Тема 2.4. Глюконеогенез. Гликогенолиз. Гликогенез
Вопросы для самоподготовки.
1.Назовите конечный продукт анаэробного гликолиза.
2.Судьба молочной кислоты, образующейся в мышцах.
3.Судьба молочной кислоты, образующейся в печени.
4.Дайте определение процессу глюконеогенеза.
5.Назовите метаболиты, используемые для синтеза глюкозы в процессе глюконеогенеза.
6.Назовите три необратимых этапа в процессе гликолиза.
7.Назовите ферменты, действующие на необратимых этапах гликолиза.
8.Назовите обходные пути, действующие на необратимых этапах гликолиза.
9.Назовите фермент, действующий на этапе превращения оксалоацетата в фосфоенолпируват.
10.Назовите фермент, осуществляющий превращение пирувата в оксалоацетат.
11.Назовите фермент, осуществляющий превращение фруктозо-1,6-дифосфата во фруктозо-6-фосфат.
12.Назовите фермент, осуществляющий превращение глюкозо-6-фосфата в глюкозу.
13.Назовите этапы в процессе глюконеогенеза, требующие затраты АТФ.
14.Сколько молей АТФ потребуется на синтез 1 моля глюкозы из 2 молей лактата?
15.Может ли идти синтез глюкозы в клетках печени при дефиците в них кислорода? Ответ поясните
16.Биологическое значение глюконеогенеза.
17.Какая связь существует между гликолизом, протекающим в интенсивно работающей мышце, и глюконеогенезом в печени?
18.В каком направлении будет идти реакция, катализируемая лактатдегидрогеназой, при низком значении отношения НАДН/НАД+? Для какого органа это характерно?
19.Значение гликогена для организма.
20.В каких органах преимущественно откладывается гликоген?
21.Составьте схему превращения гликогена в глюкозу.
22.Назовите ферменты, катализирующие этапы превращения гликогена в глюкозу. К какому классу ферментов они относятся?
23.Почему резервной формой углеводов является гликоген, а не глюкоза?
24.Чем отличается гликогенолиз от гликолиза?
25.Сколько молей АТФ образуется при гликогенолизе в пересчете на каждую молекулу глюкозы? Сравните с аналогичной величиной при гликолизе.
26.Как называется процесс синтеза гликогена?
27.Назовите ферменты, участвующие в синтезе гликогена.
28.Напишите процесс синтеза гликогена.
29.В каких органах преимущественно откладывается гликоген после приема пищи?
30.При каких условиях происходит депонирование глюкозы в печени?
Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля.
1.Дайте определение процессу глюконеогенеза.
2.Перечислите метаболиты, используемые для синтеза глюкозы.
3.Нарисуйте схему глюкозо-лактатного цикла.
4.Нарисуйте схему глюкозо-аланинового цикла.
5.Какое биологическое значение имеют глюкозо-лактатный и глюкозо-аланиновый циклы?
6.Ферментами глюконеогенеза являются:
1. 6-фосфоглюконатдегидрогеназа;
2. фосфоенолпируваткарбоксилаза;
3. фосфоглюкомутаза;
4. глюкозо-6-фосфатаза.
7.Реакцию образования глюкозо-1-фосфата из гликогена ускоряет фермент:
1. глюкокиназа;
2. фосфоглюкомутаза;
3. фосфорилаза;
4. фосфатаза;
5. глюкозофосфатизомераза.
8.Укажите последовательность превращений метаболитов при синтезе гликогена:
1. глюкозо-1-фосфат;
2. глюкоза;
3. глюкозо-6-фосфат;
4. УДФ-глюкоза;
гликоген.
9. Укажите путь распада гликогена.
А) Гидролиз
Б) Гликозилирование
В) Гидроксилирование
Г) Гликирование)
Д) Фосфоролиз
10. Определите первичный продукт расщепления гликогена в мышцах
А) УДФ-глюкоза
Б) глюкозо-1-фосфат
В) глюкозо-6-фосфат
Г) фруктозо-1-фосфат
Д) Глюкоза
Тема 2.5. Регуляция и патология углеводного обмена.
Вопросы для самоподготовки.
1. Концентрация глюкозы в крови здорового человека.
2. Нарисуйте схему, иллюстрирующую основные пути метаболизма глюкозы в организме.
3. Назовите ключевые ферменты гликолиза.
4. Нарисуйте схему гликолиза
5. Укажите 3 субстратных цикла в процессе гликолиза
6. Назовите регуляторный фермент I субстратного цикла
7. Назовите метаболиты, регулирующие активность гексоикиназы в I субстратном цикле
8. Назовите регуляторный фермент II субстратного цикла
9. Укажите роль фруктозо-2,6-бифосфата в регуляции II субстратного цикла
10. Назовите реакцию в результате которой образуется фруктозо-2,6-бифосфата
11. Назовите фермент, катализирующий реакцию образования фруктозо-2,6-бифосфата
12. Охарактеризуйте роль бифункционального фермента (БИФ)
13. Назовите 2 вида активности, характерные для БИФ
14. Назовите фермент гликолиза, который фруктозо-2,6-бифосфат активирует
15. Назовите фермент глюконеогенеза, который фруктозо-2,6-бифосфат ингибирует.
