По изменению концентрации каких веществ можно определить активность лактатдегидрогеназы?

По изменению концентрации каких веществ можно определить активность лактатдегидрогеназы?

ОТВЕТ: по снижению концентрации НАД+

 

2. Оптимальные условия действия амилазы — фермента, расщепляющего крахмал: pH 6,8, t=37 C. Как изенится активность фермента в каждом из следующих случаев?

 

а) pH инкубационной среды = 5,0

ОТВЕТ: изменение конформации фермента, его активного центра, ионизация.

б) температура инкубации 70 С

ОТВЕТ: денатурация

в) в инкубационную среду добавлен раствор CuSO4(PbSO4) – эти вещества являются ингибиторами, вследствие чего можно наблюдать денатураци.

 

У некоторых жителей Японии, Китая, НАО, после употребления небольших количеств алкоголя расширяются сосуды и увеличивается ЧСС. Причиной этих симптомов является высокая концентрация в крови ацетальдегида — соединения, токсичного для мозга.

Объясните, почему эти же количества алкоголя не оказывают такого же действия у европейцев.

ОТВЕТ: обезвреживание алкоголя происходит в две стадии: первая под действием алкогольдегидрогеназы — этанол расщепляется до ацетальдегида. Это так называемый быстрый тип ферментов. Вторая стадия происходит под действием медленных ферментов — ацетальдегиддегидрогеназ, которые работают у данных представителей медленнее. Таках характеристика ферментов, и накопление избыточного ацетальдегида, являющегося причиной такого состояния, и является генетические обусловленной, но оставленной ЕО, мутацией отдельных этнических групп.

Напишите реакцию превращения ацетальдегида в ацетат, укажите фермент

 

СH₃-C=О -------ААДГ----> СН3-С=О

| |

H О-R

Какая форма фермента отсутсвует?

 

ОТВЕТ: митохондриальная.

 

Метанол очень токсичен: прием внутрь всего лишь 30 мл метанола может привести к смерти. Такая необычно высокая токсичность метанола обусловлена действием не столько самого метанола, сколько продуктов его метаболизма — формальдегида. Метанол быстро окисляется до формальдегида под действием фермента печени алкогольдегидрогеназы

 

НАД⁺ + СН₃ОН = НАДН + Н⁺ +Н₂С=О

 

Один из лучших методов лечения при отравлении метанолом состоит в том, что этанол больному назначают внутрь либо внутривенно в количествах, которые у здорового человека вызывают интоксикацию. Объясните, почему такое лечение оказывается эффективным?

 

ОТВЕТ: введенный этанол не токсичен для организма. Он окисляется под действием той же АДГ, поэтому здесь этанол будет вытеснять метанол из реакции, вследствие чего он будет выводиться почками.

 

Определите тип ингибирования, проанализировав приведенные ниже данные зависимости степени ингибирования фермента глутаматдегидрогеназы аспартатом и салицилатом.Требуется учесть, что в обоих случаях активность фермента можно восстановить, удалив ингибитор.

 

 

Ингибирование аспартатом (С(асп)=const)	Ингибирование салицилатом (С(сал)= const
Концентрация субстрата, мМ	2,0	3,0	4,0	10,0	15,0	Концентрация субстрата,мМ	1,5	2,0	3,0	4,0	8,0
Степень ингибирования, %						Степень ингибирования,%

 

Ответьте на вопросы:

 

Какое вещество является конкурентным ингибитором, какие результаты это доказывают?

ОТВЕТ: Конкурентным ингибитором является аспартат, так как при повышении концентрации субстрата — степень ингибирования снижается, что характерно для конкурентного ингибирования.

 

Какой метод можно использовать для удаления ингибитора?

ОТВЕТ: в случае конкурентного ингибирования — повышение концентрации субстрата.

 

Ферменты, расщепляющие белки в ЖКТ в большинстве своем синтезируются в виде проферментов и лишь после поступления в просвет органов пищеварения переходят под действием активаторов в ферменты. Подберите к каждому апоферменту соответствующий активатор.

