Модуль 2. Биологическое окисление. Цикл кребса

Задача 2

Непосредственно в реакциях цикла Кребса кислород не участвует. Тем не менее, цитратный цикл - аэробный процесс. Объясните, почему он тормозится в условиях гипоксии.

ОТВЕТ: ДЦ – строго аэробный процесс. Если ДЦ не функционирует, то на нее не передаются электроны с NADH2 и FADH2. Восстановленные коферменты копятся, окисленных не остается, и ЦТК блокируется.

Задача 4

После перенесенного тяжелого заболевания у больного возникло гипоэнергетическое состояние. Врач порекомендовал больному витамины группы В. Обоснуйте назначение врача.

ОТВЕТ: Клетка должна получать питательные вещества и О2 для поддержания синтеза АТФ. При голодании в качестве источников энергии используются собственные в-ва тканей, энергетический обмен уменьшается, уменьшается потребление О2 - это состояние называется гипоэнергетическим. Витамины группы В входят в состав ферментов, которые работают на всех этапах энергетического обмена. Например:

В1 – ТДФ (кофактор пируват декарбоксилазы ПДК)

В2 – ФАД, ФМН (кофакторы дегидрогеназ)

В3 – НАД и НАДФ (кофакторы дегидрогеназ)

В5 – используется для синтеза КоАSH

У данного пациента гипоэнергетическое состояние, то есть снижен синтез АТФ. ПДК нужен для синтеза ацетил-КоА, который идет в ЦТК. ФАД, ФМН, НАД нужны для ЦТК и ДЦ.

Задача 11

Длительное использование разобщающего агента 2,4-динитрофенола как препарата в борьбе с ожирением имело негативные последствия: развивалось недомогание, повышалась температура тела, в некоторых случаях наблюдался летальный исход. Объясните:

1. На чем основывалось применение 2,4-динитрофенола в качестве препарата, снижающего массу тела

2. Объясните причины развивающихся осложнений.

ОТВЕТ: 2,4-динитрофенол – разобщитель окислительного фосфорилирования: нарушает систему сопряжения процессов окисления в ДЦ и синтеза АТФ (фосфорилирования). Динитрофенол относится к группе протонофоров – способствует выравниванию концентрации Н+ на внутренней мембране митохондрий. Утилизация субстратов происходит, но АТФ не синтезируется. Осложнения возникают потому, что возникает гипоэнергетическое состояние из-за нехватки АТФ, и энергия большей частью шла на тепло, из-за чего повышалась температура.

Задача 18.

У больного с повышенной функцией щитовидной железы наблюдается уменьшение веса, субфебрильная температура, повышенная раздражительность. Объясните причины наблюдаемых симптомов заболевания.

ОТВЕТ: при гиперфункции щитовидной железы (гипертиреозе) повышается содержание гормонов Т3 и Т4. Тироксин в нефизиологических концентрациях является разобщителем окислительного фосфорилирования (протонофором). Возникает гипоэнергетическое состояние. Повышенная раздражительность связана с токсическим действием гормонов щитовидной железы, они ускоряют метаболизм, повышают чувствительность к катехоламинам.

Задача 20

Человек страдает от бессонницы. Обратившись к врачу, он получил соответствующие рекомендации. В частности, врач назначил прием на ночь небольших доз амитала. Больной длительное время принимал этот препарат, в результате чего у него появилась быстрая утомляемость, резкая мышечная слабость. Объясните причины и механизм возникших осложнений.

ОТВЕТ: амитал (амобарбитал) – ингибитор первого комплекса ДЦ (НАДН-ДГ). Из-за недостатка выработки АТФ происходит гипоэнергетическое состояние: нехватка АТФ для мышц вызывает быструю их утомляемость.

Задача 21

Во время пожара из горящего дома вынесен пострадавший, который не имел ожогов, но находился в бессознательном состоянии. С большим трудом удалось вернуть его к жизни. В чем причина тяжелого состояния пострадавшего и какие меры нужно принять для спасения больного.

ОТВЕТ: с одной стороны, угарный газ образует карбоксигемоглобин, он имеет большее сродство к Hb, чем кислород, поэтому часть гемоглобина выключается из процесса дыхания. С другой стороны, СО – ингибитор 4 комплекса ДЦ (цитохромоксидаза), в результате не синтезируется АТФ. Больного нужно вынести на чистый, богатый кислородом воздух, чтобы уменьшить поступление СО и увеличить парциальное давление О2.