Методические рекомендации по работе с литературой Методические рекомендации по подготовке доклада
 Скачать 1.81 Mb.
|
Рисунок 19 Сопряжение дыхания и синтеза АТФ в митохондриях.Основные переносчики электронов организованы в 3 комплекса во внутренней мембране митохондрии. Эти комплексы, используя энергию электронов, обеспечивают перенос Н+ из матрикса в межмембранное пространство. В результате возникает протонный электрохимический потенциал ∆µН+. При достижении определенного значения электрохимического потенциала происходит активация АТФ-синтазы, в ней открывается канал, через который протоны возвращаются в матрикс из межмембранного пространства, а энергия ∆µН+ используется для синтеза АТФ. Каждый из 3 комплексов ЦПЭ обеспечивает необходимый протонный градиент для активации АТФ-синтазы и синтеза 1 молекулы АТФ. Количество молей АТФ, образованных при восстановлении 1 атома кислорода до Н2О дыхательной цепи (т.е. при прохождении 2 электронов по ЦПЭ), выражается коэффициентом фосфорилирования (Р/О). Если водород поступает в ЦПЭ через кофермент ΝАDН, то Р/О имеет максимальное значение, равное 3. Если водород поступает через кофермент Q, то Р/О=2.ИТОГОВОЕ УРАВНЕНИЕ ЦТК БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЦТК1. ЦТК - главный источник АТФ. Энергию для образования большого количества АТФ дает полный распад Ацетил-КоА до СО2 и Н2О. 2. ЦТК - это универсальный терминальный этап катаболизма веществ всех классов. 3. ЦТК играет важную роль в процессах анаболизма (промежуточные продукты ЦТК): РЕГУЛЯЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНАСинтез АТФ в клетке регулируется потребностью в энергии, что достигается согласованной регуляцией скоростей реакций ЦПЭ и ОПК. Увеличение концентрации АДФ ускоряет окисление ΝАDН в ЦПЭ, что приводит к увеличению скорости реакций, катализируемых регуляторными ΝАD+-зависимыми ферментами, и к увеличению скорости общего пути катаболизма в целом. Кроме этого, АДФ аллостерически активирует регуляторные ферменты ОПК. Такая согласованная регуляция ЦПЭ и ОПК приводит к тому, что вместо использованных молекул АТФ синтезируется адекватное количество новых; чем больше использовано АТФ, тем больше его синтезируется. Скорость общего пути катаболизма регулируется на уровне 4 реакций, катализируемых:
4. α-Кетоглутаратдегидрогеназным комплексом. Задачи по разделу 4. «Понятие о катаболизме и анаболизме. Биоэнергетика» 1. Известно, что один из самых быстродействующих ядов – цианид. При попадании в организм смертельной дозы яда гибель происходит в течение нескольких минут. Быстрота действия объясняется тем, что цианид легко проходит через мембраны клеток и буквально за один цикл кровообращения попадает внутрь большинства клеток. Поэтому цианид опасен при любом виде контакта с организмом: попадание в ЖКТ, вдыхании паров, содержащих цианид, контакте с кожными покровами. Объясните молекулярный механизм действии цианида. Для более полного ответа изобразите схему ЦПЭ, назовите ферментные комплексы, которые входят в состав ЦПЭ. На схеме укажите место действия цианида и опишите механизм его действия. Объясните как и почему изменяется цвет венозной крови у человека, отравившегося цианидом. 2. Наряд полиции был вызван на место происшествия – в закрытом гараже, где стояла машина с работающим двигателем, обнаружен труп мужчины. Судебно-медицинские исследования доказали отравление угарным газом (СО). Отравление этим газом происходит достаточно часто. СО образуется при горении, например дров в печи при недостаточном поступлении кислорода, входит в состав выхлопных газов двигателей машин. Этот газ не имеет запаха, поэтому человек не замечает его присутствия во вдыхаемом воздухе. Отравление угарным газом может привести к летальному исходу. Каков механизм токсического действия СО? Для ответа изобразите схему ЦПЭ, назовите ферментные комплексы, которые входят в состав цепи, укажите место действия СО. Объясните как и почему изменяется цвет венозной крови у человека, отравившегося угарным газом. 