 

Профермент: Активатор:

1.Пепсиноген 1.HCl

2.Трипсиноген 2.Энтерокиназа

3.Химотрипсиноген 3.Трипсин

4.Прокарбоксипептидаза 4.Трипсин

 

Механизм лечебного действия трасилола.

 

В норме поджелудочная железа защищена от протеолитического действия синтезируемых ею ферментов, в частности трипсина.

Защита от самопереваривания обеспечивается прежде всего тем, что трипсин синтезируется в виде неактивного профермента, а активация его происходит в полости кишечника. Кроме того, в секрете поджелудочной железы присутствует ингибитор-полипептид, инактивирующий трипсин.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН

 

1.Стандартный окислительный потенциал любой окислительно-восстановительной системы определяется реакцией, протекающей в полуэлементе:

 

Окислитель+(n)электроны = восстановитель

 

Стандартные восстановительные потенциалы двух сопряженных пар НАД+/НАДН и пируват/лактат равны, соответственно, -0,32 и -0,19 в.

 

а) Какая из этих пар обладает большей способностью отдавать электроны?Аргументируйте ответ.

ОТВЕТ:пара НАД+/НАДН — имеет наименьший редокс-потенциал, соответственно, меньшее сродство и тем проще отдает электроны.

 

б)Какая из них является более сильным окислителем? Почему?

ОТВЕТ: Лактат/Пируват. Потому, что эта пара будет принимать электроны, и соответственно, будет окислителем.

 

в ) в каком направлении пойдет реакция если в начальный момент концентрация исходных веществ и продуктов = 1 М при pH=7,0

 

Пируват + НАДН+Н⁺ <-----> Лактат +НАД⁺

 

ОТВЕТ: ЭДС = Е°(ок-ля) - Е°(восст-ля) = -0,19 + 0,32 = 0,13

окислительно-восстановительная реакция будет протекать в прямом направлении только в том случае, если электродвижущая сила реакции (ЭДС), вычисляемая как , имеет положительное значение, причем чем больше ЭДС, тем интенсивнее протекает реакция; СЛЕДОВАТЕЛЬНО, В ПРЯМОМ.

 

г)чему = изменение стандартной свободной энергии(∆G) для этой реакции при 25 C?

ОТВЕТ:

∆G = 0,13*23,062*2=6

 

2. Реакцию окисления восстановленного глутатиона за счет кислорода можно записать в виде следующего уравнения:

 

2Г-SH + ½ O₂ ----> Г-S-S-Г + Н₂О

 

а) рассчитайте ∆Е' и ∆G для этой реакции

ОТВЕТ:

∆Е=0,82+0,23=1,05 в

∆G= 1,05*23,062*2=48,4

 

б)каковы значения … за счет НАДФН+Н?

ОТВЕТ:
Е=-0,23+0,32=0,09

G=0,09*23,062*2=4,15

 

3. Перенос электронов в митохондриальной дыхательной цепи описывается следующим суммарным уравнением:

НАДН+Н⁺ 1/2О2 = Н²О +НАД⁺

 

а)∆Е = 0,82+0,32=1,14

б) ∆G = 2*1,14*23,062=52,6

в)АТФ=

 

 

4. Ротенон резко подавляет активность митохондриальной НАДН-дегидрогеназы(НАДН+Н:КоQ-оксидоредуктазы). Токсичный антибиотик антимициа А сильно ингибирует окисление убихинола(КоQH2)

 

а) почему ротенон оказывается смертельным ядом для некоторых рыб и насекомых?

ОТВЕТ: митохондрии рыб особо чувствительны к ротенону, блокируя первый комплекс, он не дает возможности переноса электронов с железосерного белка на Q, блокируя дальнейшую передачу по акцепторам.

 

б) почему антимицин А действует как яд в животных тканях

ОТВЕТ: антимицин А блокирует третий комполекс.этот ингибитор тормозит перенос электронов в комплексе, блокируя окисление цитохрома b и прекращая восстановление Q до семихинона Q, тем самым останавливая весь цикл.

 

в) антимицин А. т. к. процесс может идти через второй комплекс.

