Начальник департамента медицинского

КАФЕДРА ЛАБОРАТОРНЫХДИСЦИПЛИН

 

 

“Утверждаю”

Начальник департамента медицинского

образования, к.м.н.

_____________ У.Б.Татыкаева

“____”______________ 2017 г.

 

Экзаменационные вопросы

по дисциплине «Биологическая химия»

 

Код дисциплины – Bioh 2202

Cпециальность: 5В130100- «Стоматология»

Объем учебных часов: 90

Обьем кредитов: 2

Лекции: 15 час.

Практические занятия: 15 час.

СРС:30час

СРСП: 30 час

Экзамен: 3 семестр

Курс: 2

Семестр изучения: 3

 

 

Туркестан-2017

 

ІІІ- этап (50 баллов)

 

Задача № 1

Фермент трипсин способен расщеплять пептидные связи белков. Почему обработка трипсином приводит к инактивации многих ферментов?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое ферменты?

2. К какому классу ферментов относится трипсин?

Обработка трипсином приводит к инактивации многих ферментов, так как все ферменты – белковой природы.

Шарманов стр. 121-125

Стр. 156-162

 

Задача № 2

О чем может свидетельствовать резкое повышение в крови активности аспартатаминотрансферазы (АСТ), если известно, что этот фермент локализован преимущественно в сердце?

Для ответа вспомните:

1. К какому классу относится АСТ?

2. Почему при патологии в крови повышается активность внутриклеточных ферментов?

 

Резкое повышение в крови активности аспартатаминотрансферазы (АСТ) может свидетельствовать о нарушениях сердца, а также инфаркте миокарда.

В медицине нашло практическое применение определение активности двух ами-

Нотрансфераз – аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминтрансферазы (АСТ). Хотя активность обоих ферментов значительно возрастает при заболеваниях сердечной мышцы и печени, при поражении клеток миокарда наибольшая активность в сыворотке крови обнаруживается для АСТ, при гепатитах – для АЛТ.

В клинической практике определение активности АЛТ и АСТ используется для дифференциальной диагностики болезней печени и миокарда, глубины поражения и контроля эффективности их лечения.

Оба фермента обратимо взаимодействуют с α-кетоглутаровой кислотой и переносят на нее аминогруппы от соответствующих аминокислот с образованием глутаминовой кислоты и кетокислот.

Шарманов стр. 153-156

Северин Е.С. стр.460-462

Северин с упражнениями стр.147-150

 

Задача № 3

Сравните специфичность действия двух групп пептидаз – пищеварительного тракта и свертывающей системы крови. В каком случае специфичность выше?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое пептидазы, к какому классу они относятся?

2. Что такое специфичность фермента?

Специфичность выше в случае со свертывающей системой крови. Пептидазы свертывающей системы крови действуют лишь на 1-2 строго определенные белки. Пищевые пептидазы действуют на любые белки.

Шарманов стр. 124-125 о специфичности ферментов

Стр.156-162.

 

Задача № 4

Раствор, содержащий высокомолекулярные вещества различной природы (полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты), проявляет каталитическую активность по отношению к какой-либо определенной реакции. Природа катализатора неизвестна. Установлено, что он обладает следующими свойствами: а) снижает энергию активации; б) ускоряет прямую и обратную реакции; в) обладает высокой специфичностью; г) ускоряет момент достижения равновесия, не сдвигая его; д) прекращает каталитическое действие после добавления в раствор вещества, разрушающего пептидные связи. Какие из свойств служат прямым доказательством белковой природы катализатора?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое фермент?

2. Чем отличаются действия органических и неорганических катализаторов?

 

Ответ: В,д

Шарманов Т.Ш. Стр.117-120

 

Задача № 5

Зерна в свежесобранных початках кукурузы сладкие из-за большого содержания в них глюкозы. Чем дальше от момента сбора, тем менее сладкими становится зерна в связи с превращением глюкозы в крахмал. Для сохранения сладкого вкуса початки сразу же после сбора помещают на несколько минут в кипящую воду и потом охлаждают. Как объяснить смысл такой обработки?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое фермент?

