Обмен углеводов Занятие 3

ЗАНЯТИЕ 2

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

Год ДЛЯ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

Задача 1

На дистанции два бегуна: спринтер завершает стометровку, стайер бежит десятый километр. Укажите различия в энергетическом обеспечении работы мышц у этих бегунов. Приведите схемы метаболических путей, которые являются источником энергии для работы у стайера и спринтера.

Задача 2

Для чего нужна лактатдегидрогеназа в эритроцитах? Что произойдет с эритроцитом в присутствии ингибитора лактатдегидрогеназы? Обоснуйте свой ответ. Для этого:

а) напишите реакцию, катализируемую лактатдегидрогеназой,

б) напишите схему процесса, в ходе которого протекает эта реакция. Укажите физиологическое значение этого процесса для эритроцитов.

Задача 3

Катаболизм глюкозы с образованием пирувата может происходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Укажите, сколько моль АТФ будет синтезироваться при распаде глюкозы в аэробных условиях? Как изменится энергетический эффект, если окисление 1 моль глюкозы до пирувата будет происходить в анаэробных условиях? Для обоснования ответа напишите схему гликолиза и укажите:

а) реакции, сопряженные с использованием АТФ,

б) реакции сопряженные с субстратным и окислительным фосфорилированием АДФ,

в) зависимость этих реакций от присутствия или отсутствия кислорода.

Задача 4

Концентрация лактата в крови не равна нулю даже в состоянии покоя. Почему? Для ответа на вопрос:

а) напишите схему процесса, являющегося источником лактата,

б) укажите в каких клетках этот процесс происходит в состоянии покоя.

Задача 5

Некоторые ткани, например сердечная мышца, могут использовать лактат как энергетический субстрат. Сколько АТФ образуется при окислении лактата до СО₂ и Н₂О? Для ответа на вопрос напишите схему реакций полного окисления лактата. Указав ферменты и коферменты, участвующие в реакциях.

Задача 6.

В норме в крови отношение концентрации лактата к пирувату составляет 25/1. Однако, при гипоксии, вызванной например, нарушением кровообращения, этот показатель повышается и наблюдается лактоацидоз. Объясните причины повышения концентрации лактата в крови больных, страдающих нарушением кровообращения. Для этого:

а) представьте схемы процессов. В ходе которых глюкоза превращается в лактат и пируват, назовите ферменты и коферменты;

б) укажите механизм регенерации +

Задача 1

В больницу доставлен человек без сознания с признаками алкогольного отравления. При лабораторном исследовании крови получены следующие данные:

Алкоголь – 320 мг/дл (норма до 1 мг/дл)

Лактат – 28 мг/дл (норма – 13 мг/дл)

Глюкоза – 50 мг/дл

Приведите возможные причины изменения параметров крови. Ответ аргументируйте, составив соответствующие схемы.

Задача 2

При остром алкогольном отравлении нередко наблюдается гипоглюкоземия. Укажите причину наблюдаемого симптома. Ответ поясните. Для этого:

а) напишите схему глюконеогенеза,

б) как изменяется скорость этого процесса при остром алкогольном отравлении и почему?

Задача 3

На препаратах печеночной ткани изучали метаболизм этанола и возможность его превращения в гликоген. Обнаружили, что внесение этанола в инкубационную среду не приводило к синтезу гликогена. Почему невозможно превращение этанола в глюкозу? Для обоснования ответа:

а) напишите схему катаболизма этанола,

б) напишите схему синтеза гликогена из глюкозы.

Задача 4

Укажите различия в углеводном обмене у двух братьев. Один третий день ничего не ест, чтобы похудеть. Другой после короткой пробежки и ужина отдыхает. Приведите схемы метаболических путей, которые преобладают в углеводном обмене двух братьев в описанной ситуации.

Задача 5

Человек выполняет интенсивную физическую работу. В каком направлении смещены реакции, катализируемые лактатдегидрогеназой в скелетных мышцах и в печени? Обоснуйте свой ответ:

а) напишите реакцию, катализируемую лактатдегидрогеназой,

б) напишите схемы процессов, в ходе которых происходит данная реакция в скелетных мышцах и в печени. Укажите физиологическое значение этих процессов.

Задача 6

Срезы печени инкубировали в буферном растворе с добавлением лактата или без него. Через два часа в растворе определяли концентрацию веществ, указанных в таблице:

Условия опыта	Концентрация, ммоль/л
Глюкоза	Аланина	Мочевина	Аммиак
Контроль (без добавления лактата)	0,48	0,05	0,76	0,13
+ лактат, 10 ммоль/л	3,47	0,36	0,51	0,08

Объясните полученные результаты. Для этого:

а) укажите различия между контрольной и опытной пробами,

б) составьте схемы процессов, в которые включается лактат в опытной пробе.

Задача 7 Грицун В. ЛФ

Флоридзин, токсичный гликозид, выделенный из коры грушевого дерева, нарушает реабсорбцию глюкозы в почечных канальцах, что приводит к глюкозурии, и практически вся глюкоза выводится с мочой. Экспериментальным животным, кормление которых не осуществлялось (голодавшим), в течение нескольких суток, вводился флоридзин и сукцинат натрия (1моль в сутки), в выделяемой суточной моче определялось приблизительно 0,5 моль глюкозы. Каким образом образовывалась глюкоза в организме животных из сукцината?

