Основной синтез атф в животных клетках

Основной синтез атф в животных клетках

3) Анаэробный гликолиз. В этом процессе катаболизм 1 моль глюкозы без участия митохондриальной дыхательной цепи сопровождается синтезом 2 моль АТФ и 2 моль лактата. АТФ образуется за счёт 2 реакций субстратногофосфорилирования. Поскольку глюкоза распадается на 2 фосфотриозы, то с учётом стехиометрического коэффициента, равного 2, количество моль синтезированного АТФ равно 4. Учитывая 2 моль АТФ, использованных на первом этапе гликолиза, получаем конечный энергетический эффект процесса, равный 2 моль АТФ.

33) Хрусталик глаза является светопреломляющей средой глаза, и митохондрии в нем отсутствуют. В качестве источника энергии в хрусталике используется глюкоза. Какой путь катаболизма глюкозы обеспечивает энергией АТФ хрусталик глаза?

1) Напишите схему метаболического пути, обеспечивающего хрусталик глаза энергией. Укажите ферменты, коферменты реакций

2) Перечислите ткани и клетки, в которых синтез АТФ происходит так же, как в хрусталике, укажите причину только такого способа фосфорилирования и назовите этот способ фосфорилирования

4) Напишите, используя формулы, реакцию дегидрирования, протекающую в этом процессе и реакцию образования конечного продукта

1)

2)эритроциты, хрусталик глаза, мышцах, нет рецепторов инсулина и нет митохондрий

субстратное фосфорилирование

3) 5 реакция дегидрирования и 10 реакция образования конечного продукта.

34) Хрусталик глаза является светопреломляющей средой глаза, и митохондрии в нем отсутствуют. В качестве источника энергии в хрусталике используется глюкоза. Какой путь катаболизма глюкозы обеспечивает энергией АТФ хрусталик глаза?

1) Напишите схему метаболического пути, обеспечивающего хрусталик глаза энергией.

2) Укажите ферменты, коферменты реакций

3) Укажите, каким дальнейшим превращениям может подвергнуться конечный продукт этого процесса и последствия, возникающие при его накоплении

И 2)

1)

3) Молочная кислота (лактат) — продукт анаэробного метаболизма глюкозы (гликолиза), в ходе которого она образуется из пирувата под действием лактатдегидрогеназы. При достаточном поступлении кислорода пируват подвергается метаболизму в митохондриях до воды и углекислоты. В анаэробных условиях, при недостаточном поступлении кислорода, пируват преобразуется в лактат.

Лактатный ацидоз — один из вариантов метаболического ацидоза, который можно заподозрить при высоком анионном дефиците и отсутствии других причин, таких как почечная недостаточность, приём салицилатов, отравление метанолом, злоупотребление этанолом, значительная кетонемия.

35)Превращение пирувата в лактат – обратимая реакция, которая катализируется лактатдегидрогеназой (ЛДГ), являющейся олигомером. ЛДГ представляет собой тетрамер, состоящий из М- и Н-субъединиц, которые, комбинируясь между собой, образуют пять различных тетрамеров (М4 (ЛДГ1), М3Н1 (ЛДГ2), М2Н2 (ЛДГ3), М1Н3 (ЛДГ4), Н4 (ЛДГ5)). Эти изоферменты отличаются друг от друга первичной структурой и обладают различными физико-химическими свойствами, а следовательно, разным сродством к субстрату. Кроме этого, они имеют различную органную локализацию. Для мышцы сердца характерен изомер Н4, для скелетных мышц – М4. В мышце сердца ЛДГ1 преимущественно катализирует реакцию превращения лактата в пируват.

Объясните роль этого изофермента в метаболизме сердечной мышцы.

1) Напишите реакцию, катализируемую данным ферментом в мышце сердца

2) Напишите схему процесса, обеспечивающего включение продукта этой реакции в дальнейший путь окисления до СО2 и Н2О в мышце сердца

3) Рассчитайте энергетический эффект указанного процесса

1) Изофермент ЛДГ 1 присутствует в большой концентрации в мышце сердца (тетрамер НННН), а также в эритроцитах и корковом веществе почек; Определение изоферментов имеет важное диагностическое значение, т. к. повышение концентрации отдельных изоферментов характеризует повреждение конкретных органов. Повышение активности ЛДГ-1 в течение первых трёх суток после появления болей позволяет с большой вероятностью диагностировать инфаркт миокарда или исключить этот диагноз. Наиболее высокую диагностическую значимость повышение ЛДГ-1 имеет в первые 16 — 20 часов инфаркта миокарда, когда общая активность ЛДГ не превышает нормы. ЛДГ-1 может оставаться увеличенной после того как общая ЛДГ уже возвращается к норме. При небольших инфарктах активность ЛДГ-1 может быть увеличенной, в то время как общая ЛДГ остается в пределах нормы.