2. Как зависит активность ферментов от температуры?

Шарманов Т.Ш. Стр.117-120, 126-127

 

Задача № 6

К препарату митохондрий печени крыс добавили НАД⁺. Активность каких ферментов цикла Кребса при этом увеличится?

Для обоснования ответа:

1. Напишите схему реакций цикла Кребса.

2. Какую функцию выполняет НАД⁺?

3. С какими ферментами цикла Кребса он работает?

 

Сделать акцент и указать:

Реакция

Изолимонная ® кетоглутарат

Изоцитратдегидрогеназа

Реакция

Кетоглутарат ® сукцинил КоА кетоглутаратдегидрогеназный комплекс – оксалоглутаратдегидрогеназа

Реакция

Шарманов стр. 253-257

Северин Е.С. стр.283-288

Реакции цикла Кребса

Реакция

Реакция

Реакция

Реакция

Реакция

Реакция

Реакция

 

 

Реакция

9. В эксперименте к изолированным митохондриям добавили сукцинат. Чему равен коэффициент Р/О для сукцината?

Для обоснования ответа:

1. Вспомните, что такое коэффициент Р/О?

2. Напишите реакцию окисления сукцината и укажите фермент.

Реакция цикла Кребса

Р/О = 2 для сукцината равен 2, так как сукцинатдегидрогеназа является ФАД-зависимым ферментом. Если донором Н будет ФАД Н₂, то электроны в дыхательной цепи проходят два участка сопряжения окисления и фосфорилирования. Таким образом, максимум может образовываться 2 молекулы АТФ (2АДФ + 2Н₃РО₄ = 2АТФ), затрачивается 1 атом кислорода.

Шарманов стр. 253-257

Северин Е.С. стр.283-288

Задача № 7

В хирургическое отделение после травмы поступил больной. Экспресс-лаборатория обнаружила у него в крови тяжелый декомпенсированный ацидоз и увеличение концентрации лактата и пирувата. Какие витамины должен назначить хирург данному больному для нормализации этих показателей?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое ацидоз?

2. С чем связано повышение лактата и пирувата в крови?

 

Водорастворимые витамины должен назначить хирург данному больному для нормализации этих показателей - конкретно – это витамины – В₁ (тиамин), В₂ (рибофлавин), В₃ (РР) – никотинамид, Н (биотин). Так как при лактоацидозе может наблюдаться авитаминоз перечисленных витаминов, витамины выполняют коферментную функию в составе пируватдекарбоксилазного комплекса (ПДК) при окислительном декарбоксилировании пирувата. Ацидоз – это увеличение кислотности среды организма (снижение рН) до значений, выходящих за пределы нормы. Одной из причин метаболического ацидоза может быть накопление молочной кислоты.

При некомпенсированном лактоацидозе содержание лактата в крови увеличивается до 5 ммоль/л (в норме до 2 ммоль/л). При этом рН крови может составлять 7,25 и менее, в норме же рН крови =7,4.

Северин Е.С. стр. 343-344, 335-339

Шарманов стр. 323-324

Задача № 8

Витамин В₁₂ вводят внутримышечно, а не назначают в виде таблеток. С чем это связано?

Для обоснования ответа вспомните:

1. К какой группе витаминов относится В₁₂?

2. Каковы биологические функции витамина В₁₂?

Витамин В₁₂ вводят внутримышечно, а не назначают в виде таблеток для быстрого всасывания витамина – внешнего фактора Касла, так как недостаточность витамина в тканях связана с нарушением всасывания кобаламина из-за нарушения синтеза внутреннего фактора Касла, в соединении с которым он и всасывается. Фактор Касла синтезируется обкладочными клетками желудка. Это гликопротеин с молекулярной массой 93000 Д. Он соединяется с витамином В₁₂ при участии ионов кальция.

