Bilety2
.pdfБИЛЕТ 9
Представление о строении и функциях углеводной части гликолипидов и гликопротеидов. Гликолизирование белков. Примеры гликолипидов и гликопротеидов.
Строение и ф-ии гликолипидов(ГЛ). Главная форма ГЛ явл-ся гликосфинголипиды. Они содержат церамид + 1 или несколько остатков сахаров. 2 простейших соед-ия в этой группе: галактозилцерамид (гал-д) и глюкозилцерамид (глюк-д). Гал-д – главный гликосфинголипид головного мозга и нервных тканей. В его состав входят различные С24 – жк-ты. Из глюк-да образся ганглиозиды – это гликосфинголипиды + 1 или несколько мол. сиаловой к-ты Строение и ф-ии гликопротеинов. Гликопротеины – это белки, содержащие олигосахаридные (гликановые) цепи, ковалентно присоед-ые к полипептидной основе. На концах олигосахаридных цепей – N- ацетилнейраминовая к-та, присоед-ая к претерминаьным остаткам галактозы (Gal) или
N-ацетилгалактозамина (GalNAc).. Гликозилирование белков (гликопртеинов). «Процессинг олигосахаридов» разделен на 2 этапа: 1) сборка и перенос олигосахарид- пирофосфорил-долихола; 2)процессинг олисахаридной цепи. Сначала долихол фосфорилируется под действием долихолкиназой при использ. АТР в кач-ве донора фосфата→долихолфосфат. GlcNAcпирофосфорил -долихол явл. ключевым липидом, действующий в кач-ве акцептора других сахаров при сборке олигосахарид- пирофосфорил-долихола. →а) 2-ой остаток
GlcNAc присоед. К 1-ому; донор – UDPGlcNAc; б)
присоед-ся 5 остатков Man с использованием в кач-ве донора GDP-маннозы; в)присоед. 4 допол-ых остатка Man, при этом донор – P-man; г) образ-ся 3 перифер-их остатка глюкозы, донор
Dol-P-Glc.
Пируватдегидрогиназа как классический пример мультиферментного комплекса. Химизм и биологическое значение окислительного декарбоксилирования
ПВК.Окислительное декарбоксилирование ПВК.протекает под влиянием пируватдегидрогеназного комплекса. в который входит 3 ферментативнойЕ1 - тиаминдифосфатпируватдегидрогеназа, кофермент ТДФ,Е2 - дигидролипоилацетилтрансфераза (коферменты - липолиевая кислота. HS-КоА)Е3 - дигидролипоилдегидрогеназа (коферменты - НАД и ФАД). На 1ой стадии ПВК декарбоксилируется под действием Е1-ТПФ. На 2ой стадии оксиэтильная гр. комплекса Е1-ТПФ - СНОН-СН3 окисляется с образованием ацетильной гр., которая переносится на липолиевую к-ту (на ее амид), связ. с Е2. Затем. на 3ей стадии ацетильная группа переносится на коэнзимКоА с образованием конечного продукта - ацетилКоА. уч. в ЦТК. На 4ой стадии регенерируется полная форма липоамида из восст. комплекса Е2. При участии Е3 переносятся атомы водорода от восст. сульфгидридных гр. дигидролипоамида на ФАД. На 5ой стадии ФАДН2 передает водород на НАД с обр-м НАДН(Н).
Классификация липидов и их биологическая роль в жизнедеятельности клетки. Метаболизм липопротеинов, транспорт липидов между органами и тканями.
Липиды - в-ва, обл. общ. физич. св-вом - гидрофоб. Осн. массу составляют жиры - триацилглицеролы, служ. ф. депонир. энергии. Жиры расп. преимущ. в п/кожной жир. тк. и вып. также ф-ции теплоизоляционной и мех. защ. Фосфолипиды - кл. липидов, псод. ост. фосф. к- ты, прид. им св-ва амфифильности. Фосфолипиды форм. бислойную струк. мембран, в к-ую погружены белки. Кл. окружённые мембранами, отл. по сост. и набору молекул от окр. среды, поэтому хим. пр-сы в кл. разд. и ориентированы в пр-ве, что необх. для рег. метаб. Тромбоцитактивирующий фактор -
фосфолипид - оказ. сильное влияние на агрег. тромбоцитов. Стероиды, (холестерол и его произв.), вып. разнообр. ф-ции. Холестерол - важный комп. мембран и регулятор св-в гидрофобного слоя. Жёлч. к-ты необх. для перевар. жиров. Стер. горм. уч. в регул. энергетич., водно-солевого обм., пол. ф-ций.