3. Из корней растения атрактилис камеденосный, произрастающего в Средиземноморье, выделено вещество, обладающее сильным токсическим действием. При его изучении показано, что в нём содержится гликозид – атрактилозид, специфический ингибитор АТФ/АДФ транслоказы митохондрий. Объясните причины токсичности атрактилозида и предположите возможные механизмы симптомов отравления. Поясните, как повлияет нарушение транспорта АДФ на скорость тканевого дыхания и синтез АТФ. 4. Около 70 % суточного количества энергии используется организмом в состоянии покоя для обеспечения работы сердца, мозга, почек, печени и других органов. Теоретические расчёты показали, что каждый из этих органов использует и производит АТФ в сутки в несколько раз больше собственной массы. Какой основной процесс обеспечивает клетки этих тканей энергией в виде АТФ? Изобразите схему цепи переноса электронов (ЦПЭ) и опишите механизм синтеза АТФ, сопряжённый с этим процессом. Объясните, на какие процессы используется основное количество АТФ в указанных тканях. Таблица 16. Производство АТФ различными органами за одни сутки
5. Известно, что переохлаждение сопровождается непроизвольным сокращением мышц – дрожанием. Вместе с тем при физической работе человеку может стать жарко даже на морозе. Как объяснить этот феномен? Для более подробного ответа, объясните роль тканевого дыхания в терморегуляции и укажите, какие механизмы обуславливают образование тепла при физической активности. 6. Основное токсическое действие свинца связано с ингибированием биосинтеза гема, что приводит к нарушению процессов тканевого дыхания и развитию анемии. Объясните возможные молекулярные механизмы токсического действия свинца. Для этого перечислите белки, для синтеза которых необходим гем, укажите их биологические функции. Дайте определение терминам «тканевое дыхание», «дыхательная цепь» и укажите ферменты, функция которых будет нарушена при отравлении свинцом. 7. Если к суспензии митохондрий, использующих в качестве единственного субстрата дыхания пируват, добавить малоновую кислоту, то поглощение кислорода митохондриями снизится; в то же время увеличиться концентрация одного из метаболитов цитратного цикла. Какой метаболит ЦТК накапливается? При этом представьте схему ОПК, укажите место действия малоната на этот метаболический путь. 8. Несколько лет назад 2,4-динитрофенол пытались использовать для борьбы с ожирением. На чем основывался этот выбор? Однако этот метод не нашел применения в практики, так как в некоторых случаях наступал летальный исход. Как это можно объяснить? 9. Напишите в виде схемы последовательность реакций превращения фумарата в оксалоацетат. Покажите в виде схемы ЦПЭ путь водорода от дегидрируемого субстрата к кислороду и выберите из предложенных вариантов чему равен энергетический эффект реакции дегидрирования (количество молекул АТФ): а) 2 АТФ; б) 3 АТФ; в) 5 АТФ; г) 6 АТФ. 10. В годы первой мировой войны на заводах в странах Западной Европы, где для производства взрывчатых веществ использовали 2,4 – динитрофенол, у рабочих наблюдались случаи тяжелого заболевания с высокой температурой, часто со смертельным исходом. Объясните токсическое действие 2,4 – динитрофенола. 11. Напишите в виде схемы последовательность реакций превращения ацетил Ко-А в α-кетоглутаровую кислоту. Покажите в виде схемы ЦПЭ путь водорода от дегидрируемого субстрата к кислороду и выберите из предложенных вариантов. Чему равен энергетический эффект реакции дегидрирования (количество молекул АТФ)? А) 2 АТФ; б) 3 АТФ; в) 5 АТФ; г) 6 АТФ. 12. Повышенная секреция гормонов щитовидной железы увеличивает скорость основных метаболических процессов. Избыток этих гормонов уменьшает эффективность синтеза АТФ, так как количество образующегося АТФ на такое же количество потреблённого кислорода уменьшается. Почему у больных с гипертиреоидизмом (повышенной секрецией гормонов щитовидной железы) температура тела постоянно повышена? Укажите факторы, которые приводят к теплопродукции. Объясните, почему повышение потребления кислорода в некоторых случаях приводит не к увеличению синтеза АТФ, а к увеличению выделения тепла. 