Распростанность и биологическая роль пентозофосфатного пути окисления углеводов
Билет 1
1. Цикл трикарбоновых кислот-цикл Кребса – общий конечный путь окисления ацетильных групп (в виде ацетил-КоА), в которые превращается в процессе катаболизма большая часть органических молекул, играющих роль «клеточноготоплива»
Для непрерывной работы цикла необходимо постоянное поступление в систему ацетил-КоА, а коферменты (НАД+ и ФАД), перешедшие в восстановленное состояние, должны снова и снова окисляться. Образовавшийся ФАДН2 прочно связан с СДГ, поэтому он передает атомыводорода через KoQ, а 3 пары атомов водорода переносятся НАДН в дыхательную цепь.
2. Реакция окисления янтарной кислоты
3.Переваривание крахмала начинается уже в ротовой полости: в слюне содержится фермент амилаза (α~1,4 – гликозидаза) , расщепляющая α~1,4 гликозидные связи. Поскольку пища в ротовой полости пребывает недолго, то крахмал здесь переваривается лишь частично. Пища смеш-ся со слюной и попадает в желудок. В желудке действие альфа-амилзы прекращается, т.к. желуочное содержимое имеет резко кислую реакцию. Но в более глубоких слоях пищевого комка действие амилазы продолжается. Наиболее важная фаза распада крхмала протекает в ДпК под действием альфа-амилазы поджелудочного сока. Здесь рН возрастает приблизительно до нейтральных значений, при этих условиях а-амилаза панкреатического сока обладает почти максимальной активностью. Расщепление крахмала и гликогена происходит за счет 3х ферментов:
|
|
|
Альфа-амилазы, амино-1,6-глюкозидазы, олиго-1.6-глюкзидаза
В конце Ув пищи раскладывются на составляющие их моноосаахариды, которые всасывются кишечной стенкй и попадают в кровь
Реакции цикла Кребса
В первой реакции, катализируемой ферментом цитратсинтазой, ацетил-КоА конденсируется с оксалоацетатом. В результате образуется лимонная кислота:
Катализирует эти обратимые реакции гидратации-дегидратации фермент аконитат-гидратаза:
В третьей реакции, в присутствии НАД-зависимой изоцитратдегидрогеназы:
В четвертой реакции происходит окислительное декарбоксилированиеα-кетоглутаровой кислоты до сукцинил-КоА.
Пятая реакция катализируется ферментом сукцинил-КоА-синтетазой.
В шестой реакции Окисление сукцината катализируется сукцинатдегидрогеназой,
В седьмой реакции под влиянием фермента фумаратгидратазы.
Наконец, в восьмой реакции под влиянием митохондриальной НАД-зависимой малатдегидрогеназы
1НАДН=2,5АТФ (обр-сь 3шт)
2,5*3= 7,5+1+1,5=10АТФ (всего)
ФАДН=1,5 АТФ
ГТФ=1АТФ
Нормальное содержание глюкозы в крови натощак 3,3-5,5 ммоль/л
Билет 2.
1. Сахарный диабет бывает двух типов. Это два совершенно разных заболевания, но в обоих случаях причиной является недостаточное содержание инсулина: повышается уровень глюкозы в крови - гипергилемия, в моче – глюкозурия.
Причины возникновения:
|
|
|
1.Генетическая предрасположенность
2.Ожирение и неправильное питание
3. Стрессовые ситуации
4. Аутоимунные заболевания
2.Активация глюкозы.
Ферменты: Гексокиназа, Глюкокиназа.
3. При анаэробном гликолизе образуется 2 молекулы АТФ. сколько потребляется? Напишите реакции. Укажите ферменты.
Суммарная реакция: С6Н12О6 + 2АДФ + 2ФН –> 2СН3СН(ОН)СООН + 2АТФ + 2Н2О.
1)
2) фермент: Глюкозо-6-фосфат-изомераза
3) фермент: 6-Фосфофруктокиназа
4) Фермент: Альдолаза
5) Фермент: Триозофосфатизомераза
6) Фермент: Глицеральдегид-фосфатдегидрогеназа
7) Фермент: фосфоглицераткиназа
8) Фермент: Фосфоглицеромутаза
9) Фермент: Енолаза
10) Фермент: Пируваткиназа(Для действия пируваткиназы необходимы ионы Mg2+ )
11) Фермент: Лактатдегидрогеназа
4АТФ – 2АТФ = 2АТФ в анаэробном гликолизе.
4.Процесс происходит в матриксе митохондрий. В последнюю реакции коферментом является биотин, а также выполняет коферментную функцию активации СО2.
3 фермента: пируватдегидрогеназа, дигидролипоилацетилтрансфераза, дигидролипоилдегидрогеназа.
|
|
|
5 коферментов: ТПФ, амидлипоевой кислоты, КоА, НАД и ФАД
Суммарная реакция: Пируват + НАД+ + HS-KoA–> Ацетил-КоА + НАДН + Н+ + СO2.
5.Гипогликемия – патологическое состояние характирезующееся низким уровнем глюкозы в крови. Связана с понижением функции всех эндокринных желез, повышение функций которых приводит к гипергликипии.
Всем органам для работы нужна энергия получаемая при расщеплении сахара. А больше всего гловному мозгу. Поэтому, даже кратковременное голодание клеток головного мозга (несколько минут) может нарушить весь процесс жизнедеятельности. Если уровень глюкозы в крови больного падает ниже нормы, либо происходит его резкое снижение, - нейроны начинают "голодать". В это время человек не способен ни отчетливо мыслить, ни адекватно контролировать свои действия. Если в это время не принять меры по стабилизации и повышению уровня сахара в крови, у больного развивается гипогликемическая кома с потерей сознания.
Билет 3
1.При окислительномдекарбоксилировании альфа-кетоглутарата участвует альфа-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс. Он состоит из трех ферментов:
* Альфа-кетоглутаратдекарбоксилаза
|
|
|
*дигидролипоилтранссукцинилаза
*дигидролипоилдегидрогеназа
2.Окисление 6-фосфоглюконолактона в 6-фосфоглюконовую кислоту
3.Гликоген до глюкозыпо двум путям: фосфолиз и гидролиз
4.пути превращения глюкозы-6-фосфат в клетке 
5.В мышечной ткани инсулин усиливает проницаемость мембран клеток для глюкозы и калия (калиево-водородно-гликозный транспорт), усиливает синтез гликогена как запасного вещества.
В мышечной ткани усиливается распад белка, в ходе которого высвобождаются аминокислоты, которые транспортируются в печень и являются источником для синтеза глюкозы в ходе глюконеогенеза – компенсаторный процесс. Направленный на устранение недостатка глюкозы в клетках, но усугубляющий состояние гипергликемии.
Билет 4
1.Первичным сигналом для секреции синтеза инсулином глюкагона является изменение уровня глюкозы в крови.
Инсулин- белковый гормон синтезируется и секретируется в кровь р- клетками поджелудочной железы. Они чувствительны к изменениям содержания глюкозы в крови и секретируют инсулин в ответ на повышение ее содержания после приема пищи. Транспортный белок (ГЛЮТ-2), обеспечивающий поступление глюкозы в бета-клетки, Отличается низким сродством к ней, следовательно этот белок транспортирует глюкозу в клетку поджелудочной железы лишь после того, как ее содержание в крови будет выше нормального уровня(более 5,5 ммоль/л)
Глюкагон - "гормон голода", вырабатываемый α-клетками поджелудочной железы в ответ на снижение уровня глюкозы в крови. По химической природе глюкагон - пептид.
Адреналин выделяется из клеток мозгового вещества надпочечников в ответ на сишалы нервной системы, идущие из мозга при возникновении экстремальных ситуаций (например, бегство или борьба), требующих внезапной мышечной деятельности. Адреналин является сигналом "тревоги". Он должен мгновенно обеспечить мышцы и мозг источником энергии.
