2 коллоквиум по БХ. Катаболтм(дисеималяция)
Скачать 3.5 Mb.
|
основная работа — транспорт ионов для генерации ПД, Интенсивный дыхательный обмен, высокая гл политическая и окислител ьная способность. Не содержат запасов энергосубстратов, не окисляют жирные кислоты. Основной энергосубстратглюкоза.Значение неокислительного этапа Стабилизация концентрации фосфопентоз в клетках Синтез фосфопентоз в клетках, не имеющих Е окислительного этапа (мышечные, опухолевые, фибробласты, эмбриональные, лимфоидные), или когда тормозится активность Е окислительного этапа 5) V комплекс внутренней мембраны митохондрий — фермент, осуществляющий реакцию синтеза АТФ и называемым протонной АТФ-синтазой .Этот ферментативный комплекс состоит из двух частей: Fо (о — олигомицин), который встроен в мембрану, пронизывает ее насквозь и представляет собой протонный канал, и F1. Последний по форме напоминает шляпку гриба или дверную ручку и обращен в матрикс митохондрии. В изолированном виде F1 не может синтезировать АТФ, но может проводить ее гидролиз до АДФ и фосфата. 6) Все верно Билет 9 1) Реакции и процессы, сопряжённые с гидролизом АТФ Клетки скелетных мышц (главная функция-мышечное сокращение) широко используют катаболизм энергосубстратов (анаэробный гликолиз у белых мышечных волокон и окислительное фосфорилирование в красных мыщечных волокнах) и запасание выделяющейся энергии в форме АТФ - основного источника энергии для сокращения и расслабления. Кардиомиоциты постоянно сокращаются и расслабляются, поэтому используют аэрбоный катаболизм знергомубстратов и интенсивный синтез АТФ, имеют высокую окислительную способность. Гепатоциты - основные структуры обезвреживания веществ и биосинтеза, обеспечивают энергосубстратами мозг, мышцы и другие ткани. Содержат много митохондрий, активнесут процессы микросомного окисления, глюконеогенез, синтез мочевины и кетоновых тел. Нейроны Адпопоциты g основное место запасания, мобилизации и синтеза триацилглицеролов. Основной источник глицерол-3 -фос фата в процессах с и нтеза-глюкоза, Пе нтозофосфатн ы й путь. Клетки почек - выполняют осмотическую работу, активный мембранный транспорт в ходе образования мочи, поддрежание кислотно-щелочного баланса. В качестве энергосубстартов используют жирные кислоты, лактат кетоновые тело. Идёт интенсивное образование ионов аммония и глюконеогенез. Эритроциты - транспорт 02' и С02. Не имеют митохондрий, получают энергию путем анаэробного гликолиза, Синтезируют 2,3-дифосфаглицерат, способствующий высвобождению 02 из гемоглобина в тканях, Роль для клетки(проц. исп. энергию гидролиза АТФ) : синтез различных в-в, активный транспорт, механич движения, проведение нервн импульса, передача наследств инф, превращ в др виды энергии 2) Е1 — пируватдекарбоксилаза. Коферментом является активная форма витамина В1, тиамина — ТПФ (тиаминпирофосфат). При дефиците вит В1: активность ПВДГК снижается -> накопление пирувата и лактата -> лактатацидоз -> летальный исход 5) IV: Цитохром с-оксидаза. Переносит электроны с цитохрома с непосредственно на кислород. Цитохромы а и а3, помимо атомов железа, содержат атомы меди, поэтому этот комплекс одновременно осуществляет полное (4-электронное) восстановление молекулы кислорода. Энергия переноса электронов используется на перекачивание в межмембранное пространство протонов. Угарный газ блокирует перенос электронов на кислород. Он также связывается с Hb превращаясь в крабоскиHb -> кислород не переносится и ДЦ не ф-ционирует. 