для восстановительных синтезов, и образование рибозо-5-фосфата, используемого в синтезе ДНК и РНК. Запасается глюкоза в форме гликогена, откладывающего ся в печени, мышцах, почках. При расходовании гликогена в связи с интенсивными энерготратами или отсутствием угле водов в питании, содержание глюкозы и гликогена может пополняться за счет синтеза из неуглеводных компонентов метаболизма, т.е. путем глюконеогенеза. 3) Витами Д – кальциферол, антирахитический фактор. С пищей (печень, сливочное масло, молоко, рыбий жир) поступает в виде предшественников. Основной из них – 7-дегидрохолестерол, который после воздействия УФ в коже превращается в холекальциферол (витамин Д3). Витамин Д3 транспортируется в печень, где происходит его гидроксилирование в позиции 25 – образуется 25-гидрооксихолекальциферол. Этот продукт транспортируется в почки и там гидроксилируется в активную форму. Появление активной формы холекальциферола в почке контролируется паратгормоном околощитовидных желез. Поступая в слизистую кишечника с током крови активная форма витамина обуславливает превращение белка-предшественника в кальцийсвязывающий белок, который ускоряет всасывание ионов кальция из просвета кишечника. Сходным образом ускоряется реабсорбция кальция в почечных канальцах. Недостаточность может наблюдаться при дефиците витамина Д в пище, недостаточном солнечном облучении, заболеваниях почек и недостаточной продукции паратгормона. При дефиците витамина Д снижается содержание кальция и фосфора в костной ткани. В итоге – деформация скелета – рахитические четки, Х-образные голени, птичья грудная клетка. Заболевание у детей – рахит. 4)гидролаза – класс, подкласс пептидаза, протеаза Билет 22 1. Тканевое дыхание: химизм, значение для организма. Ферменты тканевого дыхания, их компартментализация. 2. Катаболизм пуриновых оснований. Молекулярные механизмы нарушений пуринового обмена (классическая подагра, вторичные гиперурикемии). 3. Реакции трансметилирования, место реакций в обменных процессах, доноры и переносчики метильных групп. 4.Определить понятие «денатурация белка» и назвать виды денатурирующих воздействий в зависимости от их природы; привести примеры. Ответ: 1) Тканевое дыхание (биологичесикое окисление) – процесс, в ходе которо- НАД, ФАД, УХ, ЦХ. Находятся в толще внутренней мембраны. 2) Катаболизм пуриновых оснований завершается образованием мочевой кислоты. На 1ом этапе АМФ, теряя гидролитически рибозофосфат и аминогруппу, превращается в гипоксантин, а затем в ксантин. ГМФ, теряя рибозофосфатный остаток и аминогруппу, также превращается в ксантин. Окисление ксантина приводит к образованию мочевой кислоты (катализирует ксантиоксидаза). Эта реакция потребляет 1 молекулу кислорода: один атом включается в пурин, другой в пероксид водорода. Мочевая кислота выводится в составе мочи. Нарушение пуринового обмена. Основной конечный продукт пуринового обмена – мочевая кислота. Нарушение обмена мочевой кислоты может быть обусловлено ее избыточным образованием, снижением содержания уратсвязывающего протеина или нарушением ренального выделения. Проявляются нарушения повышенным содержанием мочевой кислоты в крови – гиперурикемией. Классическая подагра обусловлена одновременно 3я факторами – увеличенным синтезом мочевой кислоты, снижением содержания в плазме уратсвязующего белка и замедленным выделением с мочой. Известны 2 генетически обусловленных энзимдефекта, приводящие к подагре: 1) повышение активности фосфорибозилпирофосфатсинтетазы 2) частичный дефицит гипоксантингуанинфосфорибозилтрансферазы Клинические проявления подагры обусловлены кристаллизацией мочевой кислоты в мезенхимальных тканях и в синовиальной жидкости. Вторичные гиперурикемии обусловливаются действием лекарственных веществ, замедляющих выведение мочевой кислоты, ускоренным распадом нуклеопротеидов под действием лекарственных веществ или при некоторых заболеваниях. 3) 4) Денатурация белка – это следствие разрыва слабых связей, ведущего к разрушению вторичной и третичной структур. Молекула денатурированного белка приобретает характер случайного клубка. Как правило, денатурация белка необратима, но в некоторых случаях после устранения денатурирующего агента, может произойти ренатурация – восстановление вторичной и третичной структур и свойств. Денатурирующие агенты: высокие температуры (разрыв водородных и гидрофобных связей), кислоты и основания (нарушение электростатических связей), органические растворители (нарушение гидрофобных связей), мочевина (нарушение водородных связей), соли тяжелых металлов, ультрафиолет. Денатурация не нарушает ковалентных связей, но повышает их доступность для др. факторов. Билет 23 1. Механизм трансформации энергии, высвобождающейся при биологическом окислении. Хемиоосмотическая гипотеза Митчелла. 