oct03002
.pdf31
2. В лев ой части страницы перепиш ите столбиком обозначения в итам инов (см . ниж е). Против каж дого справ а укаж итеего биологическую роль.
В итам ины : B1, B3 (пантотенов ая кислота), B5 (PP), B6, С, Bс (ф олиев ая кислота), Д , К .
Биологическаяроль: а– пов ы ш аетэластичностьсосудов и капилляров ;
б– источником в итам инаяв ляется х олестерин; в – в состав в итам инав х одит
2,4-диокси-3,3-дим етилм асляная |
кислота и β-аланин; г – |
участв ует в |
окислении спиртов , альдегидов , |
ам инокислот, органических |
кислот; д – |
участв уетв переносеодноуглеродны х остатков ; е– необх одим дляокисления
пиров иноградной |
кислоты до уксусной; |
ж – участв ует в |
образов ании γ- |
карбоксиглутам инов ой кислоты в состав епротром бина; з – |
в х одитв состав |
||
ам инотрансф ераз. |
|
|
|
3. И зв естно, |
что ж елчны е кислоты |
актив но в лияют на в сасы в ание |
ж иров в киш ечнике. О пиш итекартину гипов итам инозау больны х людей с наруш ением поступленияж елчи в киш ечник.
Р абота 11. К оличествен н ое определен ие пировин оградн ой кислоты в кровиколориметрическим методом (по У мбрайту)
Пиров иноградная кислота (пирув ат) яв ляется одним из центральны х м етаболитов углев одного обм ена. О на образуется в процессе распада глюкозы и гликогенав тканях , при окислении м олочной кислоты , атакж ев результате прев ращ ений ряда ам инокислот. При окислительном декарбоксилиров ании пирув атаобразуется ацетил-К оА , которы й в ступаетв
цикл К ребса. |
Пиров иноградная кислота - один из основ ны х субстратов |
глюконеогенеза. |
|
Принцип м етода. Пирув ат при в заим одейств ии с 2,4-динитроф енил- |
|
гидразином |
в кислой среде образует 2,4-динитроф енилгидразон |
пиров иноградной кислоты . Э то соединение в щ елочной среде приобретает коричнев о-красную окраску, интенсив ностькоторой прям опропорциональна содерж анию пирув ата.
Реактив ы . 1. 10 %-й раств ор трих лоруксусной кислоты (Т ХУ ). 2. 3%-й раств ор NaOH. 3. 0,1 %-й раств ор 2,4-динитроф енилгидразина(2,4-Д Н Ф Г). 4. Э талонны й раств ор, содерж ащ ий 2 м г пирув атанатрияв 100 м лH2O.
|
Ход работы . В центриф уж ную пробирку отм еряют 2 |
м л Т ХУ , |
|
добав |
ляют 0,5 м л |
кров и, в збалты в ают и остав ляют стоять 10 |
м ин. для |
осаж дения белков ; затем центриф угируют5 м ин. при 3000 g. Д алееберут2 пробирки — в перв ую в носят 0,5 м лцентриф угата (опы тная проба), в о в торую 0,5 м лH2O. В обе пробирки добав ляют по 0,5 м л3%-го NaOH, в ы держ ив ают5 м ин. при ком натной тем пературе, добав ляют0,15 м л0,1%-го
2,4-Д Н Ф Г, перем еш ив ают и пом ещ ают в |
терм остат при 37˚С на 15 м ин. |
Затем добав ляют 3,5 м л 3%-го NaOH |
и через 5 м ин. опы тную пробу |
ф отоколорим етрируютпри 440 нм в кюв етах с толщ иной слоя0,5 см , против контроля.
32
Расчет. Содерж аниепирув атав пробеопределяютпо калибров очном у граф ику, построенном у постандартны м раств орам пирув ата.
Построениекалибров очногограф ика. И з эталонногораств орапирув ата
приготав лив аюткалибров очны ераств оры |
согласнотаблице8. |
Т аблица8. |
||||||
|
|
Приготов лениекалибров очны х раств оров пирув ата |
||||||
|
|
|
||||||
|
Н ом ера |
Реактив ы , м л |
|
|
Содерж аниепирув ата |
|||
|
пробирок |
Э талонны й раств ор |
|
Н 2О |
|
м г% |
|
м км оль/л |
|
1 |
1 |
|
4 |
|
0,4 |
|
36 |
|
2 |
2 |
|
3 |
|
0,8 |
|
72 |
|
3 |
3 |
|
2 |
|
1,2 |
|
109 |
|
4 |
4 |
|
1 |
|
1,8 |
|
163 |
|
5 |
5 |
|
0 |
|
2 |
|
181 |
И з каж дой пробирки отбираютпо 0,5 м лкалибров очны х раств оров и
обрабаты в ают так |
ж е, как опы тную пробу. |
По результатам изм ерений |
построить граф ик |
зав исим ости оптической |
плотности раств оров от |
концентрации пирув ата. |
|
К линическоезначениеопределения пирув ата. Содерж аниепирув атав
кров и здоров ого челов екаколеблется от0,4 до 1,2 м г в децилитрекров и (34102 м км оль/л), ав м очеот10 до25 м г в суточном диурезе.