2)ЛДГ, и ЛДГ2 (Н-типы) — в аэробных, когда пируват быстро окисляется до СО2 и Н2О, а не восстанавливается до молочной кислоты.

3)

Окислительное декарбоксилированиепирувата 2 (Пируват → Ацетил-КоА) +6
Цитратный цикл 2 (Ацетил-КоА → СО2+ Н2О)  
+24

36) В опыте к гомогенату мышц добавили глюкозу. Сколько молекул АТФ может синтезироваться за счет энергии окисления 1 молекулы глюкозы в специфическом пути катаболизма, если в опыте использовали гомогенат ткани с нативными митохондриями, но в присутствии барбитуратов? 1 АТФ

1) Написать схему метаболического пути, в котором синтезируется АТФ в этих условиях

2) Показать схему процесса, который нарушают барбитураты в выбранном метаболическом пути

3) Какой дыхательный комплекс барбитураты ингибируют. Укажите строение кофермента и назовите витамин соответствующей дегидрогеназы

1)

2)амитал натрия — ингибитор дыхательной цепи, подавляет активность НАДН–дегидрогеназы; тормозит перенос водорода от ФМН к убихинону.

3)дыхательный комплекс, комплекс – БО, никотинамид витамин РР, Ко – НАД и НАДФ

37) Катаболизм глюкозы с образованием пирувата может происходить как в аэробных, так и анаэробных условиях. Сколько молекул АТФ будет синтезироваться при распаде глюкозы до двух молекул пирувата в аэробных и анаэробных условиях?

Образуется 37-38 АТФ(аэробный путь) и 3 АТФ(анаэробный путь окисления)

1) Представьте схему гликолиза и отметьте реакции, сопряженные с использованием и синтезом АТФ

2) Напишите, используя формулы, окислительную реакцию гликолиза

3) Опишите пути использования НАДН2 в аэробных и анаэробных условиях

И 2)

1)

1, 3, 7, 10

3)НАДН2 в анаэробных условиях идет на присоединение водорода к ацетальдегиду или пирувату, в аэробных условиях- в цепь переноса электронов.

38) Спринтер и стайер соревнуются на двух дистанциях – 100 м и 10 км. Спринтер завершает стометровку, стайер бежит десятый километр. Укажите различия в энергетическом обеспечении работы мышц у этих бегунов.

1) Приведите схему катаболизма глюкозы, который является источником энергии для работы мышц у стайера

2) Выпишите субстраты, вступающие в реакции дегидрирования, укажите путь водорода от одного из субстратов к кислороду в цепи БО (биологическом окислении)

3) Укажите различия в ходе процесса, в составе конечных продуктов и энергетическом эффекте специфического пути катаболизма глюкозы у спринтера и стайера

1)Аэробный гликолиз.

1)

2)Атомы водорода (протоны и электроны.) от окисляемого субстрата присоединяются к НАД+ . Восстановленная форма НАД+ (НАДН) передает водород флавопротеидам. Дальнейшая судьба водорода может быть различной. Водород с флавопротеидов может быть передан прямо на кислород с образованием перекиси водорода.

3)Различия анаэробном ( 2 лактата и 2 АТФ) у спринтера и аэробном (6 СО2, 6Н2О и 36-38 АТФ) у стайера гликолизе.

39) Во время обследования у пациента выявлены анемия и наличие в эритроцитах телец Хайнца – результат агрегации протомеров гемоглобина вследствие окисления SH-групп цистеиновых остатков гемоглобина активными формами кислорода и образования дисульфидных связей. Какие нарушения в метаболизме эритроцитов могут быть причиной данной клинической ситуации.

