Напишите схему липонеогенеза от фосфотриоз до глицерола

3) Покажите схематично путь синтеза жирных кислот

 

49) Жиры являются наиболее энергоемкими молекулами. Объясните это, исходя из структуры жиров, и рассчитайте количество молекул АТФ, образующихся при окислении одной молекулы трипальмитина.

1) Напишите реакцию гидролиза этого соединения

2) Рассчитайте число молекул АТФ, образующихся при окислении одной молекулы пальмитиновой кислоты

С₁₅Н₃₁СООН→8АУК+7НАДФН₂+7ФПН₂=130АТФ (-1 активация)

↓ ↓ ↓

ЦТК БО БО

↓ ↓ ↓

БО ОФ ОФ

↓ ↓ ↓

ОФ 21 АТФ 14 АТФ

↓

96 АТФ

 

3) Напишите схему окисления глицерина и укажите количество АТФ, образуемое при этом процессе. Рассчитайет суммарный выход АТФ при окислении одной молекулы трипальмитина.

Глицерин→ (цитоплазма)→ ПВК+2АТФ+2НАДН₂=23АТФ ИЛИ 21АТФ

(митохондрии) ↓ ↓ ↓

НАДН₂+АУК+СО₂ 3малатный или 2глицерофосфатный

↓ ↓ ↓ ↓

БО ЦТК 6АТФ 4АТФ

↓ ↓

ОФ БО

↓ ↓

3АТФ ОФ

↓

12 АТФ

Суммарный выход АТФ при окислении 1 молекулы трипальмитина = 410 АТФ или 412 АТФ

 

50) При одном из наследственных заболеваний в скелетных мышцах больных снижена концентрация карнитина в результате дефекта ферментов, участвующих в его синтезе. Почему у таких больных снижена способность выполнять физическую работу?

1) Напишите схему, показывающую роль карнитина в метаболизме жирных кислот

2) Укажите, скорость какого метаболического пути снижена у таких больных

3) Объясните, почему в клетках мышц больных содержатся большие вакуоли жира, видимые под микроскопом

1) ПЕРЕНОСЧИКОМ АКТИВИРОВАННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ С ДЛИННОЙ ЦЕПЬЮ ЧЕРЕЗ ВНУТРЕННЮЮ МИТОХОНДРИАЛЬНУЮ МЕМБРАНУ СЛУЖИТ КАРНИТИН.

Все ферменты Б-окисления жирных кислот находятся в митохондриях. Внутренняя мембрана непроницаема для жирных кислот. Перенос их происходит при помощи картнитина.

(СН₃)₃N⁺-CH₂-CH₂-CHOH-CH₂-COOH

При деиствии карнитин-ацилтрансферазы 1 к спиртовой группе карнитина присоединяется жирная кислота.

Ацил-SКоА + Карнитин = Ацилкарнитин + НSКоА

2) При отутствии ферментов, участвующих в синтезе карнитина будет снижено Б-окисление СЖК. Так как далее все процессы происходят в митохондриях при отсутствии карнитина активированная жирная кислота не проникнет во внутреннюю мембрану митохондрии. В клетках накапливается большое количество СЖК, которые не подверглись окислению. Больные не могут выполнять физическую работу так как не выделяется АТФ,которая могла бы образовываться при Б-окислении СЖК.

3) Длинноцепочечные ацил-CoA-производные (или СЖК) не могут проникать в митохондрии и окисляться, если предварительно не образуют ацилкарнитин-производных. А вследствие недостатка карнитина этот процесс переноса СЖК в митохондрии тормозится и СЖК скапливается в виде вакуолей жира в цитоплазме.

 

51)Экспериментальные животные в течение 1 недели получали с пищей избыток глюкозы, содержащей радиоактивный углерод. Затем животные голодали в течение 2 дней. В крови обнаружены кетоновые тела, содержащие радиоактивный углерод. Объясните результаты экспериментов.