13. Используя схему цитратного цикла, объясните происходит ли увеличение количества оксалоацетата при поступлении молекул ацетил-КоА в этот метаболический путь и сколько молекул АТФ образуется при окислении одной молекулы ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот? Для ответа: а) изобразите схему цитратного цикла, поясните роль оксалоацетата в цикле Кребса; б) назовите конечные продукты окисления ацетил-КоА в ЦТК и укажите в каких реакциях они образуются; в) рассчитайте выход АТФ при окислении одной молекулы ацетил-КоА до конечных продуктов. Тестовые задания по разделу «Понятия о катаболизме и анаболизме. Биоэнергетика» 1. Активность какого фермента снижается при дефиците: А. Витамина В2? Б. Витамина РР? В. Витамина В6 ? а) малатдегидрогеназа; б) сукцинатдегидрогеназа; в) глюкокиназа; г) пируватдекарбоксилаза; д) аланинаминотрансфераза. 2. Подберите к перечисленным соединениям соответствующий механизм действия. 1. Амитал; 2. АДФ; 3. 2,4 –динитрофенол; 4. Ротенон. а) аллостерическое ингибирование ферментов цитратного цикла; б) разобщение дыхания и фосфорилирования; в) аллостерическая активация ферментов цитратного цикла; г) ингибирование ферментов ЦПЭ; д) активация ферментов ЦПЭ; е) активация сукцинатдегидрогеназы. 3. Выберите соединения, участвующие в переносе электронов от яблочной кислоты на кислород, и разместите их так, как они располагаются в дыхательной цепи. 1) Q (убихинон); 2) малатдегидрогеназа; 3) НАДН – дегидрогеназа; 4) цитохром С; 5) НАДН; 6) QН2 – дегидрогеназа; 7) сукцинатдегидрогеназа; 8) НАДФ+; 9) цитохромоксидаза; 10) кислород. 4. Выберите утверждения, которые правильно отражают особенности регуляции реакций общего пути катаболизма. 1. Изоцитратдегидрогеназа является аллостерическим ферментом. 2. Цитрат лимитирует аэробное окисление глюкозы. 3. Активность пируватдегидрогеназного комплекса не зависит от концентрации цитрата. 4. Скорость цитратного цикла не зависит от отношения NАD/ NАDН. 5. Ингибиторы ферментов ЦПЭ снижают скорость реакций цитратного цикла. 5. Некоторые вещества разобщают окисление и фосфорилирование, например, 2,4- динитрофенол. Это липофильное вещество легко диффундирует через мембрану митохондрий, как в ионизированном, так и в неионизированном состоянии и, следовательно, может переносить ионы водорода через мембрану в сторону их меньшей концентрации и увеличивать образование теплопродукции. Какой наиболее ожидаемый результат? А) уменьшается образование АТФ; Б) увеличивается образование АТФ; В) увеличивается образование АДФ; Г) уменьшается образование УТФ; Д) увеличивается образование ТТФ. 6. Биологическое окисление – это цепь окислительно-восстановительных реакций, в результате которых образуется эндогенная вода и энергия. Какой еще продукт образуется в результате биологического окисления? А) углекислый газ; Б) аммиак; В) лактат; Г) окисленные дегидрогеназы; Д) восстановленные дегидрогеназы. 7. Почему разобщители уменьшают образование АТФ и увеличивают теплопродукцию? А) потому, что нарушаются поступление метаболитов в митохондрии; Б) потому, что снижается скорость всасывания веществ; В) потому, что они способствуют накоплению аденозинтрифосфата; Г) потому, что повышается распад аденозинтрифосфата; Д) потому, что нарушается сопряжение биологического окисления и окислительного фосфорилирования. 8. В клетке отмечается снижение синтеза АТФ, повышение концентрации АДФ. Какой витамин отсутствует в данной ситуации? А) кобаламин Б) рутин В) токоферол Г) ретинол Д) тиамин 9. Какие из следующих утверждений правильно описывают механизм окислительного фосфорилирования? а) функцией ЦПЭ является перенос протонов через внутреннюю мембрану в митохондриальный матрикс; б) энергия электронов, переносимых по ЦПЭ, трансформируется в энергию электрохимического градиента; в) однонаправленный транспорт Н+ в межмембранное пространство создает градиент µН; г) протонофоры разобщают тканевое дыхание и фосфорилирование; д) АТФаза осуществляет транспорт Н+ в межмембранное пространство. 