16. Назовите регуляторный фермент III субстратного цикла
17. Назовите метаболит гликолиза, который аллостерически активирует фосфофруктокиназу
18. Нарисуйте схему цикла трикарбоновых кислот
19. Назовите 4 регуляторные ферменты общего пути катаболизма (ОПК)
20. Назовите основной метаболит, регулирующий активность ПДК, цитратсинтазы, изоцитратдегидрогеназы, α-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса.
21. Назовите 3 метаболита, активирующие пируватдегидрогензный комплекс.
22. Назовите 4 метаболита, ингибирующие ПДК
23. Назовите 3 метаболита, регулирующие активность цитратсинтазы
24. Назовите 3 метаболита, регулирующие активность изоцитратдегидрогеназы и α-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса.
25. Что такое гипогликемия и гипергликемия?
26. Перечислите наиболее частые причины гипогликемии и гипергликемии
27. Какие последствия для организма имеет гипогликемия и гипергликемия?
28. Что такое глюкозурия?
29. Назовите гормон гипогликемического действия
30. Назовите гормоны гиперглическиеского действия
31. Назовите ферменты углеводного обмена, активность (или биосинтез) которых увеличивается под влиянием глюкокортикоидов.
32. Каков механизм действия адреналина и глюкагона на обмен углеводов?
33. Как изменяется активность (или биосинтез) ферментов углеводного обмена под действие АКТГ и СТГ?
34. Нарисуйте схему гормональной регуляции углеводного обмена. Укажите точки приложения действия гормонов.
35. Нарисуйте схему глюкозо-аланинового и глюкозо-лактитного циклов. Каково значение этих циклов для организма?
36. Влияние инсулина на проницаемость мембран клеток печени, мышц, мозга и жировой ткани для глюкозы.
37. Недостаток какого гормона вызывает развитие сахарного диабета?
38. Клинические симптомы сахарного диабета.
39. Перечислите основные лабораторные признаки сахарного диабета.
40. Как изменяется при сахарном диабете активность гексокиназы и глюкозо-6-фосфатазы?
41. Как изменяется при сахарном диабете активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и 6-фосфоглюконатдегидрогеназы?
42. Как изменяется при сахарном диабете активность цитратсинтазы?
43. Как изменяется при сахарном диабете скорость синтеза и распада гликогена в мышцах и печени?
44. Как изменяется интенсивность глюконеогенеза при сахарном диабете?
45. Особенности сахарного диабета пожилых.
46. Что такое гликогенозы? Назовите причины их возникновения.
47. Какие виды гликогенозов известны?
48. Назовите ферменты, дефекты которых вызывают развитие гликогенозов.
49. Назовите клинические симптомы и лабораторные признаки гликогенозов.
50. Особенности обмена углеводов в опухолевых клетках.
51. Что такое «принудительный» глюконеогенез?
52. Почему больные со злокачественными новообразованиями погибают от кахексии?
53. Как и в какой последовательности изменится секреция инсулина, адреналина, глюкокортикоидов, соматотропного и адренокортикотропного гормонов при снижении концентрации глюкозы в крови?
54. Как и в какой последовательности изменится секреция инсулина, адреналина, глюкокортикоидов, соматотропного и адренокортикотропного гормонов при повышении концентрации глюкозы в крови?
55. Роль печени в углеводном обмене.
56. Объясните механизм мобилизации гликогена печени во время длительной напряженной физической работы.
57. Причины уменьшения концентрации сахара в крови при кратковременных максимальных физических нагрузках.
58. Когда уровень молочной кислоты повышается в большей степени – при кратковременных физических нагрузках или при более длительных, но менее интенсивных нагрузках?
59. Изменение обмена углеводов при их недостатке и избытке в пищевом рационе.
60. Механизм развития полиурии у больных сахарным диабетом.
61. Какие из возможных путей превращения глюкозы-6-фосфата тормозятся и какие ускоряются при сахарном диабете? Объясните причину этих изменений.
62. Как можно выявить скрытые формы сахарного диабета?
63. Дефект какого фермента приводит к развитию гемолитической анемии?
64. Механизм развития гемолитической анемии.
65. Перечислите ферменты эритроцитов, участвующих в обезвреживании активных форм кислорода.
Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля.
1. Назовите фермент гликолиза, активность которого регулируется цитратом:
1. фосфофруктокиназа;
2. пируваткиназа;
3. гексокиназа;
4. глюкокиназа
5. глюкозофосфатизомераза.