1) Напишите схему катаболизма глюкозы до ацетилКоА

2) Покажите схему использования ацетилКоА в синтезе кетоновых тел

3) Назовите ключевые ферменты катаболизма глюкозы и синтеза кетоновых тел

1)

2) 3) альтернативный источник

52) У двух мужчин 60 лет определили уровень общего холестерола и индекса ЛПНП/ЛПВП. У обоих пациентов общий холестерол – 6,0мМ/л, но ЛПНП/ЛПВП (Липопротеиды низкой плотности)/(Липоротеиды высокий плотности) индекс у первого пациента был равен 4, а второго 3,1. Оцените полученные данные.

1) Определите у кого из пациентов выше риск атеросклероза и его осложнений

2) Составьте схему, показывающую роль ЛПВП в транспорте холестерина

3) Объясните, почему ЛПНП называют атерогенными липопротеинами, а ЛПВП – антиатерогенными

1) ЛПНП/ЛПВП (коэф. атерогенности) при его значении >3 имеется риск развития атеросклероза и т.к. у первого пациента он равен 4, то следовательно у него выше риск.

2) ЛПВП транспортируют холестерин в виде эфиров холестерина из тканей в печень. В образовании из холестерина эфиров холестерина в ЛПВП большую роль играет фермент ЛХАТ (лецитинхолестеролацилтрансфераза), который катализирует реакцию:

Холестерин + лецитин = холестерид + лизолецитин

Эта реакция идет в гидрофильном слое ЛПВП, а образовавшиеся хлестериды переходят в гидрофобное ядро.

3) ЛПВП транспортируют холестерин в виде эфиров холестерина из тканей в печень, тем самым снижая риск развития атеросклероза. ЛПНП транспортируют холестерин из печени в другие ткани, тем самым повышая риск развития атеросклероза.

 

53) У больного развился острый панкреатит, при этом стенки протока поджелудочной железы воспалились и отекли, просвет протока уменьшился, наблюдаются застойные явления. Таким больным необходима срочная медицинская помощь. Объясните, чем опасно затруднение оттока сока поджелудочной железы.

1) Назовите ферменты, которые синтезируются в поджелудочной железе

2) Укажите пути их активации, назовите активаторы проферментов

3) Объясните, к каким последствиям приведет их активация в ткани поджелудочной железы

1) Липаза, трипсин, химотрипсин, карбоксипептидазы А и В, фосфолипазы А и В, эластаза, амилаза

2) Панкреатическая липаза выводится в двенадцатиперстную кишку в виде неактивного профермента - пролипазы. Активация пролипазы в активную липазу происходит под действием жёлчных кислот и другого фермента сока поджелудочной железы - колипазы.

Трипсиноген превращается в трипсин в полости двенадцатиперстной кишки под влиянием фермента энтерокиназы, который вырабатывается слизистой оболочкой кишки. Выделение энторокинизы обусловлено влиянием желчных кислот. С появлением трипсина наступает аутокаталитический процесс активации всех протеолитических ферментов, выделяющихся в зимогенной форме.

Химотрипсиноген и предшественник карбоксипептидазы сока поджелудочной железы активируются трипсином, но не энтерокипазой. Следовательно, эта активация происходит только в кишечнике, где присутствует трипсин.

Фосфолипазы также активируются трипсином.

Эластаза активируется в просвете кишечника трипсином из проэластазы.

Альфа- амилаза является кальций-зависимым ферментом, так как ее деятельность активируется ионом кальция.

 

3) Бурно и быстро развивающееся воспаление поджелудочной железы, которая начинает атаковаться собственными ферментами, стремящимися к самоперевариванию. Рычагом к воспалительному процессу служит преждевременная активация ферментов железы. Участвуют в этом процессе активные ферменты – липаза и фосфолипаза А. Фосфолипаза действует на клеточную мембрану, разрушая ее и впуская тем самым липазу в клетку, что приводит к разрушению поврежденной клетки. Эти процессы, в конечном итоге, способствуют к появлению так называемых панкреатических атак и изменениям в самих тканях железы и вокруг их. Они способствуют отеку ткани и даже деструктивным последствиям – панкреонекрозу.

