2012
ОБМЕН УГЛЕВОДОВ
ЗАНЯТИЕ 2 и 3
Задача 1
На дистанции два бегуна: спринтер завершает стометровку, стайер бежит десятый километр. Укажите различия в энергетическом обеспечении работы мышц у этих бегунов. Приведите схемы метаболических путей, которые являются источником энергии для работы у стайера и спринтера. Задача 2
Для чего нужна лактатдегидрогеназа в эритроцитах? Что произойдет с эритроцитом в присутствии ингибитора лактатдегидрогеназы? Обоснуйте свой ответ. Для этого:
а) напишите реакцию, катализируемую лактатдегидрогеназой,
б) напишите схему процесса, в ходе которого протекает эта реакция. Укажите физиологическое значение этого процесса для эритроцитов. Задача 3
Катаболизм глюкозы с образованием пирувата может происходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Укажите, сколько моль АТФ будет синтезироваться при распаде глюкозы в аэробных условиях? Как изменится энергетический эффект, если окисление 1 моль глюкозы до пирувата будет происходить в анаэробных условиях? Для обоснования ответа напишите схему гликолиза и укажите:
а) реакции, сопряженные с использованием АТФ,
б) реакции сопряженные с субстратным и окислительным фосфорилированием АДФ,
в) зависимость этих реакций от присутствия или отсутствия кислорода. Задача 4
Концентрация лактата в крови не равна нулю даже в состоянии покоя. Почему? Для ответа на вопрос:
а) напишите схему процесса, являющегося источником лактата,
б) укажите в каких клетках этот процесс происходит в состоянии покоя. Задача 5
Некоторые ткани, например сердечная мышца, могут использовать лактат как энергетический субстрат. Сколько АТФ образуется при окислении лактата до СО2 и Н2О? Для ответа на вопрос напишите схему реакций полного окисления лактата. Указав ферменты и коферменты, участвующие в реакциях. Задача 6.
В норме в крови отношение концентрации лактата к пирувату составляет 25/1. Однако, при гипоксии, вызванной например, нарушением кровообращения, этот показатель повышается и наблюдается лактоацидоз. Объясните причины повышения концентрации лактата в крови больных, страдающих нарушением кровообращения. Для этого:
а) представьте схемы процессов, в ходе которых глюкоза превращается в лактат и пируват, назовите ферменты и коферменты;
б) укажите механизм регенерации NAD+ в этих процессах.
ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ
Задача 7
При остром алкогольном отравлении нередко наблюдается гипоглюкоземия. Укажите причину наблюдаемого симптома. Ответ поясните. Для этого:
а) представьте реакции окисления лактата в печени;
а) напишите схему глюконеогенеза,
б) объясните, как изменяется скорость этого процесса при остром алкогольном отравлении и почему. Задача 8
У пациентов, страдающих хроническим алкоголизмом, наряду с другими нарушениями наблюдаются гипоглюкоземия и лактоацидоз. Объясните причины снижения уровня глюкозы и повышения концентрации лактата в крови таких пациентов. Для этого:
а) напишите реакции окисления этанола в печени и образования лактата;
б) укажите причину повышения скорости образования лактата в печени при алкоголизме;
в) представьте схему процесса, изменение скорости которого вызывает гипоглюкоземию. Задача 9
Недостаточность фруктозо-1,6-бисфосфатазы наследуется по аутосомно-рецессивному типу. У больных с таким генетическим дефектом наряду с другими нарушениями наблюдаются гипоглюкоземия натощак и лактоацидоз. Объясните роль фруктозо-1,6-бисфосфатазы в метаболическом пути, обеспечивающем сохранение нормального уровня глюкозы в крови при голодании. Для этого:
а) укажите метаболический путь, в котором участвует этот фермент;
б) напишите схему реакции, которую катализирует фруктозо-1,6-бисфосфатаза, и объясните как регулируется активность этого фермента. Задача 10
Недостаток других источников пищи вынуждает жителей тропической Африки употреблять в пищу плоды дерева akee. Незрелые плоды вызывают тяжелое отравление, так как содержат гипоглицин А. Это вещество ингибирует β-окисление жирных кислот в печени, а при голодании основным источником АТФ в печени является этот процесс. Почему отравление гипоглицином А сопровождается гипоглюкоземией ? Для ответа на вопрос:
а) назовите метаболический путь обмена глюкозы, поддерживающий уровень глюкозы в крови при голодании в пределах нижней границы нормы;
б) напишите схемы реакций этого процесса, требующие затраты энергии;
в) рассчитайте количество АТФ, необходимое для синтеза глюкозы из лактата, аланина, глицерола, аспартата. Задача 11
Укажите различия в углеводном обмене у двух братьев. Один третий день ничего не ест, чтобы похудеть. Другой после короткой пробежки и ужина отдыхает. Приведите схемы метаболических путей, которые преобладают в углеводном обмене двух братьев в описанной ситуации. Задача 12
Человек выполняет интенсивную физическую работу. В каком направлении смещены реакции, катализируемые лактатдегидрогеназой в скелетных мышцах и в печени? Обоснуйте свой ответ:
а) напишите реакцию, катализируемую лактатдегидрогеназой,
б) напишите схемы процессов, в ходе которых происходит данная реакция в скелетных мышцах и в печени. Укажите физиологическое значение этих процессов. Задача 13
Будет ли протекать глюконеогенез, если в клетке цитатный цикл и ЦПЭ полностью ингибированы? Ответ поясните. Для этого:
а) напишите схему глюконеогенеза,
б) укажите, скорость каких реакций этого процесса будет снижена и почему?