2.Активность гексокиназы регулируется 1[ ] по принципу 2[ ]:
1. АТФ;
2. НАДН+Н+;
3. глюкозо-6-фосфатом;
4. прямой положительной связи;
5. обратной отрицательной связи.
3. Заполните таблицу
| Метаболический путь | Регуляторны фермент | Аллостерическая регуляция | |
| Активатор (+) | Ингибитор (-) | ||
4.Укажите три основных регуляторных реакции аэробного гликолиза.
Глюкоза >1 глю-6-ф >2 фру-6-ф >3 фру-1,6-биф >4 Глицеральдегид-3-ф > 5 3-фосфоглицерат >6 2 фосфоглицерат >7 ФЕП >8 Пируват
5. Укажите гормон, способствующий утилизации глюкозы путем поступления ее в мышцы и ускорения окислительного распада
1. Инсулин
2. Адреналин
3. Кортизол
4. Тироксин
5. Альдостерон
6.Перечислите ферменты углеводного обмена, активность или синтез которых регулируется инсулином.
7.Гипогликемический эффект вызывает гормон:
1. АКТГ;
2. адреналин;
3. инсулин;
4. глюкокортикоиды;
5. СТГ;
6. глюкагон.
8.Нормальная концентрация глюкозы в крови равна:
1. 5,5-10 ммоль/л;3,3-5,5 ммоль/л;
2. 2,5-3,3 ммоль/л; 4.10-15 ммоль/л
9.Какой из перечисленных ферментов гликолиза в гепатоцитах обеспечивает способность печени регулировать содержание глюкозы в крови?
1. альдолаза; 2. глюкокиназа;
3. пируваткиназа;4. гексокиназа; 5.фосфофруктокиназа.
10. Перечислите биохимические изменения крови и мочи у больных сахарным диабетом.
11.Как изменяется инсулин/глюкогоновый индеск в I фазе голодания?
12.Как изменяется индекс инсулин/глюкогон во II фазе голодания?
13.Как происходит энергообеспечение мозга в III фазу голодания (4-5 неделя)?
14.Сродство гемоглобина к кислороду регулирует:
А) НАДН+Н+
Б)НАДФН+Н+
В) Глутатион
Г) 1,3- Д Бисфосфоглицерат
Д) 2,3 – Бисфосфоглицерат
15. Укажите фермент, наследственный дефект которого вызывает проявление симптомов гликогеноза Гирке.
А) Галактозо-1-фосфат-уридилтрансфераза
Б) Глюкозо-6-фосфатаза
В) Фруктозо-1,6-фосфатальдолаза
Г) Фосфофруктокиназа
Д) Лактаза
16. Обозначьте уровень глюкозы крови, ниже которого развиваются клинические признаки гипогликемии – усталость, чувство голода, головокружение, спутанность сознания вплоть до комы.
А) 0 ммоль/л
Б) 1,8 ммоль/л
В) 3,6 ммоль/л
Г) 4,6 ммоль/л
Д) 5,7 ммоль/л
17. В эритроцитах глюкоза включается в следующие метаболические пути:
А) синтез гликогена
Б) пентозофосфатный путь превращения глюкозы
В) анаэробный гликолиз
Г) аэробный гликолиз
Д) глюконеогенез
18. Система ферментов обезвреживания активных форм кислорода в эритроцитах включает:
А) суперосиддисмутазу
Б) глутатионпероксидазу
В) глутатионредуктазу
Г) Феррохелатазу
Д) глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу
19. У больных с генетически дефектом ключевого фермента гликолиза-пируваткиназы наблюдается желтуха, вызванная гемолизом эритроцитов. Какое значение для эритроцитов имеет метаболический путь в котором участвует пируваткиназа?
20. Активность какого фермента эритроцитов снижается при недостатке НАДН+Н+ и какие изменения при этом возникают ?
ВОПРОСЫ К ИТОГОВОМУ ЗАНЯТИЮ.
«БИОЭНЕРГЕТИКА. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ».
1.Дайте определение понятию «биологическое окисление». Виды биологического окисления, принципиальные различия, по которым отличают биологическое окисление от горения.
2. Дыхательная цепь. Структура. Назовите конечные продукты тканевого дыхания.
3. Чем обусловлена и как реализуется в клетке строгая последовательность переноса электронов и протонов по дыхательной цепи?
4.Окислительное фосфорилирование, определение. Механизм сопряжения окисления с фосфорилированием.
5.Механизм действия разобщителей тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, назовите вещества, являющиеся разобщителями.
6.Напишите превращение фосфоглицеринового альдегида в анаэробных условиях (в формулах).
7.Напишите превращение фосфоглицеринового альдегида в аэробных условиях (в формулах).
