задачи по биохимии 1. Задачи для самостоятельного решения Задача 1
 Скачать 32.73 Kb.
|
|
Задачи для самостоятельного решения Задача № 1 Употребление в пищу кондитерских изделий, конфет вызывает у ребенка рвоту, понос. Он плохо переносит и сладкий чай, тогда как молоко не вызывает отрицательных реакций. Выскажите предположение о молекулярном дефекте. Для обоснования ответа вспомните: 1. Какой дисахарид содержится в кондитерских изделиях, а какой - в молоке? 2. Что такое энзимопатия? 3. Какие виды энзимопатий вы знаете? 1.Можно предположить дисахаридоз, вызванный отсутствием сахаразы. Возможной причиной перечисленных симптомов также может быть наследственная непереносимость фруктозы (дефект альдолазы фруктозо-1-фосфата). 2.Энзимопатия- общее название болезней или пат-их состояний,развив. в следствие отсутствия или нарушения активности какого-либо фермента. 3. Бывает алиментарной и наследственной. Алиментарная возникает при хроническом растройистве питания,или белковом голодании. В основе развития наслед. энзимопатии лежит генетически обусловленная недостаточность или отсутствие 1 или нескольких ферментов. мальтоза (солодовый сахар) дисахарид, образованный двумя остатками глюкозы дисахарид, образованный двумя остатками глюкозы [правка] [загрузить картинку] [наверх] Сахароза дисахарид [правка] [загрузить картинку] [наверх] Трегалоза дисахарид дисахарид, образованный двумя остатками глюкозы [правка] [загрузить картинку] [наверх] Лактоза (молочный сахар) Лактоза (от лат. lac — молоко) C12H22O11 — углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы. Лактозу иногда называют молочным сахаром. Лактоза — это белое кристаллическое вещество, сладкое на вкус, растворимое в эфире, метиловом и этиловом спиртах. Она содержится в молоке млекопитающих и человека, являясь основным энергетическим веществом в питании грудного ребенка. Лактоза также обнаружена в пыльце некоторых растений. В организме человека лактоза синтезируется из галактозы и глюкозы при помощи ферментов молочной железы. Искусственно ее обычно получают из сыворотки молока.Употребление пищи, содержащей лактозу, приводит к увеличению относительного содержания в кишечнике целого ряда молочнокислых микроорганизмов, что тормозит развитие гнилостных бактерий. Она стимулирует остеогенез - развитие костной ткани, регулирует всасывание и обмен магния, фосфора и кальция. ЭНЗИМОПАТИИ (энзим[ы] + греч. pathos страдание, болезнь; син. ферментопатии) - общее название болезней, развивающихся вследствие отсутствия или снижения активности тех или иных ферментов - белков, выполняющих функцию специфических катализаторов превращения веществ в организме. Выделяют наследственные и приобретенные энзимопатии.Наследственные энзимопатии связаны с генетически обусловленной недостаточностью одного или нескольких ферментов (см. Наследственные болезни). Особенностью течения наследственных Э. является наличие скрытого периода, когда болезнь не имеет выраженных клин.симптомов, но может быть заподозрена или установлена на основании биохим. исследований крови, мочи или кала. Со временем в связи с ферментативным дефектом в организме накапливаются промежуточные продукты обмена веществ, нарушающие функцию тех или иных органов, что обусловливает появление клин.признаков болезни. Обычно первые клин.симптомы наследственных Э. обнаруживаются в раннем детском возрасте, однако в ряде случаев болезнь клинически проявляется у детей более старшего возраста или у взрослых. Проявления зависят от характера нарушения того или иного вида обмена веществ. Задача № 2 У некоторых людей прием молока вызывает расстройство кишечника, а прием простокваши - нет. Почему это происходит? Для обоснования ответа вспомните: 1. Чем отличаются по составу молоко и простокваша? 2. Какой углевод содержится в молоке? 3. Что может быть причиной кишечных расстройств в данном случае? У людей с недостаточностью лактазы в кишечном соке лактоза молока становится питательной средой для кишечных бактерий. В простокваше лактоза отсутствует, так как она расщепляется микроорганизмами. Отв1) В среднем оно содержит 87,5% воды, 12,5% сухих веществ, в состав которых входят 3,3% белков, 3,5 - жира, 4,7 - молочного сахара, минеральных веществ - 1 %. Кроме этих основных веществ в молоке имеются витамины, ферменты, иммунные тела, газы и др, В молоке содержится три полноценных белка: казеин - 2,7%, альбумин - 0,5 и глобулин - 0,1%. Простокваша - это пастеризованное молоко, сквашенное на чистых культурах молочнокислых бактерий. Простокваша содержит не менее 3,2% жира, отличается хорошим вкусом, легко усваивается, помогает пищеварению, способствуют освобождению кишечника от вредных бактерий. Простокваша имеет богатый химический состав. В нее входит целый перечень заменимых и незаменимых аминокислот, а также жирные кислоты: лизин, аргинин, валин, цистеин, триптофан, треонин, метионин и т.