 |
Экзаменационный билет № 16. 1.В организме человека подвергается распаду около 70 г аминокислот в сутки; при этом в результате дезаминирования
|
|
|
|
Экзаменационный билет № 16
1. Цикл мочевины. Физиологическое значение орнитинового цикла.
2. Характеристика моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов.
Эталоны ответов
1. В организме человека подвергается распаду около 70 г аминокислот в сутки; при этом в результате дезаминирования, трансаминирования и окисления биогенных аминов освобождается большое количество аммиака, являющегося высокотоксичным соединением. Поэтому концентрация аммиака в организме должна сохраняться на низком уровне. Аммиак должен подвергаться связыванию в тканях с образованием нетоксичных соединений, легко выделяемых с мочой.
Основным механизмом обезвреживания аммиака в организме является биосинтез мочевины. Последняя выводится с мочой в качестве главного конечного продукта белкового, соответственно аминокислотного, обмена. На долю мочевины приходится до 80-85% всего азота мочи. Цикл мочевины или орнитиновый цикл (цикл Кребса-Гензелейта) — последовательность биохимических реакций млекопитающих, в результате которой азотсодержащие продукты распада преобразуются в мочевину, которая в свою очередь выделяется почками. В большинстве случаев таким образом происходит превращение аммиака.
Цикл открыли в 40-х годах XX века немецкие биохимики Г. Кребс и К. Гензелейт.
Предварительно в митохондриях под действием карбамоилфосфатсинтетазы I с затратой 2 АТФ аммиак связывается с СО2 с образованием карбамоилфосфата. В митохондриях орнитинкарбамоилтрансфераза
переносит карбамоильную группу карбамоилфосфата на орнитин и образуется — цитруллин. В цитозоле аргининосукцинатсинтетаза с затратой 1 АТФ (двух макроэргических связей) связывает цитруллин с аспартатом и образует аргининосукцинат (аргининоянтарная кислота).
|
|
|
В цитозоле аргининосукцинатлиаза (аргининсукциназа) расщепляет аргининосукцинат на аргинин и фумарат (аминогруппа аспартата оказывается в аргинине). В цитозоле аргиназа гидролизует аргинин на орнитин и мочевину. У аргиназы кофакторы ионы Са2+ или Мn2+, ингибиторы - высокие концентрации орнитина и лизина.
Биологическое значение мочевины
-Мочевина является конечным продуктом метаболизма белка у млекопитающих
-Производные нитрозомочевин находят применение в фармакологии в качестве противоопухолевых препаратов.
2. Моносахариды. Эти соединения являются самой простой формой углеводов. В их составе находится одна молекула, поэтому в ходе гидролиза не происходит их деление на мелкие блоки. При объединении моносахаридов формируются дисахариды, олигосахариды и полисахариды. Они отличаются твердым агрегатным состоянием и сладким вкусом. У них есть способность растворяться в воде. Также они могут растворяться в спиртах (реакция слабее, чем с водой). Моносахариды почти не реагируют на смешение с эфирами. Чаще всего упоминают природные моносахариды. Некоторые из них люди потребляют вместе с продуктами питания. К ним относят глюкозу, фруктозу и галактозу.
дисахариды. Они считаются сложными веществами. В результате гидролиза из них образуется две молекулы моносахаридов. Этот тип углеводов отличается следующими особенностями: твердость; растворимость в воде; слабая растворимость в концентрированных спиртах; сладкий вкус; цвет – от белого до коричневого. Основные химические свойства дисахаридов заключаются в реакциях гидролиза (происходит разрыв гликозидных связей и образование моносахаридов) и конденсации (формируются полисахариды).
Еще одной разновидностью углеводов являются полисахариды. Это наиболее сложный тип соединений. Состоят они из большого количества моносахаридов (основной их компонент — глюкоза). В ЖКТ полисахариды не усваиваются – предварительно осуществляется их расщепление. Особенности этих веществ таковы: нерастворимость (либо слабая растворимость) в воде; цвет желтоватый (или окраска отсутствует); у них нет запаха; почти все они безвкусны (некоторые имеют сладковатый вкус). К химическим свойствам этих веществ относится гидролиз, который осуществляется под влиянием катализаторов. Результатом реакции становится распад соединения на структурные элементы – моносахариды. Еще одно свойство – образование производных. Полисахариды могут вступать в реакцию с кислотами. Продукты, образующиеся в ходе этих процессов, очень разнообразны. Это ацетаты, сульфаты, сложные эфиры, фосфаты и пр.
|
|
|
Экзаменационный билет № 17
1. Определение мочевины. Физиологические нормы.