2.Реакция окисления изолимонной кислоты
3.Реакция дегидрирования
4. Расщепление углеводов начинается уже в ротовой полости под действием фермента слюны- амилазы. Затем пища, смоченная слюной, попадает в желудок.
Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих сложные углеводы. В желудке действие альфа-амилазы прекращается из-за рН – кислая реакция. Но однако в более глубоких слоях пищевого комка все же идет действие альфа-амилазы. Наиболее важная фаза распада углеводов происходит в ДПК под действием альфа-амилазы поджелудочного сока. Здесь рН возрастает до нейтральности и активность альфа-амилазы поджелудочного сока максимальна. Этот фермент завершает превращение углеводов начатое амилазой слюны.
Гликоген – главная форма запасания углеводов у животных и человека. Накапливается гликоген главным образом в печени (до 6% от массы печени) и в скелетных мышцах, где его содержание редко превышает 1%. Запасы гликогена в скелетных мышцах ввиду значительно большей массы последних превышают его запасы в печени.
5. Дыхательная цепь – это совокупность red-ox реакций в результате которых Н2 и электроны переносятся на О2 с выделением Н2О и энергии. В результате окислительных реакций в цикле Кребса, катализируемых дегидрогеназами, протоны и электроны переходят от органических субстратов на кофакторы НАД и ФАД, восстанавливая их в НАДН иФАДН2. Молекулы НАДН и ФАДН2, образуемые в реакциях окисления углеводов, жирных кислот, спиртов и АК, далее поступают в митохондрии, где ферментами дыхательной цепи осуществляется процесс окислительного фосфорилирования.
Дыхательная цепь является частью процесса окислительного фосфорилирования. Компоненты дыхательной цепи катализируют перенос электронов от НАДН + Н+ или восстановленногоубихинона (QH2) на молекулярный кислород. Большая часть выделяющейся при этом энергии используется для создания градиента протонов и, наконец, для образования АТФ с помощью АТФ-синтазы.
БИЛЕТ 5
Распростанность и биологическая роль пентозофосфатного пути окисления углеводов.
Пентозофосфатный путь представляет собой прямое окисление глюкозы и протекает в цитоплазме клеток. Наибольшая активность ферментов пентозофосфатного пути обнаружена в клетках печени, жировой ткани, коры надпочечников, молочной железы в период лактации, зрелых эритроцитах. Низкий уровень этого процесса выявлен в скелетных и сердечной мышцах, мозге, щитовидной железе, легких.
Пентозофосфатный путь, называемый также гексомонофосфатным шунтом, служит альтернативным путем окисления глюкозо-6-фосфата. Состоит из 2х фаз: окислительной и неокислительной. В окислительной глюкозо-6-фосфат необратимо окисляеттся в пентозу – ребулозо-5-фосфат, и образует восстановленный NADPH. В неокислительной фазе ребулозо-5-фосфат обратимо превращается в ребозо-5-фосфат и метаболиты гликолиза.
Суммарное уровнение : 3 Глюкозо-6-фосфат + 6 NADPH+ = 3CO3 + 6 (NADPH + H+) + 2 Фруктозо-6-фосфат + Глицеральдегид-3-фосфат.
Пентозофосфатный путь называют также апотомическим путём, так как в его реакциях происходит укорочение углеродной цепи гексозы на один атом, который включается в молекулу СО2.
Пентозофосфатный путь выполняет в организме две важнейшие метаболические функции:
• он является главным источником НАДФН для синтеза жирных кислот, холестерола, стероидных гормонов, микросомального окисления; в эритроцитах НАДФН используется для восстановления глутатиона – вещества, препятствующего пероксидному гемолизу;
• он является главным источником пентоз для синтеза нуклеотидов, нуклеиновых кислот, коферментов (АТФ, НАД, НАДФ, КоА-SН и др.).
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1389; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!