Биохимия, вариант 5

1. Вычислите осмотическое давление 0,15% раствора хлорида кальция, 4,5% глюкозы при 25°С.
2. Напишите формулу и схему строения мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия в разбавленных растворах:сульфата натрия и хлорида бария, в избытке сульфата натрия.
3. Укажите причины гипо-и авитаминозов. Дайте характеристику витамина С (химическая структура, биологическая роль,источники для животных, признаки а- и гиповитаминоза).
4. Дайте определение понятий: активный и аллостерическийцентры фермента, субстрат, эффектор. Укажите аминокислоты,которые формируют активный центр. Какими особенностямистроения это объясняется?
5. Укажите основные пути катаболизма глюкозы, пояснитероль каждого из них.
6. Строение, синтез и функции основного макроэргическогосоединения организма – АТФ.
7. Охарактер ...

1. Вычислите осмотическое давление 0,15% раствора хлорида кальция, 4,5% глюкозы при 25°С.
2. Напишите формулу и схему строения мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия в разбавленных растворах:сульфата натрия и хлорида бария, в избытке сульфата натрия.
3. Укажите причины гипо-и авитаминозов. Дайте характеристику витамина С (химическая структура, биологическая роль,источники для животных, признаки а- и гиповитаминоза).
4. Дайте определение понятий: активный и аллостерическийцентры фермента, субстрат, эффектор. Укажите аминокислоты,которые формируют активный центр. Какими особенностямистроения это объясняется?
5. Укажите основные пути катаболизма глюкозы, пояснитероль каждого из них.
6. Строение, синтез и функции основного макроэргическогосоединения организма – АТФ.
7. Охарактеризуйте строение желчных кислот и их роль в переваривании липидов.
8. Напишите уравнения реакций декарбоксилирования аминокислот: гистидина, тирозина, триптофана, глутаминовой кислоты.Какое значение имеют эти реакции для жизнедеятельности?
9. Охарактеризуйте строение и функции гормонов поджелудочной железы.
10. Приведите схему синтеза пуриновых и пиримидиновыхоснований

1. Вычислите осмотическое давление 0,15% раствора хлорида кальция, 4,5% глюкозы при 25°С.
2. Напишите формулу и схему строения мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия в разбавленных растворах:сульфата натрия и хлорида бария, в избытке сульфата натрия.
3. Укажите причины гипо-и авитаминозов. Дайте характеристику витамина С (химическая структура, биологическая роль,источники для животных, признаки а- и гиповитаминоза).
4. Дайте определение понятий: активный и аллостерическийцентры фермента, субстрат, эффектор. Укажите аминокислоты,которые формируют активный центр. Какими особенностямистроения это объясняется?
5. Укажите основные пути катаболизма глюкозы, пояснитероль каждого из них.
6. Строение, синтез и функции основного макроэргическогосоединения организма – АТФ.
7. Охарактер изуйте строение желчных кислот и их роль в переваривании липидов.
8. Напишите уравнения реакций декарбоксилирования аминокислот: гистидина, тирозина, триптофана, глутаминовой кислоты.Какое значение имеют эти реакции для жизнедеятельности?
9. Охарактеризуйте строение и функции гормонов поджелудочной железы.
10. Приведите схему синтеза пуриновых и пиримидиновыхоснований

У молодых животных нередко наблюдают изменение скелета в форме остеопороза вследствие разрушения и исчезновения костных пластинок; костный мозг подвергается атрофии и частично замещается фиброзной тканью. Кровоизлияния в надкостницу и хрящи сопровождаются дистрофическими и некробиотическими процессами, которые могут завершиться формированием секвестров и отделением диафизов от эпифизов (хондро- и остеолиз).Источником витамина Сслужат самые разнообразные продукты растительного происхождения. Особенно много его содержат плоды шиповника, черная смородина, облепиха, рябина, красный перец, лимоны, капуста.4. Дайте определение понятий: активный и аллостерическийцентры фермента, субстрат, эффектор. Укажите аминокислоты,которые формируют активный центр. Какими особенностямистроения это объясняется?Ответ.Субстрат – исходный продукт, преобразуемый ферментом в результате специфического фермент-субстратного взаимодействия в один или несколько конечных продуктов.В составе фермента выделяют области, выполняющие различную функцию.1. Активный центр – комбинация аминокислотных остатков (обычно 12…16), обеспечивающая непосредственное связывание с молекулой субстрата и осуществляющая катализ. Аминокислотные радикалы в активном центре могут находиться в любом сочетании, при этом рядом располагаются аминокислоты, значительно удаленные друг от друга в линейной цепи.У ферментов, имеющих в своем составе несколько мономеров, может быть несколько активных центров по числу субъединиц. Также две и более субъединицы могут формировать один активный центр.У сложных ферментов в активном центре обязательно расположены функциональные группы кофактора.