Биологическая химия. Учебно-методическое пособие

Напишите формулу этой аминокислоты.

22. Какие аминокислоты при ферментативном превращении обра- зуют пигмент меланин:

Напишите реакцию окисления этих аминокислот.

23. Какая аминокислота является промежуточным продуктом при биосинтезе мочевины и расщепляется с образованием орнитина и мочевины:

Напишите уравнения всех реакций образования мочевины. 24. В чем заключается реакция активирования аминокислот: а) в образовании аминоациладенилатов; б) в образовании аминоацилфосфатов;

б) в образовании аминоацил-КоА? Напишите уравнение этой ре- акции. Назовите фермент.

25.Напишите схему гидролиза белка по стадиям: белок → поли- пептиды → свободные кислоты. Обозначьте число звеньев амино- кислот в молекуле белка через n, число звеньев в образующихся по- липептидах через х, у, г при условии, что х+у+z равно n.

26.Фермент аминопептидаза гидролизует дипептиды и трипепти- ды, отщепляя N-концевой остаток. Напишите формулу любого три- пептида и реакцию его гидролиза с помощью аминопептидазы.

27.Аминокислоты под влиянием ферментов подвергаются окис- лительному дезаминированию, которое осуществляется в присутст- вии дегидрогеназы в две стадии. Первая – образование иминокисло- ты в результате перехода двух атомов водорода к НАД: глютамино-

вая кислота + НАД → иминоглутаровая + НАДН2. Вторая – гидролиз образовавшейся иминокислоты: иминоглутаровая кислота + Н2О → NH3 + α-кетоглутаровая кислота. Напишите уравнения этих реакций.

28.Напишите уравнения реакций окислительного дезаминирова- ния с участием НАД следующих аминокислот:

а) аланина, б) валина.

101

29.Напишите уравнение реакции окислительного дезаминирова- ния фенилаланина и триптофана с участием флавинофосфорной кис- лоты.

30.L-аспарагнновая кислота в растениях дезамииируется под вли- янием аспартазы. В результате дезаминирования получается фума- ровая кислота. Напишите уравнение этой реакции.

31.Цистеин под влиянием дисульфогидразы дезаминируется: ци- стеин → α-аминоакриловая кислота → иминопропионовая кислота → пировиноградная кислота + NH3.Напишите уравнения этих реакций.

32.L-серин дезаминируется при участии гидратазы, отщепляя воду, а далее по схеме, сходной с дезаминированием цистеина. На- пишите уравнения дезаминирования L-cepинa.

33.В результате реакции дезаминирования аминокислот были по- лучены следующие кислоты:

а) пировиноградная, б) щавелевоуксусная,

в) α-кетоглутаровая. Напишите формулы соответствующих ами- нокислот, из которых были получены перечисленные кислоты.

34.Аминокислоты, получающиеся при распаде белков под вли- янием ферментов, подвергаются переаминированию при участии кофермента пиридоксальфосфата. Этот процесс идет главным обра- зом за счет α-кетоглутаровой кислот. Образовавшаяся глутаминовая кислота дезаминируется, а выделившаяся при этом α-кетоглутаровая кислота снова вовлекается в реакцию переаминирования. Напишите уравнение реакции переаминирования с участием пиридоксальфос- фата между L-аспарагиновой и α-кетоглутаровой кислотами.

35.Напишите уравнение реакции переаминирования с участием пиридоксальфосфата между L-изолейцином и щавелевоуксусной кислотой.

36.Напишите уравнение реакции переаминирования с участием пиридоксальфосфата между аспарагиновой и пировиноградной кис- лотами.

37.L-аланин-2-оксоглутаратаминотрансфераза переносит ами- ногруппу: L-аланин + α-кетоглутаровая кислота → пировиноградная + α-глутаминовая кислота. Напишите уравнение этой реакции.

38.L-цистеин-3-оксоглутаратаминотрансфераза обусловлива- ет обмен аминогруппы: L-цистеин + α-кетоглутаровая кислота →

102

3-меркаптопировиноградная кислота + D-глутамат. Напишите урав- нение этой реакции.

