биохимия

Роль:Жиры в питании ч-а имеют важное энергетическое значение.1г-38,9кДж.жиры явл.растворителями витаминов(А,Д,Е...)в связи с чем обеспечиваемость этими витаминами ор-ма зависит от поступления жиров в составе пищи.(насыщ.связь- ; ненасыщ.связь=).Жиры, так же, как и углеводы, являются важным источником энергии. Кроме того, они выполняют специфические функции благодаря содержащимся в них незаменимым ненасыщенным кислотам: линолевой, линоленовой, арахидоновой, называемых витамином F. Содержатся эти кислоты в основном в растительных маслах.

БИЛЕТ 42.ОБМЕН ТРИГЛИЦЕРИДОВ(ЖИРОВ).РАСЩЕПЛЕНИЕ ЖИРОВ:А)В СТЕНКЕ КИШЕЧНИКА;Б)В ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ КЛЕТКАХ ТОНКОГО КИШЕЧНИКА.

В организм взрослого человека с пищей ежесуточно поступает в среднем 70 г жиров животного и растительного происхождения. В ротовой полости жиры не подвергаются никаким изменениям, т.к. слюна не содержит расщепляющих жиры ферментов. Частичное расщепление жиров на глицерин или моно-, диглицериды и жирные кислоты начинается в желудке. Однако оно протекает с небольшой скоростью,т.к.в желудочном соке взрослого человека активность фермента липазы крайне невысока, а величина рН желудочного сока=1,5,а оптимальное значение рН для желудочной липазы=5,5—7,5 единиц рН.Жир в желудке особых изменений не претерпевает.

А)Всасывание жиров, как и других липидов, происходит в проксимальной части тонкой кишки.Эмульгированные жиры могут частично проникать через стенку кишечника без предварительного гидролиза. Фактором, лимитирующим этот процесс, является величина капелек жировой эмульсии, диаметр которых не должен превышать 0,5 мкм. Однако основная часть жира всасывается лишь после расщепления его панкреатической липазой на жирные кислоты и моноглицериды. Всасывание этих соединений происходит при участии желчи.

Б)Небольшие количества глицерина, образующиеся при переваривании жиров, легко всасываются в тонкой кишке. Частично глицерин превращается в a-глицерофосфат в клетках кишечного эпителия, частично поступает в кровяное русло.Свободные жирные кислоты и моноглицериды, проникшие в цитоплазму клеток эпителия слизистой оболочки тонкой кишки, задерживаются в эндоплазматическом ретикулуме. Здесь из них образуется метаболически активная форма — ацилированный кофермент А — ацил-КоА и происходит ацилирование моноглицеридов с образованием сначала диглицеридов, а затем триглицеридов. Т.о., продукты расщепления пищевых жиров, образовавшиеся в кишечнике и поступившие в его стенку, используются для ресинтеза триглицеридов.

БИЛЕТ 43. Б-ОКИСЛЕНИЕ ВЖК.РЕАКЦИИ ЛЕЖАЩИЕ В ОСНОВЕ ЭТОГО ПРОЦЕССА.ЭНЕРГЕТИКА ПРОЦЕССА Б-ОКИСЛЕНИЯ.

БИЛЕТ 44.ОБМЕН БЕЛКОВ.ЕГО ЗНАЧЕНИЕ.АЗОТИСТЫЙ БАЛАНС.

Белковый обмен строго специфичен,направлен и настроен обеспечивать непрерывность воспроизвдения и обнавления белковых тел организма..Обмен отвечает за жизнь ор-ма.Белки явл.незаменимыми для ор-ма в-ми.Белки основной строительный материал различных биол.структур.У человека или животного,находящееся на малобелковой диете,быстро развивается недостаточность.Белковая недостаточность-снижается активность ферментов и замедляется процесс биосинтеза белка..Они выпол.каталитическую фун-ю,кот.не наделены ни углеводы,ни липиды,ни др.в-ва орг.приподы.Белки не способны выполнять энергетическую фун-ю,особенно при избыточном поступлении в ор-м с пищей или в экстремальн.условиях.При сгорании 1 гр=16,8 кДж.

Для человека животные белки(белки мяса,моллока,яиц)биологически более ценны,чем растительные белки,,т.к.аминокислотный состав жив.белков ближе к аминокислотным составам органов и тканей человека.

На долю аминокислот (в составе белков и свободных) приходится более 95 % всего азота организма. Поэтому об общем состоянии аминокислотного и белкового обмена можно судить по азотистому балансу, т. е. разнице между количеством азота,поступающего с пищей, и количеством выделяемого азота (главным образом в составе мочевины).У взрослого здорового человека при нормальном питании имеет место азотистое равновесие, т. е. количество выделяемого азота равно количеству поступающего. В период роста организма, а также при выздоровлении после истощающих заболеваний выводится азота меньше, чем поступает, — положительный азотистый баланс. При старении, голодании и в течение истощающих заболеваний азота выводится больше, чем поступает, — отрицательный азотистый баланс.

