Липидозы. ЗАДАЧИ. Задание 1. Механизм развития сфинголипидозов заключается в медленном накапливании липидов в нервной системе

Липидозы

 

Существует не менее десятка наследственных сфинголипидозов, нарушающих раннее психомоторное развитие детей. Сфинголипидозы это наследственные заболевания, при которых нарушен катаболизм сфингомиелинов. Эти заболевания передаются по аутосомно-рецессивному типу. Это значит, что заболевание может возникнуть у того ребенка который унаследовал одновременно два дефектных гена, один ген то матери, а второй от отца. Если присутствует дефектный ген у одного из родителей, то ребенок не заболеет, а с 50% вероятностью становится носителем дефектного гена. Если дефектный ген есть у одного из родителей, малыш будет здоров, но с 50% вероятностью будет носителем, что ставит в будущем под угрозу здоровье его наследников. При наличии гена с дефектом у обоих родителей возможно три варианта развития событий. Ребёнок с вероятность 25 % может появиться на свет здоровым и не будет носителем гена. В 50% случаев малыш будет носителем дефектного гена, но родится здоровым. В 25% случаев малышу может достаться два гена с дефектом, и он родиться больным.

Следует отметить, что эти наследственные болезни нарушения липидного обмена характерны для определенных этнических групп.

Механизм развития сфинголипидозов заключается в медленном накапливании липидов в нервной системе. В здоровом организме эти сфинголипиды постоянно синтезируются и расщепляются. За нормальное поддержание равновесия между распадом и синтезом сфинголипидов отвечают их ферментные системы. Больной организм, который имеет поврежденный ген, не может синтезировать тот фермент, который отвечает за распад сфинголипидов. Вследствие чего происходит постепенное накопление сфинголипидов, которые быстро откладываются в мозгу, что блокирует работу нервных клеток, и это приводит к самым тяжелым последствиям. Наиболее распространенными формами сфинголипидозов являются болезни Болезнь Краббе, Гоше, Болезнь Фабри, Ниманна-Пика, Тея-Сакса.

Для постановки диагноза используют скрининг-тест (обширный анализ крови) и микроскопический анализ нейронов. Скрининг-тест показывает происходит ли выработка фермента, анализ нейронов выявляет, есть ли в них сложные липиды.

Сфинголипиды - основные структурные компоненты клеточных мембран, особенно богаты сфинголипидами миелин. Основу сфинголипидов составляет сфингозин. Сфингозин образуется в результате взаимодействия пальмитоил-коА и серина. При N-ацетилировании сфингозина образуются церамиды, которые входят в состав многих сфинголипидов, например сфингомиелина. Кроме того церамид содержится в цереброзидах и ганглиозидах. Цереброзиды и ганглиозиды содержат остатки углеводов. Сфингомиелин состоит из церамида, холина и фосфорного остатка.

Молекулы ганглиозида образованы остатками жирной кислоты, аминоспирта сфингозина, глюкозы, галактозы, гексоза­мина — N-ацетилглюкозамина или N-ацетилгалактозамина и сиаловыми кислотами — N-ацетил- или N-гликозилнейрамино­вой кислотой. Ганглиозиды являются своеобразными рецепторами и участвуют в осуществлении межклеточных контактов.

Цереброзиды образуется при связывании моносахарида с церамидом. Например, при связывании глюкозы с церамидом образуется глюкоцереброзид, а при связывании галактозы – галактозилцереброзид. Глобозиды – цереброзиды содержащие несколько углеводных остатков.

Болезнь Краббе названа в честь датского невролога Краббе, который описал её 1916 г.

Причина развития. Болезнь вызвана мутациями в гене GALC. Ген GALC обеспечивает синтез фермента галактоцерамидазы (галактозилцерамид-в-галактозидазы). Этот фермент расщепляет гликолипид галактоцереброзид на галактозу и церамид.

Заболевание проявляется в поражении миелиновой оболочки нервных волокон, повышении мышечного тонуса, высокой температуре тела (гиперпирексии) и умственной отсталости.

 

Рис. 24.   Строение галактоцереброзида.