2. Регуляция обмена липидов. 3. Назовите гормоны аденогипофиза и их органы мишени. Охарактеризуйте эффекты тиреотропина, регуляцию его продукции и функции. 4. На какие группы и по каким признакам можно разделить все известные витамины? Ответ: 1) 2) При физиологических условиях депонирование липидов и их мобилизация, а следовательно, синтез и распад жирных кислот протекают с примерно одинаковыми скоростями, уравновешивая друг друга, что сопровождается периодическим преобладанием противоположно направленных процессов. При ограниченном потреблении углеводов с пищей или нарушении Их использования (дефицит инсулина) усиливаются мобилизация жирных кислот и их транспорт кровью в печень. В этом случае снижается скорость потребления ацетил-КоА по двум путям: вовлечение в ЦТК и для синтеза жирных кислот в печени. В итоге больше ацетил-КоА направляется на синтез ацето-ацетил-КоА, который используется для образования кетоновых тел и синтеза холестерола. Кетоновые тела — это ацетоуксусная, (β-оксимасляная кислоты и ацетон. Количество их в условиях нормы невелико. При углеводном голодании их содержание может существенно повышаться, вплоть до появления запаха ацетона в выдыхаемом воздухе. Это состояние носит название кетоз. Причины кетоза — любые состояния, затрудняющие использование углеводов: ограничение в питании, нарушения всасывания углеводов, сахарный диабет, интенсивная мышечная нагрузка При достаточном поступлении углеводов с пищей и нормальном поступлении глюкозы в клетки, обеспечиваемом инсулином, увеличивается содержание метаболитов ЦТК. Два из них (цитрат и изоцитрат) стимулируют ацетил-КоА-карбоксилазу, которая катализирует образование малонил-КоА — первого продукта на пути синтеза жирных кислот. Следовательно, ускорится и синтез последних. Накопление ацетил-КоА тормозит декарбоксилирование пирувата. В связи с этим повышается использование глюкозо-6-фосфата по пентозофосфатному пути, а это ведет к накоплению НАДФН2 необходимого для синтеза липидов. В норме пополнение и расходование липидов изменяются таким образом, что периодически один из процессов преобладает над другим и это обеспечивает гомеостаз липидов. В итоге можно сделать вывод о том, что избыточное поступление углеводов с пищей, не компенсируемое энерготратами, может сопровождаться чрезмерным накоплением липидов. Недостаточное поступление углеводов с пищей или не компенсируемые углеводами энерготраты, а также нарушения потребления глюкозы клетками (диабет сахарный) сопровождаются мобилизцией липидов и появлением кетоза. 3) Из четырех таких гормонов три синтезируются в аденогипофизе. Фолликулостимулирующий гормон(ФСГ) гликопротеид, состоящий из двух субъединиц. Продукция активируется фоллиберином. Ингибитор образо вания фоллиберина — эстрогены. Орган-мишень у самок яичники, где ФСГ инициирует развитие фолли кулов, клетки внутреннего слоя которых начинают продуцировать эстрогены. Последние, как уже сказано, по принципу обратной связи тормозят продукцию фоллиберина, а следовательно, и ФСГ. У самцов орган-мишень семенники, где ФСГ стимулирует развитие эпителия семявыносящих протоков, появление большого числа сперматоцитов на всех стадиях развития, включая стадию зрелых. Лютеинизирующий гормон(ЛГ) также гликопротеид, состоит из двух субъединиц. Его продукция контролируется люлиберином (активация) и про гестероном. Мишень ЛГ у самок зрелый фолликул (граафов пузырек). Гормон обес печивает его окончательное созревание, овуляцию и образование желтого тела. Мишень ЛГ у самцов клетки Лейдига, где гормон стимулирует образова ние тестостерона, и семенники, где гормон стимулирует рост интерстициальных клеток. Пролатстин простой белок, синтез которого ускоряется пролактолиберином, ограничивается пролактостатином и прогестероном. Мишень пролактина — молочная железа. Здесь гормон в синергизме с эстрогенами стимулирует пролиферацию функциональной ткани и секрецию молока. Кроме того, пролактин тормозит эффект лютеинизирующего гормона овуляцию и лютеинизацию. В жировой ткани пролактин активирует липогенез. 4) По отношению к растворителям витамины делят на водо- и жирорастворимые. Билет 24
Окислительное фосфорилирование –это процесс сопряжения тканевого дыхания и фосфорилирования. Механизм сопряжения дыхания и фосфорилирования происходит в митохондриях. 2. Гликогенозы: формы и обусловливающие их молекулярные дефекты. 3. Важнейшие источники витаминов В2, В5, В3, В6; коферментные формы (если они известны); биохимические процессы, в которых они участвуют в составе ферментов; биохимические сдвиги при гиповитаминозе. 4. Перечислите известные механизмы передачи информации гормонами клетке. 1) стр. 60 2) стр.93 3) витамины 4) гормоны Билет 25.
