Билет 15

1. Восстановительный пентозофосфатный цикл, цикл Кальвина ,фотосинтез (темновая фаза)— серия биохимических реакций, осуществляемая при фотосинтезе растениями (в строме хлоропластов), цианобактериями, прохлорофитами ипурпурными бактериями, а также многими бактериями-хемосинтетиками, является наиболее распространённым из механизмов автотрофной фиксации CO₂.СтадииВ цикл вовлекаются АТФ и НАДФ·Н, образованные в ЭТЦ фотосинтеза, углекислый газ и вода; основным продуктом является глицеральдегид-3-фосфат. Поскольку АТФ и НАДФ·Н могут образовываться в разных метаболических путях, цикл не следует рассматривать строго привязанным к световой фазе фотосинтеза.Общий баланс реакций цикла можно представить уравнением: 3 CO₂ + 6 НАДФ·Н + 5 H₂O + 9 АТФ → C₃H₇O₃-PO₃ + 3 H⁺ + 6 НАДФ⁺ + 9 АДФ + 8 Ф_н + 3 H₂O. Две молекулы глицеральдегид-3-фосфата используются для синтеза глюкозы. Цикл состоит из трёх стадий: на первой под действием фермента рибулозобисфосфат-карбоксилаза/оксигеназа происходит присоединение CO₂ к рибулозо-1,5-дифосфату и расщепление полученной гексозы на две молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты (3-ФГК). На второй 3-ФГК восстанавливается до глицеральдегид-3-фосфата (фосфоглицеральдегида, ФГА), часть молекул которого выходит из цикла для синтеза глюкозы, а другая часть используется в третьей стадии для регенерации рибулозо-1,5-дифосфата.

2. Биосинтез и мобилизация гликогена. Биологическая роль этого процесса.

Биологический синтез гликогена Установлено, что гликоген образуется почти во всех клетках организма, однако наибольшее содержание гликогена обнаружено в печени (2-6%) и в мышцах (0,5-2%). Т.к. общая мышечная масса организма человека велика, то большая часть всего гликогена содержится в мышцах. Глюкоза из крови легко поступает в клетки организма и в ткани, легко проникая через биологические мембраны. Инсулин обеспечивает проницаемость мембран, это единственный гормон, обеспечивающий транспорт глюкозы в клетки органов и тканей. Как только глюкоза поступает в клетку, она сразу же как бы запирается в ней. В результате первой метаболической реакции, катализируемой ферментом гексакиназой в присутствии АТФ, глюкоза превращается в фосфорный эфир – глюкозо-6-фосфат, для которого клеточная мембрана не проницаема. Глюкозо-6-фосфат теперь будет использоваться клеткой в метаболических реакциях (анаболизм, катаболизм). Из клетки глюкоза может обратно выйти в кровь только после гидролиза под действием фосфатазы (глюкозо-6-фосфатазы). Этот фермент есть в печени, почках, в эпителии кишечника, в других органах и тканях его нет, следовательно, проникновение глюкозы в клетки этих органов и тканей необратимо. Процесс биосинтеза гликогена можно записать в виде 4-х стадий: глюкоза (гексакиназа, АТФАДФ) глюкозо-6-фосфат (фосфоглюкомутаза) глюкозо-1-фосфат (глюкозо-1-фосфат-уридин трансфераза) УДФ-глюкоза (гликоген-синтетаза, +[C₆Н₁₀О₅]_n) [C₆Н₁₀О₅]_n+1 (это наращенный гликоген) +УДФ

Затем УДФ+АТФ(нуклеозиддифосфаткиназа) УТФ+АДФ. Т.о. на присоединение 1 молекулы глюкозы тратмтся 2 молекулы АТФ. Гликогенсинтаза является трансферазой, которая переносит остатки глюкозы, входящие в УДФ-глюкозу на гликозидную связь остаточного в клетке гликогена. При этом образуются -1,4- гликозидные связи. Образование -1,6-гликозидных связей в точках ветвления гликогена катализирует специальный фермент гликогенветвящий. Гликоген в клетках печени накапливается во время пищеварения, и рассматривается как резервная форма глюкозы, которая используется в промежутках между приёмами пищи. Распад гликогена Он может идти двумя путями: 1. Основной – фосфоролитический - протекает в печени, почках, эпителии кишечника. Схематически его можно записать в виде 3-х стадий: а) [C₆Н₁₀О₅]_n (это гликоген) (фосфорилаза А, +Н₃РО₄) глюкозо-1-фосфат +[C₆Н₁₀О₅]_n-1; б) глюкозо-1-фосфат (фосфоглюкомутаза) глюкозо-6-фосфат; в) глюкозо-6-фосфат (глюкозо-6-фосфатаза, +Н₂О) глюкоза + Н₃РО_4; 2. Не основной – амилолитический. его доля мала и незначительна. Протекает в клетках печени при участии: - -амилазы слюны, расщепляющей -1,4-гликозидные связи; - амило-1,6-гликозидазы, расщепляющей -1,6-гликозидные связи в точках ветвления гликогена; - -амилазы, которая последовательно отрывает концевые остатки глюкозы от боковых цепей гликогена.