10. В цикле Кребса фермент сукцинатдегидрогеназа превращает янтарную кислоту в фумаровую. Если ингибировать данный фермент, то цикл Кребса прекращается. Какой наиболее ожидаемый результат в данном случае можно получить? А) увеличится выработка АТФ; Б) уменьшится выработка АТФ; В) прекратится выработка ГТФ; Г) увеличится выработка УТФ; Д) уменьшится выработка ТТФ. 11. Низкомолекулярное биологически активное органическое вещество, жизненно важное, необходимое организму в ничтожно малых количествах. К какой группе веществ оно относится? А) белок Б) липид В) углевод Г) гормон Д) витамин 12. Какова роль витаминов группы В в обмене веществ? А) защитная Б) питательная В) транспортная Г) коферментная Д) энергетическая 13. В клетках тканей нарушена реакция дегидрирования малата. Какой витамин входит в состав дегидрогеназы, ускоряющей эту рекцию? А) никотинамид Б) кальциферол В) кобаламин Г) токоферол Д) биотин Критерии оценки комплектов задач для 3 семестра 5 балла: приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно указаны метаболические схемы и нормы и получен верный ответ; 2) приведены рассуждения, приводящие к правильному ответу; 3) правильно указано химическое строение основных биомакромолекул живых организмов и основы межмолекулярных взаимодействий или связь между структурой и функцией белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и витаминов; 4) подробно представлено биологическое значение нарушений, которые приводят к наследственным заболеваниям человека; 5) в работе дано описание метаболических путей и основных механизмов регуляции обмена углеводов, липидов, аминокислот, нуклеотидов с использованием информационных, библиографических ресурсов, которые указаны в конце работы; 6) работа сдана в срок установленный в БРС. 4 балла: представлено правильное решение и получен верный ответ, но указаны не все ключевые реакции или ферменты или способы регулирования, структурные формулы соединений, необходимые для полного правильного ответа; ИЛИ правильно записаны необходимые формулы, записан правильный ответ, но не представлены метаболические процессы, приводящие к ответу. ИЛИ в метаболических реакциях допущена ошибка, которая привела к неверному ответу. ИЛИ не представлены рассуждения, приводящие к ответу. 3 балла: в решении содержится ошибка в необходимых реакциях процессов или отсутствуют какие-либо числовые расчеты. ИЛИ записаны все исходные формулы, необходимые для решения задачи, но в одной – двух из них допущена ошибка. ИЛИ отсутствует описание ключевой реакции метаболического процесса, необходимой для решения задачи. ИЛИ не представлен полный, подробный ответ на поставленный вопрос, а лишь указан конечный результат. 2 балл: все случаи решения, которые не соответствуют выше указанным критериям выставления оценок в 3, 4 и 5 баллов. Раздел 5. Углеводы и их обмен Функции углеводов В основном углеводы выполняют энергодативную функцию. Кроме того, из углеводов могут синтезироваться липиды, некоторые аминокислоты, пентозы. Углеводы входят как составная часть в структурно-функциональные компоненты клетки - гликолипиды и гликопротеины. Суточная норма углеводов в пище составляет 400-500 г. Основными углеводами пищи являются:
При переваривании углеводов в желудочно-кишечном тракте происходит ферментативный гидролиз гликозидных связей и образование моносахаридов, главным из которых является глюкоза. Гидролиз крахмала начинается в полости рта при участии амилазы слюны, которая частично расщепляет внутренние -1,4-гликозидные связи, образуя менее крупные, чем крахмал молекулы - декстрины. Далее гидролиз крахмала продолжается в верхнем отделе кишечника под действием панкреатической амилазы, также расщепляющей -1,4-гликозидные связи. В результате из крахмала образуются дисахаридные остатки мальтозы и изомальтозы (глк-( -1,6)-глк). Гидролиз всех дисахаридов происходит на поверхности клеток кишечника и катализируется специфическими ферментами: сахаразой, лактазой, мальтазой и изомальтазой. Эти гликозидазы синтезируются в клетках кишечника. Всасывание моносахаридов из кишечника в кровь осуществляется путем облегченной диффузии. Если концентрация глюкозы в кишечнике невелика, то ее транспорт может происходить за счет градиента концентрации ионов натрия, создаваемого Na+, K+-AТР-азой. Метаболизм глюкозы Глюкоза играет главную роль в метаболизме, так как именно она является основным источником энергии. Глюкоза может превращаться практически во все моносахариды, в то же время возможно и обратное превращение.