 

Галактоцереброзид является важным компонентом миелина, обеспечивающих быструю передачу нервных импульсов. Вследствии происходит накопление большого количества производной галактоцереброзида психозина – галактозилсфингозин. Накопление психозина токсично для клеток, формирующих миелиновую оболочку, поэтому она постепенно разрушается. В результате процесс дегенерации затрагивает не только ЦНС, но и периферические нервы. Для нервной системы психозин токсичен, поскольку он вызывает гибель клеток нейроглии – олигодендроцитов, которые обеспечивают миелинизацию аксонов. В зонах распада миелиновой оболочки в нервной ткани вокруг кровеносных сосудов образуются характерные включения – глобоидные гистиоциты (являются макрофагами, которые способны захватывать и переваривать бактерии и т. д. ).

       Гибель олигодендроцитов сопровождается повреждением нейронов, которые являются основной структурно-функциональной единицей мозга. Место отмерших нейронов заполняется клетками нейроглии и развивается глиоз.

Болезнь Гоше. Заболевание наследуется по аутосом­но-рецессивному типу. Наиболее часто болезнь Гоше встречается у ев­реев западноевропейской группы Ашкенази.

Причина заболевания – дефект гена, ответ­ственного за синтез фермента β - глюкоцеребро­зидазы. Дефицит этого фермента ведёт к нарушению утилизации глюкоцереброзидов и накоплению их в головном мозге, селезенке, печени, костном мозге.

 

      

Рис. 25.  Глюкоцереброзид

 

Фермент β - глюкоцеребро­зидаза расщепляет от глюкоцереброзида церамид.

Диагноз устанавливают по обнаружению в пунк­тате селезенки или костном мозге, так называемых, клеток Гоше  с лимфоцитопо­добным ядром.

Выделяют три типа болезни Гоше.

Тип 1. При первом типе неврологи­ческие нарушения отсутствуют. Головной и спин­ной мозг не поражаются. Симп­томы: умеренное увеличе­ние печени и селе­зенки, анемия, тромбоцитопе­ния и лейкопения, поражение почек. Повреждение кост­ной ткани: частые переломы, де­формация бедренной кости. Больные с этим типом заболевания могут про­жить достаточно долго. Возможно «бессимптомное» течение.

Тип 2. Злокаче­ственная форма. Обширные повреждения головного мозга: судороги и повышение мышечного тонуса конечностей, за­держка умственного и физиче­ского разви­тия, нарушения движения глаз, нару­шения процессов глотания и дыха­ния. Увеличение печени и селе­зенки. Воз­можна спонтанная оста­новка дыхания. Обычно умирают в возрасте от одного до двух лет.

Тип 3. Первые симптомы появля­ются в возрасте от 6 до 15 лет. Неврологические симп­томы: судороги, нарушение глота­ния, непроизвольные сокра­щения и спазмы мышц лица. Раз­вивается косоглазие и затрудняется дыхания на вдохе. Длительность жизни больных детей до 17 л. (редко до­живают до 30-40 лет). Харак­терно прогресси­рование заболевания. Смерть наступает в резуль­тате осложнений поражен­ных органов: печени и легких.

Болезнь Фабри (синдром Андерсона – Фабри) опи­сан врачами дерматологами В. Андерсоном и Й. Фабри в 1898 году независимо друг от друга. Болезнь имеет Х- сцепленный рецессивный тип наследо­вания.

 Причина заболевания – структурная мутация гена, расположенно­го на Х-хромосоме, который отвечает за синтез фермента α -галактозидазы А. Этот фермент α -галактозидазы А отщепляет концевой галактозильный остаток в тригексозилцерамиде (цера­мидтригек­созида). В случае отсут­ствия этого фермента происходит накоп­ление цера­мидтригек­созида (глоботриозилцерамида Gb-3) в стенка­х крове­но­сных сосудов, сер­деч­ной мышце, почеч­ных каналь­цах и клубочках, нерв­ной си­стеме, скелет­ной муску­ла­туре. Такое накопление приводит к нарушению их нормального функционирования: деформация скелета, умственная отсталость.

Симптомы: боли конечно­стей; кожные изменения: высыпа­ния на яго­дицах, в области пупка, пахо­вой области, в области губ и пальцев рук.

