Кафедра биологической химии

• Название: Кафедра биологической химии
• Дата: 14.03.2018
• Размер: 1.43 Mb.
• Имя файла: ������� �� ��������.DOC.doc
• Тип: Учебное пособие; #38500
• страница: 11 из 18

Тема 3.4. РЕГУЛЯЦИЯ И ПАТОЛОГИЯ

УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА.
Вопросы для самоподготовки

1. 
   Концентрация глюкозы в крови нормального человека.
   
2. 
   Нарисуйте схему, иллюстрирующую основные пути метаболизма глюкозы в организме.
   
3. 
   Нарисуйте схему гликолиза.
   
4. 
   Назовите ключевые ферменты гликолиза.
   
5. 
   Назовите метаболиты, регулирующие активность гексокиназы.
   
6. 
   Назовите метаболиты, регулирующие активность фосфофруктокиназы.
   
7. 
   Назовите метаболиты, регулирующие активность пируваткиназы.
   
8. 
   Назовите ключевые ферменты цикла трикарбоновых кислот.
   
9. 
   Назовите метаболиты, регулирующие активность ключевых ферментов цикла трикарбоновых кислот.
   
10. 
    Нарисуйте схему субстратной регуляции цикла трикарбоновых кислот.
    
11. 
    Что такое гипогликемия и гипергликемия?
    
12. 
    Перечислите наиболее частые причины гипогликемии и гипергликемии.
    
13. 
    Какие последствия для организма имеет гипогликемия и гипергликемия?
    
14. 
    Что такое глюкозурия?
    
15. 
    Назовите гормон, избыток которого вызывает гипогликемию.
    
16. 
    Назовите гормоны, избыток которых вызывает гипергликемию.
    
17. 
    Перечислите ферменты углеводного обмена, активность (или биосинтез) которых снижается при недостатке инсулина.
    
18. 
    Перечислите ферменты углеводного обмена, активность (или биосинтез) которых увеличивается при недостатке инсулина.
    
19. 
    Перечислите ферменты углеводного обмена, активность (или биосинтез) которых снижается при недостатке глюкокортикоидов.
    
20. 
    Перечислите ферменты углеводного обмена, активность (или биосинтез) которых увеличивается при недостатке глюкокортикоидов.
    
21. 
    Каков механизм действия адреналина и глюкагона на обмен углеводов?
    
22. 
    Как изменяется активность (или биосинтез) ферментов углеводного обмена под действием АКТГ или СТГ?
    
23. 
    Нарисуйте схему гормональной регуляции обмена углеводов. Укажите точки приложения действия гормонов.
    
24. 
    Нарисуйте схему глюкозо-аланинового и глюкозо-лактатного циклов. Каково значение этих циклов для организма?
    
25. 
    Влияние инсулина на проницаемость мембран клеток печени, мышц, мозга и жировой ткани для глюкозы.
    
26. 
    Недостаток какого гормона вызывает развитие сахарного диабета?
    
27. 
    Клинические симптомы сахарного диабета.
    
28. 
    Перечислите основные лабораторные признаки сахарного диабета.
    
29. 
    Как изменяется при сахарном диабете активность гексокиназы и глюкозо-6-фосфатазы?
    
30. 
    Как изменяется при сахарном диабете активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и 6-фосфоглюконатдегидрогеназы?
    
31. 
    Как изменяется при сахарном диабете активность цитратсинтазы?
    
32. 
    Как изменяется при сахарном диабете скорость синтеза и распада гликогена в мышцах и печени?
    
33. 
    Как изменяется интенсивность глюконеогенеза при сахарном диабете?
    
34. 
    Особенности сахарного диабета пожилых.
    
35. 
    Что такое гликогенозы? Назовите причины их возникновения.
    
36. 
    Какие виды гликогенозов известны?
    
37. 
    Назовите ферменты, дефекты которых вызывают развитие гликогенозов.
    
38. 
    Назовите клинические симптомы и лабораторные признаки гликогенозов.
    
39. 
    Особенности обмена углеводов в опухолевых клетках.
    
40. 
    Что такое «принудительный» глюконеогенез?
    
41. 
    Почему больные со злокачественными новообразованиями погибают от кахексии?
    