В_{12 –} витамин группы В, цианкобаломин, водорастворимый витамин

Шарманов стр. 86-89

Северин Е.С. стр. 128-129

 

Задача № 9

При гриппе и ОРЗ врачи часто назначают больным большие дозы витамина С (3-4 г в сутки).

1. Можно ли применять витамин С в таких дозах длительно?

2. К чему это может привести?

Нет, нельзя применять витамин С в таких дозах длительно. Это может привести к тошноте, желудочному спазму, гемолизу (разрушению красных кровяных телец), одновременное употребление витамина С с аспирином может привести к язве. Большие дозы могут привести к изменению способности усваивать витамин В₁₂ из пищи. Это приводит к дефициту витамина В_12, что опасно.

Шарманов стр. 86-89

Северин Е.С. стр. 128-129

 

Задача № 10

Витамины А и Д можно принимать сразу за один прием в таком количестве, которого достаточно для поддержания их нормального уровня в течение нескольких недель. Витамины же группы В необходимо принимать значительно чаще. Почему?

Для обоснования ответа:

1. Вспомните классификацию витаминов.

2. Назовите отличия одной группы от другой.

Витамины А и Д- жирорастворимые витамины, могут депонироваться в печени и других тканях, высокая растворимость витаминов группы В в крови приводит к их быстрому выведению из организма, в отличие от жирорастворимых витаминов.

Шарманов стр. 70-105

Северин Е.С. стр. 123-127

 

Задача № 11

Одним из проявлений постхолецистэктомического синдрома (состояние после хирургического удаления желчного пузыря) является повышенная кровоточивость, которая корректируется длительным введением викасола.

1. Объясните возможные причины кровоточивости.

2. Будет ли наблюдаться увеличение свертывания крови таких больных в пробирке, если к ней добавить викасол?

Викасол является водорастворимым аналогом витамина К, обладающим антигемморагической активностью. Биологическая функция витамина К связана с его участием в процессе свертывания крови. Он участвует в активации факторов свертывания крови: протромбина (фактор II), проконвертина (фактор VII), фактор Кристмаса (фактор IX) и фактор Стюарта (фактор X). Один из этапов активации – их карбоксилирование по остаткам глутаминовой кислоты с образованием g-карбоксиглутаминовой кислоты, необходимой для связывания ионов кальция. Витамин К участвует в реакциях карбоксилирования в качестве кофермента.

Шарманов стр. 103-105

Северин Е.С. стр. 136-137

 

Задача № 12

Как влияет на свертывающую систему крови поступление в организм витамина К, Са²⁺ и гепарина? Какие из этих веществ действуют быстро, а какие требуют времени для реализации своего эффекта?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какова биологическая роль витамина К?

2. Какую роль играет Са²⁺ в процессе свертывания крови?

3. В чем заключается влияние гепарина на процесс свёртывания крови?

 

Шарманов стр. 103-105

Северин Е.С. стр. 136-137

 

Задача №13

При дефиците витамина В₆ у грудных детей, находящихся на искусственном вскармливании, могут возникнуть поражения нервной системы. Объясните, с чем это связано?

1. Для этого приведите примеры реакций образования известных вам биогенных аминов.

2. Вспомните биохимические функции витамина В₆.

3. Какие продукты реакции образуются при декарбоксилировании гистидина, серина, глутамата?

4. Расскажите о значении продуктов перечисленных реакций.

При дефиците витамина В₆ нарушается образование ГАМК (гамма-аминомасляная кислота), являющейся тормозным модулятором нервной системы. Синтез γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) происходит исключительно в центральной нервной системе в подкорковых образованиях головного мозга.

Витамин В₆ в реакциях образования биогенных аминов будет коферментом. Пиридоксин (витамин В₆) переходит в активную молекулу пиридоксальфосфат, ускоряя реакции декарбоксилирования.

Триптофан ® триптамин

Серин ® коламин (этаноламин)

Гистидин ® гистамин

Тирозин ® дофамин

Как правило, все перечесленные амины являются нейромедиаторами, катализируемые витамином В₆, а следовательно при дефиците витамина В₆ у грудных детей, находящихся на искусственном вскармливании, могут возникнуть поражения нервной системы.