1) Укажите, с помощью каких реакций цистеиновые остатки гемоглобина поддерживаются в восстановленном состоянии и назовите кофермент, участвующий в этом процессе

2) Напишите схему процесса, в котором образуется восстановленная форма этого кофермента

3) Укажите,дефект работы какого фермента может привести к дефициту необходимого кофермента и быть причиной описанной клинической ситуации

1)Взаимодействие восстановленного глутатиона с пероксидом водорода в эритроцитах предохраняет цистеиновые остатки в протомерах гемоглобина от окисления.

2)

3) В синтезе глутатиона имеют место два этапа, связанных с действием ферментов. Первым ферментом является гамма-глутамил-цистеин синтетаза (гамма-ГЦ синтетаза), вторым — глутатионсинтетаза (ГТ синтетаза). В результате блокады любого из этапов развивается дефицит глутатиона, а следовательно, и восстановленного глутатиона.

40) Два студента пришли сдавать кровь на «сахар» в поликлинику. Когда результаты анализов были готовы, выяснилось, что у певого студента концентрация глюкозы в крови составляет 5,6 мМ/л, а у второго – 7 мМ/л. При обсуждении полученных показателей выяснилось, что второй студент утром за полчаса до обследования выпил сладкий чай.

1) Чем обусловлена рекомендация, что количественное определение глюкозы в биохимических лабораториях проводят строго натощак?

2) Какова концентрация глюкозы в крови в норме и сколько держится повышенный уровень глюкозы после принятия пищи?

3) Какой процесс усиливается в печени при повышении глюкозы в крови после принятия пищи?

1)Чтобы не перепутать с:

-сахарный диабет;

-нарушенная толерантность к глюкозе;

-нарушенный уровень глюкозы крови (гликемии) натощак.

2)от 3,3 до 5,5 ммоль/л и 2 часа

3)Повышение глюкозы в крови после приема углеводной пищи активирует ферментативный процесс синтеза гликогена в печени — гликогеногенез.

41)Одним из субстратов глюконеогенеза при интенсивной физической нагрузке и голодании является глицерин, образующийся при распаде жиров в жировой ткани. Подсчитайте сколько молекул глицерина и АТФ необходимо для синтеза 1 молекулы глюкозы.

1)Дополните схему синтеза глюкозы из глицерина необходимыми метаболитами:

Глицеринàглицерол-3-фосфатàдигидроксиацетонфосфатà

1глицеральдегид-3-фосфат

2фруктозо-1,6-дифосфатà3фруктозо-6-фосфатà4 глюзозо-6-фосфатàглюкоза

2)Напишите первые две реакции формулами с указанием ферментов и коферментов

Ко-пиридоксальфосфат, пиридоксаминфосфат витамин В6

Ко –НАДН2

3)Глицеринàглицерол-3-фосфат

42) Клинические проявления цинги – кровоизлияния под кожу и слизистые оболочки, кровоточивость десен, выпадение зубов, анемия. С недостатком какого витамина связано это заболевание и к нарушению какого процесса оно приводит?

1) Назовите этот витамин, напишите его формулу

2) Вспомните, в синтезе какого белка участвует этот витамин, опишите строение этого белка

3) Напишите реакцию, в которой участвует данный витамин, объясните его функцию, назовите фермент; укажите вещества, необходимые для протеканияэтой реакции

1) Витамин С

2)Участвует в синтезе коллагена. Коллаген имеет фибриллярное строение и состоит главным образом из нитевидных частиц (протофибрилл), для которых характерно явление двойного лучепреломления. По данным электронной микроскопии, диаметр протофибрилл 50— 100 нм. По элементарному химическому составу коллаген отличается от большинства белков (например, альбуминов, глобулинов) повышенным содержанием азота — в среднем 17,6% (колебания от 17,0 до 18,3%). Коэффициент пересчета азота на белок для коллагена равен 5,68.Коллаген характеризуется некоторыми особенностями аминокислотного состава. В отличие от других белков в коллагене не содержатся триптофан, цистин и цистеин, очень мало тирозина и метионина, но преобладают гликокол, пролин и оксипролин, а также оксилизин, не обнаруженный в других белках. Следовательно, по аминокислотному составу коллаген не является полноценным белком.

3)Гидроксилировании пролина и лизина при синтезе коллагена: гидрокислирование пролина осуществляется пролингидроксидазой с участием витамина С, Fe, α – кетоглутаровой кислоты и молекулярного кислорода:

α – кетоглутарат + пролин + = сукцинат + гидроксипролин +

Функции:

· Это – антиоксидант, причем один из самых действенных. Участвует в регуляции окислительно-восстановительных процессов.