 

5. Немедленное введение нитрита оказывает очень эффективное лечебное действие при отравлении цианидом. Какова основа действия этого антидота? (Нитрит окисляет феррогемоглобин в ферригемоглобин)

ОТВЕТ:превращая гемоглобин в мет-гемоглобин, который не способен переносить кислород, но способны связвать уианиды с образованием цианметгемоглобина, который выводится из организма, он служит антидотом

 

6. В эксперименте на дыщащих митохондриях в 2 пробы, содержащие по 1 мл суспензии митохондрий, добавили одинаковое количество малата и АДФ, в одну из проб внесли еще дополнительно глюкозу и гексокиназу. В какой из проб скорость поглощения кислорода будет выше и почему?

ОТВЕТ: во второй, потому как соотношение АТФ/АДФ будет ниже. Чем ниже соотношение, тем интенсивнее идет дыхание.

 

7. В эксперименте с изолированными митохондриями определяли велечину коэфициента P/O. Для каждого из полученных экспериментально значений А=1, B=1,5, С=0. Предположили вероятные условия экспериментально

 

Добавляли:

1. сукцинат — В

2. аск.кислота — А

3.аск.кисл +разобщители — С

4.малат и барбитураты — С

5.сукцинат и барбитураты — В

6.малат, аск. Кисл. И барбитураты — А

 

 

8. В суспензию итохондрий добавили 2ммоль цитрата и 4 ммоль АДФ. Скорость окисления субстрата измеряли по поглощению кислорода. Спустя некоторое время реакция прекратилась.

 

 

а) объясните почему прекратилось поглощение?

ОТВЕТ:цикл кребса не шел

 

 

б) какое из добавленных соединений оказалось неизрасходованным?

ОТВЕТ: цитрат

 

в)какое вещество/вещества надо добавлять, чтобы реакция возобновилась?

ОТВЕТ: акониазу, НАД?

 

 

9.

 

ОТВЕТ:

а) валиномицин — разобщитель

б)барбитурат — ингибитор I

в) АДФ — активирует переносчики

г) цитрат- активатор

 

10.

 

ОТВЕТ: блокатор АТФ-синтазы: АДФ+ H3PO4=АТФ+Н2О

 

 

11.

 

 

ОТВЕТ:

а)основная функция бурого жира — не образование АТФ, а продукция тепла.

б)В буром жире на 10% меньше АТФ-синтазы. Термогенин — он образует во внутренней мембране митохондрий поры, пропускающие протоны, что препятствует синтезу АТФ.

 

 

УГЛЕВОДЫ

 

1.

 

 

ОТВЕТ:в положении 1, так как соединение фруктозо-1,6-бифосфат делится надвое — при этом образуется глицеральдегидфосфат, содержащий меченый атом в положении 1. далее он сохраняет вое положение на протяжении всего цикла.

 

2.

 

ОТВЕТ:

гликолиз:

-акцептором водорода от НАДН+Н является пируват

-является источником энергии для клеток, лишенных митохондрий

-конечным продуктом является лактат

-протекает только в цитозоле

 

аэробное окисление Гл

-процесс сопряжен с синтезом АТФ при участии митохондриальной ЦПЭ

промежуточным продуктом является ацетил КоА

 

оба процесса

-процесс требует постоянной регенерации НАД+

-промежуточным метаболитом является 3-фосфоглицериновый альдегид

 

 

3.

 

ОТВЕТ:

4.

 

 

5.

 

6.

 

 

ОТВЕТ:чрезмерное потребление углеводной пищи.

 

 

7.

 

 

ОТВЕТ: У первого после ужина будет процесс гликогеногенез, где глюкоза фосфорилируется при участи АТФ, Гл-6-Ф превращается в Гл-1-Ф под действием фосфоглюкомутазы. Далее идет под действием УДФ-глюкопирофосфорилазы образуется УДФ-Гл, которая прикрепляясь к праймеру многократно повторяет этот процесс под действием гликогенсинтазы. Далее фермент ветвления способствует ветвистости гликогена, образуя альфа-1,6-гликозидную связь.

У второго же человека буду преобладать процессы гликогенолиза и расщепления глюкозы. Адреналин будет активизировать гликогенолиз, поставляя в мышцы достаточное количество энергии.

