Тема 5. Взаимосвязь обмена углеводов и липидов.

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 20Следующая ⇒

Цель изучения темы: Уметь использовать знания об интеграции метаболизма, о взаимосвязи обмена углеводов, липидов и аминокислот для объяснения биохимических изменений протекающих в организме в постабсорбтивный период, при голодании, физической активности и нарушений возникающих при некоторых заболеваниях.

Основные вопросы темы:

1. Взаимопревращаемость основных пищевых субстратов.

2. Биохимические изменения в организме в постабсорбтивный период (изменения активности ферментов и метаболизма в печени, жировой ткани, скелетных мышцах и в мозге).

3. Биохимические изменения в организме при голодании (изменения активности ферментов и метаболизма в печени, жировой ткани, скелетных мышцах, в мозге, стадии голодания).

4. Биохимические изменения при физической активности организма.

5. Биохимические изменения в обмене углеводов, липидов и аминокислот при сахарном диабете.

6. Биохимические изменения при недостатке белка (квашиоркор).

Вопросы для самоподготовки.

1. Назовите регуляторные ферменты гликолиза.

2. Назовите метаболиты (субстраты), регулирующие активность ферментов гликолиза.

3. Назовите регуляторные пентозофосфатного пути.

4. Назовите ключевые ферменты обмена гликогена и цикла трикарбоновых кислот.

5. Назовите регуляторные ферменты окисления и синтеза жирных кислот.

6. Назовите метаболиты (субстраты), регулирующие активность ферментов окисления и синтеза жирных кислот.

7. Составьте схему взаимосвязи обмена глюкозы с окислением и синтезом жирных кислот в гепатоцитах.

8. Какое влияние оказывает высокая концентрация глюкозы на синтез жирных кислот в гепатоцитах?

9. Какое влияние оказывает высокая концентрация глюкозы на окисление жирных кислот в гепатоцитах?

10. Какие ферменты участвуют в транспорте ацетил-КоА из митохондрий в цитоплазму?

11. Какой фермент участвует в транспорте ацил-КоА из цитоплазмы в митохондрии?

12. Сколько молекул АТФ необходимо для синтеза глюкозы из лактата?

13. Назовите основной процесс, который поставляет АТФ для глюконеогенеза в печени.

14. Возможен ли синтез глюкозы в условиях гипоксии? Обоснуйте свой ответ.

15. Какое влияние окажет дефект фермента карнитин-ацил-трансферазы на глюконеогенез в печени?

16. Какие составляющие триацилглицеролов (жирные кислоты и глицерол) используются для синтеза глюкозы, а какие нет? Обоснуйте свой ответ.

17. Какие жирные кислоты имеют гликогенный компонент?

18. Почему для окисления жирных кислот требуются углеводы?

19. Какое влияние оказывает алиментарная гипергликемия на липолиз в жировой ткани?

20. Какое влияние оказывает алиментарная гипергликемия на кетогенез?

21. Составьте схему взаимосвязи обмена липидов и углеводов на уровне жировой ткани.

22. Как влияет повышение уровня глюкозы в крови на концентрацию жирных кислот? Обоснуйте свой ответ.

23. Объясните, почему при ожирении необходимо ограничить углеводы в питании?

24. Какое влияние оказывает окисление жирных кислот на окисление глюкозы? Составьте схему, иллюстрирующую Ваш ответ.

25. Какое влияние оказывает окисление кетоновых тел на окисление глюкозы в клетках? Составьте схему, иллюстрирующую Ваш ответ.

26. Какое влияние на концентрацию жирных кислот и кетоновых тел в крови окажет уменьшение запасов гликогена в печени?

27. Изменится ли концентрация жирных кислот и кетоновых тел в крови при уменьшении количества гликогена в мышцах?

28. Перечислите эффекты инсулина в метаболизме углеводов и липидов.

29. Какое влияние оказывает инсулин на синтез триацилглицеролов в жировой ткани? Объясните механизм реализации этого эффекта.

30. Как повышение уровня инсулина влияет на кетогенез? Обоснуйте свой ответ.