8.Напишите этапы гликолиза до образования двух фосфотриоз (в формулах) и назовите ферменты, участвующие в процессе.
9.Напишите реакции лимитирующие скорость гликолиза.
10.Назовите ферменты, осуществляющие необратимые этапы гликолиза.
11.Напишите окисление цитоплазматического НАДН в глицерофосфатном челночном механизме (в формулах).
12.Напишите окисление цитоплазматического НАДН в малат-аспартатном челночном механизме (схема).
13.Сколько АТФ выделяется в процессе анаэробного гликолиза?
14.Сколько молей АТФ выделяется в процессе аэробного окисления глюкозы, если работает глицерофосфатный челнок?
15.Сколько молей АТФ выделяется в процессе аэробного окисления глюкозы, если работает малат-аспартатный челнок?
16.Сколько молей АТФ выделяется в реакции окислительного декарбоксилирования пирувата?
17.Напишите этапы цикла Кребса, где превращаются трикарбоновые кислоты.
18.Напишите этапы цикла Кребса, где превращаются дикарбоновые кислоты.
19.Напишите этапы цикла Кребса, в которых участвуют НАД-зависимые дегидрогеназы.
20.Напишите этап цикла Кребса, протекающий при участии ФАД-зависимой дегидрогензы.
21.Напишите этап цикла Кребса, где протекает субстратное фосфорилирование.
22.Сколько моль АТФ выделяется в цикле Кребса в результате субстратного фосфорилирования?
23.Сколько моль АТФ выделяется в цикле Кребса в процессе окислительного фосфорилирования?
24.Сколько моль АТФ выделяется при окислении в цикле Кребса 1 моль ацетил-КоА ?
25.Сколько моль АТФ выделяется при полном окислении глюкозы ?
26.Напишите этапы пентозофосфатного пути окисления глюкозы.
27.Назовите три основных значения пентозофосфатного пути окисления глюкозы.
28.Напишите схему синтеза гликогена.
29.Напишите схему распада гликогена.
30.Напишите схему включения галактозы и фруктозы в процесс глюколиза.
31.Дайте определение процессу глюконеогенеза. Назовите метаболиты, служащие источником для синтеза глюкозы.
32.Назовите фермент, катализирующий превращение пирувата в оксалоацетат.
33.Назовите фермент, катализирующий превращение оксалоацетата в фосфоенолпируват.
34.Назовите фермент, катализирующий превращение фруктозо-1,6-дифосфата во фруктозо-6-фосфат.
35.Назовите фермент, катализирующий превращение глюкозо-6-фосфата в глюкозу.
36.Напишите процесс образования глюкозы из оксалоацетата.
37.Напишите процесс образования глюкозы из лактата.
38.Напишите процесс образования глюкозы из пирувата.
39.Напишите процесс образования глюкозы из малата.
40.Напишите процесс образования глюкозы из сукцината.
41.Назовите метаболит, ингибирующий активность гексокиназы.
42.Назовите метаболиты, ингибирующие активность фосфофруктокиназы.
43.Назовите метаболиты, ингибирующие активность пируваткиназы.
44.Назовите этап гликолиза, скорость которого регулируется цитратом, АТФ.
45.Назовите этапы цикла Кребса, скорость протекания которых регулируется НАДН, АТФ.
46.Назовите гормоны, вызывающие гипергликемический эффект.
47.Назовите ферменты гликолитического пути распада глюкозы, активность которых регулируется инсулином.
48.Назовите ферменты пентозофосфатного пути, активность которых зависит от инсулина.
49.Назовите ферменты углеводного обмена, активируемые инсулином.
50.Назовите ферменты углеводного обмена, активность которых ингибируется инсулином.
51.Охарактеризуйте механизм гипергликемического действия адреналина.
52.Охарактеризуйте механизм гипергликемического действия глюкагона.
53.Назовите ферменты глюконеогенеза, синтез и активность которых зависит от глюкокортикоидов.
54.Охарактеризуйте механизм гипергликемического действия глюкокортикоидов.
55.Объясните механизм гипергликемического действия АКТГ и СТГ.
56.Назовите причины возникновения и клинические проявления нарушений углеводного обмена при сахарном диабете.
57.Назовите биохимические изменения в крови и моче у больных сахарным диабетом.
58.Охарактеризуйте нарушения углеводного обмена при гликогенозах.
59.Назовите нарушения углеводного обмена при злокачественных новообразованиях.
60.Нарушения углеводного обмена, приводящие к развитию анемии.
61.Укажите особенности обмена углеводов в эритроцитах.
62.Укажите особенности обмена углеводов в печени.
63.Укажите особенности обмена углеводов в скелетной мышце.
64.Укажите особенности обмена углеводов в мозге.
65.Укажите особенности обмена углеводов в миокарде.
66.Укажите особенности обмена углеводов в жировой ткани.