Биохимия. Билет 1 Сравните механизм окислительного и субстратного фосфорилирования. Опишите механизмы, преобладающие в митохондриях
 Скачать 72.99 Kb.
|
Ф; фотосинтетическое – квантор солн света. В митохондриях преобладает окислительное фосфорилирование.
Ф > S = аденин- рибоза-Ф4. Опишите строение депонируемой в организме человека формы углеводов. Каковы запасы углеводов в мышцах и в целом организме? Изобразите схему гликогенеза. Гликоген- резервный полисахарид, большая ветвистая молекула, построенная из остатков альфа-D-глюкозы, с мол. Массой 106 – 107 а.е.м. Участки ветвления соединены альфа(1-6)-гликозидной связью, а линейные участки (1-4)-связью. Точки ветвления приходятся на каждые 8-12 ост. Глюкозы. В мышцах запас гликогена составляет лишь 1% от их массы, т.е 300 г, в печени 150 г это 10%. Запасается гликоген в печени и скелетных мышцах. 5. Изобразите схему ферментов тканевого дыхания. Как изменится поглощение кислорода митохондриями при действии разобщителей? Поясните механизм и назовите разобщители. При действии разобщителей усиливается потребление кислорода. Разобщители – липофильные вещества, которые связывают и переносят протоны вдорода обратнов матрикс митохонгдри, минуя протонный канал АТФ-азы и нарушают сопряжение ДЦ и оксил.фосфорилир. По механизхму действия различают Протонофры и ионофоры. Первые являются слабыми гидрофобными веществами, которые переносят протоны через мембрану митохондрий, снижая градиент конц. Водорода и снижаеют синтез АТФ. К ним относятся естественные (свободные жирные кислоты, продукты перекисного окисления липидов, гормоны щитовидной железы, белки-термогинины бурой жировой ткани) и искусственные (салицилаты, дикумарол, 2,4-динитрофенол, пентахлорфенол). Ионофоры (валиномицин, нигерицин, грамицидин) встраиваются в мембрану, образуя канал, по которому перемещаются протоны водорода и одновалентные катионы (натрий и калий) 6. Генетически обусловленная недостаточность фруктокиназы приводит к непереносимости фруктозы, потому что фруктоза не всасывается в кишечнике. Первая часть фразы неправильная, т.к недостаточность фруктокиназы приводит к эссенциальной фруктозурии. Вторая часть фразы также неправильная, т.к фруктоза всасывается в в кишечнике всегда. Но , если у человека эссенциальная глюкозурия, то фруктоза будет выводится вместе с мочой, т.к она не метаболизируется. Билет 10 1. Что такое субстратное фосфорилирование? Приведите примеры таких реакций в цитозоле и митохондриях. Субстратное фосфорилирование - синтез АТФ за счёт энергии гидролиза макроэргической связи субстрата (пример: фосфоглицераткиназная и пируваткиназная реакции анаэробного гликолиза). 2. В чем заключается катаболическая функция цикла Кребса? Рассчитайте, сколько АТФ можно получить при окислении моля тирозина до конечных продуктов (тир-фурамат). Реакцию в скобках не принимать во внимание. Напишите схему окисления фурамата до ЩУК. Катаболическая функция цикла Кребса: конечный путь окисления большинства органических веществ; основной источник запасания энергии в клетке в форме АТФ. До образования ЩУК образуется один НАДН*Н+ => 2,5 моль АТФ. Фумарат состоит из 4 атомов углерода С. за один цикл Кребса происходит два декарбоксилирования, данное вещество проходит дополнительно два полных цикла Кребса. Т.к за один цикл выделяется 10 моль АТФ, а у нас 2 оборота цикла, значит выделяется 20 моль АТФ. И в сумме получится 20+2,5 =22,5 моль АТФ. 3. Перечислите пути включения в метаболизм экзогенного этанола. Нарисуйте схему основного пути этого процесса. Способы обезвреживания экзогенного этанола. Основная задача – окислить его в ацетальдегид. И сделать это можно тремя путями. 