54) В желудочном соке больного обнаружен высокий уровень лактата и желчные пигменты. Укажите, какие заболевания желудка возможны в этом случае.

1) Назовите процесс, продуктом которого является лактат, почему лакатат накапливается в желудке и с помощью какой качественной реакции можно определить его наличие?

2) Укажите роль соляной кислоты, виды и нормальное значение кислотности желудочного сока

3) Почему в желудке появляются желчные пигменты, качественная реакция на них

1) Лактат образуется при анаэробном гликолизе.

Лактат обнаруживается в желудочном соке при раке желудка, сопровождающемся ахлоргидрией и задержкой эвакуации пищи. У таких больных желудочное содержимое носит застойный характер, отмечается брожение углеводов с образованием молочной кислоты.

Реакция УФЕЛЬМАНА! Метод основан на способности молочной кислот в присутствии фенолята железа (III) образовывать малодисоциирующую соль лактата железа желто-зеленого цвета.

2) Роль СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ:

- в желудке под ее влиянием происходит набухание белков, увеличивается их поверхность, что облегчает воздействие на них ферментов желудочного сока

- под ее действием из профермента пепсиногена образуется активный фермент пепсин. Прогастриксин активируется пепсином.

- она обладает бактерицидным действием

- она способствует эвакуации пищи из желудка, регулируя функцию привратника.

- она стимулирует деятельность поджелудочной железы

Виды КИСЛОТНОСТИ желудочного сока:

1. Общая кисл-ть – это сумма всех кислореагирующих в-тв (своб. и связанная HCl, орган.к-ты, кислые фосфаты) – в 100 мл желудочного сока. НОРМА = 40-60 ТЕ (титрационных единиц)

2. Свободная HCl НОРМА = 20-40 ТЕ

3. Связанная HCl (с белками). НОРМА = 8-12 ТЕ

3) Желчные пигменты вместе с желчью появляются в желудке при понижено кислотности или при полном отсутствии кислоты. В этом случае нарушается функция привратника, он расслаблен, и кишечное содержимое может забрасываться в желудок. Этому также может способствовать и неплотное закрытие привратника в связи с рубцовыми процессами в нем.

В результате за счет желчных пигментов: при наличии HCl в желудочном соке, его окраска будет зеленоватой т.к. билирубин окисляется в биливердин. При отсутствии HCl окраска желудочного сока будет желтой.

Реакция ПЕТТЕНКОФЕРА на желчные кислосты! Под влиянием серной кислоты сахароза гидролизуется с последующим превращением моносахаридов в оксиметилфурфурал. Конденсация желчных кислот с оксиметилфурфуралом приводит к образованию веществ красного цвета.

55)У больного язвенной болезнью желудка провели операцию с удалением части желудка. Но послеоперационное обследование показало, что процесс переваривания белков у пациента существенно не изменился. Объясните полученные результаты обследования.

1) Назовите пептидазу, которая синтезируется в желудке, механизм ее активации и активаторы

2) Перечислите панкреатические пептидазы и ферменты энтероцитов (клеток кишечника)

3) Назовите, к какой группе пептидаз относятся данные ферменты

1) Эндопептидазы пепсин и гастриксисин, гидролизуют белки до полипептидов в присутствии HCl.

Под действием НСl пепсиноген превращается в активный пепсин с оптимумом рН 1,0-2,5. В процессе активации в результате частичного протеолиза от N-конца молекулы пепсиногена отщепляются 42 аминокислотных остатка, которые содержат почти все положительно заряженные аминокислоты, имеющиеся в пепсиногене. Таким образом, в активном пепсине преобладающими оказываются отрицательно заряженные аминокислоты, которые участвуют в конформационных перестройках молекулы и формировании активного центра. Образовавшиеся под действием НСl активные молекулы пепсина быстро активируют остальные молекулы пепсиногена (аутокатализ).