39.L-тирозин-2-оксоглутаратаминотрансфераза обусловливает реакцию переаминирования между тирозином и α-кетоглутаровон кислотой: L-тирозин + α-кетоглутаровая кислота → параоксифе- нилпировиноградная кислота + α-глутаминовая кислота. Напишите уравнение этой реакции.

40.Глицинамидинотрансфераза переносит амидиновую группу аргинина на глицин: L-аргинин + глицин → L-орнитин + гуанидина- цетат. Напишите уравнение реакции в соответствии с этой схемой.

41.L-аспартат дает разные продукты в зависимости от фермен- та, катализирующего процесс декарбоксилирования, аспартат-α- декарбоксилаза направляет реакцию так: L-аспартат → β-аланин + СО2. Напишите уравнение этой реакции.

42.Фермент аспартат- β-декарбоксилаза, отщепляя углекислый газ, приводит к образованию α-аланина. Напишите уравнение этого превращения.

43.Под влиянием фермента валиндекарбоксилазы L-валин распа- дается на изобутиламин и углекислый газ. Напишите уравнение этой реакции с участием фосфопиридоксаля.

44.Действие фермента глутаматдекарбоксилазы на L-глутамат приводит к образованию 4-аминобутирата и углекислого газа. Напи- шите уравнение этой реакции с участием фосфопиридоксаля.

45.L-гистидин, декарбоксилируясь под влиянием гистидиндекар- боксилазы, образует гистамин. Напишите уравнение этой реакции.

46.Тирозин, катализируемый тирозиндекарбоксилазой, образует тирамин и углекислый газ. Напишите уравнение этой реакции.

47.При спиртовом брожении под влиянием ферментов, содержа- щихся в дрожжах, из аминокислот в результате гидролиза аминог-

руппы и декарбоксилирования происходит образование сивушного масла – смеси спиртов:

а) пропилового, в) изоамилового, б) изобутилового, г) вторичнобутилкарбинола.

Напишите уравнения образования этих спиртов из соответствую- щих α-аминокислот.

48. g-аминомасляная кислота обнаружена в мозговой ткани выс- ших млекопитающих, она способствует процессам торможения в

103

центральной нервной системе. Образуется g-аминомасляная кислота (ГАМК) при декарбоксилировании глутаминовой кислоты. Напиши- те уравнение образования ГАМК.

49.g-аминомасляная кислота (ГАМК) подвергается дезаминиро- ванию с образованием полуальдегида янтарной кислоты, из которо- го далее образуется янтарная кислота. Напишите уравнения реакций получения янтарной кислоты из глутаминовой.

50.При каталитическом воздействии фермента малеинатизомера- зы малеинат преобразуется в фумарат. Напишите их геометрические изомеры.

51.В кишечнике под влиянием гнилостных бактерий происходит декарбоксилирование аминокислот с образованием аминов. В числе других получаются путресцин и кадаверин. Напишите уравнения реакций декарбоксилирования кислот, при которых образуются эти диамины.

52.При гниении белков в кишечнике из тирозина образуются ядо- витые вещества крезол и фенол. Они обезвреживаются в печени в результате взаимодействия их с активным сульфатом или с глюкуро- новой кислотой. Напишите уравнения реакций.

53.Глицин, подвергаясь окислительному дезаминированию, образует глиоксиловую кислоту которая, вступая в реакцию переа- минирования с глутамииовой кислотой, образует α-кетоглутаровую кислоту и глицин. Напишите уравнения этих реакций.

54.Аланин получается из пировиноградной кислоты при переа- минировании с глутаминовой кислотой. Напишите уравнение этой реакции.

55.Серин служит источником этаноламина и холина – составных частей фосфатидов. Этаноламин получается при декарбоксилирова- нии серина. Напишите уравнение реакции образования этаноламина из серина.

56.Аланин может получиться при декарбоксилировании аспара- гиновой кислоты. Напишите уравнение этой реакции.

57.Аргинин под влиянием аргиназы гидролизуется, образуя мо- чевину и орнитин. Напишите уравнение этой реакции.