Биогенные амины образуются из аминокислот. Синтез биогенных аминов (нейромедиаторов) из аминокислот связан с вовлечением в метаболизм α-карбоксильной группы аминокислот или, проще говоря, ее удалением.

Гистамин

Реакция образования гистамина наиболее активно идет в тучных клетках легких, кожи, печени, базофилах и эозинофилах. В них гистамин синтезируется и накапливается в секреторных гранулах.

Реакция синтеза гистамина

Физиологические эффекты

· расширение артериол и капилляров и, как следствие, покраснение кожи, снижение артериального давления;

· повышение проницаемости стенки капилляров и, как следствие, выход жидкости в межклеточное пространство (отечность), снижение артериального давления;

· если предыдущие пункты имеют место в головном мозге – повышение внутричерепного давления;

· увеличивает тонус гладких мышц бронхов, как следствие – спазм и удушье;

· слабо повышает тонус мышц желудочно-кишечного тракта;

· стимулирует секрецию слюны и желудочного сока.

Синтез дофамина происходит в основном в нейронах промежуточного и среднего мозга. Является медиатором дофаминовых рецепторов в подкорковых образованиях ЦНС, в больших дозах расширяет сосуды сердца, стимулирует частоту и силу сердечных сокращений, расширяет сосуды почек, увеличивая диурез.

Таблица. Предшественники и биологическая роль некоторых биогенных аминов

Амино- кислоты	Серин	Триптофан	Тирозин	Глутами- новая кислота	Гистидин
Продукты декарбокси- лирования	Этаноламин	Триптамин		γ-амино- масляная кислота	Гистамин
Биологичес- ки активные вещества	Ацетилхолин	Серотонин	Дофамин	ГАМК	Гистамин
Формулы
Физиологи- ческая роль	Возбуждаю- щий медиаторвегетативной нервной системы	Возбуждающий медиатор средних отделов мозга	Медиатор среднего отдела мозга	Тормозной медиатор высших отделов мозга	Медиатор воспаления, аллергических реакции, пищеваритель- ный гормон

Шарманов стр. 473-475

Северин Е.С. стр. 502-510

Задача №14

У ребенка проявляются явные признаки рахита (долго не зарастает родничок, задерживается прорезывание зубов). Ему был назначен рыбий жир в капсулах, но это не помогает. Тогда врач решил проверить состояние печени. Почему?

1. Какой витамин содержится в рыбьем жире?

2. Назовите активные формы этого витамина, где и как они образуются?

Так как активация витамина А и D происходит в основном печени и печень играет роль в активации жирорастворимых витаминов, то при поступлении в организм витаминов А и D, но при нездоровой печени, это не даст эффекта и приведет к авитаминозу витамина D, в частности к рахиту.

Суточная потребность

Строение

Витамин представлен двумя формами – эргокальциферол и холекальциферол. Химически эргокальциферол отличается от холекальциферола наличием в молекуле двойной связи между С₂₂ и С₂₃ и метильной группой при С₂₄.

Строение кальцитриола

Шарманов стр.94-102

Северин Е.С. стр. 134-136

 

Задача №15

У 4-х летнего ребенка ярко выражены явления рахита. Расстройств пищеварения не наблюдается. Ребенок много находится на солнце, прием витамина D3 проявления рахита не уменьшил. Чем можно объяснить развитие рахита у этого ребенка?

Для ответа вспомните:

1. Что такое рахит?

2. Какое значение имеет витамин Д?

3. Как образуется активная форма витамина Д?

Ответ смотрите в задаче 17

Шарманов стр.98-102

Северин Е.С. стр. 134-136

 

Задача № 16

Животному внутривенно ввели стерильный раствор сахарозы. Появится ли сахароза в моче?

Для ответа вспомните:

1. Что такое сахароза?

2. Каким превращениям в организме она подвергается?

