Ответ к задаче №1
Изоцитратдегидрогеназа, 2-оксоглутаратдегидрогеназа, малатдегидрогеназа, так как они являются НАД+-зависимыми.
Ответ к задаче №2
Метка находится в альфа-положении (2) оксалоацетата.
Ответ к задаче №3
Интенсивность работы цикла Кребса снизится, так как восстановленный НАД является ингибитором изоцитратдегидрогеназы - ключевого фермента цикла Кребса.
Ответ к задаче №4
5 Пируват → 5 Ацетил-КоА → СО2 + Н2О + 75АТФ. В присутствии ротенона синтезируется 15АТФ. В присутствии 2,4- динитрофенола (полное разобщение) – 5 АТФ (только за счет субстратного фосфорилирования).
Ответ к задаче №5
В 1-ом случае синтезируется 6 молекул АТФ;во 2-ом - 7 молекул АТФ;в 3-ем - 5 АТФ.
Ответ к задаче №6
Более мощным ядом будет антимицин, так как он блокирует поступление водорода на участке от убихинола, а значит водород не поступает не только от ФАД-зависимых дегидрогеназ, но и от НАДН-дегидрогеназы.
Ответ к задаче №7
Потребление кислорода снизится, так как блокируется убихинолдегидрогеназа.
Ответ к задаче №8
Разобщители повышают потребление кислорода и скорость переноса электронов по дыхательной цепи, но разобщают окисление и фосфорилирование. В результате образование АТФ резко снижается, что может вызвать смерть.
Ответ к задаче №9
Для аккумуляции энергии у данных организмов используется субстратное фосфорилирование.
Ответ к задаче №10
Олигомицин блокирует протонную АТФ-синтетазу, поэтому синтеза АТФ не происходит.
Ответ к задаче №11
После того, как метиленовая синь переводит часть гемоглобина в метгемоглобин, цианиды получают возможность связываться не с цитохромом а3 клеток, а с метгемоглобином в эритроцитах, который содержит необходимое для связывания трехвалентное железо.
Ответ к задаче №12
Скорость поглощения кислорода митохондриями увеличится, так как АДФ является активатором работы дыхательной цепи.
Ответ к задаче №13
Сначала скорость поглощения кислорода увеличится, а со временем снизится, так как АДФ в ходе реакции превращается в АТФ.
Ответ к задаче №14
Малонат является конкурентным ингибитором сукцинатдегидрогеназы, поэтому работа цикла Кребса затормозится. Восстановленные коферменты не поступают в дыхательную цепь, и потребление кислорода снижается.
Ответ к задаче №15
Коэффициент фосфорилирования (Р/О) для малата равен 3, так как малатдегидрогеназа является НАД-зависимым ферментом.
Ответ к задаче №16
Коэффициент фосфорилирования (Р/О) для сукцината равен 2, так как сукцинатдегидрогеназа является ФАД-зависимым ферментом.
Ответ к задаче №17
Коэффициент фосфорилирования (Р/О) будет меньше 3, так как амитал является блокатором дыхательной цепи. Перенос электронов с изоцитрата будет заблокирован.
ТЕМА №4. УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН
Ответ к задаче №1
Появится, так как в тканях нет фермента, расщепляющего сахарозу, и она будет выведена из организма с мочой.
Ответ к задаче №2
Можно предположить дисахаридоз, вызванный отсутствием сахаразы. Возможной причиной перечисленных симптомов также может быть наследственная непереносимость фруктозы (дефект альдолазы фруктозо-1-фосфата).
Ответ к задаче №3
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.
Ответ к задаче №4.
У больного мышечная форма гликогеноза (возможна болезнь Мак-Ардла). Рекомендации: режим работы и отдыха, избегать напряженной физической работы; прием пищи частый, небольшими порциями.
Ответ к задаче №5
При недостаточности галактокиназы накапливается галактоза. При недостаточности галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы накапливается галактозо-1-фосфат. Он является более токсичным.
Ответ к задаче №6
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.
Ответ к задаче №7
Гипергликемия объясняется тем, что в печени протекают процессы, являющиеся источником глюкозы для крови (распад гликогена и ГНГ), которые стимулируются адреналином.
