БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ. 1.Скорость цикла Кребса снизится, так как эти витамины входят в состав кофакторов

1.Скорость цикла Кребса снизится, так как эти витамины входят в состав кофакторов дегидрогеназ: В₁, В₂, РР входят в состав

2-оксоглутаратдегидрогеназы, РР – в состав изоцитратдегидрогеназы и малатдегидрогеназы, В₂ – в состав сукцинатдегидрогеназы.

2.Изоцитратдегидрогеназа, 2-оксоглутаратдегидрогеназа и малатдегидро-геназа (смотрите учебник или лекцию).

3.Напишите в формулах реакции цикла Кребса, укажите положение метки.

4.Продукты: сукцинат; 2 молекулы СО₂; 2 молекулы НАДН; 1 молекула АТФ (субстратное фосфорилирование). Если дегидрогеназные реакции этого этапа будут сопряжены с дыхательной цепью, то образуются ещё 6 АТФ (окислительное фосфорилирование). Таким образом, превращение цитрата в сукцинат приведет к синтезу 7 молекул АТФ.

5.НАДН образуется путем восстановления НАД+ в пиридинзависимых реакциях цикла Кребса (ИЦДГ, 2-оксоглутаратДГ, малатДГ). Образованный НАДН поступает в дыхательную цепь и НАДН-дегидрогеназой окисляется до НАД+, который далее используется выше указанными дегидрогеназами. Таким образом, если НАДН не окисляется в дыхательной цепи, цикл Кребса остановится из-за отсутствия НАД+.

6.Для ответа на вопрос напишите в формулах цикл Кребса, укажите положение метки в каждом метаболите.

7.Для ответа на вопрос подсчитайте количество НАДН и ФАДН₂, образованных на указанных участках. Окисление НАДН в дыхательной цепи сопровождается образованием 3 АТФ, а ФАДН₂ – 3 АТФ.

На участке между пируватом и 2-оксоглутаратом образуется 2 НАДН. Это приводит к образованию 6 АТФ.

На участке между изоцитратом и сукцинатом образуется 2 НАДН и 1 АТФ (субстратное фосфорилирование). Это приводит к образованию 7 АТФ.

На участке между сукцинатом и оксалоацетатом образуется 1 НАДН и 1 ФАДН₂. Это приводит к образованию 5 АТФ.

8.Более мощным ядом будет антимицин, так как он блокирует поступление водорода на участке убихинола, а значит, водород не поступает не только от ФАД-зависимых дегидрогеназ, но и от НАДН-дегидрогеназы.

9.Кокарбоксилаза входит в состав пируватдегидрогеназы и 2-оксоглутаратдегидрогеназы. Продукты пируватдегидрогеназы: ацетил-КоА, СО₂, НАДН. Продукты 2-оксоглутаратдегидрогеназы: сукцинил-КоА, СО₂, НАДН. СО₂ выделяется с выдыхаемым воздухом или используется в реакции карбоксилирования. НАДН окисляется в дыхательной цепи с образованием 3 АТФ. Ацетил-КоА и сукцинил-КоА окисляются в цикле Кребса.

10.1 – В; 2 – Б; 3 – Г; 4 – Д; 5 – А.

11.а) 3; б) 0; в) 2; г) 1.

12.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 гибель организма.

13.а) правильное утверждение;

б) правильное утверждение;

в) неправильное утверждение, зависит;

г) неправильное утверждение, влияют.

14.Гипоэнергетическое состояние – это разнообразные состояния, при которых снижается синтез АТФ.

а) гипоэнергетическое из-за недостаточности кислорода;

б) гипоэнергетическое из-за недостаточности витаминов, которые необходимы для образования кофакторов ферментов, участвующих в реакциях энергетического обмена;

в) гипоэнергетическое, так как не образуется электрохимический потенциал;

г) гиперэнергетическое.

15.1 – А; 2 – А; 3 – А; 4 – А; 5 – А; 6 – В.

16.При нормоксии окисление ацетил-КоА приводит к образованию 12 АТФ; при гипоксии образуется 1 АТФ в результате субстратного фосфорилирования в цикле Кребса.