Профермент гастриксина прогастриксин секретируется железами желудка и активируется, также как и профермент пепсина - пепсиноген, соляной кислотой желудочного сока. Гастриксин, в отличие от пепсина, протеолетически активен в менее кислой среде. Гастриксин является вторым по объёму после пепсина среди содержащихся в желудочном соке протеолитических ферментов. Количество гастриксина в желудочном соке здорового взрослого человека составляет 20–50 % от количества пепсина. Гастриксин вместе с пепсином обеспечивают до 95 % всей протеолитической активности желудочного сока.

2) и 3) Эндопептидазы (под их действием белки распадаются до полипептидов) поджелудочной железа: трипсин, химотрипсин, эластаза

Экзопептидазы (под их действием белки разрушаются до отдельных аминокислот) поджелудочной железы: карбоксипептидазы

Экзопептидазы кишечного сока: аминопептидазы, ди- и трипептидазы

56) Здоровых крыс длительное время содержали на искусственном белковом рационе, исключающем аминокислоты лейцин, валин и фенилаланин. Как изменится у этих животных азотистый баланс? Ответ поясните.

1) Дайте определение азотистого баланса

2) К какой группе аминокислот по возможности синтеза в организме относятся эти аминокислоты

3) Назовите возможные причины отрицательного и положительного азотистого баланса

1) Азотистый баланс – это соотношение количества поступившего азота к количеству азота, экскретируемого с мочой и фекалиями.

2) Лейцин, валин, фенилаланин (+ изолейцин, треонин, лизин, метионин, триптофан=8) относятся к незаменимым аминокислотам. Т.е. они не синтезируются в организме человека, а поступают только с пищей.

3) Положительный азот.баланс наблюдается, когда азота белков пищи больше чем кол-во экскретируемого азота. Наблюдается в растущем организме, при беременности.

Отрицательный азот.баланс возникает, если азота пищи меньше азота мочи и кала. Наблюдается у пожилых людей, грудных детей при недостаточном поступлении белков, при распаде опухоли, голодании, травмах, ожогах, при нарушении их усвоения, усиленном распаде собственных белков.

57) У пациента с подозрением на инфаркт миокарда определяли активность АЛТ (аланинаминотрансферазы) и АСТ (аспартатаминотрансферазы) в крови.

a)Активность какой из аминотрансфераз увеличится в большей степени при такой патологии и почему? - АСТ (аспартатаминотрансферазы) органотропный фермент миокарда.

в) Назовите другие ферменты, активность которых определяют в крови для подтверждения указанной патологии - ЛДГ₁ ЛДГ₂.?

1) Напишите реакции, которые катализируют АЛТ и АСТ

 

2) Объясните значение этих реакций в метаболизме аминокислот

Переаминирование - это обратимый процесс пере­носа аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту с образованием заменимой аминокислоты. Чаще всего источником аминогруппы служит глутаминовая кисло­та. Ферментом, катализирующим этот процесс, явля­ются аминотрансферазы (трансаминазы), коферментом которых является витамин пиридоксальфосфат (В₆).

AЛT и ACT - это органоспецифичные ферменты. В клинике определение активности АЛТ используется для диагностики заболеваний печени (гепатиты, жел­тухи), активности ACT - при патологии миокарда (ин­фаркт миокарда).

Значение переаминирования:

1) образование заменимых аминокислот

2) реакция является первой стадией непрямого окислительного дезаминирования аминокислот

3) так как реакция обратима, возможна взаимосвязь между обменом углеводов и обменом белков.

3) Объясните принципы энзимодиагностики

Энзимодиагностика заключается в постановке диагноза заболевания на основе определения активности ферментов в биологических жидкостях человека. Принципы энзимодиагностики основаны на следующих позициях:

· при повреждении клеток в крови или других биологических жидкостях (например, в моче) увеличивается концентрация внутриклеточных ферментов повреждённых клеток;

· количество высвобождаемого фермента достаточно для его обнаружения;

· активность ферментов в биологических жидкостях, обнаруживаемых при повреждении клеток, стабильна в течение достаточно длительного времени И отличается от нормальных значений;

· ряд ферментов имеет преимущественную или абсолютную локализацию в определённых органах (органоспецифичность);

· существуют различия во внутриклеточной локализации ряда ферментов

58) При обследовании пациента оказалось, что концентрация креатинина в моче составляет 30мМ/л (при норме 88-176мМ/л).