Сахароза – это самый обычный сахар, тростниковый или свекловичный, он является дисахаридом, то есть состоит из двух моносахаридов – фруктозы и глюкозы. Попав в организм, сахароза быстро расщепляется на глюкозу и фруктозу. Фруктоза – самый сладкий из сахаров, в полтора раза слаще сахарозы и в три раза слаще глюкозы, добавлять ее выгоднее. Однако усваивается фруктоза совершенно иначе, чем глюкоза, которая является универсальным источником энергии для организма.

Глюкоза – источник энергии. описать роль глюкозы до образования АТФ.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ (глюкоза) + C₆H₁₂O₆ (фруктоза).

Шарманов стр.303-305

+

Северин Е.С. стр. 299

Задача №17

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?

Можно предположить дисахаридоз, вызванный отсутствием сахаразы. Возможной причиной перечисленных симптомов также может быть наследственная непереносимость фруктозы (дефект альдолазы фруктозо-1-фосфата) – фруктоземия.

В кондитерских изделиях, в сладком чае имеется сахароза – дисахарид, состоящий из фруктозы и глюкозы. В молоке же содержится лактоза - молочный сахар, дисахарид, состоит из галактозы и глюкозы. В задаче если молоко не вызывает отрицательных реакций, то значит нет непереносимости, а значит имеется лактаза фермент, расщепляющий лактозу.

Сахароза – это самый обычный сахар, тростниковый или свекловичный, он является дисахаридом, то есть состоит из двух моносахаридов – фруктозы и глюкозы. Попав в организм, сахароза быстро расщепляется на глюкозу и фруктозу.

Гидролиз сахарозы

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ (глюкоза) + C₆H₁₂O₆ (фруктоза).

Гидролиз лактозы (молочного сахара)

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ (глюкоза) + C₆H₁₂O₆ (галактоза).

Энзимопатии – это группа заболеваний, которые вызваны различными дефектами ферментов. Бывают наследственные и приобретенные энзимопатии.

Наследственная непереносимость фруктозы, возникающая при генетически обусловленном дефекте фруктозо-1-фосфатальдолазы, не проявляется, пока ребёнок питается грудным молоком, т.е. пока пища не содержит фруктозы. Симптомы возникают, когда в рацион добавляют фрукты, соки, сахарозу. Рвота, боли в животе, диарея, гипогликемия и даже кома и судороги возникают через 30 мин после приёма пищи, содержащей фруктозу. У маленьких детей и подростков, продолжающих принимать фруктозу, развиваются хронические нарушения функций печени и почек. Непереносимость фруктозы - достаточно частая аутосомно-рецессивная форма патологии.

Таблица. Нарушения метаболизма фруктозы

Неактивный фермент	Блокируемая реакция	Локализация фермента	Клинические проявления и лабораторные данные
Фруктокиназа	Фруктоза + АТФ → Фруктозе-1-фосфат + АДФ	Печень Почки Энтероциты	Фруктоземия, фруктозурия
Фруктозе-1-фосфатальдолаза	Фруктозе-1-фосфат → Дигидроксиацетон-3 -фосфат + Глицеральдегид	Печень	Рвота, боли в животе, диарея, гипогликемия, Гипофосфатемия, фруктоземия, гиперурикемия, хроническая недостаточность функций печени, почек.

Шарманов стр.303-305, 307-309

+

Задача № 18

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?

В молоке содержится лактоза - молочный сахар, дисахарид. Простокваша — кисломолочный продукт, образующийся из молока в результате молочнокислого брожения. В основе приготовления простокваши лежит сквашивание молока на чистых культурах молочнокислых бактерий. Отличается высокой усваиваемостью, энергетической ценностью, благотворно воздействует на кишечник.