У животных, лишенных печени, эти процессы не происходят, как и процесс унификации галактозы.
Ответ к задаче №8
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.
Ответ к задаче №9
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.
Ответ к задаче №10
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.
Ответ к задаче №11
АТФ является аллостерическим ингибитором фосфофруктокиназы – ключевого (лимитирующего) фермента гликолиза. Поэтому повышается концентрация метаболитов предшествующих реакций и снижается количество метаболитов последующих реакций.
Ответ к задаче №12
76 молекул АТФ.
Ответ к задаче №13
60 молекул АТФ.
Ответ к задаче №14
Метка будет находиться на 5-ом атоме углерода в рибозо-5-фосфате.
Ответ к задаче №15
Нет, не будет, так как меченый атом 14С был удален в составе СО2 в результате декарбоксилирования 6-фосфоглюконовой кислоты.
Ответ к задаче №16
Гиалуроновая кислота является основным межклеточным веществом. Ее молекулы в виде геля являются своеобразным фильтром, задерживающим микробные и иные крупные частицы, попадающие в организм. Гиалуронидаза микроорганизмов разрушает гиалуроновую кислоту, что позволяет микроорганизмам проникать в кровеносное русло и межклеточное пространство.
Ответ к задаче №17
Из 7 молекул лактата 6 молекул идут в ГНГ на образование 3 молекул глюкозы (18 АТФ), а 1 молекула лактата окисляется до CO2 и Н2О, чтобы обеспечить энергетические затраты ГНГ.
Ответ к задаче №18
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.
Ответ к задаче №19
Нет, мышца не может работать в отсутствии лактатдегидрогеназы, так как этот фермент обеспечивает поступление НАД+ в 1-ую реакцию второго этапа гликолиза (гликолитическая оксидоредукция).
Ответ к задаче №20
В результате трансгидрогеназной реакции водороды с НАДФН переходят на НАД+. Восстановленный НАДН поступает в дыхательную цепь, где служит источником энергии для синтеза 3 молекул АТФ. Поскольку в окислительной стадии ПФП образуется 2 молекулы НАДФН, энергетический выход составит 6 молекул АТФ.
Ответ к задаче №21
Сахароза под действием фермента сахаразы гидролизуется до глюкозы и фруктозы.
Ответ к задаче №22
Крахмал подвергается действию ферментов поджелудочной железы α-амилазы и амило-1,6-гликозидазы.
Ответ к задаче №23
Метка окажется в молекуле глюкозы в положениях 3 и 4.
Ответ к задаче №24
При окислении лактата образуются ацетил-КоА, цитрат (в результате связывания ацетил-КоА с оксалоацетатом) и АТФ, которые активируют пируваткарбоксилазу (ключевой фермент ГНГ) и тормозят фосфофруктокиназу (ключевой фермент гликолиза).
ТЕМА №5. ЛИПИДНЫЙ ОБМЕН
Ответ к задаче №1
Да влияет, так как не будут в полной мере проявляться функции желчных кислот.
Ответ к задаче №2
Да может, если кровь взяли у пациента после еды. Это состояние называется гиперлипидемия. В этом случае кровь богата хиломикронами.
Ответ к задаче №3
Через 5 часов после еды в крови можно обнаружить липопротеины, в основном ЛПНП (60%), ЛПОНП (15%), ЛПВП (25%).
Ответ к задаче №4
За сутки синтезируется0,96г желчных кислот.
Ответ к задаче №5
Гиповитаминозы А, Д, Е, К. Q.
Ответ к задаче №6
4 АТФ. Энергия необходима для процессов активации глицерина и жирных кислот.
Ответ к задаче №7
Окисление 1 молекулы глюкозы приводит к образованию 38 АТФ, а окисление пальмитиновой кислоты – 130 АТФ.
Ответ к задаче №8
Для синтеза бутановой кислоты потребуется 1 АТФ, 2 ацетил-КоА, 2 НАДФН.
Ответ к задаче №9
2 молекулы, так как на синтез 3 молекул стеариновой кислоты требуется 24 АТФ, а при окислении 1 ацетил-коА образуется 12 АТФ.