Транспорт глюкозы в клетки. С кровью воротной вены большая часть глюкозы (около половины) из кишечника поступает в печень, остальная глюкоза через общий кровоток транспортируется в другие ткани. Концентрация глюкозы в крови в норме поддерживается на постоянном уровне и составляет 3,33-5,55 мкмоль/л, что соответствует 80-100 мг в 100 мл крови. Транспорт глюкозы в клетки носит характер облегченной диффузии, но регулируется во многих клетках гормоном поджелудочной железы - инсулином, действие которого приводит к перемещению белков-переносчиков из цитозоля в плазматическую мембрану. Затем с помощью этих белков глюкоза транспортируется в клетку по градиенту концентрации. Скорость поступления глюкозы в мозг и печень не зависит от инсулина и определяется только концентрацией ее в крови. Эти ткани называются инсулинонезависимыми. Катаболизм глюкозы Гликолиз - это серия реакций, в результате которых глюкоза распадается на две молекулы пирувата (аэробный гликолиз) или две молекулы лактата (анаэробный гликолиз). Все десять реакций гликолиза протекают в цитозоле и характерны для всех органов и тканей. Аэробный распад глюкозы - это предельное ее окисление до СО2 и Н2О, а анаэробный гликолиз - это специфический путь катаболизма. Анаэробный распад включает те же реакции специфического пути распада глюкозы до пирувата, но с последующим превращением пирувата в лактат. В гликолизе можно выделить три основных этапа. На первом этапе превращениям подвергаются гексозы, на втором - триозы, на третьем - карбоновые кислоты. Характеристика гликолиза:
Суммарный эффект аэробного гликолиза составляет 8 моль АТР, так как в реакциях 1 и 3 используется 2 моль АТР. Дальнейшее окисление двух моль пируват в общих путях катаболизма сопровождается синтезом 30 моль АТР ( по 15 моль на каждую молекулу пирувата. Следовательно, суммарный энергетический эффект аэробного распада глюкозы до конечных продуктов составляет 38 моль АТР. Значение анаэробного гликолиза. Анаэробный и аэробный гликолиз энергетически неравноценны. Образование двух моль лактата из глюкозы сопровождается синтезом всего 2 моль АТР. Анаэробный гликолиз, несмотря на небольшой энергетический эффект, является основным источником энергии для скелетных мышц в начальном периоде интенсивной работы, то есть в условиях, когда снабжение кислородом ограничено. Кроме того, зрелые эритроциты извлекают энергию за счет анаэробного окисления глюкозы, потому что не имеют митохондрий. Депонирование и распад гликогена Гликоген - основная форма депонирования глюкозы в клетках человека. У растений эту же функцию выполняет крахмал. В структурном отношении гликоген представляет собой разветвленный полимер из глюкозы. Ветвление обеспечивает быстрое освобождение при распаде гликогена большого количества концевых мономеров. Синтез и распад гликогена не являются обращением друг в друга, эти процессы происходят разными путями. Глюконеогенез - это синтез глюкозы из неуглеводных предшественников. Запасов гликогена в организме достаточно для удовлетворения потребностей в глюкозе в период между приемами пищи. При углеводном или полном голодании, а также в условиях длительной физической работы концентрация глюкозы в крови поддерживается за счет глюконеогенеза. В этот процесс могут быть вовлечены вещества, которые способны превратиться в пируват или любой другой метаболит глюконеогенеза. Причем, использование первичных субстратов в глюконеогенезе происходит в различных физиологических состояниях. Так, в условиях голодания часть тканевых белков распадается до аминокислот, которые затем используются в глюконеогенезе. При распаде жиров образуется