Молочнокислое брожение – процесс анаэробного окисления углеводов, конечным продуктом при котором выступает молочная кислота. Название получило по характеру продукта – молочной кислоте. Для молочнокислых бактерий является основным путём катаболизма углеводов и основным источником энергии в виде АТФ. Также молочнокислое брожение происходит в тканях животных в отсутствие кислорода при больших нагрузках. Белки молока являются отличным источником азотистого питания для молочнокислых бактерий, которые расщепляют молочный сахар, превращая его в молочную кислоту, повышают кислотность среды, и молоко свёртывается, образуя плотный однородный сгусток.

Идет согласно следующему уравнению С₁₂H₂₂О₁₁ (молочный сахар) + H₂O = 4С₃Н₆О₃ (молочная кислота)

Шарманов стр.303-305

+

Северин Е.С. стр. 299

Задача № 19

Больной страдает от судорог в мышцах при напряженной физической работе, но в остальном чувствует себя здоровым. Биопсия мышечной ткани выявила, что концентрация гликогена в мышцах этого больного гораздо выше нормы. Почему накапливается гликоген? Ваши рекомендации такому человеку.

Для ответа:

1. Напишите схему обмена гликогена.

2. Укажите, какой из процессов обмена гликогена нарушен у данного больного?

3. Что такое энзимопатии?

У больного мышечная форма гликогеноза (возможна болезнь Мак-Ардла). Рекомендации: режим работы и отдыха, избегать напряженной физической работы; прием пищи частый, небольшими порциями.

Гликогенозы – это группа достаточно редких наследственных заболеваний, связанных с дефектами различных ферментов, необходимых для синтеза и распада гликогена. При этом происходит накопление нормального или «неправильного» гликогена в органах и тканях человека, что и вызывает клинические проявления заболевания. Преимущественное накопление гликогена может происходить в печени, мышцах, почках. Всего описано 12 форм гликогенозов, отличие которых состоит в характере ферментной недостаточности. Прогноз у каждого вида гликогеноза свой: некоторые имеют благоприятное течение, и больные доживают до старости, другие – заканчиваются летально еще в детском возрасте. Заболевания относят к категории неизлечимых, специфическая терапия на данный момент отсутствует. Основная роль в лечении отводится диетотерапии с высоким содержанием углеводов. В этой статье мы поговорим обо всех известных медицине разновидностях гликогенозов, их симптомах и возможностях лечения.

Болезнь Мак-Ардла (тип V)- это исключительно мышечный гликогеноз, потому что в основе лежит изъян такого фермента, как мышечная фосфорилаза. В мышечной ткани происходит отложение нерасщепленного гликогена, из-за чего мышцы уплотняются и утолщаются, однако при этом становятся очень слабыми, быстро утомляющимися. Возникают болезненные мышечные спазмы при физической нагрузке, которые могут сопровождаться повышенной потливостью и бледностью кожных покровов, тахикардией. С мочой может выделяться мышечный белок. Все эти проявления возникают до подросткового периода и постепенно нарастают.

Энзимопатии – это группа заболеваний, которые вызваны различными дефектами ферментов. Бывают наследственные и приобретенные энзимопатии.

Шарманов стр.318-319

Северин Е.С. стр. 325-328

 

Задача № 20

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 глюконеогенеза. Активация глюконеогенеза в печени является дополнительным источником глюкозы в крови. Концентрация глюкозы в крови увеличится.

Шарманов стр.313-318

Северин Е.С. стр. 315-325

Задача № 21

Введение животным адреналина вызывает гипергликемию. Почему это не наблюдается у животных с удаленной печенью? Почему неэффективно введение лактата, пирувата и галактозы в этом случае?

Для обоснования ответа:

1. Вспомните, какова роль печени в обмене углеводов?

2. Объясните гипергликемический эффект адреналина.

Гипергликемия объясняется тем, что в печени протекают процессы, являющиеся источником глюкозы для крови (распад гликогена и глюконеогенеза), которые стимулируются адреналином. У животных, лишенных печени, эти процессы не происходят, как и процесс унификации галактозы.

Шарманов стр.315-318

Северин Е.С. стр. 320-323

Задача № 22

Описано два типа заболеваний. Для одного характерен дефект фосфорилазы мышц, для другого - печени. Назовите признаки этих заболеваний. Как изменится концентрация лактата в крови после физической нагрузки? Какова реакция больных на введение глюкагона?