Поражение какого органа можно предположить? Почки Печень

1) Перечислите аминокислоты – предшественники креатинина

2) Напишите схему образования креатинина и укажите органы, которые участвуют в этом процессе

Образование креатина, судьба, значение.

Из некоторых аминокислот в животном организме может синтезироваться креатин. Процесс состоит из 2 этапов. На 1-ом этапе из аргинина и глицина в почках может образоваться гуанидинуксусная кислота (гликоциамин), которая поступает с током крови в пе­чень, подвергается там окислительному метилированию (источником метальных групп служит метионин) и переходит в кровь в виде креатина (метилгуанидинуксусной кислоты). Почти весь образовавшийся в пе­чени креатин поступает в мышцы.

Этап в почках

Этап в печени

Попав в мышцы, креатин фосфорилируется за счет АТФ и образует креатинфосфат, фермент креатинкиназа, или креатинфосфокиназа (КФК).

Креатинфосфат принимает активное участие в хи­мизме мышечного сокращения, в процессах переэтерификации, направленном на ресинтез АТФ. В ре­зультате работы мышц и многократного повторения обратимой переэтерификации часть креатинфосфата может подвергнуться дефосфорилированию с образо­ванием креатинина - конечного продукта обмена бел­ков.

3) Укажите, какие ферменты будут повышаться в крови у больных в данном случае? ЛДГ₂ ?

 

59) Творог содержит все незаменимые аминокислоты (холина, этаноламина, серина). Известно, что при жировом перерождении печени больным рекомендуют употреблять в пищу много творога.

а) Объясните, почему такая диета может улучшить состояние больного.

Синтез фосфолипидов в клетках печени носит конкурентный характер. На этапе использования ДАГ направление реакции будет зависеть от наличия азотсодержащих веществ (холина, этаноламина, серина) или метио­нина - источника СН₃ групп при синтезе холина. Если в клетках печени в достаточном количестве имеются азотсодержащие вещества, то составные части ТАГ (глицерин и СЖК) будут идти на синтез ФЛ, т.к. ФЛ необходимы в больших количествах для построения биологических мембран и более мо­бильны, чем ТАГ. Если же будет наблюдаться дефицит азотсодержащих веществ, то ДАГ начнут ис­пользоваться больше на синтез ТАГ, которые являются инертным веществом, накапливаются в тканях печени и вызывают жировое перерождение печени (жировая дистрофия).

1) Назовите частицы, участвующие в транспорте триацилглицеринов из печени; перечислите компоненты, входящие в их состав.

В транспорте ТАГ(эндогеные) из печени (в жировую ткань) участвуют Липопротеиды очень низкой плотности ЛПОНП (преβ-ЛП) В состав ЛПОНП входят: 55% ТАГ, 10 % белки, 17 ХС(холестерин), 18% ФЛ(фосфолипиды).

2) Напишите реакцию синтеза холина и укажите, какая из незаменимых аминокислот необходима для этого?

3) Напишите формулу фосфолипида, в состав которого входит холин

60) При судорогах врач скорой помощи вводит в организм больного ГАМК (гамма-аминомасляную кислоту). ГАМК способен через специфические рецепторы в нервной системе вызывать процесс торможения, что блокирует судорожный припадок.

а)Почему при недостатке витамина В6 возможны судороги? участвует в процессах усвоения нервными клетками глюкозы.

б)Какие аминокислоты можно рекомендовать больному со склонностью к судорогам, связанным с нарушением обмена аминокислот: Таурин, Цистеин.

1) Укажите место синтеза и функции ГАМК в организме.

Синтез ГАМК происходит в центральной нервной системе - в подкорковых образованиях головного мозга. ГАМК выполняет в организме функцию ингибирующего медиатора центральной нервной системы. ГАМК является основным нейромедиатором, участвующим в процессах центрального торможения. Под влиянием ГАМК активируются также энергетические процессы мозга, повышается дыхательная активность тканей, улучшается утилизация мозгом глюкозы, улучшается кровоснабжение.