4. Перечислите ферменты, участвующие в переваривании углеводов. В каком отделе ЖКТ происходит всасывание моносахаридов? Какие механизмы для этого существуют? В переваривании углеводов участвуют спец ферменты: а-Амилаза слюны, Панкреатическая а-амилаза, дисахаридазы, Мальтаза, Лактаза, Изомальтаза/Сахараза, Трехалаза, а-Декстриназа (терминальная декстриназа). Итак, переваривание углеводов стартует уже во ротовой полости. Благодаря реакции крахмал-мальтоза-глю, организм получает быструю энергию, однако её количество невелико, а большая часть продуктов гидролиза крахмала (гликогена) отправляется в duodenum, где расщепляется до дисахаров. Последние, в свою очередь, попадают на щеточную каёмку энтероцитов и находящимися на ней соответствующими ферментами дисахаридазами расщепляются до моносахаридов. Всасывание глюкозы (галактозы) происходит в два этапа I этап — транспорт глюкозы из полости тонкого кишечника в энтероциты. Осуществляется по двум механизмам:- натрий-независимый транспорт с участием ГЛЮТ 5 (транспортер глюкозы 5);- натрий-зависимый транспорт с участием Na -глюкозного транспортёра. II этап — транспорт глюкозы из энтероцитов в капилляры портальной венозной системы (натрий-независимый транспорт с участием ГЛЮТ 2). 5. Малонат является дыхательным ядом. Покажите на схеме ферментов тканевого дыхания место его действия. Какой метаболит будет при этом накапливаться в митохондриях? Блокирует 2 комплекс (сукцинат-убихинон-оксидоредуктаза). Накапливает сукцинат, т.к малонат- структурный аналог сукцината. 6.Оцените правильность первой части, второй части и всей фразы: Образование макроэргической тиоэфирной связи в молекуле АТФ требует затраты энергии, поэтому синтез АТФ сопряжен с гидролизом макромолекул пищи в пищеварительном тракте. Объясните свой ответ. Первая часть- правильно, вторая нет, фраза в целом- не верно Активность пируватдегидрогеназы тормозится НАДН*Н, поэтому НАДН*Н увеличивает образование из ПВК активного уксусного альдегида Билет 11 1. Что такое метаболизм? Его функции? Понятие о метаболических путях и их видах (привести примеры). Какие ферменты называют ключевыми? Метаболизм — совокупность химических реакций, протекающих в клетках организма с момента поступления пищевых веществ в организм до образования конечных продуктов обмена. Функции метаболизма:- снабжение клеток химической энергией;- превращение молекул пищи в строительные блоки;- сборка из этих блоков компонентов клетки (белки, липиды, нуклеиновые кислоты);- синтез и разрушение специфических биологических молекул. Метаболический путь — последовательность химических превращений конкретного вещества в клетке: -Циклический метаболический путь - замкнутая последовательность химических превращений, проиводящая в итоге к регенерации исходного вещества. Примеры: цикл лимонной кислоты, орнитиновый цикл мочеобразования Кребса. -Линейный метаболический путь - линейная последовательность химических реакций. Примеры: гликолиз, пентозофосфатный путь. S – A -B --C -D- P S. S- исходный субстрат, Р конечный продукт, А, В, С, D метаболиты (промежуточные продукты), Е1-5 ферменты. С) разветвленные (синтез нуклеотидов); -В виде спирали (синтез и окисление жирных кислот) Ферменты (фермент), которые определяют скорость всего процесса в целом, называются ключевыми, катализируют необратимые реакции, имеют четвертичную структуру и легко регулируются, обычно располагаются либо в начале метаболических путей, либо в местах ключевых разветвлений. Примером может служить фосфофруктокиназа-1, ацетил-КоА- карбоксил аза, пируваткарбоксилаза, протеинкиназа. Ключевой фермент – это фермент, катализирующий необратимую, самую медленную, реакцию и определяющий скорость всего процесса в целом. 2. Рассчитайте (поэтапно) энергетический баланс аэробного расщепления глюкозы. Сколько глюкозы потребуется для получения такого же количества энергии в анаэробные условиях? 