Ситуационные задачи Белки, строение, функции (стр. 2 )

Ответ: Нет. Для глюконеогенеза необходима энергия АТФ и ГТФ и восстановительные эквиваленты (НАДН+Н+). Энергия и восстановительные эквиваленты образуются в цикле трикарбоновых кислот и в процессе окислительного фосфорилирования при катаболизме аминокислот, жирных кислот или углеводов.

4.        Как влияет повышение концентраций АТФ и АМФ на каталитическую активность фосфофруктокиназы?

Ответ: Фосфофруктокиназа активируется при повышении концентрации АМФ и ингибируется при повышении концентрации АТФ.

5.        Чем обусловлено быстрое повышение лактата в крови при физической нагрузке? Что является причиной снижения уровня лактата после физической нагрузки?

Ответ: Повышение концентрации лактата обусловлено увеличением скорости гликолиза. Причиной снижения уровня лактата является превращение лактата в глюкозу через пируват.

6.        Может в клетках животных лактат образоваться из жирных кислот?

Ответ: Нет, так как жирные кислоты распадаются до ацетил-КоА, который не превращается в пируват, а значит и лактат.

Обмен липидов

Что означает выражение «жиры сгорают в пламени углеводов» и почему этот процесс нарушается при голоде и диабете?

Ответ: В результате катаболизма жиров (бета-окисление жирных кислот) образуется ацетил-КоА, который «сгорает» в цикле трикарбоновых кислот после конденсации со ЩУК (щавелевоуксусной кислотой). ЩУК образуется из пирувата путем его карбоксилирования (путь, пополняющий запасы ЩУК). При голодании и сахарном диабете в клетке образуется мало пирувата, а, следовательно, и ЩУК. Из-за возникающего относительного дефицита ЩУК ацетил-КоА накапливается и превращается в кетоновые тела.

В гепатоцитах человека, злоупотребляющего алкоголем, нарушен синтез фосфолипидов и белков. Как это повлияет на содержание в печени нейтральных жиров?

Ответ: В печени будут накапливаться триглицериды и эфиры холестерина, так как фосфолипиды и белки необходимы для выведения триглицеридов из гепатоцитов в составе ЛПОНП.

Как распределяется изотопная метка в молекуле пальмитиновой кислоты, синтезированной из малонил-КоА, меченого 14С по углеродному атому карбоксильной группы?

Ответ: Метка не будет обнаруживаться, так как она теряется в виде СО2.

С чем связано гемолитическое действие змеиного яда?

Ответ: Наличием фосфолипазы А2 – фермента, отщепляющего жирную кислоту из положения 2 фосфатидилхолина мембран эритроцитов и переводящего его в детергент – лизофосфатидилхолин.

5.        Некоторые из применяемых в кулинарии жиров, например, сливочное масло, быстро портятся при хранении на воздухе при комнатной температуре, тогда как свойства твердых жиров типа маргарина в аналогичных условиях меняются мало. Почему?

Ответ: Ненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в больших количествах в сливочном масле, легко окисляются кислородом воздуха.

6.        Объясните, какими свойствами липидов мембран обеспечивается образование из липидного бислоя замкнутых структур – липосом. Каково биологическое значение этих свойств и как они связаны со структурой биологических мембран?

Ответ: Липиды, образующие бимолекулярные слои, относятся к амфипатическим молекулам, т. е. они содержат гидрофильную и гидрофобную части. Чтобы уменьшить соприкосновение гидрофобной части молекулы с водой, липиды формируют двумерные пленки, в которых гидрофильные части обращены к воде, а гидрофобные расположены на внутренней стороне пленки. Более того, чтобы воспрепятствовать взаимодействию гидрофобных краев такой пленки с водой, липидные бислои смыкаются. Из этих свойств липидов вытекают важные биологические следствия, а именно – образование замкнутых мембранных поверхностей, в результате чего в клетке возникают внутриклеточные компартменты.

7.        Липидный бислой клеточной мембраны предохраняет клетки от быстрой потери ионов К+, Cl-, Mg2+. Почему?

Ответ: Этим ионам приходится проходить через неполярную среду, составляющую внутреннюю часть мембраны.

8.        Для экстракции интегральных белков мембран используют детергенты. Почему?

Ответ: Детергенты солюбилизируют гидрофобные части мембран, высвобождая интегральные белки.

9.        Какая часть молекулы триацилглицерина содержит больше биологически доступной энергии: остатки жирных кислот или остаток глицерина?

Ответ: Остатки жирных кислот.

10.        Почему при интенсивном росте ткани опухоли в крови больного часто обнаруживают гипохолестеринемию?

Ответ: При наличии быстро растущей опухоли холестерин используется для построения мембран интенсивно делящихся клеток.

11. Что в большей мере нарушает переваривание липидов у взрослых людей - дефицит липазы при панкреатите или дефицит желчных кислот в ЖКТ при болезнях желчевыводящих путей?

Ответ: при дефиците желчных кислот блокируются все этапы усвоения жира (эмульгирование, гидролиз и всасывание), в при дефиците липазы только гидролиз.

12.        В последние годы для лечения хронических заболеваний печени при ее жировом перерождении применяют препарат гептрал, действующим началом которого является S-аденозилметионин. Объясните механизм действия гептрала.

Ответ: S-аденозилметионин является универсальным донором метильных групп, которые используются в синтезе фосфатидилхолина. Фосфатидилхолин необходим для образования ЛПОНП в печени, транспортирующих триглицериды из печени в другие органы.

В приготовлении майонеза используют яичные желтки, содержащие большое количество фосфотидилхолина. При сбивании их с растительным маслом происходит образование стабильного не расслаивающегося соуса. Объясните, почему это происходит.

Ответ: Фосфатидилхолин является амфифильным соединением и способствует образованию из жира стойкой эмульсии.

Обмен белков

Если любители мяса едят его в количествах, превышающих их потребности в калориях, они могут приобрести лишнюю массу тела: а) Каким метаболическим путём мясо, богатое белками, может привести к отложению триацилглицеринов? б) Какие метаболические изменения могут произойти в результате такого питания?

Ответ: В результате трансаминирования образуются кетокислоты, способные преобразовываться в ацетил-КоА и, в последующем, в жирные кислоты. При связывании жирных кислот с глицерином образуются триацилглицерины. В результате значительного увеличения продукции аммиака возрастет продукция мочевины, способной увеличить осмолярность плазмы и дать ощущение жажды. Это, в свою очередь, сопровождается увеличением потребления воды.

Кошкам, не получавшим пищи накануне вечером, дали утром натощак аминокислотную смесь, содержащую весь набор аминокислот, за исключением аргинина. Через 2 часа содержание аммиака в крови значительно возросло, и появились симптомы аммиачного отравления. В контрольной группе, получавшей полный набор аминокислот, не было отклонений. Объясните причины аммиачного отравления в подопытной группе животных.

Ответ: Аргинин необходим для нормального функционирования цикла мочевины. При его недостатке процесс синтеза мочевины может ухудшаться, что приведет к накоплению аммиака и, следовательно, к появлению симптомов аммиачного отравления.

Казеин – белок молока, не содержит остатков цистина и цистеина, его нативная конформация напоминает беспорядочный клубок. Кератин – белок шерсти, богат цистином и цистеином, высокоупорядочен. Каким образом свойства этих белков скажутся на перевариваемости?

Ответ: Кератин не переваривается, так как высокоупорядочен, содержит дисульфидные связи и его пептидные связи недоступны для протеиназ.

Глутамат, доставляемый кровью в ткань головного мозга, превращается там в глутамин, который обнаруживается в оттекающей от мозга крови. Каков смысл этого метаболического превращения?

Ответ: Местное обезвреживание аммиака.

5.        При тяжелых вирусных гепатитах у больных может развиться печеночная кома, обусловленная, в частности, токсическим действием аммиака на клетки мозга. Какова причина столь значительного накопления аммиака в крови? Как изменится концентрация мочевины в крови у данных больных?

Ответ: Нарушается процесс синтеза мочевины в печени. Концентрация мочевины в крови понижается.

6.        Активность какого фермента снижена в почках, если отмечается уменьшение выделения солей аммония с мочой, повышается экскреция натрия и калия и возникает ацидоз?

Ответ: Глутаминазы.

7.        Объясните, почему при некоторых заболеваниях печени с лечебной целью назначают метионин.

Ответ: Из метионина образуется S-аденозилметионин, который является донором метильной группы в реакциях трансметилирования. Трансметилирование происходит при синтезе фосфолипидов, необходимых для построения мембран, а также в процессах обезвреживания ксенобиотиков, происходящем в печени.

8.        Будут ли обнаруживаться признаки недостаточности аспартата при рационе, который богат аланином, но беден аспартатом?

Ответ: Нет. Азот аланина может посредством трансаминирования переноситься на оксалоацетат с образованием аспартата.

9.        Почему дети с генетическим дефектом фенилаланингидроксилазы должны с пищей получать тирозин?

Ответ: При дефекте фенилаланингидроксилазы блокируется синтез тирозина из фенилаланина и тирозин должен поступать с пищей.

10.        Животных длительное время содержали на белковой диете с искусственной смесью аминокислот, в которой отсутствовали глутаминовая, аспарагиновая кислоты и серин, однако нарушений в развитии этих животных не обнаружили. Как можно объяснить этот факт?

Ответ: Данные аминокислоты синтезируются в организме.

Обмен нуклеиновых кислот. Матричные синтезы

Гистоны – это белки, содержащиеся в ядрах эукариотических клеток. Они прочно связаны с ДНК. ИЭТ гистонов очень велика (около 10,8). Какие аминокислоты должны присутствовать в гистонах в относительно больших количествах? Каким образом эти остатки обеспечивают прочное связывание гистонов с ДНК?

Ответ: 1) положительно заряженные – лиз, арг и гис. 2) электростатическое притяжение между положительно заряженными аминокислотами и отрицательно заряженными фосфатными группами ДНК.