Всоответствии с хим. стр. различают 3 осн. гр.: 1) жирные к-ты и продукты их ферментативного ок., простагландины и др. гидроксикислоты, 2) глицеролипиды (содержат в молекуле остаток глицерина), моно-, ди- и триглицериды и плазмалогены, гликозилдиглицериды и большво фосфолипидов 3) липиды, не сод. в молекуле остаток глицерина (за исключением соед., входящих в первую группу). сфинголипиды, стерины и воски.
Вклетках эпителия тонкой кишки из жиров, обр. в рез-те ресинтеза, а также из эфиров холестерола, жирораств. вит., поступ. с пищей, формир. липопротеиновые комплексы - хиломикроны (ХМ). ХМ далее доставляют жиры в периф. тк.
Липопротеины имеют сход. стр. - гидрофоб.ядро и гидрофил. слой на пов-ти. Гидрофил. слой обр- н белками - апопротеинами, и амфифильными молек. липидов, фосфолипидами и холестеролом. В организме синт-ся липопрот: хиломикроны (ХМ), ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП и ЛПВП. ХМ транспорт. экзогенные (пищевые жиры) из киш. в тк., ТАГ сост. до 85% массы. ХМ могут проник. через стенки кап., из кл. кишеч. они попадают в лимфат. сист. и потом через главный груд. проток вливаются в кровь вместе с лимфой. В результате действия ЛП-липазы на жиры ХМ образуются жирные кислоты и глицерол.
Витамин А, его химическое строение и роль в обмене веществ клеток. Основные пищевые источники витамина А.
Витамин А - циклич. непредельный одноатомный спирт сост. из b -иононового кольца и боковой цепи из 2 ост. изопрена с первичной спиртовой группой. С растит. пищей поступ. каротины. явл. провитаминами А, превращ. в витамин А под дейст. каротиндиоксигеназы и ретинальредуктазы в энтероцитах тонк. кишеч. В крови связ. с ретинолсвяз-м белком.
Ретинол - акт. струк. комп. клет. мембр. Ретиноевая к-та регул. рост и диффер. кл эмбриона и молодого орг.. деление и диффер. быстро делящихся тк. Она обр. в ядре кл. компл. с рецеп.. к-й стимул транскрип. генов. 11 цисретиналь вх. в сост. родопсина в кач-ве кофермента. Антиокс. ф-ция, тормоз. процесс перикисного окисления липидов. Увелич. акт-ть Т-киллеров.
В моче новорожденного было обнаружено большое количество фенилпировиноградной кислоты. Ваш комментарий.
Фенилпировиноградная олигофрения, наследственное заболевание из группы ферментопатий, в основе которого лежит аномалия аминокислотного обмена вследствие отсутствия или резкого снижения активности фермента фенилаланин-гидроксилазы. При Ф. нарушается обмен фенилаланина и вследствие этого – тирозина, триптофана и др., накапливаются промежуточные продукты обмена – фенилпировиноградная кислота и др. и возникает дефицит метаболитов, необходимых для нормального функционирования организма В частности, вероятная причина умственных расстройств – дефицит медиаторов нервной системы (адреналина, норадреналина, серотонина и др.).
БИЛЕТ 10
1. Строение рибосом прокариот и эукариот. Роль рибосом в биосинтезе белка.
Рибосо́ма — важнейший немембранный органоид жив ой клетки, состоящий из большой и малой субъединиц. Рибосомы служат для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК, или мРНК(трансляция)
Скорость оседания в ультрацентрифуге рибосом
эукариотических клеток равняется 80S (большая и малая субъединицы 60S и 40S, соответственно), бактериальных клеток (а также митохондрий и пластид ) — 70S (большая и малая субъединицы 50S и 30S, соответственно).
