Вопросы для самоподготовки

1. Пластическая (анаболизм) и энергетическая (катаболизм) функции метаболизма.

2. Стадии катаболических превращений питательных веществ в организме, связанные с высвобождением свободной энергии. Чему равно высвобождение и запасание энергии на каждом из этапов?

3. Строение и функции митохондрий.

Химическая формула АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), роль АТФ? Значение циклов АТФ – АДФ и НАДФН – НАДФ⁺.

Основные макроэргические соединения клетки – АТФ, 1,3‑дифосфо­глицерат, фосфоенолпируват, креатинфосфат, ацетилS-КоА? Что такое субстратное фосфорилирование?

Источники ключевых продуктов метаболизма – ацетилS-КоА и пировиноградной кислоты. Дальнейшая судьба указанных веществ.

Строение мультиферментного пируватдегидрогеназного комплекса, его ферменты и коферменты. Суммарная реакция окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Химизм пяти отдельных реакций. Регуляция процесса.

Реакции цикла трикарбоновых кислот (цикл Кребса, цикл лимонной кислоты). Механизм окисления ацетильной группы. Ферменты и коферменты процесса. Биологическое значение ЦТК. Роль оксалоацетата, НАДН и метаболитов ЦТК в регуляции скорости цикла.

Взаимосвязь ЦТК с катаболизмом углеводов, липидов, белков.

Характеристика процесса окислительного фосфорилирования по плану:

• молекулярная организация и последовательность ферментных комплексов цепи переноса электронов, нарисуйте схему цепи дыхательных ферментов;

• перенос электронов по комплексам дыхательной цепи, роль коферментов (ФМН, FeS-белки, коэнзимQ, гемовые группы цитохромов);

• роль кислорода – конечного акцептора электронов восстановленных субстратов биологического окисления;

• выкачивание протонов из матрикса митохондрий – участки трансмембранного переноса (участки сопряжения окисления и фосфорилирования), формирование электрохимического градиента;

• строение АТФ-синтазы, роль электрохимического градиента в работе АТФ-синтазы.

Коэффициент фосфорилирования Р/О. Его величина для НАДН и ФАДН₂. Расчет количества АТФ, полученной при окислении некоторых субстратов (аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты).

Комплексы ферментов дыхательной цепи, на которые могут действовать ингибиторы. Как ингибируется процесс окислительного фосфорилирования?

Разобщение окисления и фосфорилирования. Механизм этого явления. Вещества, вызывающие разобщение.

Бурая жировая ткань: ее функция, локализация. Функция белка термогенина. Его роль в термогенезе.

Причины гипоэнергетических состояний.

Регуляция окислительного фосфорилирования. Дыхательный контроль. Роль соотношения АТФ и АДФ в регуляции работы дыхательной цепи.

Примеры применения нуклеотидов (АТФ, АДФ, АМФ, ФМН) в качестве лекарственных препаратов.

Тестовые задания

Выберите один правильный ответ.

1. Скорость пируватдегидрогеназной реакции ингибируют:

1) АТФ, кальций, НАД

2) кальций, ацетил-КоА, НАД

3) АДФ, ФАДН2, НАДН

4) ацетил-КоА, НАДН, АТФ

2. В цикле трикарбоновых кислот молекула ФАДН₂образуется при работе:

1) малатдегидрогеназы

2) изоцитратдегидрогеназы

3) сукцинатдегидрогеназы

4) -кетоглутаратдегидрогеназы

3. Скорость цикла трикарбоновых кислот определяется концентрацией:

1) -кетоглутарата

2) оксалоацетата

3) янтарной кислоты

4) цитрата

4. Движущей силой переноса электронов по цепи дыхательных ферментов является:

1) энергия распада АТФ

2) перекачивание протонов водорода через мембрану

3) работа железосерных центров

4) различная электроотрицательность переносчиков

5. В дыхательном контроле проявляется зависимость скорости переноса электронов по дыхательной цепи от:

1) соотношения концентрации АДФ и АТФ

2) концентрации НАДН

3) величины потребляемого кислорода

4) активности АТФ-синтетазы

6. Увеличение электрохимического градиента приведет:

1) к увеличению скорости перекачивания протонов

2) к ускорению синтеза АТФ

3) к повышению скорости переноса электронов

4) к повышенному выделению СО₂и Н₂О

7. Энергия, высвобождаемая при переносе электронов по цепи дыхательных ферментов, используется на:

1) перекачивание ионов Н⁺через мембрану

2) окисление железосерных центров

3) образование молекул воды

4) синтез АТФ

8. Создание протонного градиента на митохондриальной мембране обусловлено:

1) распадом АТФ

2) окислением НАДН

3) движением электронов

4) выкачиванием ионов Н⁺в обмен наNa⁺

9. Внедрение разобщителя в митохондриальную мембрану приведет:

1) к снижению окисления НАДН

2) к активации синтеза АТФ

3) к снижению переноса электронов по дыхательной цепи

4) к увеличению протонного градиента

10. Образующиеся в цикле трикарбоновых кислот восстановленные эквиваленты используются:

1) в цепи дыхательных ферментов

2) в реакциях синтеза глюкозы, жирных кислот и т.д

3) для работы АТФ-синтетазы

4) для синтеза ацетил-КоА