Поражения со стороны:

1. глаз: эктазия конъюнктивальных сосудов, отек век, помутне­ние роговой оболочки;

2. почек: гематурия, протеину­рия;

3. сердца: кардиомегалия, инфаркт миокарда, артериаль­ная гипертония;

4. пищеварительной систе­мы: боли в животе, диарея;

5. нервной системы: мозго­вые кровоизлияния с частично выраженным параличом.

Боль в желудочно-кишечном тракте, вероятно, обусловлена накоплением липидов в его малых сосудах, что мешает кровообращению (ишемия кишечника), вызывая боль. Сильные боли в конечностях связаны с повреждением периферических нервных волокон, передающих боль.

Боли при болезни Фабри могут носить характер «кри­зов», в виде приступов. Для пациентов с болезнью Фабри ха­рактерно отсутствие потоотделения (ангидроз).

Болезнь Ниманна – Пика. Наследование болезни происходит по аутосомно-рецессивному типу.

Причина заболевания – структурная мутация гена SMPD1, который отвечает за синтезфермента сфингомиелиназы. В случае отсутствия фермента происходит накопление сфингомиелина в ретикуло-эндотелиальных клетках различ­ных органов и тканей. Болезнь Нимана - Пика характеризуется тяжелым поражением нервной системы, задержкой общего развития ребенка.

Микроскопически в печени, селезенке, костном мозге, почках, надпочечниках, лимфатических узлах, и некоторых других органах обнаруживаются «пенистые» клетки Нима­на-Пика (они так выглядят из-за накопле­ния жиров). Это крупные клетки, размером от 20 до 50 мк и содержащие одно или много ядер. Протоплазма клеток содержит вакуоли, придающие клеткам пенистый вид.

 

 

Рис. 26. Строение сфингомиелина

 

Начальными симптомами болезни являются потеря аппетита, резкое похудание ребенка, задержка физического и умственного развития. Живот больного значительно увеличивается вследствие гепатоспленомегалии (увеличение селезенки и печени). Часто возникают бронхопневмонии. Лимфатические железы в большинстве случаев увеличиваются. Развивается идиотия, слепота и глухота. На глазном дне у многих больных могут обнаруживаться атрофия сосков зрительного нерва, вишнево-красное пятнышко овальной формы в макулярной области.

Болезнь Нимана — Пика обладает злокачественным течением. Большинство детей погибают в первые 2 года жизни.

На сегодня заболевание классифицируется следующим образом:

Тип А – самый тяжёлый тип. Проявляется в грудном возрасте. Характеризуется прогрессивным поражени­ем нервной системы. Дети погибают в первые 2 года жизни.

Тип B – умеренный тип. Характерны гепатоспленоме­галия, тромбоцитопения, задержка роста и нарушение лёгоч­ной функции с ча­стыми лёгочными инфекци­ями.

Тип С – проявляется и в дет­стве и возможно у взрослых. Симп­томы: тяжёлые печёночные нарушения, проблемы с дыха­нием, задержка в разви­тии, припадки, повышенный мышечный тонус (дистония), нарушение координации движения, нарушения пита­ния и характерны движения глаз в вертикальной плоско­сти.  

Заболевание неизлечимо. В основном прово­дится симптома­тическое лече­ние для облегче­ния страданий больного.

Болезнь Тея-Сакса – наследственное заболевание, связанное с накоплением в головном мозге ганглиозида GM2. Названа в честь ученых, исследовавших болезнь — У. Тея (англ. офтальмолог) и Б. Сакс  (американский невролог). Явным признаком этой болезни является вишнево-красное пятно на глазном дне ребенка. Пятно возникает вследствие накопления ганглиозидов в клетках сетчатки глаза.

Заболевание характеризуется быстрым развитием и поражением мозга и центральной нервной системы ребенка.

Болезнь Тея-Сакса наблюдается у  определенных этнических групп: население французов Квебека и Луизианы в Канаде, а также евреи, проживающие в Восточной Европе.

Болезнь возникает если наследуются гены-мутанты от обоих родителей.

Причина заболевания обусловлена мутационными поражениями гена гексозаминидазы (HEXA), контролирующего синтез α - субъединицы гексозаминидазы А. Гексозаминидаза А - лизосомный фермент, катализирующий катаболизм GM2 ганглиозида.