БИЛЕТ 45.ФЕРМЕНТАТИВНОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ БЕЛКОВ.хАРАКТЕРИСТИКА ФЕРМЕНТОВ,УЧАСТВУЮЩИХ ВЭТОМ ПРОЦЕССЕ.ПЕРЕВАРИВАНИЕ БЕЛКОВ В ЖЕЛУДКЕ И КИШЕЧНИКЕ.

В ротовой полости с белками ничего не происходит,далее пища поступает по пищеводу в желудок,дальше имеются все условия для переваривания белков:1)в желудочном соке содержится фермент пепсин,который расщепляет пептидные связи.

2)благодаря свободной соляной кислоте в желудочном соке,для действия пепсина,создаётся оптимальная среда.

Фермент пепсин преимущественно гидролизует пептидные связи,образуемые аминогруппами ароматических ?-аминокислот(тирозина,триптофана,финилаланила).Пепсин расщепляет практически все природные белки(искл.керотины,протамины,гистоны).

Дальнейшее превращение белков в пище осуществляется в тонком кишечнике,где на них действует ферменты панкриотического и кишечного соков.В результате действия ферментов:пепсин химо,карбоксипептида,аминопептидазы,все белки пищи расщепляютсяч до свободных ?-аминокислот.Свободные ?-аминокислоты растворимы в воде,поэтому всасываются клетками кишечного эпителия и по системе воротной вены поступают в печень.

БИЛЕТ 46.ПУТИ СВЯЗЫВАНИЯ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ АММИАКА В ОРГАНИЗМЕ:1)БИОСИНТЕЗ ГЛУТАМИНА И АСПАРАГИНА;2)БИОСИНТЕЗ МОЧЕВИНЫ(ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ).

В организме биосинтез глутамина и аспарагина образует,взаимодействуя,аммаиак.Глутамин и аспарагин по своей хим.природе явл.амидами.

(см.шпору 46)Данный путь связывания и обезвреживания аммиака не является главным.Другим способом связывания аммиака явл.восстановительное аманирование щевелево-уксусной и альфа-гепоглупаминовой кислоты,в результате чего образ.аспорагиновая и глутаминовая кислоты.(см.шпору 46(а)).основным путём обежвреживания аммиака в ор-ме явл.биосинтез мочевины(карбамида),котор.происходит в у высших животных и человека в печени,поскольку именно в печени имеются все ферменты для биосинтеза мочевины.Синтез мочевины происходит в печени в цикле Кребса-Гензелейта (другое название - орнитиновый цикл мочевинообразования Кребса) в несколько этапов с участием ряда ферментных систем. Синтез сопровождается поглощением энергии, источником которой является АТФ.

Билет 47.ПУТИ РАСПАДА ПУРИНОВЫХ И ПИРИМИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ(КОНЕЧНЫЕ ПРОДУКТЫ РАСПАДА).

У человека, большинства животных, птиц и некоторых рептилий мочевая кислота является конечным продуктом пуринового обмена.Пуриновые основания, пурины, группа природных азотистых гетероциклических соединений, производных пурина. П. о. как в свободном состоянии, так и в составе более сложных соединений играют важнейшую роль в живой природе. Так, в состав нуклеиновых кислот входят П. о. аденин и гуанин.П. о. связаны гликозидной связью с рибозой, в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) — с дезоксирибозой через атом азота в 9-м положении пурина.

Пиримидиновыми основаниями, представляющими собой производные шестичленного гетероциклического азотистого основания пиримидина, являются цитозин, урацил и тимин.Для распада пиримидиновых оснований характерен восстановительный путь с последующим размыканием пиримидинового кольца. Из урацила образуется аминокислота ?-аланин, из тимина — ?-аминоизомасляная кислота, углекислый газ и аммиак. Аминокислоты — продукты деградации пиримидинов — далее могут вступать в разнообразные реакции обмена веществ.

БИЛЕТ 48.АТФ:СТРОЕНИЕ,СВ-ВА,РОЛЬ В ЭНЕРГЕТИКЕ ОБМЕНА В-В.

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) — универсальный источник и основной аккумулятор энергии в живых клетках. АТФ содержится во всех клетках растений и животных. Количество АТФ в среднем составляет 0,04% (от сырой массы клетки), наибольшее количество АТФ (0,2–0,5%) содержится в скелетных мышцах.АТФ состоит из остатков: 1) азотистого основания (аденина), 2) моносахарида (рибозы), 3) трех фосфорных кислот. Поскольку АТФ содержит не один, а три остатка фосфорной кислоты, она относится к рибонуклеозидтрифосфатам.