Окислительное фосфорилирование –это процесс сопряжения тканевого дыхания и фосфорилирования. Механизм сопряжения дыхания и фосфорилирования происходит в митохондриях. 2. Механизм влияния инсулина на метаболизм липидов. 3. Охарактеризуйте нейромедиаторы – продукты декарбоксилирования аминокислот. Образование аминов представьте схемами химических реакций. Некоторые аминокислоты и их производные могут подвергаться декарбоксилированию- реакция, катализируемая декарбоксилазами: R-CH-COOH→R-CH2-NH2+CO2 | ↑ NH2 Декарбоксилаза Аминокислота амин Продукты декорбаксилирования- амины и СО2 – обладают высокой биологической активностью. С этим связано их название- биогенные амины. К этой группе соединений принадлежат многие медиаторы. Амины, образовавшиеся при декарбоксилировании аминокислот, часто являются БАВ. Они выполняют функцию нейромедиаторов(серотонин, дофамин, ГАМК), гормонов(норадреналин, адреналин), регуляторных факторов местного действия(гистамин, карнозин, спермин) 4. Роль карнитина в окислении жирных кислот. Билет 26 1. Определите понятие «Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования». Разобщающие факторы. 2. Стеатореи: определение; виды, различающиеся по происхождению; биохимические признаки стеатореи; дифференциация видов стеаторей. 313 3. Паратгормон и кальцитонин: регуляция продукции; их органы - мишени, эффекты на метаболизм. 4. Какие реакции тромбинообразования зависят от витамина К? 1) 54, 60 2) 313 3) 153 4) Билет 27 1. Роль печени в метаболизме белков, жиров, углеводов. 2. Субстратное фосфорилирование: химизм, биологическое значение, примеры Синтез АТФ, протекающий помимо дыхательной цепи либо за счет окисления, либо за счет молекулярной перестройки субстрата, называют субстратным фосфорилированием.Синтез АТФ в значительно меньшем объеме может происходить и помимо дыхательной цепи за счет анаэробного окисления субстратов или их молекулярной перестройки – субстратное фосфорилирование. Пример преобразование 2-фосфоглицериновой кислоты в пировиноградную кислоту: 1)отщепление молекулы воды енолазой с запасанием высвободившейся энергии в макроэргической связи с остатком фосфорной кислоты; 2)перефосфорилированиес АДФ; Субстратное фосфорилирование участвует в анаэробном расщеплении глюкозы. За счет субстратного фосфорилирования 1 молекулы глюкозы синтезируется 6 молекул АТФ. 3. Чем обусловлена тромборезистентность эндотелия? 4. Назвать коферментные формы витамина Вс и биохимические процессы, в которых он участвует в составе ферментов. Билет 28 1. Общее содержание белка в сыворотке крови. Белки плазмы крови по данным электрофореза. Основные индивидуальные белки плазмы крови, соотношение альбумины/глобулины. Диагностическое значение. 2. Желчные кислоты: представители, химическая природа и их предшественник. Значение в организме. 3. Важнейшие источники витамина В5, коферментная форма (если она известна); процессы, в которых он участвует; биохимические сдвиги при гиповитаминозе. 4. Нарисовать принципиальный график зависимости скорости (V) ферментативной реакции от концентрации субстрата (S). Билет 29 1. Этапы окисления лекарственных веществ в печени, протекающего при участии цитохрома Р450. |