Для ответа:

1. Вспомните, в каком процессе участвует фосфорилаза?

2. Напишите схему процесса. Чем различаются эти процессы в печени и мышцах?

3. В каком случае физическая нагрузка сопровождается гиперлактатемией?

4. Что такое глюкагон? Его участие в регуляции углеводного обмена.

При дефекте фосфорилазы мышц будет наблюдаться мышечная слабость. При дефекте фосфорилазы печени будут увеличены размеры этого органа, наблюдается гипогликемия. Концентрация лактата после физической нагрузки не изменится. Введение глюкагона вызовет гипергликемию за счет стимуляции глюконеогенеза.

 

Шарманов стр.310-328

Северин Е.С. стр. 310-331

Задача № 23

Один спортсмен пробежал дистанцию 100 м, а другой – 5000 м. У которого из них будет выше содержание молочной кислоты в крови и почему?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Продуктом какого процесса является молочная кислота?

2. В каких условиях происходит окисление глюкозы в мышцах у первого и второго спортсмена?

3. Чем отличается энергетический выход при этих процессах?

У спортсмена, пробежавшего 100 м, содержание молочной кислоты в крови будет выше, чем у бегуна на длинные дистанции, так как в этом случае спортсмен получает энергию за счет гликолиза, конечным продуктом которого является лактат.

Шарманов стр. 320-326

Северин Е.С. стр. 328-339

Задача № 24

При добавлении АТФ к гомогенату мышечной ткани снизилась скорость гликолиза. Концентрация глюкозо-6-фосфата и фруктозо-6-фосфата увеличилась, а концентрация всех других метаболитов при этом снизилась. Укажите фермент, активность которого снижается при добавлении АТФ.

Для ответа вспомните:

1. Что такое гликолиз?

2. Почему при добавлении АТФ увеличивается концентрация глюкозо-6-фосфата и фруктозо-6-фосфата?

3. Почему снижается концентрация остальных метаболитов?

АТФ является аллостерическим ингибитором фосфофруктокиназы – ключевого (лимитирующего) фермента гликолиза. Поэтому повышается концентрация метаболитов предшествующих реакций и снижается количество метаболитов последующих реакций.

Шарманов стр. 320-326

Северин Е.С. стр. 328-339

Задача № 25

Синтез глюкозы – это процесс, требующий затраты энергии. Рассчитайте энергетический выход окисления сахарозы до углекислого газа и воды. Сколько АТФ при этом образуется?

Для расчета вспомните:

1. Что такое сахароза?

2. Каким превращениям в организме подвергается сахароза?

3. Напишите схему превращений.

Так как сахароза – дисахарид, состоящий из молекул глюкозы и фруктозы. То распад глюкозы и фруктозы дает в два раза больше АТФ. Если при распаде глюкозы до углекислого газа и воды образуется 38 АТФ, то при распаде сахарозы в два раза больше - 38х 2= 76 молекул АТФ.

Сахароза – это самый обычный сахар, тростниковый или свекловичный, он является дисахаридом, то есть состоит из двух моносахаридов – фруктозы и глюкозы. Попав в организм, сахароза быстро расщепляется на глюкозу и фруктозу.

Написать полный катаболизм глюкозы:

Аэробный гликолиз -2АТФ

Цикл Кребса – 2 АТФ

Шарманов стр. 320-324,347-349,253-277

Северин Е.С. стр. 328-339, 279-293,358-359

Задача № 26

Сколько молекул АТФ нужно затратить на синтез 10 молекул глюкозы из пирувата?

Для расчета:

1. Вспомните, как называется процесс синтеза глюкозы?

2. Напишите схему процесса синтеза глюкозы из пирувата.

3. Какие реакции идут с участием АТФ?

