Кафедра биологической химии

• Название: Кафедра биологической химии
• Дата: 14.03.2018
• Размер: 1.43 Mb.
• Имя файла: ������� �� ��������.DOC.doc
• Тип: Учебное пособие; #38500
• страница: 10 из 18

Тема 3.1. ГЛИКОЛИЗ. ПЕНТОЗОФОСФАТНЫЙ ПУТЬ
ОКИСЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ.
Вопросы для самоподготовки

1. 
   Биологическое значение углеводов.
   
2. 
   Можно ли углеводы в питании заменить липидами и белками?
   
3. 
   В каких органах содержится много гликогена? Для чего он используется в различных органах?
   
4. 
   Переваривание углеводов.
   
5. 
   Назовите ферменты желудочно-кишечного тракта, участвующие в переваривании углеводов.
   
6. 
   В какой части пищеварительного тракта приостанавливается действие амилазы слюны и почему?
   
7. 
   Механизм всасывания гексоз и пентоз.
   
8. 
   Назовите специфические пути метаболизма глюкозы.
   
9. 
   Дайте определение процессу анаэробного гликолиза. Напишите схему анаэробного гликолиза.
   
10. 
    Дайте определение процессу аэробного гликолиза. Напишите схему аэробного гликолиза.
    
11. 
    Напишите процесс гликолиза в формулах.
    
12. 
    Назовите ферменты, катализирующие превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат в печени, мозге, мышцах.
    
13. 
    Назовите фермент, катализирующий превращение фруктозо-6-фосфата во фруктозо-1,6-дифосфат.
    
14. 
    Назовите фермент, катализирующий превращение фруктозо-1,6-дифосфата в 3-фосфоглицериновый альдегид и фосфодиоксиацетон.
    
15. 
    Назовите фермент, катализирующий превращение фосфоенолпирувата в пируват.
    
16. 
    Назовите фермент, катализирующий обратимое превращение пировиноградной кислоты в молочную.
    
17. 
    Где в клетке локализуются ферменты гликолиза?
    
18. 
    Назовите обратимые и необратимые этапы гликолиза.
    
19. 
    Напишите процесс окисления цитоплазматического НАДН⁺ до НАД⁺, исходя из того, что функционирует глицерофосфатный челночный механизм.
    
20. 
    Напишите процесс окисления цитоплазматического НАДН⁺ до НАД⁺, исходя из того, что функционирует малат-аспартатный челночный механизм. Укажите, какие этапы этого процесса происходят в цитоплазме, и какие – в митохондриях.
    
21. 
    Назовите этапы гликолиза, требующие затраты АТФ.
    
22. 
    Назовите этапы гликолиза, сопровождающиеся образованием АТФ.
    
23. 
    Назовите этапы гликолиза, при осуществлении которых происходит субстратное фосфорилирование.
    
24. 
    Сколько молекул АТФ образуется при распаде глюкозы в анаэробных условиях? Обоснуйте свой ответ.
    
25. 
    Сколько молекул АТФ образуется при распаде глюкозы в аэробных условиях? Обоснуйте свой ответ.
    
26. 
    Биологическое значение анаэробного окисления глюкозы.
    
27. 
    Напишите процесс превращения глюкозо-6-фосфата в рибозо-5-фосфат.
    
28. 
    Назовите ферменты, катализирующие превращение глюкозо-6-фосфата в пентозофосфаты. К какому классу ферментов они относятся?
    
29. 
    Укажите значение для организма пентозного цикла окисления глюкозы.
    
30. 
    В каких процессах используется НАДФН₂, образующийся в пентозном цикле?
    
31. 
    Каково соотношение гликолитического и пентозного путей окисления глюкозы в организме?
    
32. 
    В каких органах значительное количество глюкозы окисляется в пентозном цикле?
    
33. 
    Составьте схему включения галактозы в процесс гликолиза.
    
34. 
    Составьте схему включения фруктозы в процесс гликолиза.
    

Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля.