Для большинства видов работ, происходящих в клетках, используется энергия гидролиза АТФ. При этом при отщеплении концевого остатка фосфорной кислоты АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту), при отщеплении второго остатка фосфорной кислоты — в АМФ (аденозинмонофосфорную кислоту). Выход свободной энергии при отщеплении как концевого, так и второго остатков фосфорной кислоты составляет по 30,6 кДж. Отщепление третьей фосфатной группы сопровождается выделением только 13,8 кДж. Связи между концевым и вторым, вторым и первым остатками фосфорной кислоты называются макроэргическими.

АТФ является основным связующим звеном между процессами, сопровождающимися выделением и накоплением энергии, и процессами, протекающими с затратами энергии. Кроме этого, АТФ наряду с другими рибонуклеозидтрифосфатами является субстратом для синтеза РНК.

БИЛЕТ 49.БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРИ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

Непосредственным источником энергии д/мышечной деятельности служит реакция расщепления АТФ. В ор-ме чел-ка при ферментативном гидролизе АТФ,протикающем согласно уравнению: АТФ+Н2О--(фермент)АДФ+H3PO4+Q |40кДж,происходит освобождение энеогии,преобразуемые в процессе мыш.сокращения в механическую работу.Содерж.АТФ в мышцах относительно постоянно:0,25% на кг сырово веса мышц.Запасов АТФ хватает обычно на 3-4 одиночных сокращения максим.силы.АТФ по ходу мыш.деятельности ,т.е.по мере распада АТФ, востанавливается,т.е.ресинтезируется из продуктов распада,с той же скоростью с которой она расщепляется в процессе мыш.сокращений.Ресинтез АТФ,при мыш.деятельности,происходит как в ходе реакции идущей без кислорода,так же за счёт окислительных превращений в клетках,связанных с потреблением кислорода..

В обычных процессах ресинтез АТФ происходит в основном при аэробных условиях,но при мыш.деятельности,когда доставка кислорода затруднена,усиливается в тканях анаэробные процессы ресинтеза АТФ.

В скелетных мышцах сущ.3 вида анаэробных процесса,в ходе которых возможен ресинтез АТФ:1)креатинфосфатная реакция(ресинтез АТФ идёт за счётт переноса фосфорной группы между креотинфосфатом и АТФ).2)гликолиз.3)миокеназная реакция(одна молекула АДФ передаёт свою фосфорную группу другой молекулк АДФ, превращаясь при этом в АМФ(аденозинмонофосфат)).

БИЛЕТ 50.БИОХИМИЯ УТОМЛЕНИЯ И ОТДЫХА.

усталость:В наиболее общей форме утомление можно определить как состояние организма, возникающее вследствие длительной или напряженной деятельности и характеризуется снижение работоспособности.Биохимические факторы, устанавливающие работоспособность,можно разделить на три группы, связанные друг с другом:1)биохимические изменения в центральной нервной системе, обусловленные самим процессом двигательного возбуждения;2)биохимические изменения в скелетных мышцах и миокарде, вызванные их работой и трофическими изменениями в нервной системе;3)биохимические изменения во внутренней среде организма, зависящие как от процессов, происходящих в мышцах, так и от влияния нервной системы.

Общими чертами утомления являются нарушение баланса фосфатных макроэргов в мышцах и головном мозгу, а так же снижение активности АТФ и коэффициента фосфорилирования в мышцах.Резкое снижение углеводных запасов организма не играет решающей роли в ограничении работоспособности.

Важнейшим фактором, лимитирующим работоспособность, является уровень АТФ как в самих мышцах, так и в центральной нервной системе.

утомление характеризуется глубокими биохимическими сдвигами и в центральной нервной системе и в мышцах.

В механизме утомления известную роль играют так же нарушения белкового и нуклеинового обмена нервной системы. При длительном беге или плавании с грузом, вызывающих значительное утомление, в двигательных нейронах наблюдается снижение уровня РНК, тогда как при длительной, но не утомительной работе он не изменяется или повышается.Биохимические изменения при утомлении могут сопровождаться общими изменениями внутренней среды организма и нарушениями регуляции и координации различных физиологических функций.

Утомление (и в особенности чувство усталости) является защитной реакцией, предохраняющей организм от чрезмерного истощения, опасного для жизни. Вместе с тем оно тренирует физиологические и биохимические механизмы.

отдых:Во время отдыха после мышечной работы происходит восстановление нормальных соотношений биологических соединений как в мышцах, так и в организме в целом.Анаболические процессы нуждаются в затратах энергии в форме АТФ, поэтому наиболее выраженные изменения обнаруживаются в сфере энергетического обмена, так как в период отдыха АТФ постоянно тратиться, и, следовательно, запасы АТФ должны восстанавливаться.Во время отдыха ресинтизируются АТФ, креатинфосфат, гликоген, фосфолипиды, мышечные белки, приходит в норму водно-электролитный баланс организма, происходит восстановление разрушенных клеточных структур.Срочное восстановление длиться от 30 до 90 минут после работы. В период срочного восстановления происходит устранение накопившихся за время работы продуктов анаэробного распада, прежде всего молочной кислоты и кислородного долга.