глицерин, который через диоксиацетонфосфат включается в глюконеогенез. Лактат, образующийся при интенсивной физической работе в мышцах, затем в печени превращается в глюкозу. Следовательно, физиологическая роль глюконеогенеза из лактата, из аминокислот и глицерина различна. Пентозофосфатный путь в метаболизме глюкозы Это путь превращения глюкозы в пентозы. В пентозофосфатном пути превращения глюкозы можно выделить две части: А - окислительный путь и Б - неокислительный путь синтеза пентоз. Коферментом дегидрогеназ является NADP+, который восстанавливается в NADPH и используется клетками в реакции восстановления и гидроксилирования. Кроме того, пентозофосфатный путь (окислительный и неокислительный) поставляет клетке пентозофосфаты, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот и коферментов (NAD, FAD, СоА). Регуляция метаболизма углеводов Регуляция метаболизма глюкозы в печени, связанная с ритмом питания. Направление метаболизма глюкозы меняется при смене периода пищеварения на постабсорбтивное состояние. При пищеварении глюкоза задерживается в печени и депонируется в виде гликогена. Кроме того, глюкоза используется для синтеза жиров. Причем, исходные субстраты для синтеза жира - -глицерофосфат и ацетил-СоА образуются из глюкозы в процессе гликолиза. Следовательно, гликолиз в печени имеет особое значение. В постабсорбтивном периоде направление процессов меняется на распад гликогена и глюконеогенез. Координация процессов осуществляется путем аллостерической регуляции и ковалентной модификацией ферментов (фосфорилирование и дефосфорилирование). Задачи по разделу «Углеводы их обмен»
а) напишите схемы катаболизма гликогена и жира; б) сравните энергетический эффект процессов; в) укажите, в каких ситуациях происходит катаболизм этих веществ, какие гормоны участвуют в регуляции этих процессов.
а) происходит синтез глюкозо-6-фосфата из лактата; б) не происходит синтеза гликогена из глюкозы, фруктозы и галактозы; в) гликоген может распадаться с образованием глюкозо-6-фосфата. Какой фермент был дефектным? 4. На препаратах печеночной ткани изучали метаболизм этанола и возможность его превращения в гликоген. Внесение этанола в инкубационную среду не приводило к синтезу гликогена. Почему невозможно превращение этанола в глюкозу? Для обоснования ответа: а) напишите схему катаболизма этанола; б) напишите схему глюконеогенеза и укажите субстраты этого процесса. 5. Гиповитаминоз В1 часто наблюдается у больных алкоголизмом и является следствием нарушения питания (основную массу калорий (50%) они получают при окислении спирта). Симптомами гиповитаминоза В1 являются расстройства нервной системы, психозы, потеря памяти (синдром Вернике-Корсакова). Почему к дефициту B1 особенно чувствительны клетки нервной ткани? 6. После серьезной травмы больная не принимала пищу в течение 3 дней. Больной был прописан длительный постельный режим, и, боясь поправится, она исключила из рациона жиры, но не смогла отказаться от избыточного употребления сладких блюд. В течение нескольких месяцев масса тела женщины увеличилась на 4 кг. Почему масса тела больной увеличилась? 7. Спортсмен-спринтер завершает стометровку. Какой процесс обеспечивает энергией работу мышц этого спортсмена? Для ответа на вопрос: а) изобразите схему катаболизма глюкозы, обеспечивающего синтез АТФ при кратковременной физической работе; в схеме укажите регуляторные реакции; б) напишите формулами окислительно-восстановительную реакцию и покажите, как используется восстановленный кофермент в этой реакции; в) рассчитайте энергетический эффект катаболизма глюкозы в этих условиях и укажите способ синтеза АТФ, который используется в данном случае. 