В ходе этого процесса расходуются 6 моль АТФ на синтез 1 моль глюкозы из 2 моль пирувата. Четыре моль АТФ расходуются на стадии синтеза фосфоенолпирувата из оксалоацетата и ещё 2 моль АТФ на стадиях образования 1,3-бисфосфоглицерата из 3-фосфоглицерата.

Суммарный результат глюконеогенеза из пирувата выражается следующим уравнением:
2 Пируват + 4 АТФ + 2 ГТФ + 2 (NADH + Н⁺)+ 4 Н₂0 → Глюкоза + 4 АДФ + 2 ГДФ + 6 H₃PO₄ + 2 NAD⁺

А следовательно на синтез 10 молекул глюкозы из пирувата необходимо в 10 раз больше АТФ – 6 АТФх10 молекул= 60 молекул АТФ.

Шарманов стр. 328-336

Северин Е.С. стр. 339-342

Задача № 27

В эксперименте изучали превращение глюкозы в рибозо-5-фосфат окислительным путем. В качестве субстрата использовали глюкозу, меченую по 1-му атому углерода. Будет ли метка обнаруживаться в пентозе? В каком органе - печени или мышцах скорость включения метки будет выше?

Для ответа вспомните:

1. Что такое пентозофосфатный путь?

2. Какие этапы выделяют в пентозофосфатном пути?

3. Напишите схему окислительной части этого процесса.

Нет, не будет, так как меченый атом ¹⁴С был удален в составе СО₂ в результате декарбоксилирования 6-фосфоглюконовой кислоты.

Шарманов стр. 339-346

Северин Е.С. стр.352-358

Задача № 28

Часть лактата, поступающего в печень при физической работе, превращается в глюкозу (глюконеогенез), а часть - сгорает до углекислого газа и воды, чтобы обеспечить глюконеогенез энергией. Каково соотношение между этими частями лактата?

Для ответа вспомните:

1. Что такое глюконеогенез?

2. Каковы энергетические затраты глюконеогенеза?

3. Напишите схему окисления лактата до углекислого газа и воды? Сколько АТФ при этом образуется?

 

Из 7 молекул лактата 6 молекул идут в глюконеогенеза на образование 3 молекул глюкозы (18 АТФ), а 1 молекула лактата окисляется до CO₂ и Н₂О, чтобы обеспечить энергетические затраты глюконеогенеза.

Шарманов стр. 328-336

Северин Е.С. стр. 339-342

Задача № 29

Сколько молекул АТФ можно синтезировать за счет энергии окисления I молекулы глюкозы до CO₂ и Н₂О при следующих условиях:

а) функционируют все элементы дыхательной цепи; б) заблокирована НАДН-дегидрогеназа; в) разрушены митохондрии.

Для выполнения расчетов:

1. Напишите схему превращения глюкозы до углекислого газа и воды.

2. Вспомните, что такое дыхательная цепь? Её значение и локализация?

3. Укажите роль НАДН-дегидрогеназы.

а) если функционируют все; элементы дыхательной цепи - 38 АТФ; б) если заблокирована НАДН-дегидрогеназа - 8 АТФ в) если разрушены митохондрии - 2 АТФ за счет гликолиза.

Написать полный катаболизм глюкозы:

Аэробный гликолиз -2АТФ

Цикл Кребса – 2 АТФ

Шарманов стр. 320-324,347-349,253-277

Северин Е.С. стр. 328-339, 279-293,358-359

Задача № 30

В гипоэнергетическом состоянии клетка начинает использовать НАДФН в качестве источника энергии. Сколько АТФ образуется при окислении 1 молекулы глюкозо-6-фосфата до рибозо-5-фосфата в аэробных условиях?

Для ответа:

1. Назовите процесс, в котором происходит восстановление НАДФН.

2. Напишите схему окисления глюкозо-6-фосфата до рибозо-5-фосфата.

3. Укажите фермент, необходимый для передачи водорода от НАДФН в дыхательную цепь?

В результате трансгидрогеназной реакции водороды с НАДФН переходят на НАД+. Восстановленный НАДН поступае<