1. 
   Подберите характеристику метаболитов гликолиза, обозначенных буквами:
   

глицеральдегидфосфат 1,3-бифосфоглицерат

А Г




НАД НАДН+Н⁺

Б В

1. 
   содержит макроэргическую связь;
   
2. 
   восстанавливает пируват;
   
3. 
   окисляется пируватом.
   

2. 
   Конечным продуктом аэробного гликолиза является:
   

1. 
   СО₂;
   
2. 
   Н₂О;
   
3. 
   Лактат;
   
4. 
   Пируват.
   

3. 
   Укажите соответствие.
   

ферменты анаэробного гликолиза:

а) фосфофруктокиназа; б) пируваткиназа; в) оба; г) ни один.

катализируют реакцию, протекающую с затратой АТФ; фосфорилирует АДФ; катализирует необратимую реакцию; катализирует реакцию дегидрирования.

4. 
   Выберите утверждения, правильно отражающие работу глицерол-3-фосфатного челночного механизма:
   
   1. 
      в цитозоле окисление НАД происходит в процессе превращения дигидроксиацетонфосфата в глицерол-3-фосфат;
      
   2. 
      образующийся глицеролфосфат транспортируется к внутренней мембране митохондрий;
      
   3. 
      глицеролфосфат является донором электронов для ФАД-зависимой дегидрогеназы;
      
   4. 
      энергия переноса электронов на кислород обеспечивает синтез 2 моль АТФ;
      
   5. 
      все верно.
      
5. 
   Охарактеризуйте этап гликолиза:
   

глюкоза глюкозо-6-фосфат

1. 
   ключевой этап;
   
2. 
   необратимый этап;
   
3. 
   этап, на котором расходуется АТФ;
   
4. 
   этап, на котором образуется АТФ.
   
1. 
   Охарактеризуйте этап гликолиза:
   

фруктозо-6-фосфат фруктозо-1,6-бифосфат

1. 
   ключевой этап;
   
2. 
   необратимый этап;
   
3. 
   этап, на котором расходуется АТФ;
   
4. 
   этап, на котором образуется АТФ.
   
1. 
   Охарактеризуйте этап гликолиза:
   

1,3-бифосфоглицерат 3-фосфоглицерат

1. 
   этап, на котором восстанавливается НАД;
   
2. 
   этап, на котором окисляется НАДН+Н⁺;
   
3. 
   этап, на котором происходит субстратное фосфорилирование;
   
4. 
   этап, на котором образуется АТФ.
   

Литература

1. 
   Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высшая школа, 1989. –
   С. 232-243, 254-255, 256-259.
   
2. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1990. – С. 317-321, 327-335, 337-340, 354-360.
   
3. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 238-240, 244-250, 252-254, 268-272.
   
4. 
   Задания на самоподготовку по биологической химии.
   
5. 
   Задания для самостоятельной работы студентов лечебного и медико-профилактического факультетов.
   
6. 
   Тестовые задания по биохимии.
   
7. 
   Лекционный материал.
   
8. 
   Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С. 131-132, 138-142, 160-162.
   
9. 
   Лабораторная работа:
   

Качественная реакция на молочную кислоту

Принцип метода: молочная кислота в присутствии фенолята железа (реакция Уффельмана), окрашенного в фиолетовый цвет, образует лактат железа желто-зеленого цвета.

Ход исследования. Мышцы измельчают ножницами и растирают 1 грамм их в ступке в течение 3 минут, прибавив 5 капель воды до получения гомогенной массы. Затем приливают 3 мл воды, перемешивают, сразу же фильтруют через смоченную водой вату, 25 капель фильтрата добавляют по каплям к реактиву Уффельмана (20 капель 1% раствора фенола + 2 капли 1% раствора хлорного железа до появления фиолетового цвета). В присутствии молочной кислоты фиолетовая окраска жидкости переходит в желто-зеленую, так как образуется лактат железа. Для сравнения проводят реакцию Уффельмана с раствором молочной кислоты и наблюдают появление желто-зеленого окрашивания.
Тема 3.2. ЦИКЛ ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ.
Вопросы для самоподготовки.