8. В клинику поступил 6-меячный ребенок с диареей после кормления молоком. Для установления диагноза провели тест на толерантность к лактозе. Больному натощак дали 50 гр лактозы растворенной в воде. Через 30, 60 и 90 мин. в крови определяли концентрацию глюкозы. Концентрация не увеличивалась. Приведите возможные причины полученных результатов. 9. В эксперименте к клеточному гомогенату печени добавили авидин (яичный белок) который является сильным специфическим ингибитором биотиновых ферментов. Активность какого фермента, участвующего в метаболизме глюкозы, может снижать авидин? Ответ поясните. 10. Опишите различия в обмене углеводов у двух студентов, один из которых лежит после ужина на диване, другой вместо ужина совершает 20-минутную пробежку. Какие процессы преобладают у них у углеводном обмене? Для ответа на вопрос: А) приведите схемы этих метаболических путей; Б) укажите, какие гормоны активируют эти процессы. 11. В 1922 г. Неизвестный молодой врач Ф. Бантинг впервые применил инъекции инсулина для лечения сахарного диабета. В это время одной из проблем при применении инсулина была неправильная постановка диагноза. Известны случаи, когда из-за похожих симптомов другие заболевния принимали за сахарный диабет и вводили этот гормон как лекарство. Какие изменения в метаболизме может вызвать введение инсулина человеку, не страдающему сахарным диабетом? Для более полного ответа, укажите концентрацию глюкозы в крови в норме и укажите как влияет инсулин на содержание глюкозы в крови у здорового человека. Назовите процессы углеводного обмена, которые стимулирует инсулин в мышцах, в жировой ткани и печени объясните механизм действия гормона. 12. В эксперименте к раствору, содержащему сахарозу, лактозу и крахмал, добавили сок поджелудочной железы и инкубировали в оптимальных условиях. А. Напишите схемы реакций, которые могут произойти в данном опыте. Укажите ферменты. Б. Укажите качественные пробы, которые можно использовать для обнаружения продуктов реакции. 13. При длительном голодании и интенсивной физической нагрузке одним из субстратов глюконеогенеза является глицерол, освобождающийся при распаде жиров в жировой ткани. В результате каких превращений глицерол может включаться в глюконеогенез? Сколько молей глицерола и АТФ необходимо для синтеза 1 моля глюкозы глюкозы? Напишите схему синтеза глюкозы из глицерола, на схеме отметьте реакции требующие затрат АТФ. Назовите гормоны, которые ускоряют процесс в описанных ситуациях и укажите механизм действия этих гормонов. Тестовые задания по разделу «Углеводы и их обмен» 1 а) сахараза; б) мальтаза; в) лактаза; г) изомальтаза; д) амилаза; е) ни один из перечисленных ферментов. . Подберите ферменты, расщепляющие связи между мономерами в углеводах при переваривании их в желудочно-кишечном тракте. 1) глюкозо (α 1-4)-глюкоза; 2) глюкозо (α 1-2)-фруктоза; 3) глюкозо (α 1-6)-глюкоза; 4) галактозо (β 1-4)-глюкоза; 5)глюкозо (β 1-4)-глюкоза; 6) глюкозо (α 1-4)-глюкозо- (α 1 -4)-глюкозо (α 1 -4).... 2. Выберите процессы, происходящие при переваривании углеводов. 1.Расщепление дисахаридов до моносахаридов. 2. Распад моносахаридов до СО2 и Н2О. 3. Расщепление полисахаридов до моносахаридов. 4. Образование продуктов, которые могут всасываться в клетках слизистой кишечника. 5. Распад моносахаридов с образованием лактата. 3. По предложенным цифровым данным (1-6) оцените, сколько моль АТФ синтезируется или используется на каждом из обозначенных буквами (А-D) этапов распада глюкозы (2 – стехиометрический коэффициент). А В С D Глюкоза → 2 глицеральдегид → 2 пируват →2 ацетилКоА → СО2, Н2О.