· Защищает сосуды от холестериновых отложений, нормализует проницаемость капилляров, укрепляет сосуды и способствует эластичности их стенок.

· Оказывает противовоспалительное и противоаллергическое действие. Повышает иммунитет и защищает организм человека от инфекций.

· Участвует в синтезе гормонов и коллагена. Именно поэтому косметологи любят применять аскорбиновую кислоту в производстве средств по уходу за кожей. Хотя надо признать, что коллаген нужен не только для красивой и упругой кожи, но и для здоровья сосудов и костей.

· Витамин С необходим для лучшего усвоения кальция и железа. Он способствует превращению трехвалентного железа в двухвалентного, что облегчает его усвоение.

· Помогает быстрее восстановить утраченные силы при любом заболевании, которое перенес человек. Поэтому рекомендован послеоперационным больным, онкологическим и т.д.

· Необходим для очищения организма от вредных элементов, которые попадают к нам с водой, пищей и при дыхании (свинец, ртуть и др.).

· Незаменим в стрессовых ситуациях, поскольку участвует в выработке гормонов, вырабатываемых надпочечниками во время напряженной работы нервной системы.

· Участвует в нормализации свертываемости крови.

43) Альфа-цепь коллагена содержит много остатков глицина. Мутации, в результате которых глицин заменяется на какую-нибудь другую аминокислоту, приводят к серьезным последствиям: ломкости костей, аномалиям зубов, гиперподвижности суставов и т.д. почему это происходит?

1) Укажите аминокислотный состав коллагена; объясните, какое значение это имеет для формирования структуры коллагена

2) Назовите особенности первичной структуры коллагена и его основную функцию

3) Объясните, какое значение имеют остатки глицина для образования нормальной молекулы тропоколлагена

1)пептидная цепь коллагена содержит около 1000 аминокислотных остатков, из которых каждая третья аминокислота — глицин, 20% составляют пролин и гидроксипролин, 10% — аланин, оставшиеся 40% — другие аминокислоты; в коллагене отсутствуют цистеин и триптофан и содержится очень мало гистидина, метионина и тирозина; N- и С-концевые пептиды проколлагена содержат остатки Цистеина, которые формируют внутри- и межцепочечные (только С-концевые пептиды) дисульфидные связи; эти пептиды необходимы для образования тройной спирали коллагена — при их отсутствии спирализация трехцепочечной структуры коллагена нарушается.

2)Особенности первичной структуры обеспечивают уникальную конформацию коллагена. Полипептидная цепь коллагена укладывается в левозакрученную α-спираль; она более развернута, и на один виток приходится три аминокислотных остатка, поэтому в цепи глицин всегда находится над глицином — это обстоятельство имеет важнейшее значение для последующей укладки коллагена и выполнения его функций. Функция – структурная, регуляторная.

3)Тропоколлаген — структурная единица коллагена. Три полипептидные цепи скручиваясь, образуют молекулу тропоколлагена. Каждая спираль состоит из многократно повторяющихся триад аминокислот, из которых третья всегда глицин, вторая — пролин или лизин, а первая любая (кроме указанных трех). Спиральная организация придаст волокнам структурную устойчивость и повышенную сопротивляемость растяжению. Глицин, имеющий вместо радикала атом водорода, всегда находится в месте пересечения цепей; отсутствие радикала позволяет цепям плотно прилегать друг к другу.

44) Жиры пищи, полученной человеком, содержали линолевую, линоленовую, олеиновую кислоты. В составе хиломикронов через 1 час после еды были обнаружены жиры, содержащие в основном пальмитиновую, линолевую, стеариновую и олеиновую кислоты. Объясните эти результаты.

1) Напишите реакцию гидролиза жира, полученного с пищей

2) Представьте схему ресинтеза ТАГ в стенке кишечника

3) Напишите реакции, которые объясняли бы разницу в составе жиров пищи и жиров в составе хиломикронов.