1. 
   Перечислите вещества, в которые непосредственно превращается пировиноградная кислота.
   
2. 
   Как называется процесс превращения пировиноградной кислоты в ацетил-КоА?
   
3. 
   Назовите фермент, осуществляющий превращение пировиноградной кислоты в ацетил-КоА.
   
4. 
   Назовите ферменты, участвующие в окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты.
   
5. 
   Напишите реакцию окисления пировиноградной кислоты до ацетил-КоА. Напишите схему цикла Кребса.
   
6. 
   Назовите фермент, катализирующий взаимодействие щавелево-уксусной кислоты с ацетил-КоА.
   
7. 
   Напишите реакцию синтеза лимонной кислоты.
   
8. 
   Напишите реакцию образования изолимонной кислоты.
   
9. 
   Какой фермент участвует в дегидрировании изолимонной кислоты?
   
10. 
    Напишите реакцию образования α-кетоглутаровой кислоты.
    
11. 
    Какие коферменты участвуют в дегидрировании α-кетоглутаровой кислоты?
    
12. 
    Напишите реакцию образования сукцинил-КоА.
    
13. 
    Как называется реакция превращения α-кетоглутаровой кислоты в сукцинил-КоА?
    
14. 
    Назовите фермент, катализирующий превращение α-кетоглутаровой кислоты в сукцинил-КоА.
    
15. 
    Назовите и напишите этап цикла трикарбоновых кислот, где протекает реакция субстратного фосфорилирования.
    
16. 
    Напишите реакцию цикла трикарбоновых кислот, катализируемую сукцинатдегидрогеназой.
    
17. 
    Назовите кофермент, участвующий в дегидрировании янтарной кислоты.
    
18. 
    Напишите реакцию образования малата (яблочной кислоты).
    
19. 
    Напишите реакцию дегидрирования малата.
    
20. 
    Назовите фермент, участвующий в дегидрировании малата.
    
21. 
    Назовите кофермент, входящий в состав малатдегидрогенезы.
    
22. 
    Напишите формулы субстратов цикла трикарбоновых кислот, окисляемые НАД-зависимыми дегидрогеназами.
    
23. 
    Проследите путь водорода от окисляемых НАД-зависимых субстратов к кислороду и оцените выход АТФ для каждой реакции.
    
24. 
    Напишите формулу субстрата цикла трикарбоновых кислот, окисляемого ФАД-зависимой дегидрогеназой.
    
25. 
    Проследите путь водорода от окисляемого ФАД-зависимого субстрата к кислороду и оцените выход АТФ для каждой реакции.
    
26. 
    Сколько молей АТФ образуется при окислении 1 моля ацетил-КоА в цикле Кребса?
    
27. 
    Сколько молей АТФ образуется при окислении 1 моля пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды?
    
28. 
    Сколько молей АТФ образуется при полном окислении глюкозы до углекислого газа и воды?
    
29. 
    Сколько молей АТФ образуется непосредственно в цикле Кребса?
    
30. 
    Может ли цикл Кребса протекать в анаэробных условиях? Ответ поясните.
    
31. 
    Где в клетке локализованы ферменты цикла трикарбоновых кислот?
    
32. 
    Может ли работа цикла трикарбоновых кислот не сопровождаться синтезом АТФ?
    
33. 
    Дайте определение субстратного и окислительного фосфорилирования; укажите принципиальные различия этих процессов. Приведите примеры.
    
34. 
    Биологическая роль цикла трикарбоновых кислот.
    

Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля

1. 
   Укажите биологическую роль цикла трикарбоновых кислот.
   
2. 
   Укажите этап цикла трикарбоновых кислот, где происходит субстратное фосфорилирование.
   
3. 
   Назовите фермент цикла трикарбоновых кислот, катализирующий этап субстратного фосфорилирования:
   

1. 
   α-кетоглутаратдегидрогеназа;
   
2. 
   сукцинатдегидрогеназа;
   
3. 
   сукцинил-КоА-синтетаза;
   
4. 
   малатдегидрогеназа.
   