6) часть 1-верно, часть 2неверно,главный источник глюкозы-печень,вся фраза неверно,поэтому нужно заменить на однако или но. 3) 4) Нарушения метаболизма фруктозы Дефицит фруктокиназы увеличивается содержание фруктозы в крови (отмечается фруктозурия). Дефицит альдолазы В ведёт к накоплению фруктозо-1-ф-та - ингибитора гликогенфосфори- лазы. Нарушение гликогенолиза приводит к тяжёлым приступам гипогликемии (рвота и судороги от сладкой пищи). Недостаток глюкозы —> дефицит АТФ (развивается печёночно-почечная не достаточность). Лечение - диета без сахара Билет 10 1) этап катаболизма происходит в желудочно-кишечном тракте и сводится к реакциям гидролиза пищевых веществ. Химическая энергия рассеивается в виде тепла. этап (внутриклеточный катаболизм) происходит в цитоплазме и митохондриях. Химическая энергия частично рассеивается в виде тепла, частично накапливается в виде восстановленных коферментных форм, частично запасается в макроэргических связях АТФ (субстратное фосфорилирование). Ill заключительный этап катаболизма протекает в митохондриях и сводится к образованию конечных продуктов обмена СО2 и Н2О. Химическая энергия частично рассеивается в виде тепла, 40-45 % ее запасается в виде АТФ (окислительное фосфорилирование) 2) Гликолиз — это сложный ферментативный процесс расщепления глюкозы до двух молекул пирувата (аэробный гликолиз) или двух молекул лактата (анаэробный гликолиз, протекающий без потребления кислорода). Энергитический баланс : анаэробная дихотомия 2 АТФ – аэробная дихотомия – 32 АТФ Механизмы образования АТФ в клетках животных и растений: 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). 3) Гликолиз — это сложный ферментативный процесс расщепления глюкозы до двух молекул пирувата (аэробный гликолиз) или двух молекул лактата (анаэробный гликолиз, протекающий без потребления кислорода). Биологическая роль гликолиза: 1. Генерирование АТФ. Гликолиз — единственный процесс в клетках, продуцирующий АТФ без потребления кислорода. Клетки, имеющие мало или не имеющие вообще митохондрий, получают АТФ только в ходе гликолиза. Значение гликолиза для эритроцитов. Гликолиз — единственный процесс, продуцирующий АТФ в эритроцитах и поддерживающий их целостность и функции. 2. Является источником углеводородных радикалов для процессов биосинтеза в клетках. 4 ) Глюкоза запасается в организме в виде гликогена. 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 5) III Убихинол-цитохром с-оксидоредуктаза. Переносит электроны с убихинола на ци- тохром с. Одновременно за счет энергии, выделившейся при переносе, из матрикса переносятся протоны в межмембранное пространство. яды, которые блокируют перенос электронов через I, II, III, IV комплексы. антимицин А блокирует III 6) все неверно Билет 11 1) 2) Функции цикла Кребса Интегративная функция. Цикл Кребса является связующим звеном между реакциями катаболизма и анаболизма. Катаболическая функция. В ходе ЦТК окисляются до конечных продуктов обмена ацетильные остатки, образовавшиеся из топливных молекул (глюкоза, жирные кислоты, гли- церол, аминокислоты). Анаболическая функция. Субстраты ЦТК являются основой для синтеза многих молекул (кетокислоты — а-кетоглутарат и ЩУК — могут превращаться в аминокислоты глу и асп; ЩУК может превращаться в глюкозу, сукцинил-КоА используется на синтез гема). Водороддонорная функг^ия. Цикл Кребса поставляет субстраты для дыхательной цепи (НАД-зависимые субстраты: изоцитрат, а-кетоглутарат, малат; ФАД-зависимый субстрат - сукцинат). Энергетическая функция. На уровне сукцинил-КоА происходит субстратное фос- форилирование с образованием одной молекулы макроэрга. Помимо этого, 4 дегидрогеназ- ные реакции в цикле Кребса создают мощный поток электронов, богатых энергией. Эти электроны поступают в дыхательную цепь внутренней мембраны митохондрий. Конечным акцептором электронов является кислород. При последовательном переносе электронов на кислород выделяется энергия, достаточная для образования 9-ти молекул АТФ путем окислительного фосфорилирования. Более понятной эта цифра станет после того, как мы познакомимся с работой дыхательной цепи и с ферментом, синтезирующим АТФ. Анаплеротическая – реакции пополнения, которые позволяют избегать торможения ЦТК, из-за нехватки субстратов и в связи с его уходом на анаболические р-ции. 3) 4) Значение окислительного этапа Биосинтез веществ: синтез ЖК синтез холестерола (стероидных гормонов, желчных кислот) синтез заменимых а/к (ГЛУ из а-КГ) в восстановительном пути обмена глюкозы в глюкуроновом пути Обезвреживание веществ (см. микросомное окисление) А нтиоксидантная защита эритроцитов: кофермент глутатионредуктазы —> восстановленный глутатион (Г-SH), а он необходим для глутатионпероксидазы Участие в фагоцитозе: генерирование активных форм кислорода - 02 - 5) малонат — II 6) часть1-неверно,часть2-верно. Гликоген-разветвленный полимер Билет 12 1) Они так называются, т.