Ответ к задаче №10
Содержание кетоновых тел может быть повышено при сахарном диабете (патологический кетоз), голодании, тяжелой мышечной работе, беременности (физиологический кетоз). Необходимо определить глюкозу в сыворотке крови.
Ответ к задаче №11
210-220 молекул АТФ (в зависимости от использования НАД- или ФАД-зависимой дегидрогеназы 3-фосфоглицерола.
Ответ к задаче №12
Окисление происходит в митохондриях. Образуется 45 АТФ.
Ответ к задаче №13
Эфиры холестерина, фосфолипиды и жиры пищи расщепляются под действием эстераз пищеварительных соков. Для всасывания продуктов переваривания требуются желчные кислоты. Всосавшиеся продукты переваривания используются в ресинтезе липидов, в том числе и триацилглицеринов. Поэтому меченая олеиновая кислота попадет не только в эфиры холестерина, но и во фракцию триацилглицеринов. Ресинтезированные липиды включаются в состав хиломикронов, а вместе с ними и метка.
Ответ к задаче №14
Это делают для того, чтобыувеличить выведение желчных кислот с фекалиями. Так как для синтеза желчных кислот используется холестерин, чем больше желчных кислот будет выведено из организма, тем больше холестерина потребуется для синтеза новых молекул этих кислот.
Ответ к задаче №15
Фосфолипиды, в состав которых входятполиненасыщенные жирные кислоты, имеют более низкую температуру плавления, что предохраняет мембраны от повреждения.
Ответ к задаче №16
Активные формы кислорода увеличивают содержание Са2+ в клетке.
Ответ к задаче №17
Нарушение синтеза приведет к повышению содержания жира в печени, т.к. жиры выводятся в составе ЛПОНП, для образования которых необходимы фосфолипиды и белки.
Ответ к задаче №18
8 молекул HS-КоА.
Ответ к задаче №19
Синтез жирных кислот происходит циклами, число которых рассчитывается по формуле N/2 – 1. Каждый цикл начинается с образования малонил-КоА. Следовательно, стадию образования малонил-КоА проходит 7 молекул ацетил-КоА.
Ответ к задаче №20
Холестерин входит в состав мицелл, образованных при участии желчных кислот.
Ответ к задаче №21
В синтезе 1 молекулы β-кетобутирата участвует 3 молекулы ацетил-КоА, но расходуется в конечном счете 2, третья же молекула ацетил-КоА может выступать в качестве регенерирующего участника. Поэтому для синтеза 100 молекул β-кетобутирата достаточно 201 молекулы ацетил-КоА.
Ответ к задаче №22
При облучении в первую очередь повреждаются клеточные мембраны. Для их восстановления требуется холестерин.
Ответ к задаче №23
Для синтеза 1 молекулы холестерина нужно 3*3*2 = 18 молекул ацетил-КоА. Это количество получается при окислении 2 молекул стеариновой кислоты.
Ответ к задаче №24
Нарушается структура лецитина, что лишает его способности образовывать бислой, который составляет основу клеточных мембран.
Ответ к задаче №25
β -окисление жирных кислот. Схему процесса напишите, используя учебник или конспект лекции.
Ответ к задаче №26
Спортсмен перед стартом испытывает стресс. Гормоны стресса активируют распад гликогена в печени и липолиз в жировой ткани.
Ответ к задаче №27
ЛХАТ входит в состав ЛПВП. Он катализирует реакцию эстерификации холестерина, что облегчает его удаление из стенки сосуда.
Ответ к задаче №28
Вследствие нарушения структуры рецепторов печени к ЛПНП происходит накопление ЛПНП в крови, что является фактором риска развития атеросклероза.
ТЕМА №6. БЕЛКОВЫЙ ОБМЕН
Ответ к задаче №1
При отсутствии соляной кислоты не происходит денатурации и набухания белков пищи, не создается оптимум рН для работы ферментов, развивается микрофлора, не активируется пепсиноген, а значит, нарушается переваривание белков.
Ответ к задаче №2
Нет, так как соляная кислота необходима для набухания и денатурации белков, активации пепсиногена, обладает бактерицидным действием, создает оптимум рН для работы ферментов, а уксусная кислота этими свойствами не обладает.