Н аиболее резкое пов ы ш ение концентрации пирув ата отм ечается при м ы ш ечной работе и В 1-в итам инной недостаточности. При больш их ф изических нагрузках концентрацияпирув атам ож етпов ы ш атьсядо5 м г/100
м л. К ром е того, |
пов ы ш ение содерж ания пирув ата в кров и отм ечается при |
|||||||||
парех им атозны х |
заболев аниях |
печени, |
сах арном |
диабете, |
сердечной |
|||||
деком пенсации, |
токсикозах . В |
спинном озгов ой ж идкости концентрация |
||||||||
пирув атазначительнопов ы ш аетсяпослетрав м ы |
черепа, при в оспалительны х |
|||||||||
процессах |
- м енингите, абсцессе м озга. Пов ы ш енное содерж ание пирув ата |
|||||||||
токсичнодляорганизм а. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Р абота 12. Б иологическое окислен ие. К оличествен н ое определен ие |
|||||||||
|
|
|
А Т Ф икреатин фосфата мы ш ц |
|
|
|
||||
|
Роль кислорода в м етаболизм е. О рганизм |
челов ека ф ункционирует в |
||||||||
аэробны |
х |
услов иях : 90% энергии |
он получает при |
участии |
кислорода. |
|||||
К ислород |
в ы полняет дв е в аж нейш ие ф ункции в м етаболизм е в процессе |
|||||||||
ж изнедеятельности: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
1) |
яв ляется конечны м |
акцептором |
электронов и |
протонов при |
||||||
биологическом окислении (оксидазны й путьиспользов аниякислорода); |
||||||||||
2) |
в ы полняет пластическую |
ф ункцию: |
кислород |
в страив ается в |
процессем икросом ального окисления в гидроф обны есоединения, перев одя их в гидроф ильны е(оксигеназны й путьиспользов аниякислорода).
И зв естно около 200 ф ерм ентов , использующ их м олекулярны й кислород в качеств еодного из субстратов . В сеони делятся надв аклассав
33
зав исим ости оттого, в ключается кислород или нетв другой субстратв х оде
такой реакции: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) оксидаз ы : кислород не в ключается в |
субстрат, |
а используется как |
|||||||||
акцептор электронов . |
Сущ еств ует дв а типа оксидаз, |
одни |
образуют в |
||||||||
качеств еодногоиз продуктов в оду, адругие— |
перекисьв одорода: |
|
|||||||||
SH2 + 1/2 O2 → S + H2O |
|
|
|
|
|
|
|||||
SH2 + O2 → S + H2O2 |
|
|
|
|
субстрат. Сущ еств уеттакж е |
||||||
2) оксигеназ ы |
— |
кислород в ключается в |
|||||||||
дв атипаоксигеназ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) м онооксигеназ ы |
(или гидроксилазы ) — |
в ключаюттолько один атом |
|||||||||
кислорода: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SH2 + 1/2 O2 → H-S-OH |
|
|
|
|
|
|
|||||
б) диоксигеназа— |
в ключаютдв акислородав субстрат: |
|
|
||||||||
|
SH2 + O2 → HO-S-OH |
А ктив ны е |
ф орм ы |
кислорода |
м огут |
||||||
|
Т оксичность |
кислорода. |
|||||||||
образов |
ы в аться при |
переносе |
электронов |
от окисляем ы х субстратов на |
|||||||
кислород или неф ерм ентатив но. К |
актив ны м |
ф орм ам кислородаотносятся: |
|||||||||
супероксид-ион, гидроксильны й |
радикал, |
пероксид-ион, |
синглетны й |
||||||||
кислород. Д анны ечастицы |
представ ляютсобой опасностьдля ж изни клеток |
||||||||||
в следств ие пов реж дений, |
которы е они способны причинять в сем |
классам |
биом олекул, особенно белкам и липидам , в ы зы в ая пероксидное окисление ненасы щ енны х ж ирны х кислот.