1)

2)1 путь ресинтеза — моноацилглицеридный путь

2 путь — глицерофосфатный путь

3) Хиломикроны образуются в стенке кишечника. Состоят из гидрофобного ядра и гидрофильной оболочки. Состав хиломикронов: ТАГ-80%, ХС-11%, ФЛ-7%, Белки-2%. В гидрофоб­ное ядро входят ТАГ и ХС и его эфиры, гидрофильную оболочку образуют ФЛ и белки. Белки — это аполипопротеины В-48, C-II, Е (апо В-48, апо С-2,апо-Е). Диа­метр хиломикронов 0,1-0,5 мкм (до 1,5 мкм).ХМ являются транспортной формой липидов. Они осуществляют транспорт липидов от стенки кишечни­ка до легких. Роль ХМ: транспорт экзогенных пищевых липи­дов из стенки кишечника в ткани, в основном в легкие, а затем в печень.

45) После еды, содержащей жиры и углеводы, внешний вид сыворотки крови изменяется, она становится непрозрачной («молочная сыворотка»), а через 2-3 часа вновь выглядит прозрачной. Объясните эти изменения.

1) Объясните, почему состояние крови после приема жирной пищи характеризуют как «алиментарная гиперлипидемия»

2) Укажите, какие из липопротеинов будут преобладать в сыворотке крови через 1 час после приема насыщенной жирами пищи

3) Укажите состав основных компонентов этих липопротеинов

1)Увеличение общих липидов в сыворотке крови носит название гиперлидемии. Она наблюдается после приема пищи — это физиологическое явление (алиментарная гиперлипидемия). Образовавшиеся в энтероцитах липопротеины представляют собой незрелые хиломикроны. Незрелые хиломикроны сначала попадают в лимфу, затем — в кровоток. В крови незрелые хиломикроны получают от ЛПВП, образующихся в печени, апопротеины — С-II, Е и превращаются в зрелые хиломикроны.Появление в крови в абсорбтивный период хиломикронов делает сыворотку крови опалесцирующей. В крови зрелые хиломикроны подвергаются действию фермента липопротеинлипазы. Липопротеинлипаза гидролизует жиры в составе хиломикронов до глицерола и свободных жирных кислот. АпоС-II после удаления ТАГ из ХМ переносятся обратно на ЛПВП. Остаточные хиломикроны в клетках печени подвергаются гидролитическому действию ферментов лизосом. В течение 1-3 часов хиломикроны исчезают из крови и сыворотка человека в постабсорбтивный период становится более прозрачной.

2)В сыворотке крови через 1 час после приема насыщенной жирами пищи будут преобладать ХМ, ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП.

3)

Показатель Хиломикроны ЛПОНП ЛПНП ЛПВП
Состав, % Белки ФЛ ХС ЭХС ТАГ        

46) У женщины 40 лет обнаружены камни в желчном пузыре, которые периодически перекрывали желчный проток и нарушали отток желчи в кишечник. Укажите все возможные последствия секреции желчи.

1) Напишите формулы желчных кислот и объясните роль этих молекул в переваривании жиров

2) Укажите функцию желчных кислот во всасывании продуктов переваривания липидов и нарисуйте соответствующую схему

3) Укажите, дефицит каких веществ может возникнуть у таких больных, и каковы могут быть последствия и симптомы

1)

Роль желчных кислот:

1) Участвует в эмульгировании жиров в кишечнике

2) активаторы панкреатической липазы

3) входят состав мицелл

2) Желчные кислоты выполняют следующие функции:

• участвуют в переваривании и всасывании липидов;

• являются конечными продуктами катаболизма холестерола, в виде которых он экскретируется с калом из организма;

• являются компонентами желчи, удерживающими холестерол в растворенном состоянии

3)Возникает дефицит желчных кислот.

Роль желчных кислот:

1. Участвуют в эмульгировании жиров в кишечнике

2. Активаторы панкреатической липазы.

3. Входят в состав мицелл.( всасывание нерастворимых в воде продуктов гидролиза липидов)

47) В клетках, где идет синтез жирных кислот, одновременно должен осуществляться и пентозофосфатный цикл (ПФЦ) окисления глюкозы. Объясните взаимосвязь между этими процессами.

1) Представьте схему ПФЦ и синтеза жирных кислот

2) Укажите кофермент (и витамин в его составе), который поставляет ПФЦ для реакций синтеза жирных кислот, и напишите реакции синтеза жирных кислот, протекающие с его участием

3) Почему интенсивность ПФЦ высока в печени, жирной ткани и эритроцитах

1)

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:



Источник: studopedia.ru


Добавить комментарий

Adblock
detector