3. Напишите реакции общие для окислительного этапа гликолиза и спиртового брожения. Механизм реакции спиртового брожения идентичен окислительному этапу гликолиза, отличия начинаются лишь после этапа образования пирувата(ПВК) 4. Особенности строения и биологическая роль неперевариваемых у человека углеводов(клетчатка, пектины, лактулоза). Пищевые волокна. Некрахмальные полисахариды состоят из гетерогенной группы углеводных соединений (клетчатка, пектины, гемицеллюлоза, камеди). Основной полисахарид пищевых волокон — клетчатка (целлюлоза). Некрахмальные полисахариды не усваиваются организмом человека, так как в пищеварительном тракте отсутствуют ферменты их гидролиза. 2. Роль пищевых волокон в питании человека: нормализуют состав микрофлоры ЖКТ (эубактериоз) 3. Стимулируют перистальтику кишечника. 4. Связывают воду и удерживают её в кишечнике. 5. Создают давление на стенки кишечника и желудка. 6. Являются энтеросорбентами. 7. Образуют гели, что оказывает защитное действие на слизистую кишечника. 8. Создают более длительное чувство насыщения. 9. стимулируют желчеотделение; Лактулоза – синтетический дисахарид, состоящий из гал и фр связанных бета-1,4-гликозидной связью. Создан искусственно – природного фермента лактулазы у человека нет – не усваивается кишечником; Целлюлоза(клетчатка) – линейный гомополисахарид, состоящий из бетаД глюкопираноз связанных бета-1,4-гликозидной связью. Её содержат: отруби, злаки, бобы, орехи, горох, капуста, свёкла. Пектины – полимеры α-D-галактуроновой кислоты, соединённые α(1-4) гликозидной связью. Растворяются только в избытке воды. для получения гелей, кремов, джемов, мармелада, зефира, добавляют в мороженое и фруктовые соки; добавляют к смесям при кормлении через зонд. (связывает тяжелые Ме, радионуклиды и не дает им всасываться.) 5. Какие реакции цикла Кребса связаны с комплексом I и II дыхательной цепи? Сколько АТФ можно при этом получить? Покажите это на схеме ферментов тканевого дыхания. -Изоцитрат в альфа-кетоглуторат; -альфа-кетоглуторат в сукцинил КоА; -сукцинат в фумарат; -малат в оксалоацетат 6. Оцените правильность первой части, второй части и всей фразы: Скелетные мышцы не относятся к инсулин-зависимым тканям, потому что в скелетных мышцах отсутствуют рецепторы к инсулину. Объясните свой ответ. НЕВЕРНО. Скелетные мышцы относятся к инсулин-зависимым тканям, так как они содержат рецепторы (глют3/4), а это белки переносчики …, они… в плазматической мембране клеток (ускоряют ее перенос по градиенту концентрации), а инсулин Билет 12 1.Дегидрогеназы – наиболее популярные ферменты окислительно-восстановительных реакций. По какому признаку их классифицируют? Назовите коферменты дегидрогеназ. Какие витамины входят в состав этих коферментов? Нарисуйте блок схемы этих коферментов. Дегидрогеназы – двухкомпонентные ферменты; они делятся на пиридиновые и флавиновые. Пиридиновые – кофермент НАД,НАДФ производные витамина РР. Флавиновые – кофермент ФМН, ФАД произвондные витамин B2 Значение: в ходе дегидрогеназных реакций субстраты окисляются, а коферменты восстанавиваются. Восстановленные коферментные формы НАДН*Н+ и ФАДН2 поставляют водород в ДЦ, где происходит его ок-е до воды и синтез АТФ. 2. В чем заключается катаболическая функция цикла Кребса? Рассчитайте, сколько АТФ можно получить при окислении моля валина до конечных продуктов (вал - сукцинил КоА). Реакцию в скобках не принимать во внимание. Напишите схему окисление сукцинил-КоА до ЩУК. Катаболическая функция цикла Кребса: конечный путь окисления большинства органических веществ; основной источник запасания энергии в клетке в форме АТФ. От сукцинил КоА до ЩУК образуется: 1 АТФ; 1 НАДФ*Н+; 1ФАДН2; 1НАДН*Н= 1*2,5=2,5 моль АТФ. ФАДН2= 1,5 МОЛЬ АТФ. ИТОГО (1+2,5+1,5=5АТФ). Он состоит из 4 атомов С, за один цикл Кребса происходит 2 декарбоксилирования, то сукцинил КоА проходит ещё дополнительно два полных Цикла. Т.