Различают три формы болезни Тея — Сакса:

Детская форма – через полгода после рождения у детей отмечается ухудшение физических возможностей и умственных способностей, вследствие повреждения мозга. Наблюдаются глухота, потеря способности глотать. Развивается слепота, зрачки не реагируют на свет и расширены. У детей можно заметить пристальный взгляд в одну точку. Дети реагирует толькона громкий звук. В результате атрофии мышц развивается паралич. Увеличивается размер головы (макроцефалия). Смерть наступает в возрасте до 3—4 лет.

Подростковая форма характеризуется развитием моторно-когнитивных проблем, нарушением глотания, расстройством речи, параличом конечностей. Характерно потеря слуха и зрения.

Смерть наступает в возрасте до 15–16 лет.

Взрослая форма – возникает в возрасте от 25 до 30 лет. Характеризуется симптомами прогрессирующего ухудшения неврологических функций: нарушение и шаткость походки, расстройства глотания и речи, снижение когнитивных навыков.

Больным болезнью Тея-Сакса можно назначить лишь поддерживающую терапию и тщательный уход. Заболевание неизлечимо.

 

 

Рис. № 27. Строение ганглиозида GM2

 

 

Таблица «Наследственные нарушения липидного обмена» (см. отд. док. №1)

 

 

ЗАДАЧИ

Задание 1

  Триацилглицеролы (ТАГ) используются как запасная форма энергии. При гидролизе ТАГ в адипоцитах белой жировой ткани образуются свободные жирные кислоты и глицерин.

1. Какой и/или какие компоненты гидролиза триацилглицеролов могут использоваться для энергетического обмена в адипоцитах?

2. Какой, или какие компоненты гидролиза могут использоваться для синтеза глюкозы?

3. Что или кто стимулирует липолиз в адипоцитах?

 

Задание 2

  В результате полного окисления пальмитиновой и пальмитоолеиновой кислот образуется разное количество АТФ.

1. Сколько АТФ запасается при полном окислении пальмитиновой и пальмитоолеиновой кислот соответственно?

2. Почему (молекулярные механизмы) возникает подобная разница при одинаковой длине углеводородной цепи?

 

Задание 3

  Главная функция бурой жировой ткани – термогенез. В адипоцитах данной ткани присутствует белок разобщающий дыхание и фосфорилирование.

1. Назовите белок и опишите механизм его действия.

2. Почему бурая жировая ткань развита у новорожденных и полностью или частично редуцирована у взрослых индивидов?

 

Задание 4

  Известно, что верблюды могут обходиться без питьевой воды в течение нескольких дней. Отсутствие источников воды стимулирует у животных образование эндогенной (метаболической воды).

1. Как и из чего образуется вода в организме животного?

2. Какое количество соединения, используемое верблюдом для получения воды необходимо затратить животному для получения 10 литров воды (рассчитать)?

 

 

Задание 5

  Температура плавления животных жиров выделенных из различных животных отличаются.

1. Расположите нейтральные жиры в порядке возрастания температуры их плавления (свиное сало, бараний жир, сливочное масло, куриный жир, говяжий жир).

2. Чем определяется температура плавления?

 

Задание 6

  Метаболизм жировой ткани регулируется (в том числе) нейро-гуморально. С другой стороны адипоциты сами вырабатывают гормон.

1. Как на метаболизм адипоцитов действует инсулин?

2. Как на метаболизм адипоцитов действует адреналин?

3. Какой гормон вырабатывается в адипоцитах и на что он влияет?

Задание 7

  Одной из функций мембранных липидов – является формирование билипидного слоя, в который погружены белки. Однако некоторые из этих липидов содержат компоненты, используемые для образования биологически активных веществ.

1. Какие биологически активные вещества образуются из фосфатидилинозитола и какова их функция?

2. Какие биологически активные вещества образуются из фосфатидилхолина и какова их функция?

3. Какой фермент участвует в образовании лизолецитина и какова функция полученного соединения?

 

Задание 8

  Полное окисление жирных кислот сопровождается синтезом АТФ с участием фермента F_о F₁ – АТФазы. Рассчитать сколько АТФ образуется при полном окислении следующих жирных кислот (используя соответствующие уравнения).