2. Характеристика гликолиза и глюконеогенеза. Биологическая роль данных процессов.
Эталоны ответов
1. Методы определения мочевины в крови и моче можно разделить на две группы – химические и ферментативные.
В ферментативном определении мочевины, аммиак, образующийся на первом этапе при участии уреазы, реагирует с глутаматом при участии аденозинтрифосфата (ATФ) в присутствии глутаминсинтетазы. Аденозиндифосфат (АДФ), образующейся в ходе этой реакции, определяют с использованием ферментов пируваткиназы и пируватоксидазы с образованием перекисиводорода. На заключительном этапе в реакции между пероксидом, фенолом и 4-аминоантипирином (индикатор) при участии фермента пероксидазы образуется окрашенный комплекс, величину поглощения которого оценивают фотометрически.
Увеличение концентрации мочевины (гиперазотемия) в крови наблюдается: при сердечной недостаточности; шоке; остром инфаркте миокарда; обструкции мочевыводящих путей; кровотечении в желудочно-кишечный тракт; сахарном диабете с кетоацидозом; избыточном потреблении белка или распаде белков.
Уменьшение содержания мочевины в крови наблюдается: при печеночной недостаточности; соблюдении диеты с низким содержанием белка; нарушении всасывания в кишечнике.
Референтные значения:
Сыворотка крови – 2, 5-8, 3 ммоль/л
|
|
|
Суточная моча - 330 – 580 ммоль/сут.
2. Гликолиз – главный путь катаболизма глюкозы (фруктозы и галактозы). Все его реакции протекают в цитозоле.
Аэробный гликолиз- это процесс окисления глюкозы до ПВК, протекающий в присутствии О2.
Анаэробный гликолиз– это процесс окисления глюкозы до лактата, протекающий в отсутствии О2.
Анаэробный гликолиз отличается от аэробного только наличием последней 11 реакции, первые 10 реакций у них общие.
Выделяют 2 этапа гликолиза включающих 10 (аэробный гликолиз) или 11 реакций (анаэробный)
В аэробном гликолизе можно выделить 2 этапа.
Подготовительный этап, в ходе которого глюкоза фосфорилируется и расщепляется на две молекулы фосфотриоз. Эта серия реакций протекает с использованием 2 молекул АТФ.
Этап, сопряжённый с синтезом АТФ. В результате этой серии реакций фосфотриозы превращаются в пируват. Энергия, высвобождающаяся на этом этапе, используется для синтеза 10 моль АТФ.
Биологическое значение гликолиза.
1) Гликолиз – единственный источник энергии в анаэробных условиях.
2) Гликолиз поставляет субстрат в ЦТК для полного расщепления глюкозы до воды и углекислого газа.
3) Гликолиз также является источником субстратов для других биосинтезов (липидов, аминокислот, глюкозы).
Глюконеогенез - процесс синтеза глюкозы из веществ неуглеводной природы. Его основной функцией является поддержание уровня глюкозы в крови в период длительного голодания и интенсивных физических нагрузок. Процесс протекает в основном в печени и менее интенсивно в корковом веществе почек, а также в слизистой оболочке кишечника. Эти ткани могут обеспечивать синтез 80-100 г глюкозы в сутки.
Первичные субстраты глюконеогенеза - лактат, аминокислоты и глицерол.
Лактат - продукт анаэробного гликолиза. Он образуется при любых состояниях организма в эритроцитах и работающих мышцах. Таким образом, лактат используется в глюконеогенезе постоянно.
Глицерол высвобождается при гидролизе жиров в жировой ткани в период голодания или при длительной физической нагрузке.
Аминокислоты образуются в результате распада мышечных белков и включаются в глюконеогенез при длительном голодании или продолжительной мышечной работе.
Глюконеогенез включает все обратимые реакции гликолиза, и особые обходные пути, т. е. он не полностью повторяет реакции окисления глюкозы. Его реакции способны идти во всех тканях, кроме последней глюкозо-6-фосфатазной реакции, которая идет только в печени и почках. Поэтому глюконеогенез идет только в этих двух органах.
|
|
|