42. 
    Как и в какой последовательности изменится секреция инсулина, адреналина, глюкокортикоидов, соматотропного и адренокортикотропного гормонов при снижении концентрации глюкозы в крови?
    
43. 
    Как и в какой последовательности изменится секреция инсулина, адреналина, глюкокортикоидов, соматотропного и адренокортикотропного гормонов при повышении концентрации глюкозы в крови?
    
44. 
    Роль печени в углеводном обмене.
    
45. 
    Объясните механизм мобилизации гликогена печени во время длительной напряженной физической работы.
    
46. 
    Причины уменьшения концентрации сахара в крови при кратковременных максимальных физических нагрузках.
    
47. 
    Когда уровень молочной кислоты повышается в большей степени – при кратковременных физических нагрузках или при более длительных, но менее интенсивных нагрузках?
    
48. 
    Изменение обмена углеводов при их недостатке и избытке в пищевом рационе.
    
49. 
    Механизм развития полиурии у больных сахарным диабетом.
    
50. 
    Какие из возможных путей превращения глюкозы-6-фосфата тормозятся и какие ускоряются при сахарном диабете? Объясните причину этих изменений.
    
51. 
    Как можно выявить скрытые формы сахарного диабета?
    
52. 
    Дефект какого фермента приводит к развитию гемолитической анемии?
    
53. 
    Механизм развития гемолитической анемии.
    

Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля

1. 
   Назовите ключевые ферменты гликолиза.
   
2. 
   Назовите фермент гликолиза, активность которого регулируется цитратом:
   

1. 
   фосфофруктокиназа;
   
2. 
   пируваткиназа;
   
3. 
   гексокиназа;
   
4. 
   глюкокиназа
   
5. 
   глюкозофосфатизомераза.
   

3. 
   Активность гексокиназы регулируется 1[ ] по принципу 2[ ]:
   

1. 
   АТФ;
   
2. 
   НАДН+Н⁺;
   
3. 
   глюкозо-6-фосфатом;
   
4. 
   прямой положительной связи;
   
5. 
   обратной отрицательной связи.
   

4. 
   Перечислите ферменты углеводного обмена, активность или синтез которых регулируется инсулином.
   
5. 
   Гипогликемический эффект вызывает гормон:
   

1. 
   АКТГ;
   
2. 
   адреналин;
   
3. 
   инсулин;
   
4. 
   глюкокортикоиды;
   
5. 
   СТГ;
   
6. 
   глюкагон.
   

6. 
   Нормальная концентрация глюкозы в крови равна:
   

1. 
   5,5-10 ммоль/л;
   
2. 
   3,3-5,5 ммоль/л;
   
3. 
   2,5-3,3 ммоль/л;
   
4. 
   10-15 ммоль/л.
   

7. 
   Какой из перечисленных ферментов гликолиза в гепатоцитах обеспечивает способность печени регулировать содержание глюкозы в крови?
   

1. 
   альдолаза;
   
2. 
   глюкокиназа;
   
3. 
   пируваткиназа;
   
4. 
   гексокиназа;
   
5. 
   фосфофруктокиназа.
   

8. 
   Перечислите биохимические изменения крови и мочи у больных сахарным диабетом.
   

Литература

1. 
   Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высшая школа, 1989. –
   С. 369-384.
   
2. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1990. – С. 361-365.
   
3. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 273-275 (см. гл. 6, стр. 186-191).
   
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. 145-150, 154-159.
   

ВОПРОСЫ К ИТОГОВОМУ ЗАНЯТИЮ.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ.

1. 
   Дайте определение понятию «биологическое окисление». Виды биологического окисления, принципиальные различия, по которым отличают биологическое окисление от горения.
   
2. 
   Дыхательная цепь. Структура. Назовите конечные продукты тканевого дыхания.
   
3. 
   Чем обусловлена и как реализуется в клетке строгая последовательность переноса электронов и протонов по дыхательной цепи?
   
4. 
   Окислительное фосфорилирование, определение. Механизм сопряжения окисления с фосфорилированием.
   
5. 
   Механизм действия разобщителей тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, назовите вещества, являющиеся разобщителями.
   
6. 
   Напишите превращение фосфоглицеринового альдегида в анаэробных условиях (в формулах).
   
7. 
   Напишите превращение фосфоглицеринового альдегида в аэробных условиях (в формулах).
   
