Ситуационные задачи Белки, строение, функции (стр. 4 )

Ответ: Для минерализации кости необходим витамин Д3. При заболеваниях почек нарушается полное гидроксилирование витамина Д3, т. е. образование его биологически активной формы – кальцитриола.

9.        Варфарин является антагонистом витамина К. Предложите молекулярный механизм действия варфарина в качестве антикоагулянта.

Ответ: Варфарин ингибирует редуктазу, необходимую для образования гидрохиноидной формы витамина К, в которой витамин К проявляет свою активность.

10.        При постоянном приеме этанола (алкогольная болезнь) развивается гиповитаминоз В1, симптомами которого являются расстройства нервной системы. Почему клетки нервной ткани так чувствительны к недостатку витамина В1?

Ответ: Витамин В1 в форме тиаминпирофосфата участвует в функционировании пируват - и альфа-кетоглутарат-дегидрогеназных комплексов (общий путь катаболизма). При гиповитаминозе В1 будет нарушаться аэробный распад глюкозы, т. е. основной процесс, обеспечивающий энергией клетки нервной ткани, что и вызовет нарушения их функционирования.

Пропионовая кислота является продуктом жизнедеятельности микрофлоры толстого кишечника. Она также образуется при окислении жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов. Какие витамины необходимы для дальнейшего превращения пропионовой кислоты до конечных продуктов?

Ответ: Биотин как кофермент пропионилкарбоксилазы для образования метилмалонил-КоА и витамин В12 для изомеризации метилмалонил-КоА в сукцинат-КоА.

Производители пищевых продуктов, обогащенных витаминами, утверждают, что витамины, полученные из природных источников, полезнее для здоровья, чем синтезированные искусственно (например, витамин С из плодов шиповника и искусственно синтезированный). Отличаются ли витамины из этих двух источников, и может ли организм отличить их друг от друга?

Ответ: Витамины, полученные из этих двух источников идентичны, и организм не может их отличить.

Мать 6-месячного грудного ребенка пожаловалась, что у него нарушился сон, появились беспокойство, повышенная чувствительность (гиперестезии), потливость, беспричинная плаксивость. При осмотре у ребенка обнаружено облысение затылочка, повышенный красный дермографизм. В крови повышена активность щелочной фосфатазы, в моче – повышено содержание аммиака и аминокислот. С чем связаны эти расстройства?

Для роста бактерий необходима фолиевая кислота. Если в питательной среде содержится аденин и тимидин, то бактерии могут хорошо расти и при отсутствии фолиевой кислоты. Почему бактерии нуждаются в фолиевой кислоте? Почему потребность в фолиевой кислоте исчезает у бактерий при добавлении в культуральную среду аденина и тимидина? Ответ: У ребенка авитаминоз Д, в результате чего развился рахит.

Ответ: Фолиевая кислота необходима для образования тетрагидрофолиевой кислоты, которая участвует в синтезе пуриновых нуклеотидов и тимидилового нуклеотида. При добавлении в питательную среду тимидина и аденина бактерии могут обходиться без тетрагидрофолата.

14. В конце 19-го и в тридцатые годы 20-го столетия в сельских местностях на юге США, а в годы Великой Отечественной войны на Кавказе было широко распространено заболевание, признаками которого являлись симметричные пигментированные высыпания на лице, шее, тыльной поверхности рук, дерматит, рвота или диаррея, отечность и воспаление языка, бессонница, эйфория, галлюцинации, даже слабоумие. Население этих местностей употребляло в пищу мало мяса, молочных продуктов, а в основном питалось кукурузой. Назовите это заболевание. Объясните причину его возникновения и почему такое питание приводило к нему.

Ответ: Заболевание пеллагра связано с недостаточным поступлением витамина РР – никотиновой кислоты. Витамин РР может синтезироваться в организме из триптофана (незаменимой аминокислоты). При белковой недостаточности и при питании кукурузой, в которой отсутствует триптофан, нарушается синтез никотиновой кислоты и развивается авитаминоз РР. В самой кукурузе никотинамид содержится в больших количествах, но он находится в связанной форме, которая не усваивается организмом. Известно, что если обработать кукурузу слабо щелочным раствором (известковой водой), никотинамид высвобождается и может всасываться в кишечнике.

15. Витамины А и Д можно применять однократно в дозе, обеспечивающей их нормальное содержание в организме в последующие несколько недель. Витамины группы В (В1, В2, РР, В6 и др.) необходимо получать ежедневно. С чем это связано?

Ответ: Витамины А и Д депонируются в организме, а водорастворимые витамины группы В быстро выводятся из организма.

Функциональная биохимия

При поступлении больного в клинику отмечалось: моча темного цвета (цвета пива), кал обычной окраски. При анализе плазмы крови больного установлено: общий билирубин – 40 мкмоль/л, прямой билирубин – 20 мкмоль/л. Сделайте предварительное заключение о типе желтухи, какие дополнительные исследования нужно назначить, чтобы подтвердить Ваше предположение.

Ответ: Паренхиматозная желтуха. Дополнительно необходимо назначить исследование желчных пигментов мочи и кала. В моче должны определяться билирубин, уробилиноген. Стеркобилиноген в кале – норма.

Получены результаты обследования больного: Анализ крови: общий билирубин 50 мкмоль/л, прямой билирубин 5,1 мкмоль/л. Анализ мочи: билирубин (–), уробилиноген (+++). Анализ кала: стеркобилиноген выше нормы. Ваше заключение.

Ответ: Гемолитическая желтуха.

Результаты обследования больного анализ крови: общий билирубин 30 мкмоль/л, прямой билирубин 20 мкмоль/л. Анализ мочи: билирубин (+), уробилиноген (–). Анализ кала: стеркобилиноген резко снижен. Ваше заключение.

Ответ: Обтурационная желтуха.

Некоторые мутации гена гемоглобина оказывают влияние на синтез всех трех типов гемоглобина – А1, А2 и F, тогда как другие – только на один из них. Почему?

Ответ: Мутации гена α-цепей влияют на все три вида гемоглобина, поскольку эти гемоглобины имеют соответственно следующее субъединичное строение α2β2 α2δ2 α2γ2. Мутации генов β-, δ- и γ-цепей скажутся только на одном из типов гемоглобина.

При изучении транспорта кислорода у беременных было показано, что кривые насыщения гемоглобина в крови матери и плода, полученные в одних и тех же условиях, сильно различаются.

а) Какой гемоглобин обладает при физиологических условиях более высоким сродством к кислороду? Какое физиологическое значение имеет тот факт, что два гемоглобина обладают разным сродством к кислороду?

Ответ: а) Hb F, то есть гемоглобин плода. б) Hb F забирает О2 от Hb А матери.

Единичная молекула ДНК в хромосоме E. coli (м. м. 2800000000) содержит около 4,5 млн. мононуклеотидов. Высота каждой нуклеотидной единицы вам известна. Вычислите общую длину молекулы ДНК и сравните с длиной клетки E. coli – 2 мкм.

Ответ: 0,34 нм, 1530 мкм, в 750 раз больше.

Будет ли отличаться подвижность гемоглобина S от нормального гемоглобина А при электрофорезе в веронал-мединаловом буфере (рН=8,6)?

Ответ: Скорость движения гемоглобина S уменьшится в связи с тем, что в β-цепях остатки глу в 6-ом положении замещены на вал.

При рН 8,0 был проведен электрофорез смеси липидов, содержащей а) фосфатидилэтаноламин, б) фосфатидилолин, в) фосфатидилсерин. Укажите, какие из этих соединений должны двигаться к катоду (К), аноду (А) или оставаться на старте и почему?

Ответ: а) А, б) старт, в) А.

Лекарственный препарат аспирин представляет собой слабую кислоту с рК’=3,5. Всасывание его в кровь может происходить через слизистую желудка и тонкого кишечника. Где аспирин легче всасывается – в желудке или в тонком кишечнике, если величина рН желудочного сока близка к 1, а рН в тонком кишечнике – к 6.

Ответ: В желудке. Через клеточную мембрану быстро проходят незаряженные гидрофобные молекулы, а ионизированные и полярные – медленно. Соляная кислота подавляет диссоциацию аспирина, и поэтому в неионизированном виде он будет всасываться.

Гистидин – положительно заряженная аминокислота имеет три ионизированные группы. Напишите, как будет ионизироваться гистидин при рН: 1. 2,3; 2. 6,0; 3. 9,0; 4. 12,0. К какому электроду он будет двигаться в электрическом поле при этих значениях рН?

Ответ:

1.                                                2.

       

рН=2,3 (к катоду)                                        рН=6,0 (к катоду)

3.                                        4.

       

рН=9 (не движется)                рН=12 (к аноду)

При обработке инсулина надмуравьиной кислотой были разрушены дисульфидные связи и разделены А - и В-цепи. Представлена аминокислотная последовательность В-цепи: Фен-Вал-Асн-Глн-Гис-Лей-Цис-SO3H-Гли-Сер-Гис-Лей-Вал-Глу-Ала-Лей-Тир-Лей-Вал-Цис-SO3H-Гли-Глу-Арг-Гли-Фен-Фен-Тир-Тре-Про-Лиз-Ала. Укажите, в каких местах произойдет ее расщепление под действием а) трипсина, б) химотрипсина.

Ответ: Фен⊗Вал-Асн-Глн-Гис-Лей-Цис-SO3H-Гли-Сер-Гис-Лей-Вал-Глу-Ала-Лей-Тир⊗Лей-Вал-Цис-SO3H-Гли-Глу-Арг(Т)Гли-Фен⊗Фен⊗Тир⊗Тре-Про-Лиз(Т)Ала

В лаборатории два студента независимо друг от друга выделили фермент лактатдегидрогеназу (из сердца цыпленка), восстанавливающую пируват в лактат. Фермент был получен в виде концентрированного раствора. Затем оба студента измерили ферментативную активность полученных ими растворов и определена Vmах, Кm и удельная активность. При сравнении результатов оказалось, что значения Кm у них совпадали, а удельная активность у одного была равна 100, а у другого – 150. Чем отличались выделенные ферменты?

Ответ: Степенью очистки. У первого студента фермент был хуже очищен от белков, вследствие чего оказалась ниже удельная активность.