д. Также в ее составе присутствуют аскорбиновая, фолиевая, пантотеновая и другие органические кислоты, микро- и макроэлементы, такие как железо, фосфор, магний, натрий, кальций, калий и т.д. Еще простокваша богата на витамины, сахар, крахмал и пищевые волокна. Отв2) Углеводы в молоке – продукт глюкозы, однако, для того, чтобы организм их усвоил, они должны быть переработаны тонкой кишкой. Люди, страдающие нарушением функций тонкой кишки, подвержены непереносимости лактозы. Этим людям противопоказано потребление молока и молочных продуктов. В молоке содержатся моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) и их производные, дисахарид — лактоза (молочный сахар), триса- хариды и более сложные олигосахариды. Основным углеводом молока является лактоза, моносахариды присутствуют в нем в меньшем количестве, трисахариды и более сложные олигосахариды — в виде следов. Лактоза — главный углевод молока Содержание лактозы в коровьем молоке довольно постоянно и составляет 4,4,..4,7%. Повышенное количество лактозы (выше 6%) имеет женское молоко. Содержание лактозы зависит от индивидуальных особенностей и физиологического состоянияживотных. Так, снижение концентрации лактозы наблюдается в молозиве и в молоке при заболевании коров маститом. В молоке лактоза находится в свободном состоянии, очень небольшая часть ее связана с другими углеводами и белками. Изомерные формы лактозы. Лактоза, являющаяся 4-0-(р-0-галак- топиранозидо)-а-В-глюкопиранозой построена из остатков D-галактозы и D-глюкозы. В зависимости от пространственной конфигурации полуацетального гидроксила различают а- и 0-формы лактозы, например б 6 а-Лактоза При 2<ГС в молоке содержится 40% а-лактозы и 60% р-лактозы. Обе формы вращают плоскость поляризации вправо. Вследствие явления мутаротации удельное вращение свежеприготовленных водных растворов лактозы при хранении изменяется. Это объясняется тем, что а- и ^-циклические изомеры лактозы при растворении и выдер жке растворов переходят через альдегидную форму друг в друга. Так как для каждого изомера характерна своя величина угла удельного вращения, то через определенное время устанавливается средняя величина. Скорость перехода одной формы в другую и установления равновесия зависит от температуры раствора. Величина |ot]D равновесного раствора лактозы при ЖС составляет +52,6', Физические и химические свойства лактозы. Кристаллическая лактоза практически нерастворима в абсолютном этаноле, серном эфире и других органических растворителях. По сравнению с сахарозой она в 5...6 раз менее сладкая и хуже растворима в воде — в 100 см3 воды при 25еС растворяется 21,6 г и 139 г — при 89*С, Растворимость {З-лактозы выше, чем а-лактозы. Из пересыщенных растворов лактоза кристаллизуется. При температуре ниже 93Т она выделяется с одной молекулой кристаллизационной воды в а-гидратной форме, при температуре выше 93°С — в безводной (i-форме. Получаемый из молочной сыворотки молочный сахар представляет собой ос-гидратную форму лактозы. Кристаллизация лактозы при выработке сгущенного молока с сахаром — очень важная технологическая операция, обусловливающая качество молочных консервов. Температура плавления а-гид ратной формы равна 202'С, плотность — 1545,3 кг/м3. При нагревании кристаллов сс-гидратной формы до 130°С происходит потеря кристаллизационной воды и образование безводной а-лактозы. При нагревании до температуры выше 1605С кристаллы лактозы вследствие карамелизации окрашиваются в коричневый цвет. Свободный полуацетальный гидроксил в глюкоз ном остатке лактозы обусловливает реакции, характерные дчя восстанавливающих Сахаров. Например, лактоза легко окисляется слабыми окислителями (жидкость Фелинга, иод и др.) с образованием лактобионовой или 4-0 (j5 - D -гал акгопиранозидо)- D- гл гоконовой кислоты. Это свойство лактозы используют для количественного определения ее в молоке (методы Бертрана и иодометрический). Идет согласно следующему уравнению С12H22О11 (молочный сахар) + H2O = 4С3Н6О3 (молочная кислота) Отв1)мальтоза (солодовый сахар) дисахарид, образованный двумя остатками глюкозы дисахарид, образованный двумя остатками глюкозы [правка] [загрузить картинку] [наверх] Сахароза дисахарид [правка] [загрузить картинку] [наверх] Трегалоза