Во время отдыха расходование АТФ на мышечные сокращения прекращается и содержание АТФ в митохондриях в первые же секунды возрастает.Концентрация АТФ увеличивается.

Оставленное восстановление длится долгое время после окончания работы.Оно затрагивает процессы синтеза израсходованных во время мышечной работы структур и восстановления ионного и гормонального равновесия в организме.

Во время этого восстановления происходит накопление запасов гликогена в мышцах и печени; эти восстановительные процессы происходят в течение 12-48 часов. Попавшая в кровь молочная кислота поступает в клетки печени, где происходит синтез глюкозы, а глюкоза является строительным материалом для гликогенсинтетазы, катализирующей синтез гликогена.

БИЛЕТ 51.БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ.

51. Биохимические основы спортивной тренировки. Биохимические основы и принципы спортивной тренировкиТеория физического воспитания рассматривает спортивную тренировку как сложный педагогический процесс, связанный с применением системы мероприятий, обеспечивающий эффективное решение задач физического развития, обучения и воспитания моральных, волевых, интеллектуальных и двигательных качеств спортсмена. С точки зрения биохимии тренировочный процесс рассматривается как адаптация организма к интенсивной мышечной деятельности. Поскольку все адаптационные процессы носят фазный характер, в теории и практике спорта принято выделять три разновидности тренировочного эффекта: срочный, отставленный и кумулятивный. Срочный тренировочный эффект определяется величиной и характером биохимических изменений в организме, происходящих непосредственно во время действия физической нагрузки и в период срочного восстановления (30 - 90 мин после окончания работы), когда идет ликвидация кислородного долга. Отставленный тренировочный эффект наблюдается на поздних фазах восстановления после физической нагрузки. Сущность его составляют процессы, направленные на восполнение энергетических ресурсов и ускоренное воспроизводство разрушенных при работе и вновь синтезируемых клеточных структур. Кумулятивный тренировочный эффект возникает как результат последовательного суммирования следов многих нагрузок или большого числа срочных и отставленных эффектов. В кумулятивном тренировочном эффекте воплощаются биохимические изменения, связанные с усилением синтеза нуклеиновых кислот и белков и наблюдаемые на протяжении длительного периода тренировки. Кумулятивный тренировочный эффект выражается в приросте показателей работоспособности и улучшении спортивных достижений. Выше были рассмотрены общие закономерности адаптации организма к мышечной деятельности. Знание этих закономерностей может служить основой для развития теории и практики тренировочного процесса. Однако нужно помнить, что развитие адаптированности к физическим нагрузкам у разных людей может происходить по-разному, поэтому и тренировочный процесс должен строиться с учетом индивидуальных качеств спортсмена. Основные принципы спортивной тренировки: 1)повторность, 2)регулярность, 3)правильное соотношение работы и отдыха, 4)постепенное увеличение нагрузок. Чтобы лучше понять принципы спортивной тренировки, обратимся к рисунку 43. Первый принцип спортивной тренировки - повторность выполнения упражнений - имеет своей задачей повышение работоспособности. Для решения этой задачи последующие упражнения нужно начинать не в любое время, а во время фазы суперкомпенсации после предыдущей тренировки, поскольку во время фазы сверхвосстановления работоспособность на некоторое время возрастает. Если повторную тренировку начинать после завершения фазы суперкомпенсации, когда следы предшествующей работы уже сгладились, положение останется стационарным, т.е. тренировка не принесет ожидаемого результата - повышения работоспособности (рис. 43, а). Повторные тренировки, начатые в фазе неполного восстановления, приведут к истощению. Повторные нагрузки, примененные в фазе суперкомпенсации, приведут к повышению функционального уровня организма спортсмена. Вторым принципом тренировочного процесса является его регулярность, основой которого является повторение работы в наиболее выгодном для организма состоянии после предыдущей работы. Однако следует заметить, что в пределах одного занятия упражнения повторяются чаще всего в фазе неполного восстановления. Задача интервального метода тренировки состоит в том, чтобы в результате повторных нагрузок в фазе неполного восстановления выработать приспособляемость организма к биохимическим и функциональным сдвигам, которые наблюдаются при выполнении данного упражнения в условиях соревнований. Но при проведении основных тренировочных занятий следует предусматривать такой период отдыха, который обеспечивал бы начало последующей тренировки в фазе суперкомпенсации после предыдущего занятия. Ранее мы уже говорили о том, что длительность фазы суперкомпенсации зависит от продолжительности работы.

13