8. 
   Напишите этапы гликолиза до образования двух фосфотриоз (в формулах) и назовите ферменты, участвующие в процессе.
   
9. 
   Напишите реакции, лимитирующие скорость гликолиза.
   
10. 
    Назовите ферменты, осуществляющие необратимые этапы гликолиза.
    
11. 
    Напишите окисление цитоплазматического НАДН в глицерофосфатном челночном механизме (в формулах).
    
12. 
    Напишите окисление цитоплазматического НАДН в малат-аспартатном челночном механизме (схема).
    
13. 
    Сколько АТФ выделяется в процессе анаэробного гликолиза?
    
14. 
    Сколько молей АТФ выделяется в процессе аэробного окисления глюкозы, если работает глицерофосфатный челнок?
    
15. 
    Сколько молей АТФ выделяется в процессе аэробного окисления глюкозы, если работает малат-аспартатный челнок?
    
16. 
    Сколько молей АТФ выделяется в реакции окислительного декарбоксилирования пирувата?
    
17. 
    Напишите этапы цикла Кребса, где превращаются трикарбоновые кислоты.
    
18. 
    Напишите этапы цикла Кребса, где превращаются дикарбоновые кислоты.
    
19. 
    Напишите этапы цикла Кребса, в которых участвуют НАД-зависимые дегидрогеназы.
    
20. 
    Напишите этап цикла Кребса, протекающий при участии ФАД-зависимой дегидрогензы.
    
21. 
    Напишите этап цикла Кребса, где протекает субстратное фосфорилирование.
    
22. 
    Сколько моль АТФ выделяется в цикле Кребса в результате субстратного фосфорилирования?
    
23. 
    Сколько моль АТФ выделяется в цикле Кребса в процессе окислительного фосфорилирования?
    
24. 
    Сколько моль АТФ выделяется при окислении в цикле Кребса 1 моль ацетил-КоА ?
    
25. 
    Сколько моль АТФ выделяется при полном окислении глюкозы?
    
26. 
    Напишите этапы пентозофосфатного пути окисления глюкозы.
    
27. 
    Назовите три основных значения пентозофосфатного пути окисления глюкозы.
    
28. 
    Напишите схему синтеза гликогена.
    
29. 
    Напишите схему распада гликогена.
    
30. 
    Напишите схему включения галактозы и фруктозы в процесс глюколиза.
    
31. 
    Дайте определение процессу глюконеогенеза. Назовите метаболиты, служащие источником для синтеза глюкозы.
    
32. 
    Назовите фермент, катализирующий превращение пирувата в оксалоацетат.
    
33. 
    Назовите фермент, катализирующий превращение оксалоацетата в фосфоенолпируват.
    
34. 
    Назовите фермент, катализирующий превращение фруктозо-1,6-дифосфата во фруктозо-6-фосфат.
    
35. 
    Назовите фермент, катализирующий превращение глюкозо-6-фосфата в глюкозу.
    
36. 
    Напишите процесс образования глюкозы из оксалоацетата.
    
37. 
    Напишите процесс образования глюкозы из лактата.
    
38. 
    Напишите процесс образования глюкозы из пирувата.
    
39. 
    Напишите процесс образования глюкозы из малата.
    
40. 
    Напишите процесс образования глюкозы из сукцината.
    
41. 
    Назовите метаболит, ингибирующий активность гексокиназы.
    
42. 
    Назовите метаболиты, ингибирующие активность фосфофруктокиназы.
    
43. 
    Назовите метаболиты, ингибирующие активность пируваткиназы.
    
44. 
    Назовите этап гликолиза, скорость которого регулируется цитратом, АТФ.
    
45. 
    Назовите этапы цикла Кребса, скорость протекания которых регулируется НАДН, АТФ.
    
46. 
    Назовите гормоны, вызывающие гипергликемический эффект.
    
47. 
    Назовите ферменты гликолитического пути распада глюкозы, активность которых регулируется инсулином.
    
48. 
    Назовите ферменты пентозофосфатного пути, активность которых зависит от инсулина.
    
49. 
    Назовите ферменты углеводного обмена, активируемые инсулином.
    
50. 
    Назовите ферменты углеводного обмена, активность которых ингибируется инсулином.
    
51. 
    Охарактеризуйте механизм гипергликемического действия адреналина.
    
52. 
    Охарактеризуйте механизм гипергликемического действия глюкагона.
    
53. 
    Назовите ферменты глюконеогенеза, синтез и активность которых зависит от глюкокортикоидов.
    
54. 
    Охарактеризуйте механизм гипергликемического действия глюкокортикоидов.
    
55. 
    Объясните механизм гипергликемического действия АКТГ и СТГ.
    
56. 
    Назовите причины возникновения и клинические проявления нарушений углеводного обмена при сахарном диабете.
    
57. 
    Назовите биохимические изменения в крови и моче у больных сахарным диабетом.
    
58. 
    Охарактеризуйте нарушения углеводного обмена при гликогенозах.
    
59. 
    Назовите нарушения углеводного обмена при злокачественных новообразованиях.
    
60. 
    Нарушения углеводного обмена, приводящие к развитию анемии.
    
61. 
    Укажите особенности обмена углеводов в эритроцитах.
    
62. 
    Укажите особенности обмена углеводов в печени.
    
63. 
    Укажите особенности обмена углеводов в скелетной мышце.
    
64. 
    Укажите особенности обмена углеводов в мозге.
    
65. 
    Укажите особенности обмена углеводов в миокарде.
    
66. 
    Укажите особенности обмена углеводов в жировой ткани.
    

Раздел IV. ОБМЕН ЛИПИДОВ.
Липиды представляют собой наиболее концентрированный источник энергии для организма: они обеспечивают от одной трети до половины общего количества калорий средней диеты современного человека. Для оптимального роста и нормального функционирования человеку необходимы ненасыщенные жирные кислоты и жирорастворимые витамины. Это делает липиды незаменимыми компонентами пищи. Липиды служат предшественниками важных гормоноподобных веществ – простагландинов, они являются структурными компонентами клеточных мембран, поддерживающих оптимальный уровень их проницаемости.

ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА: уметь применять знания о функциях липидов, об их синтезе, катаболизме, о взаимосвязи этих процессов и механизмах регуляции для объяснения нарушений обмена липидов и при патологии.

ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА: усвоить

• 
  взаимосвязь между процессами распада липидов и энергообеспечением организма;
  
• 
  роль липидов в образовании биологических мембран;
  
• 
  особенности обмена липидов в различных органах;
  
• 
  представление о субстратных и гормональных механизмах регуляции обмена липидов;
  
• 
  причины нарушения обмена липидов при ожирении, сахарном диабете, атеросклерозе.
  

Тема 4.1. ОБМЕН ТРИАЦИЛГЛИЦЕРИНОВ.
Вопросы для самоподготовки

1. 
   Какие общие свойства и особенности структуры характерны для соединений, относящихся к классу липидов?
   
2. 
   Чем отличаются простые липиды от сложных?
   
3. 
   Назовите структурные элементы, из которых построены простые липиды. Приведите примеры.
   
4. 
   Какие насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты наиболее часто встречаются в природных жирах?
   
5. 
   Почему в пищевой рацион необходимо включать растительные жиры?
   
6. 
   Могут ли всасываться негидролизованные триглицериды?
   
7. 
   В каком виде могут всасываться продукты гидролиза триглицеридов?
   
8. 
   Какие функции выполняет жировая ткань?
   
9. 
   Что происходит с продуктами гидролиза жиров в стенке кишечника?
   
10. 
    В какой форме циркулируют жирные кислоты в крови?
    
11. 
    Роль желчных кислот в процессе всасывания липидов.
    
12. 
    Вид транспорта глицерина.
    
13. 
    Что такое хиломикроны? Каков их химический состав?
    
14. 
    Где находится депо жира в организме?
    
15. 
    Пути метаболизма глицерина в организме.
    
16. 
    Биологическое значение жирных кислот в организме.
    
17. 
    Как называется процесс окисления жирных кислот?
    
18. 
    Напишите уравнение реакции активирования жирной кислоты. Что необходимо для образования активной формы жирной кислоты?
    
19. 
    Назовите фермент, катализирующий процесс активирования жирной кислоты. К какому классу ферментов он относится?
    
20. 
    В какой части клетки происходит β-окисление жирных кислот?
    
21. 
    Как осуществляется транспорт активированной жирной кислоты из цитоплазмы в митохондрии?
    
22. 
    Напишите процесс β-окисления насыщенной жирной кислоты.
    
23. 
    Укажите этапы β-окисления, для осуществления которых необходим КоА.
    
24. 
    Какие этапы β-окисления жирных кислот катализируют ферменты, относящиеся к классу оксидоредуктаз?
    
25. 
    Назовите этапы β-окисления жирных кислот, при осуществлении которых выделяется энергия.
    
26. 
    Назовите этапы β-окисления жирных кислот, на которых расходуется АТФ.
    
27. 
    Особенности окисления ненасыщенных жирных кислот.
    
28. 
    Окисление жирных кислот с нечетным числом атомов углерода.
    
29. 
    Назовите источники образования пропионил-КоА.
    
30. 
    Что является исходным продуктом для синтеза жирных кислот? Где в клетке происходит этот процесс?
    
31. 
    Механизм транспорта ацетил-КоА из митохондрий в цитоплазму.
    
32. 
    Мобилизация жиров из жировых депо.
    
33. 
    Каким превращениям подвергается оксалоацетат в цитоплазме?
    
34. 
    Особенности структуры пальмитатсинтазы.
    
35. 
    Напишите процесс биосинтеза пальмитиновой кислоты.
    
36. 
    Назовите этап синтеза жирных кислот, для осуществления которого необходим биотин.
    
37. 
    Что представляет собой ацилпереносящий белок? На каких этапах биосинтеза жирных кислот он необходим?
    
38. 
    Назовите фермент, катализирующий превращение ацетил-КоА в малонил-КоА. К какому классу ферментов он относится?
    
39. 
    Какие этапы синтеза жирных кислот катализируют ферменты, относящиеся к классу оксидоредуктаз?
    
40. 
    Назовите соединения, являющиеся источником водорода для синтеза жирных кислот.
    
41. 
    Напишите фосфатидный путь биосинтеза триглицеридов.
    
42. 
    Где в клетке происходит синтез триглицеридов?
    
43. 
    Назовите транспортные формы экзогенных и эндогенных триглицеридов. Каков их химический состав?
    
44. 
    Какое влияние оказывает окисление углеводов на биосинтез жирных кислот?
    
45. 
    Известно выражение – «жиры сгорают в пламени углеводов». Какова его молекулярная основа?
    

Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля

1. 
   Пути использования жирных кислот в жировых депо и в печени.
   
2. 
   Объясните, почему β-окисление жирных кислот может происходить только в аэробных условиях?
   
3. 
   Перечислите ткани, которые не используют жирные кислоты как источник энергии.
   
4. 
   Назовите ключевой этап синтеза высших жирных кислот. Фермент, катализирующий этот процесс.
   
5. 
   Перечислите основные отличия β-окисления жирных кислот и их синтеза в организме.
   
6. 
   Укажите соответствие:
   

основная транспортная форма:

1. ацилглицеридов, образующихся в энтероцитах; 2. неэстерифицированных форм кислот; 3. ацилглицеридов, образующихся в гепатоцитах.

а) липопротеиды очень низкой плотности; б) липопротеиды низкой плотности; в) комплексы с альбуминами; г) хиломикроны.

7. 
   Напишите этапы синтеза высших жирных кислот, на которых:
   

1) расходуется НАДФН+Н⁺;

2) расходуется активный карбонат;

3) происходит выделение СО₂;

4) расходуется АТФ;

5) выделяется вода;

6) выделяется свободный КоА.

8. 
   Синтез триглицеридов в тканях происходит по двум путям образования глицерол-3-фосфата.
   

укажите соответствие:

глицерин; дигидроксиацетонфосфат

а) почки; б) жировая ткань; в) стенки кишечника; г) мышцы.

9. 
   Рассчитайте количество молей АТФ, которое будет затрачиваться при синтезе бутирил-КоА.
   
10. 
    Рассчитайте количество молей АТФ, которое будет выделяться при полном окислении одного моля трипальмитата до углекислого газа и воды.
    

Литература

1. 
   Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высшая школа, 1989. –
   С. 270-283, 284-286, 286-289.
   
2. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1990. – С. 276-280, 286-290, 291-298, 300-307.
   
3. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 363-369, 370-378, 381-388.
   
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 № 83.
   
9. 
   Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С. 178-189, 193-198, 392-395.