1. Стеариновая кислота

2. Гептановая кислота

3. Линолевая кислота

 

Задание 9

Синтез триацилглицеролов и глицерофосфолипидов имеют общие стадии, следовательно, на этих стадиях используются одинаковые ферменты.

1. С какого продукта начинаются отличия?

2. Какие нуклеозидтрифосфаты (НТФ) используются для синтеза этих соединений?

3. Проведите синтез фосфатидихолина.

 

Задание 10

  Фосфатидилхолин может синтезироваться двумя путями – взаимодействием диацилглицерола с ЦДФ-холином и из фосфатидилэтаноламина. Напишите синтез этого соединения из фосфатидилэтаноламина.

 

Задание 11

  Одним из последствий алкоголизма является жировое перерождение печени. В гепатоцитах начинает откладываться нейтральный жир, что в конечном итоге приводит к дезорганизации метаболизма и гибели клетки.

1. Опишите молекулярные механизмы этого процесса.

2. Почему накопление ТАГ приводит к гибели клеток.

3. Выскажите предположение, почему взамен погибших  гепатоцитов образуются фибробласты и развивается цирроз?

Задание 12

  Глицерин – составная часть ТАГ и глицерофосфолипидов. Гидролиз этих соединений приводит к высвобождению глицерина и поступлению его в кровь.

1. Как глицерин используется в сердечной мышце?

2. Как глицерин используется в печени?

3. Как глицерин используется в почке?

4. Напишите синтез фосфатидилхолина.

 

Задание 13

  Поступающие с пищей нейтральные жиры подвергаются нескольким переделам, прежде чем отложиться в виде нейтральных жиров нашего организма в жировых депо.

1. Где и как осуществляются эти переделы?

2. Выскажите предположение, зачем нужны подобные переделы? Ответ аргументируйте.

 

Задание 14

Жирные кислоты, входящие в состав нейтральных жиров весьма энергонасыщены. Однако их мобилизация для обеспечения энергетического обмена осуществляется, в случае если в крови отмечается недостаток глюкозы.

1. Напишите названия метаболических путей и отдельных реакций, в которых осуществляется полное окисление жирной кислоты.

2. Почему соединения блокирующие работу цепи переноса электронов стимулируют синтез жирных кислот?

3. Объясните с молекулярных позиций выражение «Жиры сгорают в пламени углеводов».

 

Задание 15

       Для исследования метаболических путей широко используются изотопные методы. Если в организм подопытного животного ввести метаболит, содержащий радиоактивный атом, то можно проследить в какие соединения он попадет. Например: крысу поят раствором глюкозы, содержащей изотоп углерода C¹⁴ в первом положении.

Напишите реакции, в результате которых изотопный атом окажется в глицерольной части триацилглицерола.

 

Задание 16

       Молекула глицерола содержит три изотопных атома углерода. Синтезируйте α -кетоглутаровую кислоту содержащую пять изотопных атомов углерода (C¹⁴).

 

Задание 17

  

  На рисунке приведена структура, образующаяся при катаболизме некоторых липидов и ряда аминокислот.

1. Назовите соединение и класс липидов, из которых оно образуется.

2. Напишите реакцию, через которую данное соединение преобразуется в промежуточный продукт цикла Кребса.

3. Почему при недостаточности одного из витаминов группы В развивается анемия и какое отношение к этому имеет наше соединение?

 

Задание 18

       На приведенном ниже рисунке представлены соединения, образующиеся из тех или иных липидов.

Назовите эти соединения и напишите схемы их образования.

 

Задание 19

  Полное окисление пальмитиновой кислоты происходит в последовательности ферментативных реакций ферменты, которых содержат коферменты производные витаминов.

1. Напишите столбцом названия коферментов (в порядке последовательности их участия в окислении).

2. Назовите витамины, производными которых являются коферменты, участвующие в полном окислении пальмитата.

 

Задание 20

  Холестерол необходимое для организма соединение. В силу сложности структуры и отсутствия ферментов, участвующих в деградации холестерола может развиться гиперхолестеринемия. Подобное развитие событий может привести к атеросклерозу. Как можно снизить содержание холестерола в крови?

1. Воздействуйте на работу гепатоэнтерального цикла холестерола и желчных кислот. Ответ аргументировать.