е. в них вовлекаются общие промежуточные продукты обмена БЖУ 2)Этапы гликолиз: НАДН+ ->ДЦ-> 2,5(1,5)АТФ Окислит декарбоксилир-е ПВК: НАДН+ ->ДЦ->2,5 АТФ ЦТК: НАДН+ ->7,5 АТФ ФАДН2 ->1,5 АТФ ГТФ ->1 АТФ Итог: 15(14) АТФ 3) макроэргическое соединение - соединения, при гидролизе которых высвобождается не менее, чем 5 ккал/моль. В ряду макроэргов клетки АТФ отводится главная роль 4) Регуляторные ферменты: Гликогенсинтаза, протеинфосфатаза, протеинкиназа. Мех-м: при повышении ур глюк в крови->выделение инсулина -> активация протеинфосфотазы -> активир-е гликогенсинтызы 5) разобщители окислительного фосфорилирования. Это вещества, которые подавляют окислительное фосфорилирование, не влияя при этом на процесс переноса электронов дыхательной цепью. Механизм действия разобщителей сводится к тому, что, являясь липофильными веществами, они обладают способностью связывать протоны и переносить их в матрикс, минуя протонный канал Н+ АТФ -синтазы. Выделяющаяся при переносе электронов энергия рассеивается в виде тепла. Различают разобщители: -естественные (продукты перекисного окисления липидов, жирные кислоты с длинной цепью, белки термогенины бурой жировой ткани, большие дозы йодсодержащих гормонов щитовидной железы); -искусственные (динитрофенол, производные витамина К, некоторые антибиотики). 6) все верно Билет 13 1) Функции цикла Кребса Интегративная функция. Цикл Кребса является связующим звеном между реакциями катаболизма и анаболизма. Катаболическая функция. В ходе ЦТК окисляются до конечных продуктов обмена ацетильные остатки, образовавшиеся из топливных молекул (глюкоза, жирные кислоты, гли- церол, аминокислоты). Анаболическая функция. Субстраты ЦТК являются основой для синтеза многих молекул (кетокислоты — а-кетоглутарат и ЩУК — могут превращаться в аминокислоты глу и асп; ЩУК может превращаться в глюкозу, сукцинил-КоА используется на синтез гема). Водороддонорная функг^ия. Цикл Кребса поставляет субстраты для дыхательной цепи (НАД-зависимые субстраты: изоцитрат, а-кетоглутарат, малат; ФАД-зависимый субстрат - сукцинат). Энергетическая функция. На уровне сукцинил-КоА происходит субстратное фос- форилирование с образованием одной молекулы макроэрга. Помимо этого, 4 дегидрогеназ- ные реакции в цикле Кребса создают мощный поток электронов, богатых энергией. Эти электроны поступают в дыхательную цепь внутренней мембраны митохондрий. Конечным акцептором электронов является кислород. При последовательном переносе электронов на кислород выделяется энергия, достаточная для образования 9-ти молекул АТФ путем окислительного фосфорилирования. Более понятной эта цифра станет после того, как мы познакомимся с работой дыхательной цепи и с ферментом, синтезирующим АТФ. А наплеротическая – реакции пополнения, которые позволяют избегать торможения ЦТК, из-за нехватки субстратов и в связи с его уходом на анаболические р-ции. Явл. Центр метаболич путем он постовляет субстраты для ДЦ. Он явл центральным, т.к. общие промежуточные продукты жиров, белков, углеводов вовлекаются в ЦТК, далее образуют новые продукты. 