4. 
   Назовите реакцию, являющуюся началом цикла Кребса:
   

1. 
   пируват оксалоацетат;
   
2. 
   пируват ацетил-КоА;
   
3. 
   ацетил-КоА цитрат;
   
4. 
   ацетил-КоА ацетоацетил-КоА.
   

5. 
   В процессе окислительного декарбоксилирования образуется _________.
   
6. 
   Назовите соединения, имеющие макроэргическую связь:
   

1. 
   АДФ;
   
2. 
   глюкозо-6-фосфат;
   
3. 
   фосфоенолпируват;
   
4. 
   АТФ;
   
5. 
   сукцинил-КоА.
   

7. 
   Сколько АТФ образуется в цикле трикарбоновых кислот в процессе субстратного фосфорилирования?
   
8. 
   Сколько АТФ образуется при окислении 1 моль пирувата до углекислого газа и воды?
   

Литература

1. 
   Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высшая школа, 1989. –
   С. 212-222.
   
2. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1990. – С. 345-353.
   
3. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 259-267.
   
4. 
   Задания на самоподготовку по биологической химии.
   
5. 
   Задания для самостоятельной работы студентов лечебного и медико-профилактического факультетов.
   
6. 
   Тестовые задания по биохимии.
   
7. 
   Лекционный материал.
   
8. 
   Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С.
   
9. 
   Лабораторная работа:
   

Количественное определение каталазы

Порядок выполнения работы. Разведенную кровь (1:1000) взбалтывают, наливают по 1 мл в две колбы (или в два стаканчика), приливают 7 мл дистиллированной воды; в опытную пробу добавляют 2 мл 1% раствора перекиси водорода, в контрольную – 5 мл 10% раствора серной кислоты. Действие каталазы в кислой среде (контрольная проба) прекращается, так как она действует при рН=7,4. Колбы оставляют в комнатной температуре на 30 минут. Затем приливают в опытную пробу 5 мл 10% раствора серной кислоты, а в контрольную – 2 мл 1% раствора перекиси водорода. Содержимое каждой колбы титруют 0,1 н раствором перманганата калия до появления розовой окраски. Рассчитывают каталазное число (КЧ) по формуле: КЧ = (А-В)  1,7, где А – количество 0,1 н раствора перманганата калия, пошедшее на титрование контрольной пробы, мл; В – количество 0,1н раствора перманганата калия, пошедшее на титрование опытной пробы, мл. На титрование контрольной пробы, где каталаза разрушена, пойдет больше раствора перманганата калия, чем на титрование опытной пробы. Полученную разность умножают на 1,7 и получают каталазное число для исследуемой пробы.

В норме КЧ колеблется от 10 до 15 единиц.

Клинико-диагностическое значение. Определение активности каталазы имеет значение для диагностики рака, анемии, туберкулеза. При этих заболеваниях содержание каталазы в крови снижается.

Тема 3.3. ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ. ГЛИКОГЕНОЛИЗ.

ГЛИКОГЕНЕЗ.
Вопросы для самоподготовки

1. 
   Назовите конечный продукт анаэробного гликолиза.
   
2. 
   Судьба молочной кислоты, образующейся в мышцах.
   
3. 
   Судьба молочной кислоты, образующейся в печени.
   
4. 
   Дайте определение процессу глюконеогенеза.
   
5. 
   Назовите метаболиты, используемые для синтеза глюкозы в процессе глюконеогенеза.
   
6. 
   Назовите три необратимых этапа в процессе гликолиза.
   
7. 
   Назовите ферменты, действующие на необратимых этапах гликолиза.
   
8. 
   Назовите обходные пути, действующие на необратимых этапах гликолиза.
   
9. 
   Назовите фермент, действующий на этапе превращения оксалоацетата в фосфоенолпируват.
   
10. 
    Назовите фермент, осуществляющий превращение пирувата в оксалоацетат.
    
11. 
    Назовите фермент, осуществляющий превращение фруктозо-1,6-дифосфата во фруктозо-6-фосфат.
    
12. 
    Назовите фермент, осуществляющий превращение глюкозо-6-фосфата в глюкозу.
    
13. 
    Назовите этапы в процессе глюконеогенеза, требующие затраты АТФ.
    
14. 
    Сколько молей АТФ потребуется на синтез 1 моля глюкозы из 2 молей лактата?
    
15. 
    Может ли идти синтез глюкозы в клетках печени при дефиците в них кислорода?
    
16. 
    Биологическое значение глюконеогенеза.
    
17. 
    Какая связь существует между гликолизом, протекающим в интенсивно работающей мышце, и глюконеогенезом в печени?
    
18. 
    В каком направлении будет идти реакция, катализируемая лактатдегидрогеназой, при низком значении отношения НАДН/НАД⁺? Для какого органа это характерно?
    
19. 
    Значение гликогена для организма.
    
20. 
    В каких органах преимущественно откладывается гликоген?
    
21. 
    Составьте схему превращения гликогена в глюкозу.
    
22. 
    Назовите ферменты, катализирующие этапы превращения гликогена в глюкозу. К какому классу ферментов они относятся?
    
23. 
    Почему резервной формой углеводов является гликоген, а не глюкоза?
    
24. 
    Чем отличается гликогенолиз от гликолиза?
    
25. 
    Сколько молей АТФ образуется при гликогенолизе в пересчете на каждую молекулу глюкозы? Сравните с аналогичной величиной при гликолизе.
    
26. 
    Как называется процесс синтеза гликогена?
    
27. 
    Назовите ферменты, участвующие в синтезе гликогена.
    
28. 
    Напишите процесс синтеза гликогена.
    
29. 
    В каких органах преимущественно откладывается гликоген после приема пищи?
    
30. 
    При каких условиях происходит депонирование глюкозы в печени?
    

Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля

1. 
   Дайте определение процессу глюконеогенеза.
   
2. 
   Перечислите метаболиты, используемые для синтеза глюкозы.
   
3. 
   Нарисуйте схему глюкозо-лактатного цикла.
   
4. 
   Нарисуйте схему глюкозо-аланинового цикла.
   
5. 
   Какое биологическое значение имеют глюкозо-лактатный и глюкозо-аланиновый циклы?
   
6. 
   Ферментами глюконеогенеза являются:
   

1. 
   6-фосфоглюконатдегидрогеназа;
   
2. 
   фосфоенолпируваткарбоксилаза;
   
3. 
   фосфоглюкомутаза;
   
4. 
   глюкозо-6-фосфатаза.
   

7. 
   Реакцию образования глюкозо-1-фосфата из гликогена ускоряет фермент:
   

1. 
   глюкокиназа;
   
2. 
   фосфоглюкомутаза;
   
3. 
   фосфорилаза;
   
4. 
   фосфатаза;
   
5. 
   глюкозофосфатизомераза.
   

8. 
   Укажите последовательность превращений метаболитов при синтезе гликогена:
   

1. 
   глюкозо-1-фосфат;
   
2. 
   глюкоза;
   
3. 
   глюкозо-6-фосфат;
   
4. 
   УДФ-глюкоза;
   
5. 
   гликоген.
   

Литература

1. 
   Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высшая школа, 1989. –
   С. 243-245, 246-249.
   
2. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1990. – С. 321-326, 341-345, 335.
   
3. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 255-259, 240-244, 251.
   
4. 
   Задания на самоподготовку по биологической химии.
   
5. 
   Задания для самостоятельной работы студентов лечебного и медико-профилактического факультетов.
   
6. 
   Тестовые задания по биохимии.
   
7. 
   Лекционный материал.
   
8. 
   Лабораторная работа. Алейникова Т.В., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Высшая школа, 1988. – Лабораторная работа № 68.
   
9. 
   Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С. 142-144, 150-154.