2) Напишите схему синтеза и инактивации ГАМК, назовите ферменты и коферменты

ГАМК разрушается в постсинаптических структурах с помощью специфического катализатора. Им является фермент ГАМК-трансаминаза. Важно при этом иметь в виду, что при инактивации ГАМК вновь образуется ее предшественник - глутаминовая кислота.

3) Укажите витамин, входящий в состав ключевого фермента синтеза ГАМК

пиридоксальфосфат

61 ) Одна из форм болезни Аддисона (бронзовой болезни, гипокортицизм, гипофункция коры надпочечников) является следствием атрофии клеток коры надпочечников при длительном лечении кортикостероидами. основными проявлениями болезни являются мышечная слабость, гипогликемия, дистрофические изменения в мышцах, снижение артериального давления; в ряде случаев у таких больных отмечается усиление пигментации кожи и слизистых. Как объяснить перечисленные симптомы заболевания?

1) Назовите основные физиологические активные кортикостероиды и укажите их функции

Кортизол играет ключевую роль в защитных реакциях организма на стресс. Кортизол обладает катаболическим действием. Повышает концентрацию глюкозы в крови за счет увеличения ее синтеза и снижения утилизации на периферии (антагонист инсулина). Кортизол уменьшает образование и увеличивает расщепление жиров, способствуя гиперлипидемии и гиперхолестеринемии. Кортизол оказывает сосудосуживающее действие, увеличивает диурез. Кортизол оказывает противовоспалительное действие и уменьшает гиперчувствительность организма к различным агентам, действуя на клеточный и гуморальный иммунитет.

2) Укажите, дефицит каких кортикостероидов является причиной гипогликемии и мышечной дистрофии при этом заболевании.

Кортизол

3) Объясните механизм гипогликемии и снижения артериального давления при болезни Аддисона

Так как идет недостаточная выработка Кортизола происходит уменьшении глюкозы, также идет уменьшение АД.(вазоконстирикторные гормоны)

 

62)Девушка 18 лет, живущая в горном селении, обратилась к эндокринологу с жалобами на общую слабость, снижение температуры тела, ухудшение настроения. Пациентка была направлена на анализ крови на ТТГ и йодтиронины. Результаты анализа показали повышение концентрации ТТГ и снижение тироксина. Какое заболевание можно предположить у больной? Алгоритм решения:

1) Что может быть причиной такой патологии и есть ли связь между местом проживания и возникновением данного заболевания?

Недостаточное употребление ЙОДА в связись с недостаточным содержании йода в даном регионе.

2) Схему регуляции синтеза йодтиронинов

1 этап

2 этап

 

альтернативный путь

3) Какую диету следует соблюдать в целях профилактики этой патологии?

Диету включающее содержание Йода.

 

63)Пациент 39 лет обратился с жалобами на постоянное чувство голода, жажду, быструю утомляемость и усталость, потерю веса несмотря на хороший аппетит и нормальную физическую нагрузку. Определение глюкозы в крови натощак показало 7мМ/л.

1) Укажите нормальное содержание глюкозы в крови и какое заболевание можно предположить у пациента?

Нормальное содержание глюкозы в крови 3,3—5,5 ммоль/л. Сахарный диабет.

2) Объясните механизм указанных симптомов

Жажда обусловлена значительными потерями воды с мочой и повышением осмотического давления крови.

Голод вызван нарушением обмена веществ при диабете, а именно неспособностью клеток поглощать и перерабатывать глюкозу в отсутствие инсулина.

Похудание обусловлено повышенным катаболизмом белков и жиров из-за выключения глюкозы из энергетического обмена клеток.

3) Какие дополнительные исследования для установления диагноза необходимо назначить? Какие результаты при этом можно ожидать?

Определение концентрации глюкозы в крови. Определение концентрации глюкозы в моче.

 

 

64) Мужчина потерял сознание. При этом он был бледный, на ощупь холодный. При попытке привести его в чувство из кармана у него выпали глюкометр (прибор для определения глюкозы), шприц.