2. Воздействуйте на фермент или ферменты, участвующие в метаболизме холестерола. Ответ аргументировать.

 

Задание 21

       Уксусная кислота донор протонов, поэтому накопление её в клетке может привести к закислению среды и как следствие, нарушению метаболизма. Однако большинство клеток решают эту проблему элегантно и с выгодой для себя. Связывание кислоты с КоА лишает её протон донорной группы. При этом образуется макроэргическая связь, содержащая энергию необходимую для дальнейших реакций с участием Ацетил-КоА.

1. Назовите метаболические пути липидного обмена, в которых принимает участие Ацетил-КоА.

2. Каким образом углеродные атомы Ацетил-КоА могут попасть в кальцитриол (ответ поясните схемой).

 

Задание 22

       Кетоновые тела являются нормальными метаболитами организма человека. Синтез кетоновых тел осуществляется гепатоцитами. После их образования кетоновые тела поступают в кровь. Ряд тканей использует эти соединения в своем энергетическом обмене. При сахарном диабете и голодании концентрация кетоновых тел в крови возрастает (кетонемия).

1. Назовите кетоновые тела и нарисуйте их структуры.

2. Нарисуйте синтез кетоновых тел.

3. Объясните, почему при сахарном диабете развивается кетоацидоз (механизм).

4. Кетонемия сопровождается кетозурией (появление кетоновых тел в моче в значимых количествах). Какие соединения кроме кетоновых тел теряет организм при кетозурии?

 

Задание 23

       Триацилглицеролы нерастворимые в воде соединения, поэтому в крови эти соединения перемещаются в составе транспортных комплексов.

1. Где образуются транспортные формы липидов? Опишите состав, строение и эволюцию этих комплексов.

2. Как называется генетическое заболевание, связанное с нарушением утилизации ЛПНП?

3. Какая патология развивается у больных с возрастом?

Задание 24

       Цитоплазматическиеи мембраны клеточных органелл   выполняют множество биологических функций, одной из которых является энергопреобразующей.

1. Какие мембраны участвуют в преобразовании энергии?

2. Каковы особенности липидного состава этих мембран?

3. Как осуществляется преобразование энергии и какова его цель?

 

Задание 25

  Углеводы легко преобразуются в другие соединения, в том числе и липиды.

1. Синтезируйте фосфатидилсерин так чтобы все его углеродные атома происходили из глюкозы.

2. Преобразуйте образовавшееся соединение в фосфатидилхолин.

 

Задание 26

  Используя молекулу произвольного триацилглицерола синтезируйте рибозу, все углеродные атомы которой происходят из триацилглицерола. Какую часть триацилглицерола можно использовать в подобном синтезе?

 

Задание 27

  В метаболизме липидов участвуют активные формы витаминов. На рисунке изображены биоцитин и карбоксибиоцитин (карбоксилированный биоцитин) простетические группы определенных ферментов класса лигаз.

 

1. Напишите реакции из метаболизма липидов с участием карбоксибиоцитина.

2. Синтезируйте карбоксибиоцитин из биоцитина.

 

Задание 28

  На рисунке изображена активная форма витамина в окисленном виде.

1. Назовите витамин и его активную форму.

2. Напишите реакции липидного обмена, в которых участвует восстановленная форма кофермента.

 

Задание 29

       Синтез триацилглицеролов энергозатратный процесс. Рассчитайте количество АТФ, необходимый для синтеза  1-пальмито-2-олео-3-стеароглицерида в печени.

 

Задание 30

       На рисунке изображены структуры соединений, которые являются производными друг друга. Одно из представленных соединений является метаболитом окисления одной из разновидностей жирных кислот.

 

1. Назовите соединения.

2. Синтезируйте соединения два и три последовательности из соединения один.

 

Задание 31

       Глицерофосфохолин (ГФХ) образуется из фосфатидилхолина цитоплазматической мембраны клеток типа A эпителия собирательных трубок нефрона.

1. Напишите последовательность реакций, в результате которых образуется ГФХ.

2. Какова функция ГФХ в этом отделе нефрона?

3. Обоснуйте функцию ГФХ с молекулярных позиций.