Для ответа на вопрос:

а) опишите метаболизм сукцината в клетке, укажите ферменты;

б) покажите превращение продукта метаболизма сукцината в глюкозу; представьте соответствующую схему;

в) назовите другие вещества, которые могут включаться в этот процесс у голодающих животных.

Задача 8

Будет ли протекать глюконеогенез, если в клетке цитатный цикл и ЦПЭ полностью ингибированы? Ответ поясните. Для этого:

а) напишите схему глюконеогенеза,

б) укажите скорость каких реакций этого процесса будет снижена и почему?

Задача 9

В эксперименте к клеточному гомогенату печени добавили авидин (яичный белок), который является сильным специфическим ингибитором биотиновых ферментов. Активность какого фермента, участвующего в метаболизме глюкозы, может снижать авидин? Ответ поясните:

а) напишите реакцию, катализируемую этим ферментом,

б) напишите схему процесса, в ходе которого протекает эта реакция,

в) укажите последствия подавления этого процесса авидином.

Задача 10 Громова Т. ЛФ В больницу поступил пациент пожилого возраста, с признаками полного упадка сил по неизвестной его родным причине. При сборе анамнеза выяснилось, что он долгое время работал на угольной шахте. В ходе обследования больному была сделана рентгенограмма, которая позволила обнаружить очаги затемнения округлой формы, которые свидетельствовали о скоплении пыли в концевых отделах дыхательных путей. В результате, был поставлен диагноз – силикоз (легочный фиброз), также была выявлена анемия и хроническая гипогликемия. Почему у больного силикозом была установлена хроническая гипогликемия? Для ответа: а) укажите, какой физиологический процесс будет нарушен у больного при силикозе; назовите белок крови принимающий участие в этом процессе; б) опишите процесс, который преобладает в тканях больного; укажите ферменты, расчитайте энергетический выход (в АТФ); представьте схему процесса, для этого энергетического субстрата, активно протекающего в тканях здорового человека, расчитайте энергетический выход (в АТФ); в) объясните, почему у больного силикозом потребности в этом энергетическом субстрате будут выше чем у здорового человека и сделайте вывод о хронической гипогликемии.

Задача 11

Исследовали образование лактата в биоптатах мышц больного гликогенозом и здоровых людей, используя различные субстраты гликолиза. Получили следующие результаты:

Субстрат гликолиза	Концентрация лактата
Больной, мкмоль/г	Контрольная группа, мкмоль/г
Гликоген
Глюкозо-1-фосфат
Глюкозо-6-фосфат
Фруктозо-6-фосфат
Фруктозо-1,6-дифосфат

Рассмотрев данные, приведенные в таблице, предположите причину заболевания. Ответ аргументируйте, составив схему распада гликогена в мышцах.

Задача 12

При полном голодании концентрация глюкозы в крови в течение нескольных недель поддерживается в пределах нормы (на уровне нижней границы). Какой процесс это обеспечивает? Для обоснования ответа:

а) напишите схему этого процесса и укажите границы изменения концентрации глюкозы в крови в пределах нормы,

б) укажите какие гормоны стимулируют этот процесс, объясните механизм их действия.

Задача 13

Учитывая, что источником АТФ для синтеза глюкозы из лактата может быть окисление лактата в ОПК, определите: сколько моль лактата необходимо окислить в печени до СО₂ и Н₂О, чтобы обеспечить энергией АТФ синтез 1 моль глюкозы из лактата. Рассчет обоснуйте:

а) составив схему окисления лактата и схему глюконеогенеза из лактата;

б) отметив в схемах реакции сопряженные с синтезом и использованием АТФ.

Задача 14

В период интенсивной мышечной работы концентрация лактата в крови повышается. В последующий затем период покоя концентрация лактата в крови снижается. Почему это происходит?

Напишите схему процесса, конечным продуктом которого является лактат и объясните:

а) почему в период интенсивной мышечной работы концентрация лактата в крови выше, чем в состоянии покоя?

б) каким превращениям подвергается лактат в печени в период восстановления после интенсивной мышечной работы.

Задача 15

У больных с печеночной формой гликогеноза, болезнью Гирке, в крови повышена концентрация лактата и молочной кислоты. Почему при этом заболевании наблюдается лактоацидоз? Для ответа:

а) напишите схему метаболического пути, активность которого снижена у больного, на схеме укажите место ферментного «блока», укажите фермент; б) укажите, в какие метаболические пути включается «конечный» продукт этого процесса; в) объясните происхождение лактата, концентрация которого повышена в крови больного.

Задача 16

Спортсмен совершает 5-километровую пробежку. Укажите, поток каких метаболитов увеличивается из мышц в печень к концу дистанции. Напишите краткие схемы возможных превращений этих веществ в печени в данной ситуации. Объясните значение этих процессов.

Задача 17

При смене абсорбтивного состояния на постабсорбтивное в печени происходит переключение гликолиза на глюконеогенез. Каким образом изменение секреции гормонов и метаболитов регулирует этот процесс? Ответ аргументируйте соответсвующими схемами.

Задача 18

Из клеток печени двух крыс был выделен бифункциональный фермент (БИФ), в фосфорилированной и дефосфорилированной формах, имеющих разную ферментативную активность. Объясните особенности функционирования этого фермента. Какую роль играет БИФ в регуляции обмена углеводов в печени животных?

………………………….

.

Дата добавления: 2015-07-13