Задача 14
В эксперименте к клеточному гомогенату печени добавили авидин (яичный белок), который является сильным специфическим ингибитором биотиновых ферментов. Активность какого фермента, участвующего в метаболизме глюкозы, может снижать авидин? Ответ поясните:
а) напишите реакцию, катализируемую этим ферментом;
б) напишите схему процесса, в ходе которого протекает эта реакция;
в) укажите последствия подавления этого процесса авидином. Задача 15
При полном голодании концентрация глюкозы в крови в течение нескольких недель поддерживается в пределах нормы (на уровне нижней границы). Какой процесс это обеспечивает? Для обоснования ответа:
а) напишите схему этого процесса и укажите границы изменения концентрации глюкозы в крови в пределах нормы;
б) укажите, какие гормоны стимулируют этот процесс, объясните механизм их действия. Задача 16
При смене абсорбтивного состояния на постабсорбтивное в печени происходит переключение гликолиза на глюконеогенез. Каким образом изменение секреции гормонов и метаболитов регулирует этот процесс? Ответ аргументируйте соответствующими схемами. Задача 17
В больницу доставлен человек без сознания с признаками алкогольного отравления. При лабораторном исследовании крови получены следующие данные:
Алкоголь – 320 мг/дл (норма до 1 мг/дл)
Лактат – 28 мг/дл (норма – 13 мг/дл)
Глюкоза – 50 мг/дл
Приведите возможные причины изменения параметров крови. Ответ аргументируйте, составив соответствующие схемы. Задача 18
На препаратах печеночной ткани изучали метаболизм этанола и возможность его превращения в гликоген. Обнаружили, что внесение этанола в инкубационную среду не приводило к синтезу гликогена. Почему невозможно превращение этанола в глюкозу? Для обоснования ответа:
а) напишите схему катаболизма этанола,
б) напишите схему синтеза гликогена из глюкозы. Задача 19
Срезы печени инкубировали в буферном растворе с добавлением лактата или без него. Через два часа в растворе определяли концентрацию веществ, указанных в таблице:
-
Условия опыта
| Концентрация, ммоль/л
| Глюкоза
| Аланина
| Мочевина
| Аммиак
| Контроль
(без добавления лактата)
| 0,48
| 0,05
| 0,76
| 0,13
| + лактат, 10 ммоль/л
| 3,47
| 0,36
| 0,51
| 0,08
| Объясните полученные результаты. Для этого:
а) укажите различия между контрольной и опытной пробами,
б) составьте схемы процессов, в которые включается лактат в опытной пробе.
Задача 20 Грицун В. ЛФ
Флоридзин, токсичный гликозид, выделенный из коры грушевого дерева, нарушает реабсорбцию глюкозы в почечных канальцах, что приводит к глюкозурии, и практически вся глюкоза выводится с мочой. Экспериментальным животным, кормление которых не осуществлялось (голодавшим), в течение нескольких суток, вводился флоридзин и сукцинат натрия (1моль в сутки), в выделяемой суточной моче определялось приблизительно 0,5 моль глюкозы. Каким образом образовывалась глюкоза в организме животных из сукцината ?
