Биологическая химия. Учебно-методическое пособие

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) число молей АТФ, образующихся при биологическом окисле- нии яблочной кислоты в щавелевоуксусную;

б) число молей АТФ. образующихся при биологическом окисле- нии янтарной кислоты в фумаровую.

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) энергетический эффект полного окисления молекулы гексозы; б) энергетический эффект полного окисления молекулы тристеа-

рина.

8.Напишите формулу простетической группы цитохрома типа b.

9.Приведите схему расположения основных компонентов дыха- тельной цепи митохондрий.

10.Укажите ферменты, принимающие участие в превращениях: а) яблочная кислота → щавелево-уксусная кислота; б) 3-фосфоглицериновый альдегид → фосфодиоксиацетон.

Задачи

1.Определите число молекул АТФ, синтезированных при полном окислении пяти молекул глюкозы по дихотомическому пути.

2.Напишите уравнение реакции окислительного декарбоксилиро- вания изолимонной кислоты. Сколько молекул АТФ может синтези- роваться при условии сопряжения этой реакции с фосфорилировани- ем АДФ?

3.Напишите уравнение реакции превращения янтарной кислоты

вфумаровую при участии флавопротеина (назовите фермент) и со-

ставьте схему переноса атомов водорода на убихинон и электронов с помощью цитохромной системы на кислород.

4.Рассчитайте, количество молекул АТФ, которое расходуется в процессе биосинтеза молекулы:

а) дистеарилколаминфосфатида из стеариновой кислоты, глице- рина и коламина;

б) дипальмитилхолинфосфатида из пальмитиновой кислоты, се- рина, глюкозы и метионина. Вычислите количество молекул глюко-

зы, полное окисление которых, будучи сопряжено с фосфорилирова- нием АДФ, энергетически обеспечит эти реакции.

71

Тестовые задания

1.Реакции биологического окисления, протекающие при непо- средственном взаимодействии кислорода с субстратом, катализиру- ются:

а) дегидрогеназами; б) цитохромами;

в) оксидазами, гидроксилазами, дноксигеназами; г) гемпротеинами; д) НАД-зависимыми ферментами.

2.Гидроксилазы ускоряют реакцию включения в субстрат:

а) двух атомов кислорода; б) оксиметильной группы; в) перекисной группировки; г) одного атома кислорода;

д) нескольких атомов кислорода.

3.Аскорбатоксидаза, обеспечивающая непосредственное окисле- ние субстрата с передачей атомов водорода на кислород, является:

а) медьсодержащим белком; б) флавопротеином; в) железосодержащим белком;

г) кобаламидпротеином; д) селенопротеином.

4.Поступление в дыхательную цепь митохондрий атомов водоро- да от НАДН и сукцината осуществляется при посредстве:

а) флавопротеинов; б) гемпротеинов; в) оксигеназ; г) гидроксилаз;

д) медьпротеинов.

5.К числу белков-переносчиков электронов, содержащих четное число атомов железа, непосредственно связанных с остатками цисте- ина в белке, относится:

а) пластоцианин; б) фенолаза;

в) аскорбатоксидаза; г) цитохромоксидаза; д) ферредоксин.

72

6.Местом локализации ансамблей ферментов, обеспечивающих сопряжение окисления с фосфорилированнем, являются:

а) лизосомы; б) митохондрии;

в) пероксисомы; г) рибосомы;

д) мембраны эндоплазматического ретикулума.

7.Соединением, содержащим макроэргическую связь, является: а) глицерофосфат; б) глюкозо-6-фосфат; в) ацетил-КоА; г) янтарная кислота; д) глицин.

8.Процесс синтеза АТФ, идущий сопряженно с реакциями окис- ления при участии системы дыхательных ферментов митохондрий, называется:

а) субстратным фосфорилированием; б) свободным окислением; в) окислительным фосфорилированием;

г) хемосинтетическим фосфорилированием; д) фотосинтетическим фосфорилированием.

9.Универсальным аккумулятором, донором и трансформатором энергии в организме является:

а) 1,3-дифосфоглицериновая кислота; б) фосфоенолпировиноградная кислота; в) гуанозинтрифосфорная кислота; г) аденозинтрифосфорная кислота; д) цитидинтрифосфорная кислота.

10.Энергетически для организма наиболее выгоден обмен угле- водов, идущий по пути:

а) брожения; б) дыхания (дихотомический путь), в) гликолиза;

г) дыхания (апотомический путь); д) гликогенолиза.

11.Выберите из нижеследующих утверждений правильные:

а) при гидролизе макроэргической связи выделяется значительно меньше энергии, чем при гидролизе обычной связи;

73

б) атомы кислорода и фосфора в трифосфатной группировке АТФ не несут частичных положительных или отрицательных зарядов;

в) впервые внимание на роль АТФ в энергетическом обеспечении химических процессов в организме обратил Ф. Липпман;

г) закрепление АТФ на специфической белковой молекуле сопрово- ждается сближением ее трифосфатной группировки с остатком адени- на, что способствует трансформации стабильной энергии химической связи в мобильную энергию возбуждения электронов в молекуле.

12. Выберите из нижеследующих утверждений правильные:

а) любая реакция биологического окисления сопряжена с окисли- тельным фосфорилированием;

б) посредством реакций окислительного фосфорилирования на уров- не субстрата у аэробных организмов образуется главная масса АТФ;

в) при окислительном фосфорилировании на уровне электронно-

транспортной цепи окисляемый субстрат непосредственного участия в активировании неорганического фосфата не принимает;

г) универсальным донором атомов водорода для дыхательной цепи ферментов служит восстановленный флавинадениндинуклеотид.

13. Выберите из нижеследующих утверждений правильные:

а) реакции прямого включения в субстрат молекулярного кисло- рода катализируются оксигеназами;

б) реакции биологического окисления, сопряженные с фосфори- лированием АДФ, ускоряются оксигеназами;

в) одной из биологически важных оксигеназных реакций является превращение β-каротина в витамин А;

г) решающую роль в активировании молекулярного кислорода играет передача на него электронов с металла, входящего в состав терминальной оксидазы.

14. Выберите правильные парные сочетания ключевых слов или фрагментов фраз (обозначены буквами А, Б, В, Г, Д) и смысловых завершающих предложений (обозначены буквами а, б, в, г, д):

74

15. Выберите правильные парные сочетания ключевых слов или фрагментов фраз (обозначены буквами А, Б, В, Г, Д) и смысловых завершающих предложений (обозначены буквами а, б, в, г, д):

75

16. Выберите правильные парные сочетания ключевых слов или фрагментов фраз (обозначены буквами А, Б, В, Г, Д) и смысловых завершающих предложений (обозначены буквами а, б, в, г, д):

17. Выберите правильные парные сочетания ключевых слов или фрагментов фраз (обозначены буквами А, Б, В, Г, Д) и смысловых завершающих предложений (обозначены буквами а, б, в, г, д):

76

77

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

Вопросы к занятиям

1.Сколько молекул АТФ образуется по гликолитическому пути при расщеплении 1 молекулы глюкозы и 1 молекулы гликозильного остатки гликогена?

2.Каков выход АТФ при полном окислении в аэробном процессе: а) 1 молекулы уксусной кислоты?

б) 1 молекулы глюкозы?

3.Многие соединения синтезируются в реакциях гликолиза и ЦТК или из родственных соединений. Используя в качестве субстра- та ПВК, укажите реакции, ведущие к образованию следующих сое- динений:

а) аспарагиновая кислота; б) молочная кислота; в) ацетоуксусная кислота.

4.Радиоактивную глюкозу, меченную углеродными атомами в положении 3 и 4, инкубировали в анаэробных условиях с гомогена- том печени. В каких положениях будут находиться изотопные атомы углерода в образующемся лактате?

5.Радиоактивную глюкозу, меченную углеродными атомами в положении 1, инкубировали с ферментами гликолиза. Укажите, в ка-

ком положении будет содержаться в образующейся ПВК изотопный атом углерода?

6.Какое количество АТФ может образоваться за счет окисления каждого из субстратов, если принять, что гликолиз, ЦТК и окисли- тельное фосфорилирование полностью активны:

а) ПВК; б) НАДН;

в) фруктоза-1,6-дифосфат; г) фосфоенолпируват; д) глюкоза?

7.Напишите уравнение равновесного состояния для образования гликогена из галактозы.

8.Напишите уравнение равновесного состояния для образования глюкозы из фруктозы в печени.

78

9.Напишите уравнение равновесного состояния для превращения глицерола в ПВК.

10.Сколько АТФ образуется при распаде глюкозы до молочной кислоты?

11.Определите правильность утверждений:

а) мобилизация гликогена – его распад до глюкозы; б) при распаде глюкозы до Н2О и СО2 образуется 35 молекул АТФ;

в) при окислительном декарбоксилировании ПВК образуется мо- лочная кислота;

г) при анаэробном распаде глюкозы образуется 36 молекул АТФ.

12.На каком этапе анаэробного гликолиза используются 2 мо- лекулы АТФ и синтезируется 6 моль АТФ (суммарный эффект 4 моль АТФ): 1) глюкоза → 2 ПВК; 2) глицероальдегид → ПВК;

3)глюкоза → 2-фифосфоглицерат; 4) 3-фосфоглицерат → ПВК;

5)фруктоза-6-фосфат → 2 ПВК?

13.Источником атомов углерода в глюкозе не может быть: 1) ас- партат; 2) СО2; 3) глицерин; 4) малат; 5) ацетил-КоА

14.Напишите схемы реакций с использованием структурных формул субстратов и продуктов и с указанием ферментов, катализи- рующих данные реакции:

а) глюкоза + АТФ → глюкозо-6-фосфат; б) фруктозо-1,6-дифосфат → 3-фосфоглицериновый альдегид +

фосфодиоксиацетон; в) 3-фосфоглицериновая кислота → 2-фосфоглицериновая кис-

лота; г) фосфоенолпировиноградная кислота + АДФ → пировиног-

радная кислота + АТФ; д) пировиноградная кислота + НАДН+Н+ → молочная кислота +

НАД.

15.Из схемы глюконеогенеза выберите реакции, ускоряемые фер- ментами, относящимися к классу гидролаз.

16.Напишите схемы реакций, катализируемых:

а) гликогенфосфорилазой; б) глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой; в) лактоназой; г) транскетолазой;

д) трансальдолазой.

79

17.Напишите схемы реакций, назовите ферменты, ускоряющие указанные реакции, и определите класс ферментов:

а) глюкоза + АТФ → глюкозо-6-фосфат; б) глюкозо-1-фосфат → глюкозо-6-фосфат;

в) молочная кислота + НАД+ → пировиноградная кислота + НАДН + Н+;

г) аланин + Н2О → молочная кислота + NН3; д) аланин → этиламин + СО2.

18.С помощью каких реакции можно осуществить следующие превращения: сахароза → глюкоза → глюконовая кислота?

19.В чём разница при определении моносахаридов и полисаха- ридов?

20.К каким классам относятся ферменты, катализирующие реак- ции цикла трикарбоновых кислот?

21.Каков энергетический эффект окисления глюкозы в аэробном процессе?

22.Как осуществляется окислительное декарбоксилирование пирвиноградной кислоты?

23.Напишите процесс распада пировиноградной кислоты в аэ- робных условиях?

24.Какое строение имеет гликоген? Каков механизм синтеза гли- когена?

25.В каких случаях расходуется гликоген, для каких нужд орга- низма? Каков механизм распада гликогена? Какие конечные и про- межуточные продукты распада гликогена известны?

26.Какое влияние оказывает различное содержание гликогена на состояние мышечной ткани при её переработке? В каких количест- вах содержится гликоген в различных органах?

27.Какие ферменты ЖКТ действуют на дисахариды и полисаха- риды? Каков механизм всасывания углеводов и какова сравнитель- ная скорость всасывания отдельных гексоз и пентоз?

28.Какой процесс называется гликогенолизом? В чём его отличие от гликолиза?

29.Как осуществляется синтез глюкозы из неуглеводных компо- нентов?

30.Фотосинтез, его значение; основные реакции.

31.Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены буквами А и Б), приведенные в каждом пункте раздела, и дайте ответ

вформе: А>Б, Б>А; А=Б:

80