 

 

8.

 

ОТВЕТ: Каждый спортсмен знает, что после интенсивной беговой тренировки в обмене веществ наступает так называемое «углеводное окно», во время которого идет восполнение запаса гликогена. Чтобы не произошло сбоя в метаболических (особенно катаболических) процессах, а также не нарушилась работа клеток печени, необходимо «закрыть» или как говорят спортсмены «загрузить» это окно с помощью углеводов. В противном случае нехватка гликогена будет восполняться за счет белков, что резко снизит порог выносливости и, по сути, нивелирует эффект тренировки. Легкий ужин полноценно восполнит эти запасы. ИДУТ ПРОЦЕССЫ ГЛИКОГЕНОГЕНЕЗА, которые до этого, во время тренировки, при помощи адреналина, стимулировали как раз его распад -гликогенолиз.

Второй же брат — голодающий.
При голодании снижается уровень инсулина и повышаются уровни глюкагона и кортизола. В ответ на это в печени усиливаются гликогенолиз и глюконеогенез. Для глюконеогенеза необходимы аминокислоты, особенно аланин, которые образуются при распаде мышечных белков. Напротив, после приема пищи аланин и разветвленные аминокислоты поступают из печени в мышцы, где участвуют в синтезе белков. Этот глюкозо-аланиновый цикл регулируется изменениями сывороточных концентраций инсулина, глюкагона и кортизола.

 

9.

 

ОТВЕТ:

а)Гликоген --------гликогенфосфорилаза----> глюкозо-1-фосфат.

б) гликогенфосфорилаза

 

Глюкозо-1-фосфат под действием глюкозо-6-фосфат фосфоглюкомутазы превращается в глюкозо-6-фосфат. Как и Гл, это вещество является основным в анаэробном гликолизе(расщеплении глюкозы), где образование лактата и будет основной функцией. Соответственно, если при внесении этих реактивов реакции шли — значит, что гликоген попросту не мог дойти до этого уровня метаболитов. Возможно была так же нарушена деятельность таких ферментов, как олиготрансфераза и альфа-1,6- гликозидаза. Однако первоначальной реакцией переноса цепочки ветви гликогена на общую цепь катализируется так же гликогенфосфорилазой, поэтому можно сказать, что именно она и неактивна в данном исследовании.

 

 

10.

 

ОТВЕТ:У больной нарушены процессы гликогенолиза, следствием чего являются заболевания — гликогенозы. Конкретный тип гликогеноза определить сложно — для этого необходимо сделать биопсию мышц и других тканей на концентрацию гликогена в них(например мышечную).

Фермент:фосфорилаза печени. Рекомендации:

 

11.

 

ОТВЕТ: У ребенка непереносимость лактозы — у него не функционирует фермент лактаза, который стимулирует гидролиз гликозидной связи, расщепляя галактозу на мономеры. Мономерами лактозы являются глюкоза и галактоза. Раз повышение уровня глюкозы нет — значит нет и расщепления.

 

12.

 

 

ОТВЕТ: УДФ-глюкозопирофосфорилаза. Ее деятельность была нарушена. Гл-1-Ф, полученный в результате гликогеногенеза — является неуствойчвым соединением и для возможности дальнейшего протекания реакции он подвергается действию этого фермента с образованием пирофосфата, который очень быстро расщепляется пирофосфатазой на 2 молекулы фосфата.

 

 

13., 14

 

ОТВЕТ:Суть глюкозотолерантного теста заключается в том, что сначала проводится исследование крови на сахар натощак (не употреблять пищу не менее 8 часов), а потом при искусственно созданной глюкозной нагрузке, которая достигается путем употребления 75 грамм глюкозы. После употребления глюкозы проводится повторное исследование крови на уровень сахара через 30 минут, 1 час и 2 часа. По полученным результатам повышения и снижения сахара в крови судят об усвоении глюкозы клетками организма. Если уровень сахара в крови через 2 часа после употребления 75 грамм глюкозы составляет менее 7,8 ммоль/л, то усвоение глюкозы считается нормальным. Если через 2 часа уровень глюкозы составляет в пределах 7,8-11,0 ммоль/л, то данный результат расценивается как нарушение толерантности к глюкозе, что может говорить о возможном развитии сахарного диабета. Если уровень сахара в крови через 2 часа составляет более 11,0 ммоль/л, то это говорит о наличии сахарного диабета.