дисахарид дисахарид, образованный двумя остатками глюкозы [правка] [загрузить картинку] [наверх] Лактоза (молочный сахар) Лактоза (от лат. lac — молоко) C12H22O11 — углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы. Лактозу иногда называют молочным сахаром. Лактоза — это белое кристаллическое вещество, сладкое на вкус, растворимое в эфире, метиловом и этиловом спиртах. Она содержится в молоке млекопитающих и человека, являясь основным энергетическим веществом в питании грудного ребенка. Лактоза также обнаружена в пыльце некоторых растений. В организме человека лактоза синтезируется из галактозы и глюкозы при помощи ферментов молочной железы. Искусственно ее обычно получают из сыворотки молока.Употребление пищи, содержащей лактозу, приводит к увеличению относительного содержания в кишечнике целого ряда молочнокислых микроорганизмов, что тормозит развитие гнилостных бактерий. Она стимулирует остеогенез - развитие костной ткани, регулирует всасывание и обмен магния, фосфора и кальция. Отв2)ЭНЗИМОПАТИИ (энзим[ы] + греч. pathos страдание, болезнь; син. ферментопатии) - общее название болезней, развивающихся вследствие отсутствия или снижения активности тех или иных ферментов - белков, выполняющих функцию специфических катализаторов превращения веществ в организме. Выделяют наследственные и приобретенные энзимопатии.Наследственные энзимопатии связаны с генетически обусловленной недостаточностью одного или нескольких ферментов (см. Наследственные болезни). Особенностью течения наследственных Э. является наличие скрытого периода, когда болезнь не имеет выраженных клин.симптомов, но может быть заподозрена или установлена на основании биохим. исследований крови, мочи или кала. Со временем в связи с ферментативным дефектом в организме накапливаются промежуточные продукты обмена веществ, нарушающие функцию тех или иных органов, что обусловливает появление клин.признаков болезни. Обычно первые клин.симптомы наследственных Э. обнаруживаются в раннем детском возрасте, однако в ряде случаев болезнь клинически проявляется у детей более старшего возраста или у взрослых. Проявления зависят от характера нарушения того или иного вида обмена веществ. Отв3)ФенилкетонурияГалактоземияЛактазная недостаточность. Задача № 3 Адреналин стимулирует процесс гликогенолиза в мышцах. Как это отразится на концентрации глюкозы в крови? Для ответа: 1. Вспомните, что такое гликогенолиз? 2. Напишите схему данного процесса. 3. Какой продукт гликогенолиза накапливается в крови? 4. Каковы пути его использования?  Образовавшийся в результате активации гликогенолиза в мышцах лактат поступает в печень и участвует в процессе ГНГ. Активация ГНГ в печени является дополнительным источником глюкозы в крови. Образовавшийся в результате активации гликогенолиза в мышцах лактат поступает в печень и участвует в процессе ГНГ. Активация ГНГ в печени является дополнительным источником глюкозы в крови. 1.Гликогенолиз- биохимическая реакция,протекающая главным образом в печени и мышцах, во время которой гликоген расщепляется до глюкозы и глюкозо-6-фосфата. 2.В крови накапливается глюкоза, для снабжения ткани топливом Задача № 4 Янтарная, яблочная, лимонная кислоты могут служить предшественниками глюкозы. Сколько АТФ затрачивается на синтез 1 молекулы глюкозы в каждом случае? Для выполнения расчетов: 1. Укажите, метаболитами какого процесса являются перечисленные кислоты? 2. Напишите схему превращения этих кислот в глюкозу. Могут, так как все они превращаются в оксалоацетат – субстрат глюконеогенеза. Во всех случаях будет затрачено по 4 АТФ и по 2 молекулы каждой из кислот. Однако если учесть количество АТФ, образующегося при окислении этих кислот до оксалоацетата при сопряжении дегидрогеназных реакций цикла Кребса с дыхательной цепью, тогда во всех случаях будет выделяться АТФ, а не затрачиваться. Задача № 5 Янтарная, яблочная, лимонная кислоты могут служить предшественниками глюкозы. Сколько АТФ затрачивается на синтез 1 молекулы глюкозы в каждом случае? Для выполнения расчетов: 1. Укажите, метаболитами какого процесса являются перечисленные кислоты? 2. Напишите схему превращения этих кислот в глюкозу. Могут, так как все они превращаются в оксалоацетат – субстрат глюконеогенеза. Во всех случаях будет затрачено по 4 АТФ и по 2 молекулы каждой из кислот. Однако если учесть количество АТФ, образующегося при окислении этих кислот до оксалоацетата при сопряжении дегидрогеназных реакций цикла Кребса с дыхательной цепью, тогда во всех случаях будет выделяться АТФ, а не затрачиваться. |