Для ответа на вопрос:
а) опишите метаболизм сукцината в клетке, укажите ферменты;
б) покажите превращение продукта метаболизма сукцината в глюкозу; представьте соответствующую схему;
в) назовите другие вещества, которые могут включаться в этот процесс у голодающих животных. Задача 21
Будет ли протекать глюконеогенез, если в клетке цитратный цикл и ЦПЭ полностью ингибированы? Ответ поясните. Для этого:
а) напишите схему глюконеогенеза,
б) укажите скорость каких реакций этого процесса будет снижена и почему? Задача 22
Исследовали образование лактата в биоптатах мышц больного гликогенозом и здоровых людей, используя различные субстраты гликолиза. Получили следующие результаты:
Субстрат гликолиза
| Концентрация лактата
| Больной,
мкмоль/г
| Контрольная группа,
мкмоль/г
| Гликоген
| 9
| 291
| Глюкозо-1-фосфат
| 301
| 300
| Глюкозо-6-фосфат
| 334
| 326
| Фруктозо-6-фосфат
| 273
| 295
| Фруктозо-1,6-дифосфат
| 276
| 296
| Рассмотрев данные, приведенные в таблице, предположите причину заболевания. Ответ аргументируйте, составив схему распада гликогена в мышцах. Задача 23
Учитывая, что источником АТФ для синтеза глюкозы из лактата может быть окисление лактата в ОПК, определите: сколько моль лактата необходимо окислить в печени до СО2 и Н2О, чтобы обеспечить энергией АТФ синтез 1 моль глюкозы из лактата. Расчет обоснуйте:
а) составив схему окисления лактата и схему глюконеогенеза из лактата;
б) отметив в схемах реакции сопряженные с синтезом и использованием АТФ. Задача 24
В период интенсивной мышечной работы концентрация лактата в крови повышается. В последующий затем период покоя концентрация лактата в крови снижается. Почему это происходит?
Напишите схему процесса, конечным продуктом которого является лактат и объясните:
а) почему в период интенсивной мышечной работы концентрация лактата в крови выше, чем в состоянии покоя?
б) каким превращениям подвергается лактат в печени в период восстановления после интенсивной мышечной работы. Задача 25
У больных с печеночной формой гликогеноза, болезнью Гирке, в крови повышена концентрация лактата и молочной кислоты. Почему при этом заболевании наблюдается лактоацидоз? Для ответа:
а) напишите схему метаболического пути, активность которого снижена у больного, на схеме укажите место ферментного «блока», укажите фермент; б) укажите, в какие метаболические пути включается «конечный» продукт этого процесса; в) объясните происхождение лактата, концентрация которого повышена в крови больного.
Задача 26
Спортсмен совершает 5-километровую пробежку. Укажите, поток каких метаболитов увеличивается из мышц в печень к концу дистанции. Напишите краткие схемы возможных превращений этих веществ в печени в данной ситуации. Объясните значение этих процессов. Задача 27
Из клеток печени двух крыс был выделен бифункциональный фермент (БИФ), в фосфорилированной и дефосфорилированной формах, имеющих разную ферментативную активность. Объясните особенности функционирования этого фермента. Какую роль играет БИФ в регуляции обмена углеводов в печени животных?
Задачи по другим темам
14**. Молодая женщина, желая похудеть, решила один день ничего не есть. Как измениться обмен жиров, углеводов и белков у этой женщины к концу дня? Каковы будут изменения уровней содержания глюкозы, кетоновых тел и мочевины в крови через сутки после голодания? Приведите схемы процессов, которые будут служить источниками энергии для жизнедеятельности организма к концу суток голодания.
Задача
Гиповитаминоз В1 часто наблюдается у больных алкоголизмом и является следствием нарушения питания (основную массу калорий (50%) они получают при окислении спирта). Симптомами гиповитаминоза В1 являются расстройства нервной системы, психозы, потеря памяти (синдром Вернике – Корсакова). Почему к дефициту В1 особенно чувствительны клетки нервной ткани? Ответ обоснуйте.
В эксперименте на гомогенатах с клеткой мышцы и печени изучали превращение глюкозы в рибозо-5-фосфат окислительным путем. В качестве субстрата использовали глюкозу с радиоактивной меткой по первому углеродному атому. Будет ли метка обнаруживаться в пентозе? В опыте с гомогенатом печени или мышцы скорость включения метки выше? Для решения задачи:
а) напишите схему окислительного этапа пентозофосфатного пути превращения глюкозы,
б) укажите значение этого процесса для клетки. перейти в каталог файлов
| Образовательный портал
Как узнать результаты егэ
Стихи про летний лагерь
3агадки для детей |