 

Задание 32

  Синтез жирных кислот и их окисление осуществляются в разных компартментах клетки.

1. Назовите причины такого пространственного разделения этих процессов.

2. Напишите схему синтеза пальмитиновой кислоты.

 

Задание 33

  Рост массы тела за счет отложения нейтральных жиров в жировых депо можно и нужно превентировать.

1. Назовите причины ожирения.

2. Какие меры необходимо предпринять для предотвращения ожирения?

3. Как снизить избыточную массу тела?

 

Задание 34

       На рисунке изображено соединение, активные формы которого участвуют в липидном обмене.

1. Назовите соединение и приведите названия его активных производных.

2. Напишите реакции липидного обмена с участием активных форм соединения.

 

Задание 35

      

  Арахидоновая кислота, входящая в состав глицерофосфолипидов используется в синтезе эйкозаноидов.

1. Какие это глицерофосфолипиды и эйкозаноиды образующиеся из них?

2. Напишите синтез тромбоксана.

Задание 36

  Омега разветвленные жирные кислоты, поступающие в организм человека с пищей, могут быть окислены до конечных продуктов.

Напишите окисление омегаметилпальмитиновой кислоты и подсчитайте количество, образуемого АТФ, используя соответствующее уравнение.

 

Задание 37

  Введите углеродные атомы пальмитиновой кислоты в молекулу глюкозы.

1. Сколько углеродных атомов пальмитиновой кислоты можно ввести в глюкозу?

2. Определите расположение углеродных атомов пальмитата в молекуле глюкозы.

 

Задание 38

  В процессе передачи нервных импульсов в синапсах участвует нейромедиатор ацетилхолин. После связывания ацетилхолина с рецептором постсинаптической мембраны нейромедиатор расщепляется ферментом ацетилхолинэстеразой до уксусной кислоты и холина.

Где и как происходит ресинтез ацетилхолина из продуктов его гидролиза? Ответ поясните схемой синтеза.

 

Задание 39

       Ацетил-КоА продукт метаболизма не только липидов, но и других классов соединений. Нарисуйте схему метаболических путей, центр которой придется на ацетил-КоА. В схеме должны присутствовать как катаболические так и анаболические процессы.

 

Задание 40

  Синтез триацилглицеролов в печени и жировой ткани отличаются.

1. Опишите эти отличия и объясните их причины.

2. Напишите (в формульном варианте) синтез, произвольного триацилглицерола в адипоцитах белой жировой ткани.

 

Задание 41

  Фосфатидилсерин, расположенный в цитоплазматической мембране ряда клеток, может трансформироваться в фосфатидилхолин. Для этой трансформации необходима структура изображенная ниже.

 

 

1. Назовите это соединение.

2. Проведите синтез фосфатидилхолина из фосфатидилсерина, используя в одном из этапов приведенное на рисунке соединение.

 

Задание 42

  На рисунке изображена структура соединения, активная форма которого участвует в метаболизме липидов.

1. Назовите соединение.
2. Найдите и напишите реакцию из метаболизма липидов, в которой участвует активная форма данного соединения.
3. Приведите название активной формы.

Задание 43

  На рисунке приведена схема окисления одного из компонентов липидов.

1. Перепишите схему в тетрадь.

2. Восстановите отсутствующие в схеме названия метаболитов и ферментов.

 

 

      

      

Задание 44

  На рисунке приведена реакция из метаболизма липидов.

1. Воспроизведите рисунок в тетради.

2. Назовите метаболиты.

3. Опишите биологическую роль этих метаболитов.

 

Задание 45

  На рисунке приведена реакция образования дегидрогидантоин-5-пропионовой кислоты (КМ-1). Предположительно эта реакция может осуществляться в почке и печени.

 

 

1. Используя промежуточные метаболиты липидного обмена, проведите синтез КМ-1 так, чтобы все его углеродные атомы принадлежали таким промежуточным метаболитам.

 

Задание 46

      В клетках печени – гепатоцитах осуществляются многие метаболические пути с участием липидов и их производных.

1. Перечислите эти пути.

2. Напишите реакции окисления стеариновой кислоты и подсчитайте количество АТФ, образующееся при полном окислении кислоты.

 

Задание 47

  На рисунке приведена схема из метаболизма соединения необходимого для синтеза ряда сложных липидов.