31. Перечислите эффекты глюкагона в метаболизме углеводов и липидов.

32. Как алиментарная гипергликемия влияет на секрецию инсулина и глюкагона?

33. Как изменится концентрация инсулина и глюкагона в крови при голодании?

34. Как изменится концентрация гликогена, жирных кислот и кетоновых тел в крови при переходе организма из абсорбтивного в постабсорбтивный период? Обоснуйте свой ответ.

35. Как влияет дефицит углеводов в клетках на синтез кетоновых тел печенью?

36. Назовите регуляторный фермент синтеза холестерина.

37. Укажите метаболиты, которые регулируют его активность.

38. Какое влияние на синтез холестерина оказывает употребление большого количества углеводов?

39. Используются ли кетоновые тела для синтеза глюкозы? Обоснуйте свой ответ.

40. Как изменится концентрация жирных кислот в крови при гипогликемии?

41. Как изменится концентрация кетоновых тел в крови при гипогликемии?

42. Объясните нарушения липидного обмена, возникающие при дефекте глюкозо-6-фосфатазы.

Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля.

1. Какие пути использования ацетил-КоА преобладают в печени в период пищеварения?

2. Решите задачу. Человек получил с пищей 300 г углеводов.

1) Действие какого гормона определяет состояние обмена жиров через 2 часа после приема пищи?

2) Проследите основные этапы превращения глюкозы в жиры по данной схеме. Вместо номера в схеме поставьте букву, обозначающую соответствующее вещество из перечисленных ниже:

а) фосфатитная кислота;

б) ацетил-КоА;

в) ацил-КоА; г) пируват;

д) триацилглицерол;

е) диоксиацетонфосфат;

ж) Диацилглицерол.

CO₂

глюкоза 1___2 + nCO₂

+ nНАДФН⁺ (Н⁺)

+ nАТФ

4____3___

НАДН

НАД⁺ 5___ 2HSКоА

α -глицерофосфат Н₃РО₄

6___

Ацил-КоА

HSКоА

3. При активации биосинтеза жиров из глюкозы в жировой ткани не увеличивается активность:

a. глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы;

b. фруктозо-1, 6-дифосфатазы;

c. глицеролкиназы;

d. диоксиацетонфосфатредуктазы;

e. ацетил-КоА-карбоксилазы.

4. Напишите реакцию восстановления диоксиацетонфосфата. Как используется продукт этой реакции в печени и жировой ткани?

5. Сравните свойства жиров и гликогена как формы депонирования энергетических субстратов:

1) триацилглицеролов; 2) гликоген; 3) оба; 4) ни один.

а) запас обеспечивает организм энергией в течение суток; б) запас обеспечивает организм энергией в течение нескольких недель; в) синтез активируется под действием инсулина; г) синтез активируется при концентрации глюкозы в крови 90 мг/дл.

6. Решите задачу. Пациент А в течение нескольких дней получал гиперкалорийную диету, пациент В – гипокалорийную.

1) У какого пациента соотношение инсулин/глюкагон будет выше в течение суток?

2) У какого пациента количество фермента ацетил-КоА-карбоксилазы будет выше?

7. При гиперкалорийном питании в течение нескольких дней избыточное количество глюкозы быстрее перерабатывается в жиры, так как инсулин индуцирует синтез следующих ферментов, кроме:

1) липопротеинлипазы;

2) гормончувствительной липазы;

3) цитратлиазы;

4) глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы;

5) фосфофруктокиназы.

Тема 6. Метаболизм пуриновых и пиримидиновых оснований.

Цель изучения темы: после изучения данной темы студент должен знать роль пуриновых и пиримидиновых оснований в клетке, уметь применять знания о путях метаболизма пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов при последующем изучении медицинской генетики, наследственных болезней.

Основные вопросы темы.

1. Синтез пуриновых нуклеотидов.

2. Синтез пиримидиновых нуклеотидов.

3. Распад пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов.

4. Нарушение обмена пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов.

Вопросы для самоподготовки.