2. Глюконеогенез, последовательность реакций и медико-биологическое значение этого процесса.
Глюкозо-лактатный и глюкозо-аланиновый циклы. Регуляция глюконеогенеза.
Глюконеогенез - новообразование ГЛЮКОЗЫ из неуглеводных субстратов – аминокислот, глицерина, лактата, которые превращаются в ПВК или ЩУК, и реакциями, обратными гликолизу, используются для синтеза глюкозы. Но, т.к. в гликолизе 3 реакции – необратимые ( гексокиназная, фруктокиназная, пируваткиназная), то в глюконеогенезе участвуют
ферменты 3х обходных путей: |
глюконеогенеза протекают |
|
1 - 6фосфоглюкофосфатаза; 2 |
другими путями. Часть |
|
- 1,6- |
реакций глюконеогенеза |
|
дифосфофруктофосфатаза, 3 - |
происходит в |
|
пируваткарбоксилаза |
митохондриях.ПВК --> |
|
(биотинзависимая, |
оксалоацетат(пируваткарбокс |
|
катализирует |
илаза) Оксалоацетат --> |
|
образованиеЩУК) и ФЕП- |
фосфоенолпируват |
|
карбоксикиназа. Его |
(фосфоенолпируваткарбоксик |
|
основной функцией является |
иназа — ГТФ-зависимый |
|
поддержание уровня |
фермент). Далее все р-ции до |
|
глюкозы в крови в период |
фруктозо-1,6-фосфата |
|
длит. голодания и интенс. |
проходят под дейст. |
|
физич. нагрузок. Протекает в |
Гликолитич. Ферм. Фруктозо- |
|
основном в печени и менее |
1,6-бисфосфатаза и глюкозо- |
|
интенс. в корковом в-ве |
6-фосфатаза катал. |
|
почек, в слиз. об-ке кишеч. |
отщепление фосфатной гр. от |
|
Первич. субстраты |
фруктозо-1,6-бисфосфата и |
|
глюконеогенеза - лактат, ам- |
глюкозо-6-фосфата. После |
|
ты и глицерол. Лактат - |
чего свободная глюкоза |
|
продукт анаэр. гликолиза. Он |
выходит из клетки в кровь. В |
|
обр-ся при любых состояниях |
печени отношение |
|
организма в эритроцитах и |
NADH/NAD+ ниже, чем в |
|
работающих мышцах. |
сокращ. м-це, поэтому ЛДГ р- |
|
Ииспользуется в |
ция протекает в обратном |
|
глюконеогенезе постоянно. |
направлении, т.е. в сторону |
|
Глицерол высвоб. при |
образования ПВК из лактата. |
|
гидролизе жиров в жир. тк. в |
ПВК включ. в глюконеогенез, |
|
период голодания или при |
а образ-я глюкоза поступает в |
|
длит. физич. нагрузке. А/к |
кровь и поглощ. скелет. м- |
|
обр-ся в рез-те распада мыш. |
цами - "глюкозо-лактатным |
|
белков и включ. в |
циклом", или "циклом Кори" |
|
глюконеогенез при длит. |
(глюкозо-аланиновый цикл): |
|
голодании или продолжит. |
глюкоза в мышцах → пируват |
|
мыш. работе.Большинство р- |
в мышцах → аланин в |
|
ций глюконеогенеза |
мышцах → аланин в печени |
|
протекает за счёт обратимых |
→ глюкоза в печени → |
|
р-ций гликолиза и |
глюкоза в мышцах |
|
катализируется теми же |
3. Пищевые жиры и их |
|
ферментами. Однако 3 |
||
переваривание. Всасывание |
||
реакции необратимы. На |
||
продуктов переваривания. |
||
этих стадиях р-ции |
||
Нарушения переваривания и |
||
|
всасывания. Биосинтез триглицеридов, локализация этого процесса в клетке и его значение.
Липиды, поступающие с пищей, крайне гетерогенны по своему происхождению. В желудочно кишечном тракте они в значительной мере расщепляются до составляющих их мономеров: высших жирных кислот, глицерола, аминоспиртов и др. Эти продукты расщепления всасываются в кишечную стенку и из них в клетках кишечного эпители синтезируются липиды, свойственные человеку. Эти видоспецифические липиды далее поступают в лимфатическую и кровеносную системы и разносятся к различным тканеям и органам. Липиды, поступающие из кишечника во внутреннюю среду организма обычно называют экзогенными липидами.
ВСАСЫВАНИЕ конечных продуктов переваривания пищи — это физиологический процесс, свойственный живым клеткам. В результате ферментативного расщепления пищевых веществ они становятся водорастворимыми и образуют водные растворы,
которые всасываются через клетки слизистой оболочки
стенок кишечника, переходят в кровь и лимфу, разносятся ими по всему организму
ипоступают в отдельные органы и клетки, где
ииспользуются для нужд организма.
Основное место всасывания — тонкая кишка и восходящая часть ободочной кишки.
Мальабсорбция — потеря одного или многих питательных веществ, поступающих в пищеварительный тракт, обусловленная недостаточностью их всасывания в тонком кишечнике.
Биосинтез триглицеринов - синтезируются из фосфатидной кислоты, которая образуется из глицеролфосфата и 2 остатков жирных кислот (АцилКоА ). Фосфатидная кислота далее дефосфолируется в Диациглицерид, который взаимодействуя с еще одним остатком жирной кислоты, то образуется ТАГ.
В почках, а также в стенке кишечника, где активность фермента глицеролкиназы высока, глицерин фосфорилируется за счет АТФ с образованием глицерол-3- фосфата.
В жировой ткани и мышцах вследствие очень низкой активности глицеролкиназы образование глицерол-3- фосфата в основном связано с процессами гликолиза и гликогенолиза.
Большинство ферментов, участвующих в биосинтезе триглицеридов, находятся в эндоплазматическом ретикулуме, и только некоторые, например глицерол-3-фосфат- ацилтрансфераза,— в митохондриях.
4.Вит РР и В2.
Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, витамин B3)
Источники. Витамин РР широко распространён в растительных продуктах. Витамин РР может образовываться из триптофана, что снижает потребность в витамине РР при увеличении количества триптофана в пище.
Биологические функции. Коферменты НАД+ и НАДФ+
НАД+ - в составе ПДГ комплекса уч-ет в окисл декарбоксилировании альфакетоглутарата в сукцинилКоа. Уч-ет в бета-окислении ж/к до ацетилКоа. В ц Кребса. Малат-аспаратный челночный мех-зм.
НАДФ+ апоптомический распад глюкозы (до рубулозо- 5-фосфат)
Недостаточность витамина РР приводит к заболеванию "пеллагра", для которого характерны 3 основных признака: дерматит, диарея, деменция ("три Д"), Пеллагра проявляется в виде симметричного дерматита на участках кожи, доступных действию солнечных лучей, расстройств ЖКТ (диарея) и воспалительных поражений слизистых оболочек рта и языка. В далеко зашедших случаях пеллагры наблюдают расстройства ЦНС (деменция): потеря памяти, галлюцинации и бред.
Витамин В2 (рибофлавин). В
основе структуры витамина В2 лежит структура изоаллоксазина, соединённого со спиртом рибитолом.
Главные источники витамина В2 - печень, почки, яйца, молоко, дрожжи.
Биологические функции.
Коферменты ФАД и ФМН (в составе гидрогеназ катал-ют дегидрирование субстратов, восстанавливаясь до ФАДН2
ФАД – окисл декарбоксил ПВК в ацетилКоА в составе ПДГ-комплекса. Окислит декарбоксил альфакетоглутарата в сукцилинКоА(кребсс)
Бета-окисление ж/к до ацетилКоА
ФМН – уч-ет в синтезе АТФ оксил фосфолированием
Гиповитаминоз Воспаление слизистой языка (глоссит), воспаление уголков рта (кейлозис), помутнение хрусталика (катаракта).