В свою очередь в активном центре выделяют два участка:– якорный (контактный, связывающий) – отвечает за связывание и ориентацию субстрата в активном центре;– каталитический – непосредственно отвечает за осуществление реакции.2. Аллостерический центр (allos – чужой) – центр регуляции активности фермента, который пространственно отделен от активного центра и имеется не у всех ферментов. Связывание с аллостерическим центром какой-либо молекулы (называемой активатором или ингибитором, а также эффектором, модулятором, регулятором) вызывает изменение конфигурации белка-фермента и, как следствие, скорости ферментативной реакции. В качестве такого регулятора может выступать продукт данной или одной из последующих реакций, субстрат реакции или иное вещество.Аллостерические ферменты являются полимерными белками,активный и регуляторный центры находятся в разных субъединицах.5. Укажите основные пути катаболизма глюкозы, пояснитероль каждого из них.Ответ.Катаболизм глюкозы – основной поставщик энергии для процессов жизнедеятельности организма. В зависимости от функционального состояния организма, клетки органов и тканей могут находиться как в условиях достаточного снабжения кислородом, так и испытывать его недостаток, то есть находится в условиях гипоксии. В связи с этим катаболизм глюкозы может рассматриваться с двух позиций:в анаэробных условиях и в аэробных условиях.Аэробный гликолиз – процесс окисления глюкозы до СО2 и Н2О, протекающий в присутствии кислорода. Все ферменты, катализирующие реакции, находятся в цитозоле клетки.Выделяют 2 этапа:1. Подготовительный – глюкоза фосфорилируется и расщепляется на 2 молекулы фосфотриоз. Используются 2 молекулы АТФ.2.Этап, сопряженный с синтезом АТФ. Фосфотриозы превращаются в пируват, который далее окисляется до СО2 и Н2О (цикл трикарбоновых кислот). Выход АТФ – 38 молекул.Основное физиологическое значение – использование энергии, которая освобождается в этом процессе для синтеза АТФ. Метаболиты гликолиза используются для синтеза новых соединений (фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат участвуют в образовании рибозо-5-фосфата – структурного компонента нуклеозидов; 3-фосфоглицерат включается в синтез аминокислот: серин, глицин, цистеин);являются субстратами для НАД-зависимых дегидрогеназ дыхательной цепи (глицеральдегид-3-фосфат, пируват, изоцитрат, α-кетоглутарат, малат). В печени и жировой ткани ацетил-КоА, образующийся из ПВК, используется как субстрат при биосинтезе жирных кислот, холестерина.Анаэробный гликолиз – процесс расщепления глюкозы с образованием конечного продукта лактата. Он протекает без использования кислорода и поэтому не зависит от работы митохондриальной дыхательной цепи. АТФ образуется за счет субстратного фосфорилирования (2 АТФ). Протекает в мышцах, в первые минуты мышечной работы, в эритроцитах (в которых отсутствуют митохондрии), а также в разных органах в условиях ограниченного снабжения их кислородом, в том числе в опухолевых клетках. Этот процесс служит показателем повышенной скорости деления клеток при недостаточной обеспеченности их системой кровеносных сосудов. Сходство анаэробного и аэробного гликолиза заключается в том, что до стадии образования пирувата эти процессы протекают одинаково при участии тех же ферментов.Энергетический баланс анаэробного окисления глюкозы: образование 2 АТФ. Основное физиологическое значение – использование энергии, которая освобождается в этом процессе для синтеза АТФ. Метаболиты гликолиза используются для синтеза новых соединений (фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат участвуют в образовании рибозо-5-фосфата – структурного компонента нуклеозидов; 3-фосфоглицерат включается в синтез аминокислот: серин, глицин, цистеин).Анаэробный гликолиз является единственным процессом, продуцирующим энергию в форме АТФ в клетке в бескислородных условиях. В эритроцитах гликолиз является единственным процессом, продуцирующим АТФ и поддерживающим биоэнергетику, для сохранения их функции и целостности.6. Строение, синтез и функции основного макроэргическогосоединения организма – АТФ.Ответ.Аденозинтрифосфат (АТФ) – нуклеотид, играющий исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах. АТФ известно как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. Химически АТФ представляет собой трифосфорный эфир аденозина, который является производным аденина и рибозы.Пуриновое азотистое основание – аденин – соединяется β-N-гликозидной связью с 1'-углеродом рибозы. К 5'-углероду рибозы последовательно присоединяются три молекулы фосфорной кислоты, обозначаемые соответственно буквами: α, β и γ.АТФ относится к так называемым макроэргическим соединениям, то есть к химическим соединениям, содержащим связи, при гидролизе которых происходит освобождение значительного количества энергии. Гидролиз макроэргических связей молекулы АТФ, сопровождаемый отщеплением 1 или 2 остатков фосфорной кислоты, приводит к выделению, по различным данным, от 40 до 60 кДж/моль.АТФ + H2O АДФ + H3PO4 + энергияАТФ + H2O АМФ + H4P2O7 + энергияВысвобожденная энергия используется в разнообразных процессах, протекающих с затратой энергии.