Ответ к задаче №3
Гипоацидный гастрит.
Ответ к задаче №4
Переаминирование глутамата при участии пирувата, из которого образуется аланин.
Ответ к задаче №5
Нет, так как тирозин - заменимая аминокислота, образуется в организме из фенилаланина.
Ответ к задаче №6
Увеличится активность АЛТ, так как это фермент имеет специфическую локализацию в печени.
Ответ к задаче №7
15 АТФ. Так как существует специфический фермент серин-γ-лиаза, катализирующая дезаминирование серина и превращение его в пируват, а пируват, окисляясь до углекислого газа и воды, дает 15 АТФ.
Ответ к задаче №8
Инфаркт миокарда. Дополнительно можно определить активность креатинкиназы и изофермента ЛДГ1.
Ответ к задаче №9
Алкаптонурия. Накапливается гомогентизиновая кислота, которая переходит в алкаптон - пигмент черного цвета.
Ответ к задаче №10
Наследственное нарушение обмена аминокислоты тирозина. Нет тирозиназы - не образуется ДОФА, ДОФА-хинол и меланин.
Ответ к задаче №11
Наследственное заболевание алкаптонурия - нет фермента гомогентизинатоксидазы.
Ответ к задаче №12
Замена не физиологична, так как аминокислотный состав белков различен.
Ответ к задаче №13
Аланин и оксалоацетат переаминируются при участии витамина В6 в пируват и аспартат.
Ответ к задаче №14
Аланин переаминируется при участии витамина В6 с образованием пирувата, который под действием дактатдегидрогеназы превращается в лактат. При этом происходит окисление НАДН до НАД+.
Ответ к задаче №15
Окисление аланина – 15 АТФ; окисление лактата – 18 АТФ.
Выгоднее окислять лактат.
Ответ к задаче №16
Метионин - универсальный донор метильных групп. Участвует в превращении этаноламина в холин, а он участвует в синтезе сложных фосфолипидов, из которых построены биологические мембраны.
Ответ к задаче №17
Витамин С требуется для превращения п-гидроксифенилпирувата в гомогентизиновую кислоту и для окисления гомогентизиновой кислоты до фумарилацетоацетата.
Ответ к задаче №18
Аргинин участвует в обезвреживании аммиака в орнитиновом цикле. Его можно частично заменить орнитином, так как из орнитина образуется аргинин.
Ответ к задаче №19
При длительном голодании происходит:
1) распад мышечных белков в самих мышцах;
2) транспорт аминокислот в печень, так как распад их идет только в печени;
3) распад аминокислот в печени и образование из них глюкозы (глюконеогенез);
4) транспорт глюкозы в жизненно важные органы – мозг и миокард.
Ответ к задаче №20
2 глутамат - 2 2 оксоглутарат - 2 оксалоацетат - 2 3-ФГА - глюкоза.
Для синтеза 1 молекулы глюкозы надо 2 молекулы глутамата. При этом теряется 4 атома углерода из 10 в виде СО2.
Ответ к задаче №21
Нет, так как в норме у детей с мочой выводится креатин, а у взрослых – креатинин.
Ответ к задаче №22
Прав врач – практикант Б. Фермент АЛТ имеет специфическую органную локализацию в печени и при разрушении клеток выходит в кровь, где его активность резко возрастает, что и наблюдается у больного.
Ответ к задаче №23
В печени идет глюконеогенез и орнитиновый цикл, метка появится в мочевине, так как для её образования требуется углекислый газ.
Ответ к задаче №24
Панкреатит. Использовать ингибиторы трипсина, соблюдать диету, принимать ферментные препараты.
Ответ к задаче №25
Инфаркт миокарда, так как коэффициент де Ритиса выше нормы. Также будет повышена активность креатинкиназы и изофермента ЛДГ1.
Ответ к задаче №26
Речь идет о мочевинообразующей функции печени. Надо посмотреть активность аргиназы или любого другого фермента, участвующего в синтезе мочевины, поскольку этот процесс органоспецифический.
Ответ к задаче №27
При вирусном гепатите нарушаются функции гепатоцитов. Синтез мочевины тормозится, что приводит к накоплению аммиака.