БИЛЕТ 11
1. Строение ДНК эукариотических клеток и механизмы, лежащие в основе ее пространственной упаковки. Многообразие азотистых оснований. Функции нуклеиновых кислот в живых организмах
Каждый нуклеотид содержит 3 химически различных компонента: гетероциклическое азотистое основание, моносахарид (пентозу) и остаток фосфорной к-ты. В состав нуклеиновых кт входят азотистые основания двух типов: пуриновые - аденин (А), гуанин (G) и пиримидиновые - цитозин (С), тимин (Т) и урацил (U). представляют собой нуклеопротеины, состоящие из РНК и белков, причем 80S рибосомы эукариот содержат примерно равное их количество, а у 70S рибосом прокариот соотношение РНК и белка составляет 65% и 35% соответственно. Пентоза представлена дезоксирибозой. Пентозу соединяет с основанием N-гликозидная связь, образованная С1-атомом пентозы и N1 атомом пиримидина или N9aтомом пурина. Нуклеиновые кислоты, в мономеры которых входит дезоксирибоза, называют дезоксирибонуклеиновыми кислотами, или ДНК. В молек. ДНК - аденин (А), тимин (Т), гуанин (G) и цитозин (С). Каждая молекула ДНК упакована в отдельную хромосому. Компактизация и суперспирализация ДНК осуществляются с помощью разнообразных белков, взаимодействующих с определёнными последовательностями в структуре ДНК. Все связывающиеся с ДНК эукариотов белки можно разделить на 2 группы: гисгоновые и негистоновые белки. Комплекс белков с ядерной ДНК клеток называют хроматином. Гистоны - белки с молекулярной массой 11-21 кД, содержащие много остатков аргинина и лизина. Благодаря положительному заряду гистоны образуют ионные связи с отрицательно заряженными фосфатными группами, расположенными на внешней стороне двойной спирали ДНК. Существует 5 типов гистонов. Четыре гистона Н2А, Н2В, НЗ и Н4 образуют октамерный белковый комплекс (Н2А, Н2В, НЗ, Н4)2, который называют "нуклеосомный кор". Молекула ДНК "накручивается" на поверхность гистонового октамера, совершая 1,75 оборота. Такой комплекс гистоновых белков с ДНК служит основной структурной единицей хроматина, её называют "нуклеосома". ДНК-связ. негист. белки. К этой группе относят семейство сайт-специфических белков типа "цинковые пальцы", гомодимеры, белки высокой подвижности, ферменты репликации, транскрипции и репарации
2. Окислительное декарбоксилирование ПВК и роль этого процесса в клеточном метаболизме. Пируват как ключевой метаболит в превращениях углеводов, аминокислот и жирных кислот.
Взаимопревращение углеводов и его роль в клеточном метаболизме.
Окисление пирувата до ацетил-КоА происходит при участии ПДГ-комплекса (пируватдегидрогеназный комплекс) :3 фермента (пируватдегидрогеназа, ди-гидролипоилацетилтрансфераза, дигидролипоилдегидрогеназа) и 5 коферментов (тиамидфасфат(кофермент В6), липоевая кислота, КоА(кофермент пантотеновой к-ты), ФАД(кофермент В2) и НАД(В3).
На I стадии этого процесса пируват теряет свою карбокильную группу в результате взаимодействия с тиаминпирофосфатом (ТПФ) в составе пируватдегидрогеназы.
Метаболические превращения ПВК. ПВК под действием фермента ЛДГ в последней стадии анаэробного гликолиза превращается в лактат. При спиртовом брожении. которое набл. у плесневых грибков, дрожжеподобных организмов ПВК подвергается декарбоксилированию под действием пируватдекарбоксилазы. образуется ацетальдегид и выд. СО2. Ацетальдегид присоед. к себе водород.. отщепляемый от НАДН, восстанавливаясь при этом в этанол. При аэробном распаде глюкозы ПВК не восст. до лактата. а подвергается окислительному декарбоксилированию с обр-м ацетил-КоА. Аспарагиновая к-та переаминирования и аланин превращаются в путем пвк и оксалоацетат. серин под дейст. серинангидразы превращ. в ПВК. Цистеин окисл. с обр. цистеинсульфиновой к-ты. происх трансаминирование с а-кетоглуторатом, обр ПВК и сульфит. Осн. путь превращ. углеводов в жиры явл. путь обр. жир. к-т из ацетил-КоА. обр-ся при окислит декарбоксилировании ПВК.
3. Химическое строение гликолипидов и их биологическая роль
Гликолипиды сложные липиды, образующиеся в результате соединения липидов с углеводами (входят в состав клеточных мембран).