1. Назовите азотистые основания, входящие в состав нуклеотидов.

2. Назовите пентозы, входящие в состав нуклеотидов.

3. Дайте определение нуклеозиду. Приведите структурную формулу аденозина.

4. Дайте определение нуклеотиду. Приведите структурную формулу гуанозин-5-фосфата.

5. Биологическое значение нуклеотидов.

6. Назовите соединения, являющиеся предшественниками в биосинтезе нуклеотидов.

7. Значение глицина в синтезе пуринового кольца.

8. Значение аспартата в синтезе пуринового кольца.

9. Значение глутамина в синтезе пуринового кольца.

10. Значение тетрагидрофолиевой кислоты в синтезе пуринового кольца.

11. Нарисуйте схему, иллюстрирующую происхождение атомов пуринового кольца.

12. Какие соединения являются источниками для синтеза шестичленного цикла в пурине?

13. Как используются в клетке продукты гидролитического расщепления нуклеиновых кислот и нуклеотидов.

14. Назовите ферменты, участвующие в синтезе нуклеотидов из готовых остатков гидролитического расщепления нуклеиновых кислот и нуклеотидов.

15. Как и чем регулируется синтез пуриновых нуклеотидов?

16. Нарисуйте схему регуляции биосинтеза пуринов.

17. Назовите соединения, являющиеся предшественниками в синтезе пиримидинового кольца.

18. В какой части клетки образуется карбамоил-фосфат?

19. Какое соединение служит донором азота в синтезе карбамоилфосфата?

20. Нарисуйте схему, иллюстрирующую происхождение атомов азота и углерода в ядре пиримидина.

21. Нарисуйте схему, иллюстрирующую биосинтез пиримидиннуклеотидов.

22. Как происходит синтез дезоксирибонуклеотидов?

23. Назовите процесс, являющийся общим для синтеза НАД, ФАД и КоА.

24. Назовите ферменты, расщепляющие нуклеотиды до нуклеозидов.

25. Напишите схему метаболизма АМФ. Назовите продукты метаболизма.

26. Напишите процесс образования мочевой кислоты (в формулах).

27. Какова судьба мочевой кислоты в организме?

28. Последствия повышения содержания мочевой кислоты в сыворотке крови.

29. Биохимические принципы лечения подагры.

30. Механизм действия аллопуринола, используемого при лечении подагры.

Задачи и упражнения для самоподготовки.

1. Причины, приводящие к развитию синдрома Леша-Нехана.

2. Клинические проявления синдрома Леша-Нехана,

3. Биохимический механизм развития синдрома Леша-Нехана.

4. В клинической практике широко используется противораковый препарат-фторурацил. В клетке фторурацил превращается во фтордезоксиуридилат- мощный необратимый ингибитор симидилатсинтазы. Как Вы объясните тот факт, что фторурацил подавляет рост быстроделящихся клеток у экспериментальных животных?

5. Аминотрансферазы ингибируются аналогом глутамина - антибиотиком азосерином. Какие промежуточные соединения биосинтеза пуринов будут накапливаться в клетках, обработанных азосерином?

6. Некоторым бактериям для роста требуется п-аминобензойная кислота. Рост этих бактерий резко подавляется при добавлении к среде сульфаниламидных препаратов (например, стрептоцида). В присутствии стрептоцида в среде накапливается 51-фосфорибозил-4-карбоксамид-5-аминомидазол. Оба эти эффекта устраняются при добавлении избытка п-аминобензойной кислоты. Какова роль п-аминобензойной кислоты? Почему в присутствии стрептоцида накапливается 51-фосфорибозил-4-карбоксамид-5-аминоимидазол? Почему подавление п-аминобензойной кислоты устраняет оба эффекта?

7. В каком положении обнаруживается ¹⁴С в оротате, если выращивать клетки в присутствии небольшого количества меченого ¹⁴С - сукцината? Дайте аргументированный ответ.

Контрольные вопросы и тесты для самопроверки

Усвоения материала.

1. Дайте определение следующим понятиям: нуклеозид, нуклеотид, нуклеиновая кислота, нуклеопротеид.

2. Напишите формулу нуклеотида, встречающегося толко в молекуле РНК, назовите его.

3. Напишите формулу нуклеотида, встречающегося толко в молекуле ДНК, назовите его.

4. Напишите формулу нуклеотида, содержащего одно из минорных азотистых оснований.

5. Напишите уравнение реакций гидролитического дезаминирования аденина, назовите полученные продукты.

6. Напишите уравнение реакций гидролитического дезаминирования гуанина, назовите полученные продукты.

7. Напишите в формулах процесс окисления гипоксантина до конечных продуктов.

8. Назовите соединения, необходимые для синтеза пуриновых оснований.

9. Назовите соединения, необходимые для синтеза пиримидиновых оснований.

10. Напишите в формулах катаболизм АМФ. Назовите промежуточные и конечные продукты.

11. Приведите схему биосинтеза пуринового основания.

12. Напишите в формулах катаболизм ГМФ. Назовите промежуточные и конечные продукты.

13. Укажите соответствие:

Назовите (1) пуриновые (2) пиримидиновые основания:

1. Аденин

2. Гуанин.

3. Цитозин

4. Урацил.

5. Тимин.

14. Укажите орган, в котором преимущественно образуются пурины и пиримидины:

1. Печень.

2. Почки.

3. Мышцы.

15. Найдите ошибку:

Источником рибозы и дезоксирибозы являются продукты превращения глюкозы в:

1. Пентозофосфатном цикле.

2. Гликолизе.

3. Цикле трикарбоновых кислот.

16. Назовите соединение, схема строения которого

представлена ниже:

Остаток фосфорной кислоты

1. Нуклеоид

2. Нуклеозид

3. Нуклеопротеид

4. Нуклеиновая кислота

17. Назовите источники атомов азота для синтеза пуринового кольца:

1. Глицин.

2. Аммиак.

3. Алании.

4. Аспартат.

5. Глутамин.

18. Какие соединения являются источниками атомов углерода синтеза пуринового кольца:

1. Глицин

2. СО₂

3. Инозиновая кислота.

4. Формил – H₄ фолат.

5. Метенил – H₄ фолат.

19. Укажите номерами последовательность образования соединений в синтезе пуринов:

1. Фосфорибозилпирофосфат.

2. Инозиновая кислота.

3. Аденилат и гуанилат.

20. Назовите конечный продукт распада пуриновых оснований:

1.Ксантин.

2.Гипоксантин.

3.Мочевая кислота

21. Укажите номерами последовательность превращений при гидролизе аденина:

1. Инозин

2. Гипоксантин

3. Ксантин

4. Мочевая кислота

22. Выберите соединения, являющиеся донорами азота в синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований.

а.Формил 1. Характерно для пуринов.

б. Алании. 2. Характерно для пиримидинов

в. Аспартат.

г. Глутамин

д. Глицин

23. Назовите соединения, учавствуюшие в синтезе пиримидинового кольца:

1.Глицин.

2.СО₂

3. Аспартат.

4. Гутамин.

5.Мочевина

6. Аммиак

Укажите цифрами последовательность реакций образования оротовой кислоты.

1.СО₂

Карбамоилфосфат.

Аспартат.

N- карбамоиласпаргиновая кислота.

Дигидрооротовая кислота.

25. Найдите ошибку:

Конечным продуктом распада пиримидиновых нуклеозидов является:

1..СО₂

2. NH₃.

3. Мочевина.

4. Бета-аланин.

5. Бета- аминоизомасляная кислота.

6. Мочевая кислота.

26. Назовите правильное утверждение:

Заболевание, сопровождающееся отложением уратов в суставах, почках, называется:

1.Подагра.

2 Пеллагра.

3. Алкаптонурия.

4. Фенилкетонурия.

27. Конечным продуктом катаболизма пуринов у человека является:

1. Аллантоин.

2. Мочевина.

3. Аммиак.

4. Мочевая кислота.

5.Гипоксантин.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