В ж ив ой клетке происх одит детоксикация пероксида в одорода и супероксид-иона при участии природны х антиоксидантов (аскорбинов ой
кислоты , в итам ина Е , глутатиона) |
и |
ф ерм ентов |
(супероксиддисм утазы , |
||
каталаз ы , глутатионпероксидазы ). |
|
|
|
|
|
|
М акроэргические м олекулы . |
А Т Ф . К м акроэргическим относятся |
|||
|
|
|
ы деляется |
энергия не м енее 7 |
|
соединения, при гидролизе которы х |
в |
ккал/м оль. Н аиболее распространенны м и м акроэргическим и соединениям и яв ляются нуклеозидтриф осф аты , которы е м огутпередав атьсв ою концев ую
в ы сокоэнергетическую |
ф осф атную |
группу любой |
из |
м ногочисленны х |
|||||
органических |
м олекул-акцепторов . |
В ы сокоэнергетические |
нуклеотиды |
||||||
в ы ступают в |
качеств е унив ерсального источника энергии для больш ого |
||||||||
числа энергозав исим ы х |
реакций. Ц ентральную роль в |
энергетике клетки |
|||||||
играетА Т Ф . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А Д Ф |
м ож етбы тьреф осф орилиров анв А Т Ф в результатеды х ательной |
||||||||
актив ности |
|
или за счет |
другого |
в ы сокоэнергетического |
соединения, |
||||
наприм ер, |
креатинф осф ата, |
присутств ующ его в |
м ы ш ечны х клетках . Е сли |
||||||
в есь А Д Ф |
м ы ш ечной |
ткани прев ращ ается в |
А Т Ф , |
то ф осф ат от А Т Ф |
переносится на креатин с образов анием креатинф осф ата. При этом |
в нов ь |
|
появ ляется некоторое количеств о А Д Ф , которы й |
м ож ет, присоединив |
|
ф осф ат, образов атьА Т Ф . При пониж ении уров няА Т Ф |
происх одитобратны й |
|
процесс: ф осф ат переносится от креатинф осф ата на А Д Ф , и запасы |
А Т Ф |
|
в осстанав лив аются. |
|
|
|
|
34 |
|
Т аким |
образом , А Т Ф |
действ уеткак св язующ ееклеточноезв ено м еж ду |
|
ды х анием |
и процессам и, |
требующ им и затраты энергии. |
При этом его |
в ы сокоэнергетические ф осф атны е группы непреры в но |
отщ епляются и |
||
зам ещ аютсянов ы м и. |
|
|
Другием акроэргическиесоединения. А ргининф осф ати креатинф осф ат
вы полняютрольсв оеобразны х аккум уляторов х им ической энергии, которы е
используются для бы строго ф осф орилиров ания А Т Ф в о в рем я энергичного м ы ш ечногосокращ ения. И х назы в аютф осф агенам и.
А цилф осф аты — м акроэргическиесоединенияс ангидридной св язью, в
которы х карбонильны й атом углерода ацильной |
группы особенно легко |
|
участв уетв реакции с нуклеоф илам и. Значение G = — 12,8 ккал/м оль. |
||
Н априм ер, |
глицерол-1,3-бисф осф ат+ Н О Н |
→ глицерол-3-ф осф ат+ |
Н 3РО 4. |
играют очень в аж ную роль в |
м етаболизм е в качеств е |
Т иоэф иры |
м етаболически актив ной ф орм ы ацильной группы . В природе основ ны м и тиолсодерж ащ им и соединениям и яв ляются: коф ерм ентА , липоев ая кислота, белки с – SН -группой:
ацетил-К оА + Н О Н → ацетат+ HS-KoA; G = — 7,37 ккал/м оль.
К оличествен н ое определен ие макроэргическихсоедин ен ий мы ш ц (А Т Ф икреатин фосфата)
В м ы ш ечной ткани содерж ится дв а м акроэргических соединения – А Т Ф и креатинф осф ат, которы е обеспечив ают по м ере надобности м ы ш цу
больш им количеств ом |
энергии. |
К реатинф осф ат образуется в |
м ы ш це при |
||||||
участии А Т Ф |
в состоянии покоя и служ итрезерв ом |
в ы сокоэнергетического |
|||||||
ф осф атадлясинтезаА Т Ф |
из А Д Ф |
при актив ной м ы ш ечной работе. |
|||||||
|
Принцип м етода. |
М |
етод основ ан на том , |
что дв а последних остатка |
|||||
ф осф |
орной |
кислоты |
|
в |
А Т Ф , |
так ж е как |
и |
ф осф атны й |
остаток в |
креатинф осф ате, легко отщ епляются при непродолж ительном |
гидролизе в |
кислой среде. Э то так назы в аем ы й лабильно св язанны й ф осф ор. Срав нение содерж ания неорганического ф осф ора в пробах до гидролиза и последает
представ ление |
о количеств е лабильно |
св язанного |
ф осф ора, |
которое |
прих одится на |
долю м акроэргических |
соединений |
м ы ш ечной |
ткани. |
К оличеств оф осф ораопределяютпоцв етной реакции с м олибдатом ам м ония в присутств ии аскорбинов ой кислоты .
