Задача 50.
Глутаминовая кислота в процессе окислительного дезаминирования превращается в α-кетоглутаровую. Каков энергетический эффект полного окисления 1 моля глутаминовой кислоты (в молях АТФ)?
Ответ: Принцип решения тот же, что и в задаче 1: дезаминирование глутаминовой кислоты осуществляется при участии НАД-дегидрогеназы, а образующаяся при этом α-кетоглутаровая кислота сгорает в ЦТК. Подсчитайте ее энергоотдачу и прибавьте 3 моля АТФ. Для подсчета энергоотдачи необходимо написать частные реакции ЦТК. (12 АТФ).
Задача 51.
Если инкубировать аспарагиновую кислоту, содержащую метку (14С) в альфа-положении, с тканью печени, то в составе какого соединения обнаружится метка?
Ответ: Аспарагиновая кислота может вступать в реакцию переаминирования, однако отсутствие кетокислот исключает эту возможность. Следует вспомнить роль аспарагиновой кислоты в биосинтезе мочевины и проследить судьбу углеродсодержащего остатка: найти в схеме биосинтеза мочевины конечный продукт орнитинового цикла, углеродный скелет которого принадлежит аспарагиновой кислоте, – он и будет содержать метку.
Задача 52.
В каких соединениях обнаружится радиоактивная метка, принадлежащая атому углерода в углекислоте (Н2СО3), если ее инкубировали с печеночной тканью, осуществляющей тканевое дыхание?
Ответ: СО2 утилизируется печеночной тканью главным образом для синтеза мочевины через карбамоилфосфат. Проследите судьбу этого атома углерода в орнитиновом цикле и назовите все продукты, в состав которых последовательно войдет метка (последний из них - мочевина).
Задача 53.
Нормальные клетки Е. coli синтезируют все аминокислоты, но некоторым ауксотрофным мутантам, не способным к синтезу определенных аминокислот, для оптимального роста необходимо вводить эти аминокислоты в питательную среду. Аминокислоты нужны не только для синтеза белков; некоторые из них требуются для биосинтеза других азотсодержащих клеточных компонентов. Допустим, у нас имеются три ауксотрофных мутанта, лишенных способности синтезировать одну из трех аминокислот-глицин, глутамин или аспартат. Синтез каких азотсодержащих продуктов (помимо белков) будет нарушен у каждого из этих мутантов?
Ответ: Бактериальные мутанты, которые не способны синтезировать глицин, аспарагиновую или глутаминовую кислоты, обычно требуют добавки пуринов аденина и гуанина. Кроме того, для ауксотрофов по аспартату и глутамату необходимо, чтобы в среде содержались уридин и цитозин, а для ауксотрофов по Gly дополнительные пиримидины не нужны.
Задача 54.
Аминокислота метионин используется как лекарственный препарат с липотропным эффектом (удаляет из печени избыток жира) при жировом гипотозе, токсических поражениях печени, хроническом алкоголизме. Введение метионина при атеросклерозе вызывает снижение содержания в крови холестерина и повышения фосфолипидов. Объясните терапевтические эффекты метионина.
Для ответа на этот вопрос:
1 - перечислите биологические функции метионина,
2 - напишите реакцию активации метионина
3 - напишите схему участия активного метионина в синтезе сложных липидов.
Ответ: Аминокислота метионин является донором подвижной метильной группы в реакциях метилирования. Примерами реакций трансметилирования протекающих с участием метионина, являются превращение норадреналина в адреналин, гуанидинацетата в креатин, синтез мелатонина, метилирование азотных оснований нуклеотидов. Активной формой метионина (точнее его метильной группы) являются S- аденозилметионин, который образуется следующим образом:
Синтез сложных липидов (фосфолипидов) также включает реакцию метилирования с участием S- аденозилметионина:
