Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Дайте определение понятия «метаболизм». Укажите основные функции метаболизма.Стр 1 из 4Следующая ⇒
Напишите суммарное уравнение реакции окислительного декарбоксилирования пирувата. Укажите ферменты и коферменты, входящие в состав мультиэнзимного комплекса. Назовите эффекторы, влияющие на его активность. Заключительной реакцией второй стадии катаболизма питательных веществ является окислительное декарбоксилирование пирувата. Пируват подвергается окислительному декарбоксилированию до ацетил-коэнзима А (ацетил-КоА) в митохондриях клеток при участии пируватдегидрогеназного комплекса. Пируватдегидрогеназный комплекс – мультифермент, в состав которого входит 3 фермента: 1) пируватдекарбоксилаза (коферментом служит производное витамина В1 - тиаминдифосфат, ТДФ, формулу его см. в теме «Коферменты»); 2) трансацилаза (кофермент – липоевая кислота, ЛК, см. рисунок 9.4); 3) дигидролипоилдегидрогеназа (в качестве кофермента используется производное витамина В2 – флавинадениндинуклеотид, ФАД, формулу его см. в теме «Коферменты»). В реакции участвуют также два кофермента: коэнзим А (НSКоА, производное витамина В3) и никотинамидадениндинуклеотид (НАД, производное витамина РР), связанные при помощи нековалентных связей соответственно с трансацилазой и дигидролипоилдегидрогеназой. 12.3.2. Суммарное уравнение реакции, катализируемой пируватдегидрогеназным комплексом: Ацетил-КоА затем подвергается окислению в цикле Кребса, а НАДН служит донором водорода для дыхательной цепи. Процесс является аэробным, т.к. конечный акцептор водорода НАДН – кислород. Скорость реакции снижается при накоплении в клетке ацетил-КоА, НАДН и АТФ, увеличивается – при возрастании концентрации АДФ. Регуляторным ферментом комплекса является пируватдекарбоксилаза. Скорость реакции снижается при накоплении в клетке ацетил-КоА, НАДН и АТФ, увеличивается – при возрастании концентрации АДФ. Регуляторным ферментом комплекса является пируватдекарбоксилаза. 7. Представьте в виде схемы реакции цикла Кребса, обозначьте реакции дегидрирования (ОВР), субстратного фосфорилирования, образования СО2. Напишите реакции цикла Кребса, в которых образуется СО2. Назовите ферменты и коферменты.
Напишите формулы и названия субстратов НАД-зависимых ферментов в цикле Кребса. Приведите названия ферментов. Укажите дальнейшую судьбу НАДН2.
В цикле Кребса происходит дегидрирование (окисление) субстратов (изоцитрат, α-кетоглутарат, малат). В результате этих реакций образуются НАДН. Эта восстановленная форма кофермента окисляется в митохондриальной дыхательной цепи сопряжённо с синтезом АТФ из АДФ и Н3РО4. Укажите последовательность и приведите названия компонентов митохондриальной дыхательной цепи. Дайте определение понятия «окислительное фосфорилирование». Укажите локализацию процесса окислительного фосфорилирования в клетке. Ферментные комплексы дыхательной цепи (обозначены участки сопряжения окисления и фосфорилирования): I. НАДН-KoQ-редуктаза (содержит промежуточные акцепторы водорода: флавинмононуклеотид и железосерные белки). II. Сукцинат-KoQ-редуктаза (содержит промежуточные акцепторы водорода: ФАД и железосерные белки). III. KoQН2-цитохром с-редуктаза (содержит акцепторы электронов: цитохромы b и с1, железосерные белки). IV. Цитохром с-оксидаза (содержит акцепторы электронов: цитохромы а и а3, ионы меди Cu2+). В качестве промежуточных переносчиков электронов выступают убихинон (коэнзим Q) и цитохром с. Окислительное фосфорилирование - окисление НАДН и ФАДН2, протекающее сопряжённо с синтезом АТФ из АДФ и Н3РО4. Локализация ферментов дыхательной цепи – внутренняя митохондриальная мембрана. 13. Дайте определение понятия «протонный трансмембранный потенциал». Опишите процесс его образования (локализация, источник энергии, белки, участвующие в его создании). Укажите пути использования протонного трансмембранного потенциала в митохондриях. Протонный трансмембранный потенциал (ΔµН+) – это состояние, при котором наружная поверхность внутренней мембраны приобретает положительный заряд, а внутренняя – отрицательный, т.е. создаётся градиент концентрации протонов с более кислым значением рН снаружи. Ферментные комплексы дыхательной цепи (обозначены участки сопряжения окисления и фосфорилирования): I. НАДН-KoQ-редуктаза (содержит промежуточные акцепторы водорода: флавинмононуклеотид и железосерные белки).
II. Сукцинат-KoQ-редуктаза (содержит промежуточные акцепторы водорода: ФАД и железосерные белки). III. KoQН2-цитохром с-редуктаза (содержит акцепторы электронов: цитохромы b и с1, железосерные белки). IV. Цитохром с-оксидаза (содержит акцепторы электронов: цитохромы а и а3, ионы меди Cu2+). Компоненты дыхательной цепи, расположенные во внутренней митохондриальной мембране, в ходе переноса электронов могут «захватывать» протоны из матрикса митохондрий и передавать их в межмембранное пространство, образую трансмембранный потенциал. Энергия протонного трансмембранного потенциала используется для: 2.Энергия переноса электронов используется для выработки тепла. 14. Охарактеризуйте роль Н+-зависимой АТФ-азы. Укажите локализацию и источник энергии для работы Н+-зависимой АТФ-азы.Укажите биологическую роль АТФ в клетке. Компоненты дыхательной цепи, расположенные во внутренней митохондриальной мембране, в ходе переноса электронов могут «захватывать» протоны из матрикса митохондрий и передавать их в межмембранное пространство. Протоны, выведенные в межмембранное пространство за счёт энергии переноса электронов, снова переходят в митохондриальный матрикс. Этот процесс осуществляется ферментом Н+-зависимой АТФ-азой. Фермент состоит из двух частей (см. рисунок 9.4): водорастворимой каталитической части (F1) и погружённого в мембрану протонного канала (F0). Переход ионов Н+ из области с более высокой в область с более низкой их концентрацией сопровождается выделением свободной энергии, за счёт которой синтезируется АТФ.
Энергия, аккумулированная в форме АТФ, используется в организме для обеспечения разнообразных биохимических и физиологических процессов. Запомните основные примеры использования энергии АТФ: 1) синтез сложных химических веществ из более простых (реакции анаболизма); 2) сокращение мышц (механическая работа); 3) образование трансмембранных биопотенциалов; 4) активный транспорт веществ через биологические мембраны. Дайте определение понятия «микросомальное окисление». Представьте в виде схемы цепь переноса электронов от НАДФН к кислороду при микросомальном окислении. Укажите локализацию процесса, субстратную специфичность и биологическую роль. Микросомальное окисление является одним из этапов биотрансформации – обезвреживания неполярных (нерастворимых в воде) соединений как эндогенного происхождения, так и чужеродных для организма веществ (ксенобиотиков). Она представляет собой короткую цепь переноса водорода и включает несколько последовательно расположенных в мембране ЭПС белков-ферментов. Источником электронов и протонов в этой цепи является восстановленный кофермент НАДФН, который образуется в реакциях пентозофосфатного пути окисления глюкозы. Промежуточным акцептором Н+ и е— служит флавопротеин (ФлПр), содержащий кофермент ФАД. Конечное звено в цепи микросомального окисления - цитохром Р450. Это - сложный белок, хромопротеин, в качестве простетической группы содержит гем. Цитохром Р450 является монооксигеназой, то есть ферментом, включающим один из атомов молекулярного кислорода в окисляемое вещество. Поэтому цепь реакций микросомального окисления называют также монооксигеназной цепью.
В результате окисления субстратов повышается их растворимость в воде, скорость выведения из организма. Биотрансформация лекарственных веществ, как правило, снижает их токсичность. 16. Дайте определение понятия «углеводы». Приведите примеры. Охарактеризуйте биологическую роль углеводов в организме человека. Углеводы - полигидроксикарбонильные соединения и их производные, Их характерным признаком является наличие альдегидной (-СН=О) или кетонной (>C=O) групп и не менее 2 гидроксильных (-ОН) групп. Функции углеводов. Углеводы выполняют в организме следующие функции: 1. Энергетическая. Углеводы служат источником энергии. За счет их окисления удовлетворяется примерно половина всей потребности человека в энергии. При окислении 1 г углеводов выделяется около 16,9 кДж энергии. 2. Резервная. Крахмал и гликоген представляют собой форму хранения питательных веществ, выполняя функцию временного депо глюкозы. 3. Структурная. Целлюлоза и другие полисахариды растений образуют прочный остов; в комплексе с белками и липидами они входят в состав биомембран всех клеток. 4. Защитная. Кислые гетерополисахариды (гиалуроновая и хондроитинсерная кислоты) выполняют роль биологического смазочного материала, выстилая трущиеся поверхности суставов, слизистой пищеварительных путей, носа, бронхов, трахеи и др. 5. Антикоагулянтная. Гепарин обладает важными биологическими свойствами, в частности препятствует свёртыванию крови. 6. Углеводы являются источником углерода, который необходим для синтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов и других соединений. 17. Дайте определение понятия «гомополисахариды». Приведите примеры. Представьте в виде схемы стадии катаболизма крахмала. Укажите биологическую роль пищевого крахмала и гликогена для человека. Гомополисахарид – это полисахарид, который состоит из одинаковых моносахаридных остатков (крахмал, гликоген, целлюлоза, декстран). Гидролиз крахмала начинается в ротовой полости. В слюне содержится фермент амилаза, частично расщепляющая крахмал. Основное место переваривания крахмала - тонкий кишечник. Туда поступает амилаза сока поджелудочной железы. Продуктом действия амилазы является мальтоза. Мальтоза далее расщепляется с помощью мальтазы до глюкозы. Глюкоза поглощается из крови клетками всех тканей и органов. Крахмал и гликоген представляют собой форму хранения питательных веществ, выполняя функцию временного депо глюкозы. Углеводы служат источником энергии
18. Дайте определение понятия «гетерополисахариды». Приведите примеры веществ этой группы углеводов. Укажите их функции в организме. Гетерополисахарид - это полисахарид, который состоит из разных моносахаридных остатков (гиалуроновая кислота, хондроитинсерная кислота, гепарин). Углеводы служат источником энергии Гиалуроновая кислота связывает воду в межклеточных пространствах, повышая тем самым сопротивление тканей сжатию. Одна молекула гиалуроновой кислоты связывает и удерживает около себя до 500 молекул воды. Она участвует в транспорте и распределении воды в тканях. Гиалуроновая кислота определяет барьерную и защитную функции межклеточного пространства. Внутри суставов она действует как смазка суставных поверхностей, внутри глаза способствует нормализации внутриглазного давления. Хондроитинсерные кислоты - участвуют в водно-солевом обмене, в регулировании клеточного деления, обладают антикоагулирующим действием. Гепарин обладает важными биологическими свойствами, в частности препятствует свёртыванию крови. 19. Дайте определение понятия «дисахариды». Приведите примеры, укажите названия мономеров, которые входят в их состав. Назовите ферменты, участвующие в I стадии катаболизма дисахаридов. Дисахариды - углеводы, содержащие 2 моносахаридных остатка, соединенных, при помощи гликозидных связей - лактоза, сахароза, мальтоза. Мальтоза расщепляется с помощью мальтазы до глюкозы, дисахарид лактоза (содержащаяся в молоке) расщепляется с помощью лактазы до глюкозы и галактозы. Дисахарид сахароза (содержащаяся в пищевом сахаре) расщепляется с помощью сахаразы до глюкозы и фруктозы. Представьте в виде схемы окислительный этап пентозофосфатного пути окисления глюкозы. Укажите локализацию, биологическое значение. Назовите ткани, в которых пентозофосфатный путь окисления глюкозы проходит наиболее интенсивно. В тетради Значение окислительного этапа: 1.Главный поставщик рибозо-5-фосфата для биосинтетических процессов: · биосинтез мононуклеотидов (АМФ, ГМФ, УМФ, ЦМФ, ТМФ и др.); · синтез нуклеиновых кислот (ДНК, РНК); 2.синтез коферментов (НАД+, НАДФ+, ФАД, КоА-SН). 3.Основной источник НАДФН.Н+ в клетках. ПФП на 50 % обеспечивает потребности клетки в НАДФН.Н+. Пентозофосфатный путь представляет собой прямое окисление глюкозы и протекает в цитоплазме клеток. Наибольшая активность ферментов пентозофосфатного пути обнаружена в клетках печени, жировой ткани, коры надпочечников, молочной железы в период лактации, зрелых эритроцитах. Напишите реакцию превращения лактона 6-фосфоглюконовой кислоты в 6-фосфоглюконовую кислоту. Назовите вещества, для синтеза, которых используется рибозо-5-фосфат, образующийся в пентозофосфатном пути окисления глюкозы. Рибозо-5-фосфат превращается в рибулозо-5-фосфат и ксилулозо-5-фосфат, и далее за счёт переноса углеродных фрагментов в метаболиты гликолиза - фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат.
40. Напишите формулу гликогена с точкой ветвления. Охарактеризуйте содержание гликогена в различных тканях. Гликоген – биополимер, состоящий из остатков глюкозы, он является компонентом всех тканей животных и человека (см. рисунок 14.1). Этот полисахарид служит основным источником энергии и резервом углеводов в организме. Содержание гликогена в различных органах зависит от физиологического состояния организма. Наиболее высокое содержание гликогена обнаруживается в печени (от 2 до 6% от массы органа). Хотя концентрация гликогена в мышцах значительно ниже (от 0,5 до 1,5%), однако в норме его количество в мышцах составляет 2/3 от общего его содержания в организме. Гликоген отличается значительным разнообразием по структуре и по относительной молекулярной массе. Молекулы его ветвисты. Глюкозные остатки образуют цепи, в которых они связаны между собой α-1,4-гликозидными связями. Разветвления образуются при помощи α-1,6-гликозидных связей. Большая часть глюкозы, поступающей в организм с пищей, превращается в клетках печени в гликоген. Это связано с тем, что накопление легко растворимой глюкозы в клетках привело бы к резкому увеличению осмотического давления и разрушению клеточной мембраны. Дайте определение понятия «метаболизм». Укажите основные функции метаболизма. Метаболизм (обмен веществ)– совокупность химических реакций, протекающих в живой клетке. Эти реакции протекают в определённой последовательности и тесно связаны между собой. Главные функции метаболизма в клетке: а) запасание энергии, которая добывается путем расщепления пищевых веществ, поступающих в организм, или путем преобразования энергии солнечного света; б) превращение молекул пищевых веществ в строительные блоки; в) сборку белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов и прочих клеточных компонентов из этих строительных блоков; г) синтез и разрушение тех биомолекул, которые необходимы для выполнения специфических функций данной клетки. 2. Охарактеризуйте реакции первой стадии катаболизма питательных веществ в организме: укажите их локализацию, исходные вещества и образующиеся продукты, относительную энергоотдачу. На первой стадии крупные биомолекулы расщепляются на составляющие их строительные блоки: полисахариды превращаются в пентозы и гексозы, жиры – в жирные кислоты, глицерол и другие компоненты, белки – в аминокислоты. Это происходит в желудочно-кишечном тракте, а также в лизосомах клетки. Реакции катализируют ферменты, относящиеся к классу гидролаз. Относительная энергоотдача составляет менее 1% всей высвобождаемой энергии. 3. Охарактеризуйте реакции второй стадии катаболизма питательных веществ в организме: укажите их локализацию, исходные вещества и образующиеся продукты, относительную энергоотдачу. На второй стадии строительные блоки превращаются в более простые молекулы. Моносахариды, глицерол и большинство аминокислот расщепляются до одного и того же трёхуглеродного метаболита – пирувата. Это происходит в цитоплазме клеток. В дальнейшем пируват, а также жирные кислоты и некоторые аминокислоты окисляются до ацетильного остатка, связанного с коэнзимом А (ацетил-КоА). Эти реакции протекают уже в митохондриях клетки. Пируват и ацетил-КоА, находящиеся на пересечении нескольких метаболических путей, можно отнести к ключевым или узловым метаболитам. Относительная энергоотдача второй стадии катаболизма около 20%; выделяемая энергия может быть частично аккумулирована в виде АТФ. 4. Охарактеризуйте реакции третьей стадии катаболизма питательных веществ в организме: укажите их локализацию, исходные вещества и образующиеся продукты, относительную энергоотдачу. На третьей стадии происходит окисление ацетильной группы в цикле трикарбоновых кислот Кребса до СО2 и восстановленных форм коферментов НАД и ФАД. Эти коферменты окисляются в дыхательной цепи до Н2О; выделяемая энергия аккумулируется в АТФ. Все эти реакции протекают в митохондриях. Относительная энергоотдача третьей стадии - около 80%. 5. Дайте определения понятий «анаболизм» и «катаболизм». Поясните, какая взаимосвязь существует между этими процессами. Приведите примеры катаболических и анаболических процессов. Катаболизм – это фаза, в которой происходит последовательное расщепление сложных молекул до более простых, таких, как СО2, вода и аммиак. Процессы катаболизма сопровождаются выделением энергии. Эта энергия частично аккумулируется в форме макроэргического соединения – аденозинтрифосфата (АТФ). Анаболизм – это фаза метаболизма, в которой происходит образование (биосинтез) сложных молекул (белков, липидов, полисахаридов) из простых предшественников. Процессы биосинтеза протекают с затратой энергии. Источником этой энергии служит распад АТФ до АДФ и неорганического фосфата. Метаболические пути, выполняющие как катаболическую, так и анаболическую функцию, называют амфиболическими. Катаболическая и анаболическая фазы метаболизма тесно связаны между собой (рисунок 12.2): а) Энергия, выделяемая в реакциях катаболизма, и аккумулированная в форме молекул АТФ, потребляется в анаболических процессах. б) В реакциях катаболизма образуются простые метаболиты, которые могут использоваться в реакциях биосинтеза (анаболизма). Напишите суммарное уравнение реакции окислительного декарбоксилирования пирувата. Укажите ферменты и коферменты, входящие в состав мультиэнзимного комплекса. Назовите эффекторы, влияющие на его активность. Заключительной реакцией второй стадии катаболизма питательных веществ является окислительное декарбоксилирование пирувата. Пируват подвергается окислительному декарбоксилированию до ацетил-коэнзима А (ацетил-КоА) в митохондриях клеток при участии пируватдегидрогеназного комплекса. Пируватдегидрогеназный комплекс – мультифермент, в состав которого входит 3 фермента: 1) пируватдекарбоксилаза (коферментом служит производное витамина В1 - тиаминдифосфат, ТДФ, формулу его см. в теме «Коферменты»); 2) трансацилаза (кофермент – липоевая кислота, ЛК, см. рисунок 9.4); 3) дигидролипоилдегидрогеназа (в качестве кофермента используется производное витамина В2 – флавинадениндинуклеотид, ФАД, формулу его см. в теме «Коферменты»). В реакции участвуют также два кофермента: коэнзим А (НSКоА, производное витамина В3) и никотинамидадениндинуклеотид (НАД, производное витамина РР), связанные при помощи нековалентных связей соответственно с трансацилазой и дигидролипоилдегидрогеназой. 12.3.2. Суммарное уравнение реакции, катализируемой пируватдегидрогеназным комплексом: Ацетил-КоА затем подвергается окислению в цикле Кребса, а НАДН служит донором водорода для дыхательной цепи. Процесс является аэробным, т.к. конечный акцептор водорода НАДН – кислород. Скорость реакции снижается при накоплении в клетке ацетил-КоА, НАДН и АТФ, увеличивается – при возрастании концентрации АДФ. Регуляторным ферментом комплекса является пируватдекарбоксилаза. Скорость реакции снижается при накоплении в клетке ацетил-КоА, НАДН и АТФ, увеличивается – при возрастании концентрации АДФ. Регуляторным ферментом комплекса является пируватдекарбоксилаза. 7. Представьте в виде схемы реакции цикла Кребса, обозначьте реакции дегидрирования (ОВР), субстратного фосфорилирования, образования СО2.
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 799; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.142.195.204 (0.062 с.) |