1. Назовите метаболический путь.

2. Перепишите схему в тетрадь, добавив в неё названия метаболитов и ферментов.

 

Задание 48

         При окислении триацилглицерола образовалось молекул АТФ.

1. Рассчитайте вероятный жирнокислотный состав предлагаемого ТАГ.

Задание 49

  Одним из промежуточных продуктов обмена липидов является Ацетил-КоА. Это соединение может участвовать как в катаболизме, так и в анаболизме липидов и других соединений. В этих ферментативных реакциях могут участвовать такие соединения как: пировиноградная кислота, (ПВК), аспарагиновая кислота (Асп), ацетоуксусная кислота, β -гидроксимасляная кислота.

1. Напишите схемы превращения перечисленных соединений в Ацетил-КоА или их образования из него.
2. Составьте общую схему.
3. Какие из описанных процессов можно отнести к катаболическим, а какие к анаболическим.

 

Задание 50

  В обмене липидов участвует аминоспирт входящий в состав многих соединений.

1. Назовите этот аминоспирт и напишите реакции его синтеза.

2. Назовите классы соединений содержащих этот аминоспирт и опишите их биологическую роль.

 

Задание 51

  Один из липидов участвует в синтезе гормонов. В случае синтеза одного из них используются две реакции гидроксилирования происходящие в разных органах.

1. Назовите липид.

2. В каких органах и в какой последовательности происходят эти реакции?

3. Где и как осуществляется преобразование липида предшествующее реакциям карбоксилирования?

4. Какова функция образовавшегося гормона?

Задание 52

  Одним из практических применений знания того, где и как осуществляются реакции метаболических путей, помогают разработке новых лекарственных средств. Синтезируются структуры, способные взаимодействовать с ключевым ферментом метаболического пути, подавляя его активность.

1. На какой фермент синтеза холестерина воздействуют с целью коррекции гиперхолестеринемии?

2. Как называется группа таких соединений?

3. Каков предположительно, механизм взаимодействия таких соединений с ферментом?

 

Задание 53

  Жировая ткань является мишенью для ряда гормонов, но в тоже время выступает в роли эндокринной железы.

1. Как влияет на жировую ткань инсулин?

2. Как влияет на жировую ткань адреналин?

3. Какой гормон вырабатывается в жировой ткани и как он влияет на организм?

 

Задание 54

  Основная функция адипоцитов – синтез и хранение нейтральных жиров (триацилглицеролов). В синтезе трацилглицеролов (ТАГ) могут участвовать жирные кислоты поступившие в организм с пищей, но имеется и другой вариант синтеза.

1. Через какое время после окончания приема пищи происходит мобилизация ТАГ из жировой ткани?

2. В чём заключается различие в синтезе ТАГ между гепатоцитами и адипоцитами?

3. Что служит сигналом мобилизации ТАГ?

 

Задание 55

       Жировая инфильтрация печени – одно из осложнений при алкоголизме. Для лечения этой патологии используются гепатопротекторы, в их числе и липотропные соединения.

1. Объясните механизм жировой инфильтрации при алкоголизме с молекулярных позиций.

2. Перечислите липотропные соединения и объясните механизм их действия.

3. Почему гепатоциты со временем погибают и замещаются фибробластами, хотя при удалении части печени она способна регенерировать.

 

Задание 56

  Проведите синтез рибозо-5-фосфата из 1-пальмито-2-олео-3-стеарата.

1. Сколько молекул ТАГ потребуется для синтеза?

2. Сколько АТФ необходимо для обеспечения синтеза?

3. Какие метаболические пути необходимо задействовать?

4. Напишите схему синтеза.

 

Задание 57

  Проведите синтез 1-пальмито-2-олео-3-стеарата из рибозо-5-фосфата.

1. Сколько молекул рибозо-5-фосфата, потребуется дли синтеза ТАГ?

2. Рассчитайте биоэнергетику процесса.

3. Напишите схему синтеза.

4. Какие метаболические пути участвуют в синтезе?

 

Задание 58

  На рисунке изображено соединение – промежуточный продукт обмена липидов.

1. Назовите соединение.

2. Назовите метаболические пути с его участие

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: