2 коллоквиум по БХ. Катаболтм(дисеималяция)
Скачать 3.5 Mb.
|
система адениловых нуклеотидов, которая включает в себя АТФ, АДФ, АМФ,Билет 1 1) Катаболтм(дисеималяция) - расщепление крупных молекул до более простых вещест в результате окислительных процессов или процессов гидролиза и фосфоролиза, сопровождающееся разрывов ковалентных связей и высвобождением энергии. Примеры: гликолиз, гликогенолиз, окисление жирных кислот. Анаболизм(ассимилящия) — синтез сложных органических соединений из простых молекул в результате восстановительных процессов (как правило), сопровождающийся образованием связей между малыми молекулами в процессе синтеза более высокомолекулярных соединений и осуществляющийся с затратой энергии. Примеры: глюконеогенез, синтез жирных кислот, фотосинтез у растений. . , '
Также процессы катаболизма и анаболизма различаются по механизмам регуляции. Уровни взаимосвязи между ката- и анаболизмом. На уровне источников углерода (субстратов). Продукты катаболизма - исходные субстраты для продуктов анаболизма. Важнейшие метаболиты, на уровне которых происходит пересечение метаболических путей: глюкозо-6-фосфат, пируват, ацетил-КоА. На уровне восстановленных эквивалентов. В процессе катаболизма происходит восстановление кофермента, который затем используется для анаболических процессов. КАДФН Основными поставщиками восстановленных субстратов являются центральные метаболические пути — окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты и цикл лимонной кислоты. Они локализованы в матриксе митохондрий, в ходе этих процессов происходят реакции декарбоксилирования (большая часть всей углекислоты, образующейся в клетках, образуется именно здесь). 3) 4) СИНТЕЗ ГЛИКОГЕНА (ГЛИКОГЕНЕЗ) Гликогенез- синтез гликогена, осущ-ся почти во всех клетках, но в больших кол-вах он образ и накапл в печени и мыш тканях Общее содержание гликогена в организме взрослого человека около 450 г (в печени — до 150 г, в мышцах — около 300 г). Более интенсивно гликогенез осуществляется в печени. Гликогенсинтаза — ключевой фермент процесса — катализирует присоединение глюкозы к молекуле гликогена с образованием а-1,4-гликозидных связей. Биологическая роль: запасание глюкозы, предотвращение осмотического повреждения клетки. Включение одной молекулы глюкозы в синтезирующуюся молекулу гликогена требует затраты энергии двух молекул АТФ. 5) Гипоэнергетические состояния возникают в организме вследствие дефицита АТФ в клетках. Причины их следующие: алиментарные (голодание, гиповитаминозы РР, В2); г ипоксические (нарушения доставки 02 в клетки); митохондриальные (действие ингибиторов и разобщителей). 6) все верно Регуляция активности ключевых ферментов: фруктозо-1,6-дифосфатаза по аллостерическому механизму активируется АТФ, ингибируется фруктозо-2,6-дифосфатом и АМФ; пируваткарбоксилаза активируется CH3CO -SK0A (аллостерический активатор). Регуляция количества ключевых ферментов: глюкокортикоиды и глюкагон индуцируют синтез ключевых ферментов, а инсулин — репрессирует. Регуляция количества субстрата: количество субстратов глюконеогенеза увеличивается под действием глюкокортикоидов (катаболическое действие на белки мышечной и лимфоидной ткани, на жировую ткань), а также глюкагона (катаболическое действие на жировую ткань). Поддержание уровня глюкозы в крови. Возвращение лактата в метаболический фонд углеводов. Предотвращение лактатного ацидоза, то есть в ходе глюконеогенеза лактат крови превращается в глюкозу. Фотосинтетическое фосфорилирование - синтез АТФ у растений за счёт квантов солнечной энергии. Окислительно фосфорилирование - синтез АТФ за счёт энергии, выделяющейся при окислении водорода субстрата кислородом с участием дыхательной цепи. Основной способ синтеза АТФ для большинства клеток. Субстратное фосфорилирование - синтез АТФ за счёт энергии гидролиза макроэргической связи субстрата (пример: фосфоглицераткиназная и пируватк иназная реакции анаэробного гликолиза). Энергия, выделяющаяся при транспорте электронов I, ill и IV комплексами дыхательной цепи, используется для перекачивания протонов в межмембранное пространство, генерируя градиент рН. Обратныйы поток протонов по протонным каналам АТФ-синтазы в матрикс обеспечивает энергией головку АТФ-синтазы для синтеза АТФ. конечный путь окисления большинства органических веществ; основной источник запасания энергии в клетке в форме АТФ. Главный поставщик рибозо-5-фосфата для биосинтеза мононуклеотидов (АМФ, ГМФ, УМФ, ЦМФ, ТМФ и др.), которые в свою очередь необходимы для синтеза нуклеиновых кислот (дНк, РНК) и коферментов (НАД+, НАДФ+, ФАД, КоА^Н). Основной источник НАДФНН+ в клетках. ПФП на 50 % обеспечивает потребности клетки в НАДФНН+. в реакциях биосинтеза веществ как восстановитель: в обезвреживании веществ: в реакциях гидроксилирования различных ксенобиотиков, лекарственных веществ, этанола и других веществ, которые осуществляются с участием микросомной цитР450-зависимой системы окисления; как антиоксидант: используется на восстановление окисленного глутатиона. Глута- тион — важный антиоксидант клеток; 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. внутренняя митохондриальная мембрана (ВММ) непроницаема для ионов, в частности для Н+ и ОН ; за счет энергии транспорта электронов через I, III и IV комплексы дыхательной цепи из матрикса выкачиваются протоны; возникающий на мембране электрохимический потенциал (ЭХП) и есть промежуточная форма запасания энергии; возвращение (транслокация) протонов в матрикс митохондрии через протонный канал V комплекса за счет ЭХП является движущей силой синтеза АТФ. 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. 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, пентозофоефатный путь. 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; Т.к. Р/0= 2,5, а 1НАДН*Н= 1*2,5=2,5 моль АТФ Т.к. р/о= 1,5, а 1ФАДН2- 1+2,5+1,5=5 моль АТФ М 2,5+1,5- 5 мольАТФ. 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. неорганический фосфат й ионы Mg2+. Роль адениловой системы: Играет центральную роль в энергообмене всех клеток; Благодаря неустой чивостипАТФ энергия ее концевой фосфоан гидрид ной связи АТФ может использоваться на синтез фосфорилйрованных метаболитов, имеющих свободную энергию гидролиза меньше, чем АТФ. Обратное превращение АДФ в АТФ требует энергии. Основные процессы, использующие энергию гидролиза АТФ: 1)С и нтез разл ичных веществ. 2) Активный транспорт (транспорт веществ через мембрану против градиента их концентраций). 30 % от общего количества расходуемого АТФ приходится на Na\ К-АТФазу. 2) ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ ПИРУВАТА пируватдегидрогеназный комплекс (ПВДГК) - Это мультиферментная система, которая включает 3 фермента и 5 коферментов (все они являются водорастворимыми витаминами) С уммарно: СН3-СО- СООН * НS-КоА + НАД+ ------ПДГК------ СО2+СНз- CO-SKoA + НАДН*Н+ Окислительное декарбоксилирование ПВК даст 1 моль НАДФ*1Г(а т.к. Р/0=2,5, в процессе окислительного фосфорилирования образуется 2,5 моль АТФ). Образуется ещё 1 моль CH3CO-SKoA, он вступает в ЦТК, там образуется 1 ФАДН2; 3 НАДН*Н+ и 1 моль АТФ. 3 НАДН*Н+ дадут в окислительном фосфор ил ировании 7,5 моль АТФ, 1 ФАДН2 - 1,5 моль АТФ, В сумме: 1,5+7,5+1+2,5=12,5 моль АТФ. 5) Место того или иного переносчика в дыхательной цепи определяется величиной редокс-потенциала. Все реакции в дыхательной цепи направлены по термодинамической лестнице от компонента с самым отрицательным редокс-потенциалом (НАДН-Н+) к кислороду, имеющему самый положительный редокс-потенциал. Редокс-потенциал (Е0) численно равен ЭДС в вольтах, возникающей между растворами окислителя и восстановителя (концентрации 1М, рН = 7,0, температура 25 °С). Чем отрицательнее редокс-потенциал системы, тем выше ее способность отдавать электроны (восстановители). Чем положительнее редокс-потенциал, тем выше способность вещества присоединять электроны (окислители). Реакция синтеза АТФ, которую проводит V комплекс, носит название окислительного фосфорилирования и описывается уравнением: АДФ + Н3РО4 = АТФ + H2O промежуточные макроэргические соединения служат посредником между процессом тканевого дыхания и окислительным фосфорилированием. 6) да, да – общее да 3) 4) Билет 7 1) 2) Катаболическая функция цикла Кребса: конечный путь окисления большинства органических веществ; основной источник запасания энергии в клетке в форме АТФ. В 4 фермент коферменты ТПФ (B1) амидлилоевой к-ты,HS-KoA (В3), ФАД (В2), НАД+(В5(РР) В 6 ферменте кофермент ФАД (В2) Образуется три Н АДН*Н+; один ФАДН2; и один АТФ в ходе субстратного формирования. При окислении НАД- зависимых коэффициент фосфорилирования (Р/0)=2,5 => три НАДН*Н4 дадут 7,5 моль АТФ. Р/О при окислении ФАД Н — зависимых субстратах = 1,5 => 1 моль ФАДН2 даст 1,5 моль АТФ. В сумме 1 + 1,5+7,5=10 моль АТФ Оксалоацетат - это ЩУК(от ЩУК до ЩУК). 3) 4) 1- галактокиназа 2- галакто-1-фосфатурадилтрансфераза 3- эпимераза Диагностика Определение активности 2 : в эритроцитах(постнатально) в клетках амниотической жидкости (пренатально) Нагрузка галактозой Лечение:Запрет молока и молочных продуктов 5)Коэффициент фосфорилирования – количество молекул неорганического фосфата, которое включается в АТФ в расчете на 1 атом О2 При окислении ФАД-зависимых субстратов в ММП выбрасывается 6 протонов в III и IV пунктах сопряжения. В таком случае может быть синтезировано 1,5 моль АТФ (6:4), т. е. коэффициент фосфорилирования Р/О = 1,5. 6) часть1-неверно. Вместо гипоглюкоземии нужно гипогликемии Билет 8 1) Окислительно фосфорилирование - синтез АТФ за счёт энергии, выделяющейся при окислении водорода субстрата кислородом с участием дыхательной цепи. Основной способ синтеза АТФ для большинства клеток. Субстратное фосфорилирование - синтез АТФ за счёт энергии гидролиза макроэргической связи субстрата (пример: фосфоглицераткиназная и пируватк иназная реакции анаэробного гликолиза). Для митохондрий характерно ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ. Окислительное фосфорилирование - синтез АТФ за счёт энергии, выделяющейся при окислении водорода органических субстратов кислородом с участием дыхательной цепи. 2) Вит. И активные формы: ТПФ(акт. ф-ма вит В1), КоА-SH(акт. ф-ма пантотеновой кислоты(В5)), ФАД(акт. ф-ма В2), НАД+( акт. ф-ма вит РР) 3) 4) Все реакции обратимы Транскетолазная (перенос 2С-фрагментов), кофермент - ТПФ (вит. В1) Трансальдолазная (перенос ЗС-фрагментов) |