4. Выберите положения, правильно характеризующие глюконеогенез из лактата:
5. А. Укажите какие ферменты, участвующие в переваривании углеводов, содержатся в указанных секретах (форма ответа: цифра-название фермента или ферментов)?
3) секрет клеток слизистой кишечника Б. К какому классу относятся эти ферменты? 6. Выберите определения, характеризующие свойства восстановленных коферментов НАД+ и НАДФ+ 1) является коферментом дегидрогеназ; 2) служит донором водорода для ЦПЭ; 3) используется в реакции: рибозо-5-фосфат → рибулозо-5 фосфат; 4) образуется в окислительной части пентозофосфатного цикла превращения глюкозы; 5) образуется в гликолизе; 6) используется в реакциях гидрирования при синтезе липидов. А. Характерно для НАДН. В. Характерно для НАДФН. С. Характерно для обоих. D. Не характерно для этих коферментов. 7. А. Из перечисленных ниже метаболитов составьте схему синтеза глюкозы из глицерина, учитывая, что после фосфорилирования и дегидрирования глицерин превращается в диоксиацетонфосфат. 1)диоксиацетонфосфат; 2)фруктозо-6 –фосфат; 3) глицероальдегид-3 –фосфат; 4) глюкозо-6-фосфат; 5)фруктозо-1,6-дифосфат; 6) глюкоза. 8 7)фруктозо-1,6-дифосфат; 8)фруктозо-б-фосфат; 9) фосфоенолпируват; 10) глюкозо-6-фосфат;
12)диоксиацетонфосфат. . А. Составьте схему специфической части катаболизма глюкозы в аэробных условиях, расположив в необходимой последовательности перечисленные компоненты. 1) 2-фосфоглицерат; 2)пируват; 3)глюкоза; 4) глицеральдегидфосфат; 5) 1,3-дифосфоглицерат; 6) лактат; Б. Напишите реакцию, сопряженную с ЦПЭ. В. Выберите, какие из перечисленных утверждений правильно характеризуют написанный процесс. 1) конечным продуктом является лактат; 2) является источником энергии для клеток, лишенных митохондрий; 3) сопряжен с синтезом 8 моль АТФ на 1 моль глюкозы; 4) протекает в цитозоле клеток. 9. Сколько моль лактата необходимо окислить в печени до СО2 и Н2О для того, чтобы обеспечить энергией синтез 2 моль глюкозы из лактата? А. Напишите суммарное уравнение синтеза глюкозы из лактата. Б. Окисление лактата проиллюстрируйте схемой. В схеме укажите: а) реакции, связанные с синтезом АТФ; б) реакции окисления свяжите с ЦПЭ и покажите путь водорода от окисляемого субстрата к кислороду, отметьте точки сопряжения в ЦПЭ с синтезом АТФ 1 а) лактоза; в) мальтоза; с) сахароза; д) фрагмент крахмала; е) изомальтоза; ж) фрагмент целлюлозы; з) ни один из этих углеводов. 0. Подберите названия к перечисленным углеводам.
11. Какие углеводы пищи человека являются источниками глюкозы при переваривании?
12. Какие пути обмена глюкозы в печени, пронумерованные на схеме, преобладают: а) через 1 ч. после приема пищи, содержащей 200 г углеводов; б) при голодании через 48 ч; в) через 10 мин. После выполнения интенсивной физической работы? гликоген 2 ↓1 ↑ 9 8 в кровь ← глюкоза ← из воротной ↓ 3 ↑ 7 вены пируват 4 ↓ ↑ 5 Лактат аланин
Характеристика: а) биотин-зависимый фермент; б) НАД-зависимый фермент; в) ФАД-зависимый фермент; г) для проявления ферментативной активности требуется ГТФ; д) катализирует реакцию субстратного фосфорилирования. |