2) Е1 — пируватдекарбоксилаза. Коферментом является активная форма витамина В1, тиамина — ТПФ (тиаминпирофосфат). Е2 — дигидролипоилацетилтрансфераза. Коферментом является витаминоподобное вещество — липоевая кислота (липоил), которая может временно превращаться в дигидроли- поил, присоединив 2 атома водорода. Липоил может также переносить ацетильные остатки. С этим ферментом также работает активная форма пантотеновой кислоты — КоА-SH, которая принимает ацетильный остаток от липоевой кислоты. Ез — дигидролипоилдегидрогеназа. Коферментом является ФАД — активная форма витамина В2, рибофлавина. С работой этого фермента связан также кофермент НАД+ — активная форма витамина РР, никотиновой кислоты. 3) Глюконеогенез протекает в основном, по тому же пути, что и гликолиз, но в обратном направлении. Для обхода трех ключевых реакций гликолиза используются четыре специфических фермента глюконеогенеза Энергетический баланс. На синтез молекулы глюкозы из двух молекул пирувата расходуется 4АТФ и 2ГТФ (6АТФ). Энергию для глюконеогенеза поставляет процесс бетта-окислення жирных кислот. 4) мальтаза мальтоза — > 2 глюкозы; изомальтаза изомальтотоза > 2 глюкозы; лактаза лактоза > гл ю коза+гал акоза; сахараза сахароза— > гл юкоза+фру ктоза трехалаза трехалоза--------2глюкозы Превращения эти осуществляются в тонком кишечнике в гл и ко кал иксе стенки кишки (примембранное пищеварение) Есть три причины нарушения перевариваемости лактозы: наследственный дефицитлактазы 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) Можно. НАДФНН+ в клетках используется: в реакциях биосинтеза веществ как восстановитель: синтез жирных кислот; биосинтез холестерола, стероидных гормонов, желчных кислот; синтез заменимых аминокислот (НАДФН-Н+ как кофермент глутаматдегидрогена- зы в реакциях восстановительного аминирования а-кетоглутаровой кислоты); в глюкуроновом пути и др. 6) все верно Билет 14 1) путь окисления — оксигеназный. Он не дает клетке энергии, кислород включается в субстрат с образованием новой гидроксильной или карбоксильной группы. Этот путь происходит в основном в мембранах эндоплазматического ретикулума (микросомах). Путем микросомного окисления осуществляется альфа- и w-окисление жирных кислот, синтез ненасыщенных жирных кислот, стероидов. Таким путем обезвреживаются ксенобиотики, т. е. чужеродные для организма вещества (лекарства, ядохимикаты, косметические препараты). Ферменты, осуществляющие такое окисление, называются оксигеназами. Монооксигеназные системы представляют собой короткие цепи переноса электронов и протонов, источником которых служит чаще всего восстановленный НАДФ+, реже НАД+ или аскорбиновая кислота. Активатором кислорода при этом является цитохром Р450 — одноцепочечный хро- мопротеин с молекулярной массой 50 кДа. Смысл такого процесса заключается в том, что ксенобиотики, которые обычно гидрофобны, гидроксилируясь, становятся более гидрофильными, что способствует их обезвреживанию и выведению из организма с желчью или мочой. С участием микросомных систем осуществляется также биосинтез стероидов, желчных кислот, витамина Д3. + свободно-радикальный путь Свободные радикалы — молекулы, содержащие неспаренные электроны, агрессивные молекулы, которые атакуют другие молекулы с целью отнять у них электрон. К ним относятся: супероксидный анион-радикал (О2-), гидропероксидный радикал (НО2), пероксид водорода (Н2О2), гидрок- сидный радикал (НО). Повышенное образование в организме свободных радикалов кислорода ведет к «окислительному стрессу», который может привести к повреждению мембран и гибели клетки. 2) Катаболическая функция цикла Кребса: конечный путь окисления большинства органических веществ; основной источник запасания энергии в клетке в форме АТФ. Т.к. а-кетоглутарат состоит из 5 атомов С,то до образования ЩУК происходит одно декарбоксилирование образуется два НАДН*Н+ ; один ФАДН2; один АТФ два НАДН*Н+=> 2*2,5-5 моль АТФ; одинФАДН+=> 1*1,5=1,5 моль АТФ; В общем, 1,5+5+1=7,5 моль АТФ и остаётся 4 атома 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 получается 7,5+20-27,5 моль АТФ. 3)только наоборот от ФДА до глюкозы Глюконеогенез Основные субстраты: лактат, пируват, метаболиты ЦТК, гликогенные АК, кроме лей и лиз 4) |