Главная роль АТФ в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций. Являясь носителем двух высокоэнергетических связей, АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов. Помимо энергетической АТФ выполняет в организме еще ряд других не менее важных функций. – вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот;– АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов;являясь аллостерическим эффектором ряда ферментов, АТФ, присоединяясь к их регуляторным центрам, усиливает или подавляет их активность;– АТФ является также непосредственным предшественником синтеза циклического аденозинмонофосфата– вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала;– известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах.В организме АТФ синтезируется путем фосфорилирования АДФ:АДФ + H3PO4 + энергия АТФ + H2OФосфорилирование АДФ возможно двумя способами: субстратное фосфорилирование и окислительное фосфорилирование (используя энергию окисляющихся веществ). Основная масса АТФ образуется на мембранах митохондрий в ходе окислительного фосфорилирования H-зависимой АТФ-синтазой. Субстратное фосфорилирование АТФ не требует участия мембранных ферментов, оно происходит в процессе гликолиза или путем переноса фосфатной группы с других макроэргических соединений.Реакции фосфорилирования АДФ и последующего использования АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс, составляющий суть энергетического обмена.В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ, так у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000…3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день), то есть запаса АТФ в организме практически не создается, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.7. Охарактеризуйте строение желчных кислот и их роль в переваривании липидов.Ответ.Желчные кислоты – монокарбоновые гидроксикислоты из класса стероидов, производные холановой кислоты С23Н39СООН, отличающиеся тем, что к ее кольцевой структуре присоединены гидроксильные группы.Основными типами желчных кислот, имеющимися в организме человека, являются так называемые первичные желчные кислоты – холевая кислота (3α,7α,12α-триокси-5β-холановая кислота) и хенодезоксихолевая кислота (3α,7α-диокси-5β-холановая кислота), а также вторичные – дезоксихолевая кислота (3α,12α-диокси-5β-холановая кислота), литохолевая (3α-маноокси-5β-холановая кислота), аллохолевая и урсодезоксихолевая кислоты.В печени синтезируются первичные желчные кислоты – холевая (гидроксилирована по С3, С7, С12) и хенодезоксихолевая (гидроксилирована по С3, С7), затем они образуют конъюгаты с глицином – гликопроизводные и с таурином – тауропроизводные, в соотношении 3:1 соответственно.В кишечнике под действием микрофлоры эти желчные кислоты теряют НО-группу при С7 и превращаются во вторичные желчные кислоты – дезоксихолевую (гидроксилирована по С3 и С12) и литохолевую (гидроксилирована только по С3).Молекулы большинства желчных кислот животных включают 24 атома углерода. Однако встречаются желчные кислоты, молекулы которых имеют 27 или 28 атомов углерода. Структура доминирующих желчных кислот у различных видов животных отличается. В желчных кислотах млекопитающих характерно наличие в молекуле 24 атомов углерода, у некоторых земноводных – 27 атомов.Холевая кислота имеется в желчи козы и антилопы (и человека), β-фокохолевая– у тюленя и моржа, нутрихолевая– у бобра, аллохолевая – у леопарда, битохолевая– у змеи, α-мурихолевая и β-мурихолевая– у крысы, гиохолевая и β-гиодезоксихолевая– у свиньи, α-гиодезоксихолевая– у свиньи и кабана, дезоксихолевая – у быка, оленя, собаки, овцы, козы и кролика, хенодезоксихолевая – у гуся, быка, оленя, собаки, овцы, козы и кролика, буфодезокихолевая– у жабы, α-лагодезоксихолевая– у кролика, литохолевая – у кролика и быка.Желчные кислоты в организме человека выполняют различные функции, основные из них – участие во всасывании жиров из кишечника, регуляция синтеза холестерола и регуляция желчеобразования и желчевыделения.Желчные кислоты играют важную роль в переваривании и всасывании липидов. В тонкой кишке конъюгированные желчные кислоты, являясь поверхностно-активными веществами, адсорбируются в присутствии свободных жирных кислот и моноглицеридов на поверхности капелек жира, образуя при этом тончайшую пленку, препятствующую слиянию мельчайших капелек жира в более крупные. При этом происходит резкое снижение поверхностного натяжения на границе двух фаз – воды и жира, что приводит к образованию эмульсии с размерами частиц 300…1000 нм и мицеллярного раствора с размерами частиц 3…30 нм. Образование мицеллярных растворов облегчает действие панкреатической липазы, которая при воздействии на жиры расщепляет их на глицерол, легко всасывающийся кишечной стенкой, и жирные кислоты, нерастворимые в воде. Желчные кислоты, соединяясь с последними, образуют холеиновые кислоты, хорошо растворимые в воде и поэтому легко всасывающиеся кишечными ворсинками в верхних отделах тонкой кишки. Холеиновые кислоты в виде мицелл всасываются из просвета подвздошной кишки внутрь клеток, сравнительно легко проходя мембраны клеток.