17.Скорость окисления пирувата и глюкозы снизится из-за ингибирующего влияния НАДН и ацетил-КоА на соответствующие процессы. Биологическое значение этого явления заключается в сохранении концентрации глюкозы в крови на нормальном уровне.

18.Источниками тепловой энергии являются: 1) реакции расщепления сложных веществ (углеводов, жиров и белков) до СО₂ и Н₂О; б) работа дыхательной цепи в разобщенном режиме; в) любые окислительно-восстановительные реакции; г) расщепление АТФ. Мороз-Синий нос не смог заморозить мужика, так как он занимался физическим трудом, при котором используется АТФ на сокращение мышц. Расщепление АТФ сопровождается образованием тепла и человеку становится жарко. Кроме того, при охлаждении из окончаний симпатических нервов выделяется норадреналин, который активирует липазу в жировой ткани. В результате усиливается расщепление жира, повышается концентрация свободных жирных кислот, которые разобщают окисление и фосфорилирование в дыхательной цепи. Это тоже усиливает выделение тепла. Мороз-Багровый нос, одетый в теплую одежду, быстро замерз, так как выделение тепла у него было невысоким. Вместо того, чтобы двигаться и таким образом согреваться, он продолжал кутаться в свою одежду.

19.Пируваткарбоксилаза превращает пируват в оксалоацетат, который используется в цикле Кребса, в глюконеогенезе, в реакции переамирования аминокислот. Дефект этого фермента приведет к недостатку оксалоацетата и, следовательно, к торможению цикла Кребса, а также торможению использования пирувата, полученного из аминокислот, в ГНГ.

20.Нет, потому что два атома углерода теряются в цикле Кребса на двух стадиях декарбоксилирования (изоцитратдегидрогеназа и 2-оксоглутаратдегидрогеназа). Следовательно, накопления оксалоацетата происходить не будет.

УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН

ПЕРЕВАРИВАНИЕ УГЛЕВОДОВ. ОБМЕН ГЛИКОГЕНА

1. Активность ферментов определяется по скорости убывания субстрата или по скорости образования продукта. При острых панкреатитах и при обострении хронического воспаления поджелудочной железы повышается проницаемость клеточных мембран и происходит разрушение клеток. Внутриклеточные ферменты поджелудочной железы освобождаются в кровь, в том числе и амилаза. Её активность в сыворотке повышается. Амилаза расщепляет α-1,4-гликозидные связи. Активность данного фермента определяется по скорости убывания крахмала.

2.Сахароза, введенная животному внутривенно, появится в моче, так как она не будет использоваться клетками организма из-за отсутствия в них фермента, её метаболизирующего. Попав в ЖКТ, сахароза будет расщепляться под действием сахаразы кишечника до глюкозы и фруктозы, которые всасываются в кровь и далее потребляются клетками.

3.Можно предположить дисахаридоз, вызванный отсутствием сахаразы. При отсутствии данного фермента сахароза не расщепляется в кишечнике до моносахаридов, а подвергается сбраживанию ферментами микроорганизмов с образованием кислот и газов.

4.У больного можно предположить гликогеноз, при котором нарушен распад гликогена, но не изменен синтез. Так как мышцы не могут использовать собственный гликоген в качестве источника энергии, необходимо изменить образ жизни. Больному рекомендуется избегать напряженной кратковременной физической работы, которая совершается за счет энергии углеводов; прием пищи должен быть частым, небольшими порциями, чтобы мышца могла окислять поступившие в неё питательные вещества полностью, а не накапливать излишки в виде гликогена.

5.При недостаточности галактокиназы накапливается галактоза. При недостаточности галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы накаплива-ется галактозо-1-фосфат. Он является более токсичным.

6.Очевидно, нарушено всасывание продуктов переваривания углеводов, которые подвергаются брожению под действием кишечной микрофлоры с образованием газов и кислот.

7.1 – А; 2 – Б; 3 – Б; 4 – С.