к за один цикл выделяется 10 моль АТФ, а у нас 2 оборота цикла, значит выделяется 20 моль АТФ. В сумме 20+5=25 моль. 3. Печень- основной орган, утилизирующий лактат крови. Напишите ключевые реакции процесса , возвращающего лактат в метаболический фонд углеродов. Как называется этот процесс? Рассчитайте энергозатраты синтеза глюкозы из лактата. Лактат образуется в процессе анаэробного окисления С6Н12О6 в эритроцитах и скелетных мышцах, транспортируется кровью в печень и превращается в гепатоцитах в С6Н12О6 – цикл КОРИ. Предотвращение лактатного ацидоза, то есть в ходе глюконеогенеза лактат крови превращается в глюкозу. Энергетические затраты на синтез глюкозы и лактата =4АТФ + 2 ГТФ(6АТФ) 4. Изобразите схематически (субстрат-продукт) процессы гидролиза, катализируемые мальтозой, изомальтозой, лактозой, сахарозой, трехалозой. Где в пищеварительном тракте осуществляются эти превращения? Укажите причины и проявления нарушения переваривания лактозы. (мальтаза) мальтоза > 2 глюкозы; (Изомальтаза) изомальтотоза > 2 глюкозы; (Лактаза)лактоза > глюкоза+галакоза; (сахараза) сахароза > глюкоза+фруктоза; (Трехалаза) трехалоза-----2глюкозы Превращения эти осуществляются в тонком кишечнике в гликокаликсе стенки кишки (примембранное пищеварение) Есть три причины нарушения перевариваемости лактозы: -наследственный дефицит лактазы в результате дефекта гена; -постепенное снижение активности лактазы (с геном всё в порядке) у предрасположенных лиц; -снижение активности после перенесённых кишечных заболеваний (энтериты, энтероколиты, панкреатиты). Проявления: понос, метеоризм, спазмы кишечника, боли. 5. Изобразите полную схему окисления НАДН*Н в митохондриях. Можно ли использовать в этом процессе НАДФН*Н? Какую роль играет НАДФН*Н в клетке? НАДФНН+ в клетках используется: 1) в реакциях биосинтеза веществ как восстановитель: синтез жирных кислот; биосинтез холестерола, стероидных гормонов, желчных кислот; синтез заменимых аминокислот (НАДФН-Н+ как кофермент глутаматдегидрогеназы в реакциях восстановительного аминирования а-кетоглутаровой кислоты); в глюкуроновом пути и др. 2) в обезвреживании веществ: в реакциях гидроксилирования различных ксенобиотиков, лекарственных веществ, этанола и других веществ, которые осуществляются с участием микросомной цитР450-зависимой системы окисления; 3) как антиоксидант: используется на восстановление окисленного глутатиона. Глутатион — важный антиоксидант клеток; 4) в фагоцитозе: генерирование активных форм кислорода. Фагоциты с использованием НАДФНН+ генерируют супероксидные анион-радикалы, выполняющие основную роль в разрушении поглощённых бактериальных клеток. При недостаточной продукции НАДФНН+ в условиях нарушения ПФП отмечается хроническое течение инфекционных заболеваний. НЕЛЬЗЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ В ЭТОМ ПРОЦЕССЕ НАДФН*Н 6.Оцените правильность первой части, второй части и всей фразы. Витамин С(аскорбиновая кислота) образуется из глюкозы восстановительным путем, поэтому витамин С связывает процессы катаболизма и анаболизма на уровне субстратов и коферментов. Объясните свой ответ: Витамин С образуется из гулоновой кислоты, которая образуется в глюкуроновом пути. Билет 13 1.Назовите механизмы образования АТФ в клетках животных и растений. Какой из этих механизмов преобладает в митохондриях? Опишите его. Синтез АТФ – фосфорилирование. АДФ + H3PO4 + энергия = АТФ + H2O. Виды: окислительное – синтез АТФ за счет энергии транспорта по дых.цепи внутр мемб мтх; субстратное – энергии гидролиза макроэргич связи субстр в цитозоле и матриксе МТХ (креатининфосфат, 1,3-дифосфоглицерат, ФЕП, сукц-Коа). S |