Реактив ы . 1. 10%-й раств ор трих лоруксусной кислоты (Т ХУ ). 2. 1 м оль/лHCl. 3. 1 м оль/лNaOH. 4. 2,5%-й раств ор м олибдатаам м ония. 5. 1%-й
раств ор аскорбинов ой |
кислоты . 6. Э талонны й раств ор, |
содерж ащ ий 5 |
|||
м м оль/лф осф ора. |
|
|
Ход работы |
|
|
1. 0,5 г м ы ш ечной каш ицы |
|
||||
пом ещ ают |
в пробирку, стоящ ую в ледяной |
||||
бане, и добав ляют в |
нее 5 |
м л ох лаж денного 10%-го раств ора Т ХУ . |
|||
Содерж им ое пробирки |
перем еш ив ают стеклянной |
палочкой для |
|||
экстрагиров ания А Т Ф |
и |
креатинф осф ата в течение 5 |
м ин. Э кстракт |
35
ф ильтруютв м ерную пробирку, стоящ ую в ледяной бане. О статок м ы ш ечной
каш ицы |
в пробиркезалив ают5 м лH2O и продолж аютэкстракцию 5 м ин. на |
|||
х олоде. |
Полученны й |
экстракт ф ильтруют в ту ж е м ерную пробирку и |
||
дов одятобщ ий объ ем |
до10 м лдистиллиров анной в одой. |
|
||
2. В дв епробирки отбираютпо 0,5 м лбезбелков ого ф ильтрата. Перв ая |
||||
пробирка — контрольная, в торая — опы тная. В |
опы тную |
пробирку |
||
добав ляют 1 м л1 м оль/лHCl, закры в ают ф ольгой, пом ещ ают в |
кипящ ую |
|||
в одяную баню на10 |
м ин. для гидролизаф осф орны х |
св язей. Затем раств ор |
ох лаж даюти добав ляют1 м л1 м оль/лNaOH. В контрольную пробирку (без предв арительного кипячения) добав ляют1 м л1 м оль/лHCl и 1 м л1 м оль/л NaOH. В опы тную и контрольную пробирки добав ляютиз бюретки по7,5 м л H2O дополученияобъ ем а10 м л.
3. И з обеих пробирок отбирают по 5 м лж идкости, переносят в дв е другиепробирки и добав ляютв каж дую из них по 0,5 м л2,5%-го м олибдата ам м ония, 0,5 м л 1%-го раств ора аскорбинов ой кислоты и по 2 м лH2O. Перем еш ив аюти остав ляютстоятьпри ком натной тем пературе10 м ин.
4. К онтрольную и опы тную пробы ф отоколорим етрируют с красны м св етоф ильтром (длинав олны 670 нм ) против в оды . В опы тной пробе(после гидролиза) определяем ы й неорганический ф осф ор представ ляетсобой сум м у лабильносв язанногоф осф ораи ф осф атны х солей, присутств ующ их в тканях .
Вконтрольной пробе— толькоф осф атны есоли.
5.В ы читаютиз оптической плотности, найденной дляопы тной пробы , оптическую плотность, полученную для контрольной пробы . К онцентрацию
лабильно |
св язанного неорганического |
ф осф ора |
в |
пробе |
нах одят |
по |
||||||||||
калибров очном у граф ику. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Расчет. |
Рассчиты в аютколичеств о лабильно св язанного ф осф ора в |
м г |
|||||||||||||
на100 г сы рой ткани, учиты в аяразв едениепоф орм уле: |
|
|
|
|
||||||||||||
|
х = А 3,3400 100; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
гдех — |
содерж анием акроэргических соединений в пересчетена1 м г |
||||||||||||||
А Т Ф в |
100 г |
сы рой ткани (м г/100 г); А |
— |
содерж ание А Т Ф |
в пробе, м г; |
|||||||||||
3,3400 |
— |
коэф ф ициент пересчета на 1 |
г ткани |
с |
учетом |
разв едения |
||||||||||
раств оров . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Построениекалибров очногограф ика. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
И з |
эталонного раств ора ф осф ора |
приготав лив ают калибров очны е |
||||||||||||
раств оры |
согласнотаблице9. |
|
|
|
|
|
|
Т аблица9. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Приготов лениекалибров очны х раств оров ф осф ора |
|
|
||||||||||
|
Н ом ера |
|
Реактив ы , м л |
|
|
|
|
Содерж аниеф осф ора |
|
|||||||
|
пробирок |
|
Э талонны й раств ор |
|
|
Н 2О |
|
|
м м оль/л |
|
|
|||||
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
4 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|
|
1 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
5 |
|
|
|
0 |
|
|
|
5 |
|
|
36
В каж дую пробирку добав ляютпо 0,5 м л2,5%-го м олибдатаам м ония, 0,5 м л 1%-го раств ора аскорбинов ой кислоты и по 2 м л H2O. Бы стро перем еш ив аюти остав ляютстоятьпри ком натной тем пературеточно10 м ин.
