Задача 26.

Отмечено, что у некоторых больных с хроническими заболеваниями почек развивается остеомаляция. Объясните механизм возникновения так называемого ренального рахита. Эффективно ли в этом случае назначение препаратов витамина D?

Ответ: В основе ренального рахита лежит снижение способности вырабатывать активную форму витамина Д₃ – 1,25-диоксихолекальциферол [1,25(ОН)₂D₃], так как 1α-гидроксилирование протекает именно в ткани почек. Наиболее эффективным в данном случае является применение не самого холекальциферола, а его активного метаболита – [1,25(ОН)₂D₃].

Задача 27.

Ацетильный остаток, меченный ¹⁴С по обоим углеродным атомам (¹⁴СН₃¹⁴СОКоА), окисляется в цикле лимонной кислоты. Проследите судьбу радиоактивной метки. Определите, в каком соединении будет обнаруживаться ¹⁴С после первого оборота цикла. В ходе какого оборота ЦТК будет выделяться ¹⁴СО₂?

Ответ: В результате альдольной конденсации щавелевоуксусной кислоты и меченого по указанным положениям ацетила образуется лимонная кислота со следующим распределением радиоактивной метки

Углеродные атомы, имеющие происхождение из меченого ацетила, в ходе первого оборота цикла окисляться не будут, поэтому радиоактивная метка будет обнаруживаться в центральных атомах регенерированного ЩУК (НООС-¹⁴СН₂¹⁴СО-СООН). В ходе второго оборота, после конденсации ацетила и меченого ЩУК, будет образовываться лимонная кислота:

поэтому, в ходе второго оборота меченые углероды окислительному декарбоксилированию подвергаться не будут и выделится ЩУК со следующим распределением радиоактивной метки НООС-СН₂¹⁴СО-¹⁴СООН. Таким образом, ¹⁴СО₂ будет выделяться в ходе третьего оборота цикла.

Задача 28.

Бактерии, обитающие в корневых клубеньках растения гороха, потребляют свыше 20% всего АТФ, образуемого этим растением. Назовите причину, которой можно было бы объяснить, почему эти бактерии потребляют так много АТФ.

Ответ: Бактерии в корневых клубеньках находятся в симбиозе с растением: растение поставляет АТФ и восстановительные эквиваленты, а бактерии-ионы аммония, получаемые путем восстановления атмосферного азота. На это восстановление затрачивается большое количество АТФ. Поэтому эти бактерии и потребляют так много АТФ.

Задача 28.

Подсчитайте количество АТФ, которое теоретически может образоваться при окислении янтарной кислоты до щавелевоуксусной при условии, что митохондрии не разобщены.

Ответ: Окисление сукцината до оксалоацетата сопровождается восстановлением одной молекулы ФАД и одной молекулы НАД. Последующее окисление ФАДН₂ в дыхательной цепи сопряжено образованием 2 молекул АТФ (Р/О2), а окисление НАДН+H⁺ 3 молекул (Р/О3). Следовательно, энергетический выход окисления сукцината до яблочной кислоты  5 молекул АТФ.

Задача 30.

В эксперименте с изолированными митохондриями в качестве субстрата дыхания используется изоцитрат. Определите:

а) коэффициент Р/О;

б) коэффициент Р/О при одновременном присутствии в среде сукцината и амитала натрия;

в) как изменится коэффициент Р/О при добавлении к среде тиреоидных гормонов?

Ответ: Изолимонная кислота окисляется НАД-зависимой дегидрогеназой, следовательно, коэффициент Р/О будет близок к 3. В присутствии в среде амитала (производное барбитуровой кислоты) передача электронов от изоцитратдегидрогеназы будет заблокирована и дыхание будет поддерживаться за счет окисления сукцината. Сукцинатдегидрогеназа - ФАД зависимый фермент, передает электроны непосредственно на Ко Q, следовательно, коэффициент Р/О составит 2. Тиреоидные гормоны обладают свойством разобщать окисление и фосфорилирование, поэтому в их присутствии коэффициент Р/О будет снижаться (3).