Гликолипиды широко представлены в тканях, особенно в нервной ткани, в частности в ткани мозга. Они локализованы преимущественно на наружной поверхности плазматической мембраны, где их углеводные компоненты входят в число других углеводов клеточной поверхности.
Гликолипиды играют существенную роль в функционировании биологических мембран. Они содержатся преимущественно в ткани мозга, но имеются также и в кровяных клетках и других тканях. Известны три основные группы гликолипидов: цереброзиды, сульфатиды и ганглиозиды.
4. Глутамат и аспартат, их химическое строение и роль в обмене веществ.
Глутаминовая кислота также является нейромедиаторной аминокислотой, одним из важных представителей класса «возбуждающих аминокислот». Связывание глутамата со специфическими рецепторами нейронов приводит к возбуждению последних.
Аспарагиновая кислота:
присутствует в организме в составе белков и в свободном виде
выполняет роль нейромедиатора в центральной нервной системе.
играет важную роль в обмене азотистых веществ
участвует в образовании пиримидиновых оснований и мочевины
Аспарагиновая кислота и аспарагин являются критически важными для роста и размножения лейкозных клеток при некоторых видахлимфолейкоза.
Фермент микробного происхождения L-аспарагиназа, нарушающий превращение аспарагиновой кислоты в аспарагин и наоборот, оказывает сильное специфическое цитостатическое действие при этих видах лейкозов.
5. В результате анализа сыворотки крови, взятой натощак, было обнаружено высокое содержание кетоновых тел. Ваш комментарий.
Кетоновые тела — группа органических соединений, являющихся промежуточными продуктами жирового, углеводного и белкового обменов.Появление повышенных количеств К. т. в крови и моче является важным диагностическим признаком, свидетельствующим о нарушении углеводного и жирового обменов (так как не образуется оксалоацетат)
Из печени К. т. поступают в кровь и с нею во все остальные органы и ткани, где они включаются в универсальный энергообразующий цикл — цикл трикарбоновых кислот, в котором окисляются до углекислоты и воды.
Кетонемию и кетонурию наблюдают при сахарном диабете, углеводном голодании, лихорадочных состояниях, общем голодании и истощении (повышен кетогенез), приеме богатой кетогенными веществами пищи (усилен кетогенез),и др.
БИЛЕТ 12
1. Тип сязей формирующих третичную и четвертичную структуры белка.
Денатурация белка и факторы, ее вызвавшие
Третичная структура — пространственное строение полипептидной цепи. Структурно состоит из элементов вторичной структуры, стабилизированных различными типами взаимодействий, в которых гидрофобные взаимодействия играют важнейшую роль.
Четвертичная структура – когда несколько молекул белка, имеющих третичную структуру, взаимодействуют друг с другом через радикалы аминокислот. В результате формируется молекула в виде шара (глобулярные белки) или нити (фибриллярные белки).
Белки, которые обладают ферментативной активностью, чаще всего являются глобулярными. Структурные белки, например белки, входящие в состав волос или мышц, являются фибриллярными.
Денатурацию вызывают химические факторы ( повышение температуры, давления, механическое воздействие, УЗ, ионизирующее излучение), химические факторы ( кислоты, щелочи, органические растворители - спирт, фенол; соли тяжёлых металлов).
2. Роль инсулина и глюкагона в регуляции энергетического метаболизма при нормальном питании и при голодании. Изменения гормонального статуса и метаболизма при сахарном диабете. Наследственные нарушения обмена
дисахаридов и их проявления.
Инсулин и глюкагон играют главную роль в регуляции метаболизма при смене абсорбтивного и постабсорбтивного периодов и при голодании.
Абсорбтивный период характеризуется временным повышением концентрации глюкозы, аминокислот и жиров в плазме крови. Клетки поджелудочной железы отвечают на это повышение усилением секреции инсулина и снижением секреции глюкагона. Увеличение отношения инсулин/глюкагон вызывает ускорение использования метаболитов для запасания энергоносителей: происходит синтез гликогена, жиров и белков. Режим запасания включается после приёма пищи и сменяется режимом мобилизации запасов после