К алибров очны е |
раств оры колорим етрируют |
на Ф Э К е |
с красны м |
св етоф ильтром |
(длина в олны 670 нм ) против |
в оды . По |
результатам |
изм ерений строят граф ик зав исим ости оптической плотности раств оров от концентрации ф осф ора.
|
|
|
Задачипо теме «М |
етаболизм» |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
В ариан т № 1 |
|
|
|
|
|
||
1. |
У каж ите |
реакцию |
цикла К ребса, |
в |
которой |
происх одит |
|||||
в осстанов лениеФ А Д . К аков в ы х од А Т Ф |
при окислении 1 м олекулы Ф А Д Н 2 |
||||||||||
через ды х ательную цепь? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. |
В |
цикле |
лим онной |
кислоты |
для |
расщ епления |
ацетил-К оА |
||||
используется |
в осем ь ф ерм ентов . |
У каж ите для каж дого |
из |
них |
тип |
||||||
катализируем ой реакции: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
конденсация(образов аниеуглерод-углеродной св яз и); |
|
|
|
||||||||
дегидратация(отщ еплениев оды ); |
|
|
|
|
|
|
|||||
гидратация(присоединениев оды ); |
|
|
|
|
|
|
|||||
декарбоксилиров ание(отщ еплениеСО 2); |
|
|
|
|
|
||||||
окисление-в осстанов ление; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ф осф орилиров аниенауров несубстрата; |
|
|
|
|
|
||||||
изом еризация. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
К акой |
коф актор или коф акторы |
необх одим ы |
для каж дой из этих |
||||||||
реакций? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Препарат |
ф торцитрата |
прим еняется |
как |
средств о |
борьбы |
с |
гры зунам и. Проникнув в клетку, он прев ращ ается в о ф торацетил-К оА . Д ля изучения токсического действ ия ф торацетатабы лпров еден эксперим ентна
интактном |
изолиров анном |
сердце кры сы . После перф узии сердца 0,22 |
||||||||||
м м оль/л ф торацетатом |
ум еньш алось поглощ ение глюкозы |
и сниж алась |
||||||||||
скорость |
гликолиза, |
а глюкозо-6-ф осф ат |
и |
ф руктозо-6-ф осф ат |
||||||||
накаплив ались. |
К онцентрации |
в сех |
пром еж уточны х |
продуктов |
цикла |
|||||||
лим онной |
кислоты бы ли при этом |
ниж е норм ы , и только концентрация |
||||||||||
цитрата прев ы ш ала норм у |
в |
10 |
раз . |
В |
какой |
точке блокируется цикл |
||||||
лим онной |
кислоты ? |
Почем у |
цитрат |
накаплив ается, |
а |
запас |
других |
|||||
пром еж уточны х |
продуктов |
цикла |
|
истощ ается? |
Ф торацетил-К оА |
|||||||
подв ергается ф ерм ентатив ны м |
прев ращ ениям в |
цикле лим онной кислоты . |
К аков а структура конечного продукта обм ена ф торацетата? Почем у он блокирует цикллим онной кислоты ? К ак м ож но снять это ингибиров ание?
Почем у |
после перф узии сердца ф торацетатом |
ум еньш ается поглощ ение |
глюкозы |
и сниж ается скорость гликолиза? В |
чем причина накопления |
м оноф осф атов ? Почем у отрав лениеф торцитратом |
см ертельно? |
37
В ариан т № 2
1. У каж итереакции гликолизаи циклаК ребса, в которы х происх одит в осстанов лениеН А Д +. К аков в ы х од А Т Ф при окислении 1 в осстанов ленной м олекулы Н А Д Н через ды х ательную цепь?
2. В структурном и х им ическом отнош ении арсенатсх оденсф осф атом , поэтом у м ногиеф ерм енты , нуж дающ иеся в ф осф ате, используюти арсенат. О днако органическиепроизв одны ем ы ш ьяков ой кислоты м енеестабильны ,
чем соотв етств ующ ие произв одны е |
ф осф орной |
кислоты . |
Н априм ер, |
|||
ациларсенаты |
легко |
разлагаются без |
участия |
катализаторов . К аков ы |
||
последств ия зам ены |
ф осф ата арсенатом ? Д ля |
больш инств а организм ов |
||||
арсенаттоксичен. Чем |
этообъ ясняется? |
|
|
|
|
|
3. Е сли в |
суспензию анаэробны х |
клеток, |
потребляющ их |
глюкозу с |
||
больш ой скоростью, |
в нести кислород, |
то клетки начнут его поглощ ать и |
||||
уров ень потребления глюкозы резко понизиться. |
О днов рем енно с этим |
|||||
прекратится накопление лактата. Э тот эф ф ект, |
х арактерны й |
для клеток, |
способны х и к аэробном у, и к анаэробном у потреблению глюкоз ы , в перв ы е
наблюдалЛуи Пастер в |
60-гг. XIX |
в ., |
поэтом у он бы лназв ан эф ф ектом |
|||
Пастера. |
Почем у при |
в в едении |
в |
клеточную |
суспензию |
кислорода |
прекращ ается накопление лактата? |
Почем у в |
присутств ии |
кислорода |
|||
сниж аетсяскоростьпотребленияглюкозы ? |
|
|
||||
|
|
В ариан т № 3 |
|
|
||
1. |
Сколько м олекул А Т Ф образуется при |
полном распаде одной |
м олекулы глюкозы ? Зав иситли в ы х од А Т Ф в электронтранспортной цепи от использов анияразличны х челночны х м ех анизм ов переносаН А Д Н ?
2. При напряж енной работе м ы ш ечная ткань потребляет гораздо больш еА Т Ф , чем в состоянии покоя. В белы х скелетны х м ы ш цах , наприм ер в м ы ш цах ног у кроликаили м ы ш цах кры лаиндейки, почти в есьэтотА Т Ф
образуется в процессе анаэробного гликолиза. Представ им |
себе, что в |
скелетной м ы ш цеотсутств уетлактатдегидрогеназа. М оглабы |
м ы ш цав этом |
случае напряж енно работать, то есть с больш ой скоростью генериров ать А Т Ф путем гликолиза?
3. Гликогенф осф орилазаиз скелетны х м ы ш цх арактеризуетсягораздоболее в ы сокой в еличиной К м , чем тот ж е ф ерм ент из ткани печени. К акую ф изиологическую ф ункцию в ы полняетгликогенф осф орилазав скелетны х м ы ш ах и в ткани печени? Почем у в еличинаК м длям ы ш ечногоф ерм ента
долж набы тьбольш е, чем |
дляф ерм ентаиз печени? |
|
||
4. |
|
В ариан т № 4 |
|
|
|
|
|
||
1. |
Сколько м олекул А Т Ф |
образуется при полном |
распаде 1 |
|
м олекулы |
пирув ата? Зав иситли в ы х од А Т Ф в электронтранспортной цепи от |
|||
использов анияразличны х челночны х м ех анизм ов переносаН А Д Н ? |
||||
2. |
В начале 30-х |
годов |
А льберт Сент-Д ьердьи |
сообщ ил об |
интересном наблюдении. О ндобав лялк ды ш ащ им суспензиям изм ельченной
|
|
38 |
|
|
|
|
грудной |
м ы ш цы голубя оксалоацетат или |
м алат |
и |
обнаруж ил, |
что |
|
потребление кислорода при |
этом усилив ается. О бъ ясните, почем у |
это |
||||
происх одит? |
|
|
|
|
|
|
3. |
2,4-динитроф енол – |
разобщ итель |
ды х ания |
и |
окислительного |
ф осф орилиров ания – пы тались одно в рем я использов ать как средств о для борьбы с ож ирением . Н ачем в принципем ож етбы тьоснов аноподобноеего
действ ие? Т акого рода разобщ ающ ие агенты |
не прим еняются в качеств е |
лекарств енны х средств , поскольку изв естны |
случаи, когда их прим енение |
прив одилок летальном у исх оду. Почем у прием разобщ ающ их агентов м ож ет в ы зв атьсм ерть?
|
|
В ариан т № 5. |
|
1. |
В о в нутренней |
м итох ондриальной |
м ем бране им еется |
дикарбоксилатнаятранспортнаясистем а, котораяобеспечив аетпереносчерез м ем брану м алатаи 2-оксоглутарата. Э татранспортная систем аингибируется n-бутилм алонатом . Предполож им , что n-бутилм алонатдобав ленк суспензии
аэробны х |
почечны х |
клеток, использующ их |
в качеств етоплив аодну только |
||
глюкозу. |
К ак долж ен подейств ов ать n-бутилм алонат на а) |
гликолиз; б) |
|||
потреблениекислорода; в ) образов аниелактата; в ) синтез А Т Ф ? |
|||||
2. |
Срав ните |
сум м арны е в ы х оды |
А Т Ф |
(число |
м олей А Т Ф , |
образов ав ш их ся на1 м ольсубстрата) при полном |
окислении (до СО 2 и Н 2О ) |
лактата и аланина, учтя в этом расчете расх од А Т Ф на в ы в едение азота в
ф орм ем |
очев ины (реакция, катализируем аялактатдегидрогеназой, обратим а). |
|
3. |
В озм ож ен ли реальны й синтез |
глюкоз ы из пирув ата в услов иях , |
когда цикл трикарбонов ы х кислот и |
окислительное ф осф орилиров ание |
|
полностью ингибиров аны ? |
|
Вариан т № 6.
1.Ротенон(токсиниз растения) ингибируетм итох ондриальную Н А Д Н - дегидрогеназу. А нтим ицинА (токсичны й антибиотик) ингибируетокисление
убих инона. |
Почем у ротенон оказы в ается см ертельны м ядом |
для некоторы х |
насеком ы х |
и ры б? Почем у антим ицин А действ ует как |
яд в ж ив отны х |
тканях ? 3. Д опустим , что эти в ещ еств аблокируютсоотв етств ующ иеучастки
ды х ательной цепи с рав ной эф ф ектив ностью. К акое из них |
будет более |
|
сильны м |
ядом ? Почем у? |
|
2. |
К ош кам , не получав ш им пищ и накануне в ечером , |
дали утром |
натощ ак |
ам инокислотную см есь, содерж ащ ую в есь набор ам инокислот, за |
исключением аргинина. Через 2 часасодерж аниеам м иакав кров и ж ив отны х в озросло до 140 м кг/л (при норм е 18 м кг/л) и появ ились клинические сим птом ы ам м иачного отрав ления. О дна кош ка погибла через 4,5 часа. В
группе, |
получав ш ей |
см есь, в которой аргинин бы л зам енен орнитином , |
|
никаких |
необы чны х |
сим птом ов обнаруж ено небы ло. |
К акую рольиграло в |
этом эксперим ентепредв арительноеголодание? В чем |
причинапов ы ш ения |
уров ня ам м иакав кров и? Почем у отсутств иеаргининав рационеприв одило к ам м иачном у отрав лению? Я в ляется ли аргинин для кош ек незам еним ой ам инокислотой? Почем у аргининм ож етбы тьзам ененорнитином ?
39 |
|
|
3. Н апиш ите ряд последов ательны х |
реакций и сум м арную реакцию, |
|
которы е позв олят определить число м олекул А Т Ф , расх одуем ы х |
на |
|
прев ращ ение цитоплазм атического |
глюкозо-6-ф осф ата в гликоген |
и |
гликогенаобратно в глюкозо-6-ф осф ат. К акую частьэто число состав ит от м аксим ального числа м олекул А Т Ф , образующ егося при полном расщ еплении глюкоз о-6-ф осф ата?
Р абота 13. М ин еральн ы й обмен в орган изме человека.
О пределен ие кон цен трациикальцияихлоридов в сы воротке крови
М инеральны й обм ен — сов окупность процессов в сасы в ания, распределения, усв оения и в ы деления м инеральны х в ещ еств , нах одящ их ся в
организм е преим ущ еств енно в в иде |
неорганических соединений. |
М инеральны е в ещ еств а играют в аж ную |
роль в поддерж ании кислотно- |
основ ного |
рав нов есия, осм отического дав ления, систем есв ерты в ания кров и, |
|||||
регуляции |
м ногочисленны х ф ерм ентны х систем и др., т.е. им еютреш ающ ее |
|||||
значение |
в |
создании |
и поддерж ании |
постоянств а в нутренней |
среды |
|
организм а. По количеств енном у содерж анию в организм еэлем енты |
делятся |
|||||
нам акро- (калий, |
кальций, натрий, м агний, ф осф ор, х лор) и м икроэлем енты |
|||||
(цинк, х ром , м едь, ж елезо, кобальт). |
|
|
||||
О снов ную |
часть |
м инеральны х |
в ещ еств организм а состав ляют |
|||
х лористы е, |
ф осф орнокислы е и углекислы е соли натрия, кальция, |
калия, |
м агния. Соли в ж идкостях организм а челов ека нах одятся в частично или полностью диссоцииров анном в иде. В состав м инерального ком понента кости и х рящ ев ой ткани м инеральны ев ещ еств ав х одятв в иденераств орим ы х соединений. В кости и х рящ ев ой ткани (сум м арно) содерж ится более 95%
в сего кальция, |
87% ф осф ора, 50% |
м агния. |
М инеральны е |
в ещ еств а |
|
присутств уют в |
организм е такж е |
в |
в иде |
соединений с |
белкам и, |
нуклеинов ы м и кислотам и и др. |
|
|
|
|
|
М инеральны ев ещ еств аиз ж елудочно-киш ечноготрактав сасы в аютсяв |
|||||
кров ь и лим ф у, |
где св язы в аются |
со |
специф ическим и транспортны м и |
белкам и. Н екоторы ем инеральны ев ещ еств асоединяются с таким и белкам и уж е в эпителии слизистой оболочки киш ечника (кальций). О снов ное количеств о в ы в одим ы х из организм ам инеральны х в ещ еств обнаруж ив аютв м оче, кале, поте. Через почки в ы в одятся ионы натрия, калия, х лора, йода, кальция (30%) и м агния (30%); через киш ечник — ионы кальция (70%),
железа, м агния(70%) и др.
