Вопросы по домашнему заданию:
1) Опишите основные принципы антиоксидантного действия таурина, карнозина и ферритина;
2) Роль печени в углеводном обмене;
3) Особенности метаболизма углеводов в мозговой ткани.
Задачи:
Задание 1:
Рассчитайте энергетический эффект (в молях АТФ):
а) анаэробного окисления 5 молекул глюкозы в результате гликолиза;
б) окислительного декарбоксилирования 10 молекул пирувата;
в) полного окисления 3 молекул ацетил-КоА в ЦТК;
г) полного (аэробного) окисления 2 молекул глюкозы в дихотомическом пути.
Алгоритм решения:
а) необходимо рассмотреть 10 стадий гликолиза на предмет образования или расхода АТФ.
Есть 2 способа образования АТФ: субстратное и окислительное фосфорилирование.
В анаэробных процессах возможно только субстратное фосфорилирование.
По условию задачи баланс ведем на 5 моль глюкозы.
Решение:
1 стадия – минус 5 АТФ;
2 стадия – ничего;
3 стадия – минус 5 АТФ;
4 стадия – ничего;
5 стадия – ничего;
6 стадия – ничего;
7 стадия – плюс 10 АТФ;
8 стадия – ничего;
9 стадия – ничего;
10 стадия – плюс 10 АТФ.
Итого: энергетический эффект 10 АТФ.
б) Если в задаче нет указаний на анаэробность процесса, то по умолчанию, считаем его аэробным.
В аэробных процессах необходимо учитывать еще и стадии с участием НАД и ФАД, т.к. в дыхательной цепи из восстановленной формы НАД синтезируется 3 АТФ, а из ФАД – 2 АТФ.
По условию задачи баланс надо провести на 10 молекул пирувата => 10 НАДН в дыхательной цепи дают энергетический эффект в 30 АТФ.
в) необходимо рассмотреть 8 стадий ЦТК в балансе на 3 молекулы ацетил-КоА:
1ст – ничего;
2ст – ничего;
3 ст – 3 НАДН в ДЦ → +9 АТФ;
4 ст – 3 НАДН в ДЦ → +9 АТФ;
5 ст - + 3 АТФ (т.к. по энергии ГТФ ≈ АТФ);
6 ст - 3 ФАДН2 в ДЦ → +6 АТФ;
7 ст – ничего;
8 ст - 3 НАДН в ДЦ → +9 АТФ.
Итого энергетический эффект 36 АТФ.
г) Дихотомический путь окисления глюкозы включает в себя последовательно гликолиз, окислительное декарбоксилирование пирувата и ЦТК.
По условию задачи баланс ведется на 2 моль глюкозы.
Решите самостоятельно.
Задание 2:
Какая масса лимонной кислоты необходима для образования 6 молекул АТФ при условии ее полного окисления в ЦТК?
Алгоритм решения:
Рассматриваются не все стадии ЦТК, а те, с которых в цикл Кребса вступает лимонная кислота, т.о. найдем сколько АТФ получается из 1 моля лимонной кислоты.
Составим пропорцию на 6 моль АТФ, найдем количество вещества лимонной кислоты, а зная молекулярную массу, вычислим и ее массу.
Задание 3:
Разложение спазмолитина в растворе является реакцией первого порядка с энергией активации 75 кДж/моль. Период полупревращения при 20°С равен 103 часа. Рассчитайте время, за которое разложится 25% спазмолитина при 37°С.
Алгоритм решения:
Найти константу скорости при 20°С (см.семинар «Метаболизм углеводов»).
Константу скорости для второй температуры найдем по уравнению Аррениуса для двух температур:
Рассчитать время, за которое разложится 25% спазмолитина при 37°С (см.семинар «Метаболизм углеводов»).
Задание 4:
Периоды превращения денатурации некоторого вируса равны: при 30°С 5 ч, при 37°С 1,76*10-2 ч. Денатурация описывается кинетическим уравнением первого порядка. Вычислите энергию активации процесса.
Задание 5:
Оцените, во сколько раз возрастает скорость реакции разложения угольной кислоты при 310 К, если в присутствии карбоангидразы Еа = 49 кДж/моль, а без катализатора Еа = 86 кДж/моль.
Алгоритм решения:
Выражение уравнения Аррениуса для двух энергий активации
