24 Задача

Человек совершает срочную физическую работу (например, убегает от опасности) через 30 минут после обеда, состоящего преимущественно из углеводов. Объясните, почему в этой ситуации в скелетных мышцах останавливается синтез гликогена и стимулируется его распад?

Алгоритм решения:

1. Напишите схему синтеза гликогена. Укажите реакции, связанные с затратой энергии при включении одной молекулы глюкозы в «затравку» гликогена.

2. Напишите схему гликогенолиза и укажите количество АТФ, которое может синтезироваться при дальнейшем окислении в мышцах глюкозо-1-фосфата до СО₂ и Н₂О.

3. Укажите, содержание, какого гормона повышается в крови в ситуации стресса и как этот гормон влияет на активность регуляторных ферментов синтеза и распада гликогена.

1) Начинается с фосфолирования глюкозы глюкокиназой(в печени) и гексокиназой в других тканях.

Образование новой молекулы гликогена требует наличия «затравки» гликогена. Остатки присоединяются к существующей гликогеновой цепи путем 1-4-гликозидной связи и таким образом наращивают полисахаридную цепь. Реакция катализируется гликогеносинтетазой. Это ограниченный по времени этап синтеза гликогена. Далее происходит разветвление молекулы.

на включение одного остатка глюкозы в полисахаридную цепь используется 1 моль АТФ и 1 моль УТФ;

2)

Распад гликогена до глюкозо-6-фосфата не требует энергии, образуется 37-39 АТФ(аэробный путь) и 3 АТФ(анаэробный путь окисления)

3) Адреналин — катаболический гормон и влияет практически на все виды обмена веществ. Под его влиянием происходит повышение содержания глюкозы в крови и усиление тканевого обмена. Будучи контринсулярным гормоном и воздействуя на β₂ адренорецепторы тканей и печени, адреналин усиливает глюконеогенез и гликогенолиз, тормозит синтез гликогена в печени и скелетных мышцах, усиливает захват и утилизацию глюкозы тканями, повышая активность гликолитических ферментов. Также адреналин усиливает липолиз (распад жиров) и тормозит синтез жиров. Это обеспечивается его воздействием на β₁ адренорецепторы жировой ткани. В высоких концентрациях адреналин усиливает катаболизм белков.

25 задача

Катаболизм глюкозы с образованием пирувата может происходить как в аэробных, так и анаэробных условиях. Сколько молекул АТФ будет синтезироваться при распаде глюкозы до двух молекул пирувата в аэробных и анаэробных условиях?

Образуется 37-38 АТФ(аэробный путь) и 3 АТФ(анаэробный путь окисления)

Алгоритм решения:

1. Представьте схему гликолиза и отметьте реакции, сопряженные с использованием и синтезом АТФ.

2. Напишите, используя формулы, окислительную реакцию гликолиза.

3. Опишите пути использования НАДН2 в аэробных и анаэробных условиях.

1) и 2)

1)

1, 3, 7, 10

3) НАДН2 в анаэробных условиях идет на присоединение водорода к ацетальдегиду или пирувату, в аэробных условиях- в цепь переноса электронов.

26 задача

Спринтер и стайер соревнуются на двух дистанциях – 100 м и 10 км. Спринтер завершает стометровку, стайер бежит десятый километр. Укажите различия в энергетическом обеспечении работы мышц у этих бегунов.

Алгоритм решения:

1. Приведите схему катаболизма глюкозы, который является источником энергии для работы мышц у стайера.

2. Выпишите субстраты, вступающие в реакции дегидрирования, укажите путь водорода от одного из субстратов к кислороду в цепи БО (биологическом окислении).

3. Укажите различия в ходе процесса, в составе конечных продуктов и энергетическом эффекте специфического пути катаболизма глюкозы у спринтера и стайера.

1) Аэробный гликолиз.

1)

2) Атомы водорода (протоны и электроны.) от окисляемого субстрата присоединяются к НАД+ . Восстановленная форма НАД+ (НАДН) передает водород флавопротеидам. Дальнейшая судьба водорода может быть различной. Водород с флавопротеидов может быть передан прямо на кислород с образованием перекиси водорода.

3) Различия анаэробном ( 2 лактата и 2 АТФ) у спринтера и аэробном (6 СО₂, 6Н₂О и 36-38 АТФ) у стайера гликолизе.

27 задача

Два студента пришли сдавать кровь на «сахар» в поликлинику. Когда результаты анализов были готовы, выяснилось, что у певого студента концентрация глюкозы в крови составляет 5,6 мМ/л, а у второго – 7 мМ/л. При обсуждении полученных показателей выяснилось, что второй студент утром за полчаса до обследования выпил сладкий чай. Сделайте заключение о результатах анализов.

Алгоритм решения:

1. Чем обусловлена рекомендация, что количественное определение глюкозы в биохимических лабораториях проводят строго натощак?

2. Какова концентрация глюкозы в крови в норме и сколько держится повышенный уровень глюкозы после принятия пищи?

3. Какой процесс усиливается в печени при повышении глюкозы в крови после принятия пищи?

1) Чтобы не перепутать с:

-сахарный диабет;

-нарушенная толерантность к глюкозе;

-нарушенный уровень глюкозы крови (гликемии) натощак.

2) от 3,4 до 6,1 ммоль/л и 2 часа

3) Повышение глюкозы в крови после приема углеводной пищи активирует ферментативный процесс синтеза гликогена в печени - гликогеногенез.

Начинается с фосфолирования глюкозы глюкокиназой(в печени) и гексокиназой в других тканях.

Образование новой молекулы гликогена требует наличия «затравки» гликогена. Остатки присоединяются к существующей гликогеновой цепи путем 1-4-гликозидной связи и таким образом наращивают полисахаридную цепь.

Реакция катализируется гликогеносинтетазой. Это ограниченный по времени этап синтеза гликогена. Далее происходит разветвление молекулы.