Гликоген является резервным углеводом животных тканей. Избыток углеводов, поступающих с пищей, превращается в гликоген, который откладывается в печени, образуя депо углеводов, используемых для различных физиологических функций — важная роль в регуляции уровня сахара в крови. Общее содержание гликогена около 500 г. Если углеводы с пищей не поступают, то запасы его исчерпываются через 12-18 часов. В связи с истощением резервов углеводов усиливаются процессы окисления жирных кислот. Обеднение печени гликогеном ведет к возникновению жировой инфильтрации, а далее — к жировой дистрофии печени.

3. Обмен в-в и энергии – закономерный порядок превращения в-в и энерг. в живых системах направленная на их сохранение и самовоспроизведение. Обмен веществ стадии: - переваривание (ЖКТ) с высокомолекулярного до низкомолекулярного, устраняется межвидовая специф. белка; -всасывание продуктов гидролиза; - промежуточный обмен(метаболизм); выделение конечных продуктов. Катаболизм – это расщепление сложных молекул, как поступивших с пищей, так и входящих в состав клетки , до простых компонентов; конечные продукты(вода,СО2, мочевинв, мочевая кислота, креатинин, индикан и минеральные соли) свободная энергия(дых. цепь) используется для работы , для сокращения мышц, проведение нервных импульса, биосинтеза, активный транспорт веществ, поддержания осмотического давления, АТФ и НАДФН2. Катаболизм  специфические пути  общие пути(окис-ое декорбоксилирование пирувата) Цикл Кребса. При катаболизме образуется промежуточные субстраты от которых возможно отщепление двух атомов водорода – этот процесс дегидрирование( при наличии соответствующей дегидрогензы например изоцитрат, сукцинат, малат, альфакетаглутарат). Далее эти атомы водорода при участии дыхательной цепи вост. кислород до воды – строение митохондрии. Этот процесс сопровождается выделением свободной энергии особенно значительна в 3 пунктах т.к значительна разность редокса-потенциала. За счет этого образуется 3 молекулы АТФ: АДФ+Рн= АТФ; 3 мол АТФ – ионная дыхательная цепь а 2-1 молекула АТФ – неполная дыхательная цепь. Анаболизм- биосинтез компонентов клетки кроме незаменимых факторов (витамины, жирные кислоты) с использованием свободной энергии.

6. Липиды Гликоген-крахмал Белки

Жирные Глицерин Глюкоза Аминокислоты

Кислоты

Ацето глицерофосфат Фруктоза – 1,6 дифосфат

цетил-КоА

Глицеральдегид – 3 фосфат

Пируват Пируват

СО2 Н2О +3 АТФ

Ацетио – КоА Ацетил –КоА Ацетил- КоА

+

Оксалоацетат Оксалоацетат

-Н2О+ 3 АТФ

Цитрил- КоА Малат

Цитрат Фумарат

- Н2О+ 2 АТФ

Изоцитрат Сукцинат

Н2О + 3 АТФ ГТФ

Оксалосукцинат Сукцинил- КоА

-Н2О+ 3АТФ

СО2 Альфа-кетоглутарат

4. Витамин В5(РР)(ниацин) – антиаллергический витамин

соединение пиридинового ряда, содержащее амидную группу. Основные источники – мясо, печень, дрожжи, рисовые отруби. Основные биофункции РР связаны с коферментами НАД, НАДФ: коферменты аэробных дегидрогеназ, синтез ДНК, аллостерическая регуляция ферментов в цикле Кребса и глюконеогенеза. Кроме кофермент фун-й: стимулирует синтез соляной кислоты, улучшает фун-ю печени и органов кроветворения, сосудорасширяющее действие.