58.Глутаминовая и аспарагиновая кислоты амидируются, образуя соответственно глутамин и аспарагин. Это амидированне идет с ис- пользованием макроэргических фосфатных связен аденозинтрнфос-

104

фирной кислоты. Напишите уравнения амидирования глутаминовой кислоты.

59.Одним из видов превращения фенилаланина является окис- ление его с образованием тирозина. Из молекулы кислорода, участ- вующей в окислении, одинатом идет на образование гидроксильной группы тирозина, другой окисляет восстановленный фермент. Напи- шите уравнение реакции превращения фенилаланина.

60.Какие диамины образуются в результате декарбоксилирова- ния лизина, тирозина, гистидина и триптофана? Напишите уравне- ния реакций декарбоксилирования названных аминокислот и укажи- те ферменты, ускоряющие данные процессы.

61.Приведите схему окислительного дезаминирования глутами- новой кислоты и укажите фермент, ускоряющий этот процесс.

62.Приведите уравнения реакций, характеризующие многообра- зие путей биосинтеза α-аланина. Назовите ферменты.

63.Предложите вероятную схему образования орнитина из глута- миновой кислоты. Назовите ферменты.

64.Какое биологически активное вещество образуется в процессе превращения триптофана:

Напишите уравнение. Назовите ферменты.

65. При декарбоксилировании какой аминокислоты образуется g-

Напишите уравнение реакции. Назовите фермент.

66. Какая аминокислота образуется при окислении фенилаланина:

Напишите уравнение реакции. Назовите фермент.

67. Какие аминокислоты являются акцепторами аммиака в мо- мент его образования в клетке:

Напишите уравнения реакций. Назовите ферменты.

105

Задачи

1. Аммиак, получающийся в процессе дезаминирования амино- кислот, удаляется из организма в виде аммонийных солей, а также участвует в образовании мочевины по так называемому орнитиново- му циклу. Механизм реакций орнитинового цикла следующий:

1. СО2 + NH3 + АТФ → карбаминовая кислота + АДФ + Н3РО4. Для синтеза одной молекулы карбаминовой кислоты использует-

ся энергия макроэргической связи АТФ.

2. Карбаминовая кислота + АТФ → карбамнлфосфат + АДФ. 3. Орнитин + карбамилфосфат → Н3РО4 + цитруллин.

4. Цитруллин + аспарагиновая кислота + АТФ → аргининянтар- ная кислота.

5. Аргининянтарная кислота расщепляется под влиянием фермен- та аргининсукциназы на аргинин и фумаровую кислоту.

6. Аргинин + Н2О → орнитин + мочевина.

Напишите полные уравнения этих реакций, просуммируйте все эти реакции, проследите, как образовались две группы NH2, входя- щие в состав молекулы мочевины.

2. В лаборатории Ф. Липимана расшифрован мультиэнзимный механизм биосинтеза пептидов без участия рибосом и мРНК. Вы- яснено, что активирование аминокислот при этом на первом этапе приводит к возникновению аминоациладенилата, а на втором – ти- оэфиров по HS-группам белков, составляющих мультиэнзимный комплекс. Составьте схему реакции активирования аминокислот при мультиэнзимном механизме биосинтеза белка.

2. Выберите пункты, отражающие значение реакций трансамини- рования:

а) обеспечивают образование заменимых аминокислот; б) являются этапом катаболизма аминокислот;

в) обеспечивают перераспределение аминного азота между ами- нокислотами в организме;

г) обеспечивают синтез незаменимых аминокислот.

106

3.Выберите из предложенного ряда процессы, сопровождающие- ся образованием аммиака в организме:

а) дезаминирование аминокислот; б) обезвреживание биогенных аминов; в) распад мочевины;

г) дезаминирование азотистых оснований; д) аминирование α-кетоглугарата; е) декарбоксилирование аминокислот.

4.Окислительное дезаминирование аминокислот приводит к образованию:

а) оксикислот; в) непредельных кислот;

б) кетокислот; г) альдегидокислот.

5. В результате реакций декарбоксилирования происходит отще-

7.Ферменты аминотрансферазы ускоряют реакции: а) дезаминирования; б) переаминирования;

в) восстановительного аминирования; г) декарбоксилирования; д) трансгликозилирования.

8.Расщепление белков в желудке происходит под влиянием факторов:

в) пепсина; 9. Белки до полипептидов в кишечнике расщепляют ферменты:

10. С-концевые аминокислоты в белках отщепляют ферменты:

11. Для млекопитающих характерен путь дезаминирования ами- нокислот:

107

а) внутримолекулярный; б) окислительный; в) гидролитический;

г) восстановительный.

12.При восстановительном пути дезаминирования аминокислот образуются кислоты:

а) α-гидроксикислоты; б) предельные кислоты;

в) непредельные кислоты; г) α-кетокислоты.

13.Незаменимыми для млекопитающих являются аминокислоты:

14.Конечным продуктом азотистого обмена у птиц является со- единение:

а) креатин;

б) мочевина, NHS и мочевая кислота; в) мочевая кислота.

15.Назовите главный конечный продукт азотистого обмена у млекопитающих:

а) мочевая кислота; б) мочевина; в) мочевина и аммиак.

16.Реакция трансаминирования является одной из стадий биосин- теза различных соединений:

а) подавляющего большинства аминокислот; б) дикарбоновых кислот; в) заменимых аминокислот.

17.Биосинтез белка связан со структурными компонентами клетки:

18. Изменения, которые будут характерны для процесса гидроли- за белков:

а) увеличение количества свободных аминогрупп; б) образование пептидных связей; в) уменьшение количества свободных СООН-групп.

108

19.В качестве продукта дезаминирования аминокислот в природе наиболее широко представлены:

а) непредельные кислоты; б) предельные кислоты; в) α-оксикислоты; г) α-кетокислоты; д) альдокислоты.

20.Тирозин в организме переходит в биологически активное со- единение:

21. Выберите из нижеследующих утверждений правильные:

а) конечные продукты азотистого обмена у разных биологических видов одинаковы;

б) у млекопитающих главным конечным продуктом азотистого обмена является мочевина;

в) одним из этапов биосинтеза мочевины является гидролиз аргинина; г) промежуточный продукт биосинтеза мочевины – аргининосук- цинат – распадается на аргинин и фумарат при участии аргининосук-

цинатгидролазы.

22. Выберите правильные сочетания ключевых слов или фрагмен- тов фраз (обозначены буквами А, Б, В, Г, Д) и смысловых завершаю-

109

ГОРМОНЫ

Вопросы к занятиям

1.Химическая природа гормонов. Кто из ученых занимался из- учением гормонов? Применение гормонов.

2.Принцип действия гормонов. Характеристика гормонов по классам.

3.Стероидные гормоны. Примеры, значение.

4.Пептидные гормоны. Примеры, значение.

5.Прочие гормоны. Примеры, значение.

6.Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены бук- вами А и Б), приведенные в каждом пункте раздела, и дайте ответ в форме: А>Б; Б>А; А=Б:

а) содержание гидроксильных групп в молекуле кортикостерона; б) содержание гидроксильных групп в молекуле альдостерона.

7.Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены бук- вами А и Б), приведенные в каждом пункте раздела, и дайте ответ в форме: А>Б, Б>А; А=Б:

а) содержание спиртовых групп в молекуле альдостерона; б) содержание спиртовых групп в молекуле гидрокортизона.

8.Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены бук- вами А и Б), приведенные в каждом пункте раздела, и дайте ответ в форме: А>Б, Б>А; А=Б:

а) число аминокислотных остатков в составе молекулы окситоцина; б) число аминокислотных остатков в составе молекулы вазопрессина.

9.Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены бук- вами А и Б), приведенные в каждом пункте раздела, и дайте ответ в форме: А>Б, Б>А; А=Б:

а) количество аминокислотных остатков в молекуле гастриксина; б) количество аминокислотных остатков в молекуле глюкагона.

10.Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены

буквами А и Б), приведенные в каждом пункте раздела, и дайте ответ в форме: А>Б, Б>А; А=Б:

а) количество аминокислотных остатков в субъединице молекулы инсулина;

б) количество аминокислотных остатков в молекуле паратгормона.

110