Натрий — основ ной в неклеточны й катион. У челов екадо 55% натрия нах одится в костях , до 43% — в о в неклеточной ж идкости, около 2% — в клетках . К онцентрация ионов натрия в плазм есостав ляет135-150 м м оль/л; в эритроцитах — 16-36 м м оль/л. Падениеконцентрации ионов натрияв плазм е кров и ниж е135 м м оль/лгипонатриплазм ия (в сы в оротке— гипонатрием ия),
пов ы ш ение более 150 м м оль/л — гипернатриплазм ия (в сы в оротке — гипернатрием ия).
|
40 |
В |
течение суток с пищ ев ы м и продуктам и в организм поступает4-6 г |
натрия, |
суточная потребность состав ляет 1 г. Ф изиологическая роль: 1) |
участв уетв в озникнов ении и поддерж ании электрох им ического потенциала
на плазм атических |
м ем бранах |
клеток; |
2) |
регулирует состояние в одно- |
|||||||||||||
солев ого обм ена; |
|
3) |
регулирует кислотно-основ ное состояние: натрий |
||||||||||||||
обм енив ается наионы |
в одорода. При недостаткеионов натрия в организм е |
||||||||||||||||
в ы в едение кислы х |
продуктов |
из |
|
организм а наруш ается |
и |
в озникает |
|||||||||||
в озм ож ностьразв итияацидоз а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
О снов ной путь в ы деления натрия — |
почечны й: |
с м очой |
з а сутки |
||||||||||||||
в ы деляется160 - 260 м м оль, с потом |
- 0,8, с калом |
- 7 - 8 м м оль. |
|
|
|||||||||||||
К алий — |
в нутриклеточны й катион (98%). Глав ны й резерв уар калия — |
||||||||||||||||
м ы ш цы |
и печень. Содерж аниеK+ в плазм екров и — |
от3,8 до 5,1 м м оль/л, |
|||||||||||||||
сниж ение концентрации K+ в |
плазм е кров и ниж е 3,8 — |
гипокалиплазм ия, |
|||||||||||||||
пов ы ш ение в ы ш е 5,1 |
м м оль/л — |
|
гиперкалиплазм ия. |
В |
течение суток |
||||||||||||
поступает с пищ ей до 6 г |
K+. Суточная потребность — |
2,5 |
- 5,0 |
г. |
|||||||||||||
Ф изиологическое значение: |
необх одим |
для синтеза протеинов |
(на 1 |
г |
|||||||||||||
синтезиров анного протеинатребуется 20 м г K+), А Т Ф , гликогена; приним ает |
|||||||||||||||||
участие |
в |
ф орм иров ании |
|
потенциала |
покоя, |
действ ия, |
в ы зы в ает |
||||||||||
конф орм ационны е |
перестройки |
протеинов , |
способств уя актив ации |
||||||||||||||
ф ерм ентов . И оны |
калия участв уют в |
регуляции ф ункции сердца, нерв ной |
|||||||||||||||
систем ы , скелетной и гладкой м ускулатуры . И оны |
калия пов ы ш аюттонус и |
||||||||||||||||
силу сокращ ений |
скелетны х |
и гладких м ы ш ц. В |
в ы соких концентрациях |
||||||||||||||
угнетают нерв но-м ы ш ечную |
пров одим ость. |
Препараты |
калия |
обладают |
|||||||||||||
диуретическим |
действ ием . В |
|
регуляции |
обм ена ионов |
калия приним ает |
||||||||||||
участие |
альдостерон, |
усилив ающ ий |
их |
в ы деление с |
м очой, |
инсулин |
|||||||||||
способств уетперех оду K+ в клетки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Содерж аниев организм ев зрослогом агниясостав ляет20 г. Содерж ится |
|||||||||||||||||
в костях |
(50%), м ягких |
тканях , м ы ш цах (49%) и в о в неклеточной ж идкости |
(1%). В торой по значим ости послеK+ в нутриклеточны й катион, в плазм еего концентрация колеблется от0,8 до 1,5 м м оль/л. О бразуетком плексы с А Т Ф ,
цитратом , протеинам и. Среднесуточное поступление с пищ ей |
состав ляет |
|||
300-400 м г. Д о 30% |
в ы деляется с м очой. В х одит в состав |
почти 300 |
||
ф ерм ентны х |
ком плексов , образует х елаты |
с нуклеинов ы м и |
кислотам и, |
|
способств ует синтезу |
протеинов , ком плексы |
м агния с ф осф олипидам и в |
||
клеточны х |
м ем бранах |
ф иксируют их , сним ают текучесть, ум еньш ая их |
проницаем ость. Глав ны м органом регуляции концентрации м агния яв ляются почки.
М едь в х одит в |
состав м ногих ф ерм ентов и биологически актив ны х |
м еталлопротеинов . В |
кров и содерж анием еди - 15,7-16 м км оль/л(98% в сей |
м еди нах одится в состав е церулоплазм ина). При деф иците м еди в пищ е у челов ека наруш аются антиоксидантная защ ита, окислительно- в осстанов ительны епроцессы , пигм ентны й обм ен, обм енж елеза(сниж аются его в сасы в аниеи утилизация), ф осф олипидов (происх одитдем иелинизация нерв ны х ств олов ), актив ность остеобластов , образов ание эластичной ткани