 

 

Промежуточные значения обозначают как нарушение толерантности к глюкозе или «предиабет». Нарушение толерантности к глюкозе объясняется комбинированным нарушением секреции инсулина и снижением чувствительности тканей (повышенной резистентностью) к инсулину. Уровень глюкозы натощак при нарушении толерантности к глюкозе может быть нормальным или слабо повышенным. У части людей с нарушением толерантности к глюкозе она может впоследствии восстановиться до нормы (примерно в 30% наблюдений), но это состояние может сохраняться, а у людей с нарушением толерантности к глюкозе существует высокий риск усиления нарушений углеводного обмена, переход этих нарушений в диабет типа 2. Нарушение толерантности к глюкозе, кроме того, часто обусловлено комплексом взаимосвязанных факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний (повышенное артериальное давление, высокий холестерин и высокий уровень липопротеинов низкой плотности, низкий холестерин липопротеидов высокой плотности), которые определяют как «метаболический синдром» или «синдром резистентности к инсулину», или «синдром X». При выявлении нарушения толерантности к глюкозе определенные меры могут помочь предотвратить нарастание нарушений углеводного обмена: повышенная физическая активность, снижение веса (массы тела), здоровая сбалансированная диета.

 

ЛИПИДЫ

 

 

1.

 

 

ОТВЕТ:

70кг*0,15=10,5кг

калорический коэфициент жиров 9,3ккал/г

9,3*10,5=94500 ккал.

В сутки средний человек тратит 2500 ккал.

94500/2500=37,8 дней

 

2.

 

ОТВЕТ: Холестерин входит в состав мембран клеток.

 

 

3.

 

ОТВЕТ:

Нарушение оттока желчи или ее нерегулярное поступление в просвет кишечника сказывается не только на работе пищеварительного тракта, но и всего организма в целом, поскольку желчь, являясь поликомпонентным биохимическим субстратом, обеспечивает целый ряд функциональных процессов. К ним относятся следующие: нейтрализация соляной кислоты и пепсина, эмульгирование жиров и тем самым участие в их гидролизе, активизация кишечных и панкреатических ферментов, усиление всасывания жирорастворимых витаминов А, Д, К, Е, фиксация ферментов на ворсинах, поддержка перистальтики и тонуса кишечника, антибактериальное и противопротозойное действие, с желчью в просвет кишки выводятся метаболиты ксенобиотиков, лекарственных и токсических веществ.

Нарушая эмульгирование жиров — нарушается всасывание витамина К — который является активатором факторов свертываемости крови, что и ведет к указанным симптомам.

 

4.

 

 

ОТВЕТ: Панкреатическая липаза гидролизует жиры преимущественно в положениях 1 и 3, поэтому основными продуктами гидролиза являются свободные жирные кислоты и 2-моноацилглицеролы (β-моноацилглицеролы).

Молекулы 2-моноацилглицеролов также обладают детергентными свойствами и способствуют эмульгированию жира.

 

5.

По изменению концентрации каких веществ можно определить активность лактатдегидрогеназы?

ОТВЕТ: по снижению концентрации НАД+

 

2. Оптимальные условия действия амилазы — фермента, расщепляющего крахмал: pH 6,8, t=37 C. Как изенится активность фермента в каждом из следующих случаев?

 

а) pH инкубационной среды = 5,0

ОТВЕТ: изменение конформации фермента, его активного центра, ионизация.

б) температура инкубации 70 С

ОТВЕТ: денатурация

в) в инкубационную среду добавлен раствор CuSO4(PbSO4) – эти вещества являются ингибиторами, вследствие чего можно наблюдать денатураци.

 

У некоторых жителей Японии, Китая, НАО, после употребления небольших количеств алкоголя расширяются сосуды и увеличивается ЧСС. Причиной этих симптомов является высокая концентрация в крови ацетальдегида — соединения, токсичного для мозга.