Обмен углеводов

Обмен углеводов
Билет 1
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу β-D-глюкозы в циклической форме.
2. Напишите формулу диоксиацетонфосфата.
3. Напишите реакцию образования фруктозо–1,6–бисфосфата из фруктозо-6–фосфата.
4. Напишите реакцию образования оксалоацетата из малата.
5. В клетках каких тканей имеются ферменты глюкокиназа и гексокиназа?
Прежде всего глюкоза подвергается фосфорилированию при участии фермента гексокиназы, а в печени – и
глюкокиназы. Следует отметить, что в разных тканях гексокиназа присутствует в различных изоформах,
отличающихся величиной Кm. Глюкокиназа печени (и почек) является изоформой IV (гексокиназа IV). В
клетках мышц содержится гексокиназа II, а в клетках опухолевых тканей преобладает гексокиназа III, с более
высоким, чем у гексокиназы II, сродством к глюкозе.
6. В каких основных тканях и какой части клетки расположены β-рецепторы для адреналина?
На плазматической мембране. β2-рецепторы есть на мембранах многих клеток гладких мышц, в частности,
этот тип рецепторов преобладает на гладких мышцах бронхиол и артериях скелетных мышц. Эти рецепторы
(наряду с адренорецепторами других типов) есть также на клетках печени и скелетных мышц, жировой ткани,
слюнных желез, на мембране тучных клеток, лимфоцитов, тромбоцитов и на клетках других тканей.
7. Какое количество молей АТФ необходимо для синтеза одного моля глюкозы?
6 моль.
8. Назовите самую медленную реакцию цитратного цикла и аллостерический активатор фермента этой
реакции.
Реакция, катализируемая NAD-зависимой изоцитратдегидрогеназой, - самая медленная реакция цитратного
цикла. АДФ - аллостерический активатор фермента.
9. Каким образом митохондриальный оксалоацетат попадает в цитоплазму клетки?
Оксалоацетат переносится обратно в цитоплазму лишь после трансаминирования в аспартат.
10. Каким ферментом является рецептор инсулина и какую реакцию этот фермент катализирует?
Рецептор инсулина - тирозиновая протеинкиназа, фосфорилирующая белки по ОН-группам тирозина.
Катализирует перенос фосфатного остатка от АТФ на тирозиновый остаток специфических клеточных белковмишеней.
Обмен углеводов
Билет 2
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите фрагмент амилозы (3 моносахарида).
2. Напишите формулу изоцитрата.
3. Напишите реакцию образования фруктозо–6–фосфата из глюкозо–6-фосфата.
4. Напишите реакцию образования диоксиацетонфосфата из глицерол–3– фосфата.
5. От чего зависит скорость поступления глюкозы в клетки печени и мозга?
Скорость поступления глюкозы в мозг и печень определяется только концентрацией ее в крови.
6. Напишите название трех необратимых реакций гликолиза.
Пируваткиназная (десятая), фосфофруктокиназная (третья) и гексокиназная (первая).
7. На какие два фермента и каким путем действует активная протеинкиназа в клетках печени и скелетных
мышц?
Активация киназы фосфорилазы происходит под действием протеинкиназы А (цАМФ-зависимой). цАМФ
сначала активирует протеинкиназу А, которая фосфорилирует киназу фосфорилазы, переводя её в активное
состояние, а та, в свою очередь, фосфорилирует гликогенфосфорилазу. Синтез цАМФ стимулируется
адреналином и глюкагоном.
Активность гликогенсинтазы также изменяется в результате фосфорилирования и дефосфорилирования.
Однако есть существенные различия в регуляции гликогенфосфорилазы и гликогенсинтазы:
- фосфорилирование гликогенсинтазы катализирует ПКА и вызывает её инактивацию;
- дефосфорилирование гликогенсинтазы под действием фосфопротеинфосфатазы, наоборот, её активирует.
Бифункциональный фермент (фосфофруктокиназа-2/фруктозо-2,6-бисфосфатаза) состоит из двух идентичных
субъединиц с мол. массой 55000, каждая из которых имеет два различных каталитических центра. Киназный
домен при этом расположен на N-конце, а бисфосфатазный – на С-конце каждой из полипептидных цепей.
Известно также, что бифункциональный фермент печени является прекрасным субстратом для цАМФзависимой протеинкиназы А. Под действием протеинкиназы А происходит фосфорилирование остатков
серина в каждой из субъединиц бифункционального фермента, что приводит к снижению его киназной и
повышению бисфосфатазной активности. Заметим, что в регуляции активности бифункционального фермента
существенная роль принадлежит гормонам, в частности глюкагону.
8. Назовите реакцию, которую катализирует пируватдекарбоксилаза (пируватдегидрогеназа) в процессе
окислительного декарбоксилирования пирувата.
Декарбоксилирование.
9. Назовите четыре вида тканей, где высока активность пентозофосфатного цикла окисления глюкозы.
В тканях печени, надпочечниках, эмбриональной ткани и молочной железе в период лактации.
10. Репрессию синтеза какого ключевого фермента глюконеогенеза вызывает инсулин, тормозя образование
глюкозы.
Фосфоенолпируваткарбоксикиназы.
Обмен углеводов
Билет 3
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите фрагмент молекулы амилопектина (4 моносахарида).
2. Напишите формулу α-кетоглутарата.
3. Напишите реакцию образования глицеральдегид-3-фосфата из диоксиацетонфосфата.
4. Напишите реакцию образования цитрата из ацетил–КоА и оксалоацетата.
5. Сколько кДж/г и ккал/г образуется при распаде 1г углеводов?
17,16 кДж/г (4,1 ккал/г) энергии.
6. Какие функции выполняет целлюлоза в процессе пищеварения в кишечнике?
Непереваренная целлюлоза выполняет важную функцию балластного вещества, придавая пище
дополнительный объём и положительно влияя на процесс переваривания. Кроме того, в толстом кишечнике
целлюлоза может подвергаться действию бактериальных ферментов и частично расщепляться с образованием
спиртов, органических кислот и СО2. Продукты бактериального расщепления целлюлозы важны как
стимуляторы перистальтики кишечника.
7. Назовите положительный аллостерический регулятор пируваткарбоксилазы.
Ацетил-КоА.
8. Образование какого вторичного мессенджера стимулирует активная аденилатциклаза?
цАМФ.
9. В каких двух основных тканях протекает глицерол-фосфатный челнок, и чем он отличается от малатаспартатной челночной системы по количеству образовавшихся молей АТФ?
Активен в клетках печени и скелетных мышц. При использовании малат-аспартатного челнока для транспорта
в митохондрии из НАДН образуется 3 моль АТФ. При использовании же глицерофосфатного челнока
образуется 2 моль АТФ.
10. Из каких субъединиц состоит рецептор инсулина и в каких из них находится центр связывания инсулина?
Рецептор инсулина (РИ) представляет собой тирозиновую протеинкиназу, т.е. протеинкиназу,
фосфорилирующую белки по ОН-группе остатков тирозина. Это гликопротеин, построенный из двух αсубъединиц (130 кДа) и двух β-субъединиц (95 кДа); первые расположены целиком вне клетки, на ее
поверхности, вторые пронизывают плазматическую мембрану.
Центр связывания инсулина образуют N-концевые домены α-субъединиц. Каталитический Тирпротеинкиназный центр находится на внутриклеточных доменах β-субъединиц.
Обмен углеводов
Билет 4
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите фрагмент молекулы целлюлозы (3 моносахарида).
2. Напишите формулу фруктозо–1,6–бисфосфата.
3. Напишите реакцию образования оксалоацетата из пирувата.
4. Напишите реакцию образования фумарата из сукцината.
5. Назовите пять возможных путей превращения глюкозо–6–фосфата в клетке.
6. Какой гормон способствует утилизации глюкозы путем поступления ее в мышцы и ускорения
окислительного распада?
Инсулин.
7. Какой фермент активизируется при изменении конформации G–белка под влиянием комплекса адреналин–
β–рецептор?
Аденилатциклаза.
8. Каким нуклеотидом активируется фосфофруктокиназа и ингибируется фруктозо–1,6–бисфосфатаза?
АМФ активирует фосфофруктокиназу и ингибирует фруктозо-1,6-бисфосфатазу.
9. Возможна ли работа ферментов цитратного цикла без участия цепи переноса электронов и протонов и
почему?
Нет. Работа цитратного цикла основана на переносе электронов, а сам этот процесс лежит в основе
дыхательной цепи. В этих реакциях окисления принимают участие NAD- и FAD-зависимые дегидрогеназы,
поставляющие электроны ЦПЭ, по которой они передаются на О2, который, взаимодействуя с протонами,
образует воду.
10. Назовите три общих метаболита гликолиза и пентозофосфатного пути окисления глюкозы.
Фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-бисфосфат, фосфотриозы.
Обмен углеводов
Билет 5
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу мальтозы.
2. Напишите формулу цитрата.
3. Напишите реакцию образования диоксиацетонфосфата и глицеральдегид–3–фосфата из фруктозо–1,6–
бисфосфата.
4. Напишите реакцию образования рибулозо–5–фосфата из 6– фосфоглюконата.
5. Каким образом изменение концентрации АТФ и концентрации АМФ влияет на активность
гликогенфосфорилазы (увеличивает или уменьшает)?
Увеличение расходования АТФ ведёт к повышению уровня АМФ, активации гликогенфосфорилазы и
ускорению распада гликогена.
6. Какими связями соединены остатки глюкозы в молекулах амилопектина и гликогена?
В линейных цепях амилопектина остатки глюкозы соединены α-1–>4-связями, а в точках ветвления
амилопектина – межцепочечными α-1–>6-связями.
Молекула гликогена построена из ветвящихся полиглюкозидных цепей, в которых остатки глюкозы
соединены α-1–>4-гликозидными связями. В точках ветвления имеются α-1–>6-гликозидные связи. По
строению гликоген близок к амилопектину.
7. Какой фермент и каким путем активирует активная киназа фосфорилазы b?
Катализирует фосфорилирование фосфорилазы b. Увеличение содержания адреналина в крови приводит к
превращению фосфорилазы b в фосфорилазу а и, следовательно, к освобождению глюкозы в виде глюкозо-1фосфата из запасного полисахарида гликогена. Превращение фосфорилазы b в фосфорилазу а осуществляется
фосфорилированием белка:
2 Фосфорилаза b + 4 АТФ –> Фосфорилаза а + 4 АДФ.
8. Назовите число реакций дегидрирования в одном обороте цитратного цикла.
4.
9. Какова роль пентозофосфатного пути окисления глюкозы?
Основное назначение пентозофосфатного пути – поставлять пентозы (главным образом рибозо-5-фосфат),
необходимые для синтеза нуклеиновых кислот, и обеспечивать образование большей части НАДФ·Н2,
необходимого для синтеза жирных кислот, стероидов и т.д. Пентозофосфатный путь играет важную роль в
катаболизме сахаров.
10. Какие два соединения ингибируют пируваткиназу?
АТФ и NADH.
Обмен углеводов
Билет 6
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу лактозы.
2. Напишите формулу сукцинил–КоА.
3. Напишите реакцию образования пирувата из фосфоенолпирувата.
4. Напишите реакцию образования глюкозы из глюкозо–6–фосфата.
5. Какие два моносахарида наиболее быстро всасываются в клетки слизистой кишечника?
Галактоза и глюкоза.
6. Как меняется углеводный обмен при возбуждении симпатического отдела нервной системы?
Угнетается.
7. Какое влияние оказывает фруктозо–2,6–бисфосфат на гликолиз и глюконеогенез?
Повышение в клетке уровня фруктозо-2 6-бисфосфата способствует усилению гликолиза и уменьшению
скорости глюконеогенеза. При снижении концентрации фруктозо-2 6-бисфосфата отмечается обратная
картина.
8. Какую реакцию катализирует фермент дигидролипоилацетилтрансфераза?
Дигидролипоилацетилтрансфераза переносит гидроксиэтильную группу от ТДФ сначала на окисленную
форму липоевой кислоты, а далее на КоА с образованием ацетил КоА.
9. Какой кофермент имеет транскетолаза и какой витамин входит в этот кофермент?
Коферментом является тиаминдифосфат (в его состав входит тиамин - витамин B1), для ее протекания
необходимы ионы Mg2+.
10. В клетках каких тканей в основном находится глюкозный транспортер ГЛЮТ-4?
ГЛЮТ-4 – главный переносчик глюкозы в клетки мышц и жировой ткани.
Обмен углеводов
Билет 7
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу D–глюкозы в линейной форме.
2. Напишите формулу глицеральдегид-3-фосфата.
3. Напишите реакцию образования УДФ-глюкозы.
4. Напишите реакцию образования α-кетоглутарата из изоцитрата.
5. Назовите два структурных компонента гиалуроновой кислоты.
6. Дайте определение глюконеогенеза и назовите 4 вида основных предшественников процесса.
Глюконеогенез – синтез глюкозы из неуглеводных продуктов. Такими продуктами или метаболитами
являются в первую очередь молочная и пировиноградная кислоты, так называемые гликогенные
аминокислоты, глицерол и ряд других соединений. Иными словами, предшественниками глюкозы в
глюконеогенезе может быть пируват или любое соединение, превращающееся в процессе катаболизма в
пируват или один из промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот.
7. Какой фермент катализирует образование α-1,6-глюкозидных связей при синтезе гликогена?
Этот процесс катализирует специальный фермент, получивший название гликогенветвящего фермента, или
амило-(1–>4)–>(1–>6)-трансглюкозидазы. Последний катализирует перенос концевого олигосахаридного
фрагмента, состоящего из 6 или 7 остатков глюкозы, с нередуцирующего конца одной из боковых цепей,
насчитывающей не менее 11 остатков, на 6-гидроксиль-ную группу остатка глюкозы той же или другой цепи
гликогена. В результате образуется новая боковая цепь.
8. Подсчитайте энергетический баланс цитратного цикла.
За один оборот цитратного цикла синтезируется 12 молекул АТР. Девять из них образуются за счет энергии
транспорта в дыхательной цепи трех пар водорода от трех молекул NADH + H+. Две молекулы АТР
синтезируются при окислении 1 молекулы FADH2, так как в дыхательной цепи в данном случае действуют
только два пункта сопряжения с окислительным фосфорилированием ADP. Кроме того, в цитратном цикле
происходит одна реакция субстратного фосфорилирования, дающая 1 моль GTP (АТР). В общих путях
катаболизма синтезируется 15 молекул АТР. Три из них при окислительном декарбоксилировании пирувата и
12 - в цитратном цикле.
Образованием оксалоацетата завершается один оборот цитратного цикла. В одном обороте цикла лимонной
кислоты в 2 реакциях декарбоксилирования (превращение изоцитрата в α-кетоглутарат и α-кетоглутарата в
сукцинил-КоА) происходит образование 2 молекул СО2. В 4 реакциях цитратного цикла происходит
дегидрирование с образованием восстановленных коферментов: 3 молекул NADH+H+ и 1 молекулы FADH2 в
составе сукцинатдегидрогеназы.
На один оборот цикла затрачивается 2 молекулы воды: одна - на стадии образования цитрата, вторая - на
стадии гидратации фумарата.
Восстановленные коферменты (3 молекулы NADH и 1 молекула FADH2), образованные в цикле лимонной
кислоты, отдают электроны в ЦПЭ на кислород - конечный акцептор электронов. Восстановленный кислород
взаимодействует с протонами с образованием воды.
На каждую молекулу NADH при образовании молекулы воды в процессе тканевого дыхания синтезируются 3
молекулы АТФ, а на каждую молекулу FADH2 - 2 молекулы АТФ.
Таким образом, каждый оборот цикла лимонной кислоты сопровождается синтезом 11 молекул АТФ путём
окислительного фосфорилирования. Одна молекула АТФ образуется путём субстратного фосфорилирования.
В итоге на каждый ацетильный остаток, включённый в цитратный цикл, образуется 12 молекул АТФ.
9. Дефицит какого фермента приводит к развитию галактоземии?
Галактозы.
10. Какой из транспортеров глюкозы (ГЛЮТ-1, ГЛЮТ-2, ГЛЮТ-3, ГЛЮТ-4, ГЛЮТ-5)
инсулинзависимым и в какой части клетки он находится при отсутствии гормонального сигнала?
является
В мышцах (скелетной, сердечной), жировой ткани. Содержится в отсутствие инсулина почти полностью в
цитоплазме.
Обмен углеводов
Билет 8
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу D–фруктозы в линейной форме.
2. Напишите формулу УДФ–глюкозы.
3. Напишите реакцию образования 1,3–бисфосфоглицерата из глицеральдегид–3–фосфата.
4. Напишите реакцию образования изоцитрата из цитрата.
5. Какими двумя соединениями ингибируется и чем активируется фосфофруктокиназа?
Фосфофруктокиназа ингибируется цитратом и высокими концентрациями АТФ и активируется АДФ и АМФ.
6. Назовите три ключевые реакции глюконеогенеза.
1. Пируваткарбоксилаза (ПВК: СО2-синтетаза (АТФ→АДФ+Фн)) содержит биотин, находиться в
митохондриях, превращает ПВК в ЩУК. Индуктор: глюкагон, адреналин, кортизол. Репрессор: инсулин.
Ингибитор: АМФ, активатор АцетилКоА. Образующийся ЩУК проходит внутреннюю мембрану
митохондрий в своей восстановленной (в виде малата) или аминоформе (в виде аспартата).
2. Фосфоенолпируваткарбоксикиназа (ГТФ: ЩУК-2-фосфотрансфераза (декарбоксили-рующая)) находиться в
цитоплазме, превращает ЩУК в ФЕП. Индуктор: глюкагон, адреналин, кортизол. Репрессор: инсулин.
3. Фруктозо-1,6-фосфотаза (Фруктозо-1,6дф: фосфо-гидролаза) дефосфорилирует фруктозо-1,6дф. Индуктор:
глюкагон, адреналин, кортизол. Репрессор: инсулин. Ингибирует АМФ, фруктозо-2,6дф. Активатор: цитрат,
жирные кислоты.
4. Глюкозо-6-фосфотаза (Глюкозо-6ф: фосфо-гидролаза) дефосфорилирует глюкозо-6ф. Индуктор: глюкагон,
адреналин, кортизол. Репрессор: инсулин.
7. Клетки каких двух тканей являются основными мишенями гормона глюкагона?
Органами-мишенями для глюкагона являются печень, миокард, жировая ткань.
8. Какова судьба восьми атомов водорода, отщепляющихся от разных субстратов в цитратном цикле?
Атомы водорода, освобождающиеся в окислительно-восстановительных реакциях, доставляются в ЦПЭ при
участии NAD- и FAD-зависимых дегидрогеназ, в результате чего происходят синтез воды и окислительное
фосфорилирование АДФ.
9. Назовите функции гликозаминогликанов (мукополисахаридов).
Они участвуют в осуществлении опорной функции, проницаемости клеточных мембран, "склеивании"
соединительнотканных волокон, смазывании суставных поверхностей и клеток, в процессах роста,
дифференцировки и регенерации тканей, оплодотворения и размножения, в водно-солевом обмене между
клетками и межклеточной жидкостью, в осуществлении реакций иммунитета. В межклеточном веществе
многих органов (печени, легких, сердца, сосудов) содержатся гепарин и дерматансульфат, препятствующие
свертыванию крови.
10. Назовите общий механизм транспорта в клетки слизистой кишечника глюкозы (при большой концентрации в
кишечнике) и фруктозы.
Если концентрация глюкозы в просвете кишечника велика, то она может транспортироваться в клетку путём
облегчённой диффузии. Фруктоза поступает в клетку путем облегченной диффузии (пассивный транспорт).
Обмен углеводов
Билет 9
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишете формулу D-галактозы в линейной форме.
2. Напишите формулу 1,3-бисфосфоглицерата.
3. Напишите реакцию образования глюкозо–6–фосфата из глюкозы.
4. Напишите реакцию образования ацетиллипоамида-Е2 из оксиэтилтиаминпирофосфата-Е1.
5. Какой гормон поддерживает нормальный уровень глюкозы натощак и в постабсорбтивном периоде?
Инсулин.
6. Фосфорилирование каких моносахаридов осуществляют глюкокиназа и гексокиназа и какой из этих
ферментов имеет большее сродство конкретно к глюкозе?
Глюкокиназа, подобно гексокиназе, катализирует фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6фосфата, при этом активность глюкокиназы в печени почти в 10 раз превышает активность гексокиназы.
Важное различие между этими двумя ферментами заключается в том, что гексокиназа в противоположность
глюкокиназе имеет низкое значение Кm (Кm <0,1 ммоль/л) для глюкозы и ингибируется глюкозо-6-фосфатом,
т.е. обладает большим сродством к глюкозе.
7. Какой фермент катализирует образование α-1,4–гликозидных связей при синтезе гликогена?
Образование альфа-1,4-связей катализирует гликогенсинтетаза.
8. Назовите реакцию субстратного фосфорилирования в цитратном цикле.
Образование ГТФ в цитратном цикле.
Расщепление тиолсложноэфирной связи сукцинил-КоА с образованием сукцината и кофермента А,
катализируемое сукцинат-КоА-лигазой («тиокиназой»), — высокоэкзоэргическая реакция, энергия которой
используется для синтеза фосфоангидридной связи («субстратного фосфорилирования»). В цитратном цикле
синтезируется не АТФ, как в большинстве таких реакций, а гуанозинтрифосфат, который легко превращается
в АТФ нуклеозиддифосфаткиназой.
9. При какой патологии возникает эссенциальная фруктозурия?
Эссенциальная фруктозурия – редкий дефект углеводного обмена, связанный с недостаточным синтезом
фруктокиназы в печени и других тканях, что ведет к недостаточному образованию фруктозо-1-фосфата и
снижению синтеза фруктозо-1,6-дифосфата.
10. Каков дальнейший путь атомов водорода от восстановленного ФАДН2 дигидролипоилдегидрогеназы.
На V стадии восстановленный ФАДН2 дигидролипоилдегидрогеназы передает водород на кофермент НАД с
образованием НАДН+Н+.
Обмен углеводов
Билет 10
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу α–D-глюкозы в циклической форме.
2. Напишите формулу ацетил-КоА.
3. Напишите реакцию образования 3-фосфоглицерата из 1,3-бифосфоглицерата.
4. Напишите реакцию образования фруктозо–6–фосфата из фруктозо–1,6– бисфосфата.
5. Назовите реакцию, определяющую скорость гликолиза в целом.
Данная реакция аналогично гексокиназной практически необратима, протекает в присутствии ионов магния и
является наиболее медленно текущей реакцией гликолиза. Фактически эта реакция определяет скорость
гликолиза в целом.
6. При беге или интенсивной мышечной работе где ниже уровень лактата: в бедренной вене или в бедренной
артерии и почему?
В бедренной артерии уровень лактата будет ниже, т.к. после выполнения работы умеренной мощности в
мышцах обнаруживается уменьшение содержания гликогена без накопления лактата.
7. Напишите суммарное уравнение окислительного декарбоксилирования пирувата.
8. Какое количество и каких нуклеотидов требуется для включения одного остатка глюкозы в полисахаридную
цепь гликогена?
На включение одного остатка глюкозы в полисахаридную цепь используется 1 моль АТФ и 1 моль УТФ.
9. Почему процесс глюконеогенеза протекает в печени и в почках, но не происходит в сердечных и скелетных
мышцах?
Глюконеогенез в печени и почках обеспечивает такое содержание глюкозы в крови, при котором мозг, сердце
и мышцы могут извлекать из крови достаточные количества глюкозы для удовлетворения своих
метаболических потребностей.
10. Назовите два активатора и один ингибитор изоцитратдегидрогенезы, фермента цитратного цикла.
Фермент аллостерически активируется АДФ и Са2+, которые присоединяются к ферменту в разных
аллостерических центрах. При повышении концентрации NADH активность фермента снижается.
Обмен углеводов
Билет 11
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу α–D-галактозы в циклической форме.
2. Напишите формулу фосфоенолпирувата.
3. Напишите реакцию образования глюкозо–1–фосфата из глюкозо–6– фосфата.
4. Напишите реакцию образования малата из фумарата.
5. Что такое почечный порог и каково его значение для глюкозы?
Глюкоза является пороговым веществом, то есть для нее имеется «почечный порог выведения» – та
концентрация вещества в крови и «первичной» моче, при которой оно уже не может быть полностью
реабсорбировано в канальцах и появляется в конечной моче, то есть развивается глюкозурия.
6. Какое соединение выполняет роль акцептора водорода от НАДН в процессе анаэробного гликолиза?
Молекулярный кислород (O2).
7. Почему глюкоза, образовавшаяся при распаде гликогена в мышцах, не поступает в кровь?
В мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается
в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), в то же время его общий мышечный
запас может превышать запас, накопленный в гепатоцитах.
8. Какой метаболит цитратного цикла является ключевым соединениям для процесса глюконеогенеза?
Пируватдегидрогеназа (пируваткарбоксилаза).
9. Назовите две реакции, катализируемые бифункциональным ферментом.
10. Назовите три соединения, активирующие деятельность пируватдегидрогеназного комплекса.
Обмен углеводов
Билет 12
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу α-D-фруктозы в циклической форме.
2. Напишите формулу фумарата.
3. Напишите реакцию образования лактата из пирувата.
4. Напишите реакцию образования 6-фосфоглюконата из глюконолактон-6-фосфата.
5. Назовите три фермента, лимитирующие скорость анаэробного гликолиза.
Фосфофруктокиназа, гексокиназа и пируваткиназа.
6. Назовите пять коферментов пируватдегидрогеназного комплекса и витамины, входящие в эти ферменты.
Тиаминдифосфат (ТДФ) – B1,
липоевая кислота,
FAD – активная форма витамина В2,
NAD+ – PP,
КоА – пантотеновая кислота.
7. Назовите нормальное содержание глюкозы в крови утром натощак.
Содержание сахара в крови утром натощак в норме составляет 3,3-5,6 ммоль/л.
8. В каких трёх видах тканей имеется больше всего рецепторов для инсулина?
Печень, жировая ткань, кровь.
9. По какой причине опасно образование избыточного количества ацетил-КоА и его неполная утилизация в
процессе окисления?
Избыток ацетил-КоА вызывает производство избыточных цитратов, которые переносятся в цитозоль, чтобы
дать начало цитозольному ацетил-КоА, что создает условия, благоприятные для превращения ацетил-КоА в
жирные кислоты. В цикле Кребса из ацетил-КоА синтезируется избыточное количество холестерина, лактата,
пальмитата и других соединений, обеспечивающих, с одной стороны, высокие энергетические возможности
гепатоцитов, а, с другой, способствующих раннему развитию атеросклероза, так как ацетил-КоА в норме
является предшественником жирных кислот, холестерина, стероидных гормонов, витамина D3, образование
которых в избыточном количестве опасно.
10. Назовите общий механизм транспорта в клетки слизистой кишечника глюкозы (при очень низкой
концентрации в кишечнике) и галактозы.
Глюкоза и галактоза транспортируются в энтероцит путём вторично-активного транспорта, зависимого от
градиента концентрации ионов натрия.
Благодаря активному транспорту эпителиальные клетки кишечника могут поглощать глюкозу при её очень
низкой концентрации в просвете кишечника. Всасывание глюкозы происходит в два этапа с помощью
активного транспорта. Прежде всего сахаридазы, расположенные в щеточной каемке энтероцитов,
расщепляют олигосахариды до моносахаридов, которые переносятся в клетку с участием системы натрий-
зависимого транспорта. При этом моносахариды в присутствии ионов натрия связываются с переносчиком.
Присоединив натрий и глюкозу, этот переносчик диффундирует по электрохимическому градиенту для ионов
натрия к внутренней стороне мембраны. Затем он высвобождает ион натрия и глюкозу в цитоплазму и
диффундирует обратно к наружной поверхности энтероцита. Сравнительно низкое содержание натрия в
клетке поддерживается благодаря действию энергозависимого натриевого насоса.
Обмен углеводов
Билет 13
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу D-глюкуроновой кислоты в циклической форме.
2. Напишите формулу малата.
3. Напишите реакцию образования фосфоенолпирувата из оксалоацетата.
4. Напишите реакцию образования сукцинил-КоА из α-кетоглутарата.
5. Какой орган имеет основное значение в поддержании уровня глюкозы в крови в постабсорбтивном периоде?
Распад гликогена печени служит в основном для поддержания уровня глюкозы в крови в постабсорбтивном
периоде.
6. Подсчитайте энергетический баланс анаэробного гликолиза.
В ходе анаэробного гликолиза происходит окисления 1 глюкозы до 2 молекул молочной кислоты с
образованием 2 АТФ (сначала 2 АТФ затрачиваются, затем 4 образуются). В анаэробных условиях гликолиз
является единственным источником энергии. Суммарное уравнение: С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ →
2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О.
7. Назовите три фермента пируватдегидрогеназного комплекса.
Е1 — пируватдегидрогеназа декарбоксилирующая.
Е2 — дигидролипоилацетилтрансфераза.
Е3 — дигидролипоилдегидрогеназа.
8. За счёт какого фермента при распаде гликогена в печени возможен выход в кровь свободной глюкозы?
Глюкозо-6-фосфатаза.
9. Напишите итоговое уравнение пентозофосфатного пути окисления глюкозы.
6 глюкозо-6 фосфат + 12 НАДФ+ —— 6 CO2 + 12 НАДФН2 + 12Н+ + 5глюкозо-6-фосфат
10. Одним из регулярных ферментов цитратного цикла является цитратсинтаза. Назовите один активатор и три
ингибитора этого фермента.
Активатор – оксалоацетат.
Ингибиторы: НАДH, α-кетоглутарат, АТФ, сукцинил-КоА и длинноцепочечные жирные кислоты.
Обмен углеводов
Билет 14
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу сахарозы.
2. Напишите формулу сукцината.
3. Напишите реакцию образования фосфоенолпирувата из 2-фосфоглицерата.
4. Напишите реакцию образования сукцината из сукцинил–КоА.
5. Назовите: 1. Качественную реакцию на открытие глюкозы; 2. Две качественных реакции на открытие
глюкозы в моче; 3. Наиболее точный метод количественного определения глюкозы в крови.
1) Реакция «серебряного зеркала» (глюкоза содержит альдегидную группу, которая вступает в реакцию).
2) Реакция Троммера, реакция Ниландера.
3) Количественное определение содержания глюкозы в крови глюкозооксидазным методом.
6. Назовите две реакции субстратного фосфорилирования в процессе гликолиза.
Глицераткиназная и пируваткиназная реакции.
(при участии фермента фосфоглицераткиназы)
Это первая реакция субстратного фосфорилирования. С этого момента процесс расщепления глюкозы
перестаёт быть убыточным в энергетическом плане, так как энергетические затраты первого этапа
оказываются компенсированными: синтезируются 2 молекулы АТФ (по одной на каждый 1,3дифосфоглицерат) вместо двух потраченных в реакциях 1 и 3.
Превращение фосфоенолпирувата в пируват - необратимая реакция. Это вторая в ходе гликолиза реакция
субстратного фосфорилирования. Образующаяся енольная форма пирувата затем неферментативно переходит
в более термодинамически стабильную кетоформу.
7. Какова роль цикла Кори (глюкозо–лактатного цикла)?
Цикл Кори выполняет 2 важнейшие функции: 1 - обеспечивает утилизацию лактата; 2 - предотвращает
накопление лактата и, как следствие этого, опасное снижение рН (лактоацидоз). Часть пирувата,
образованного из лактата, окисляется печенью до СО2 и Н2О. Энергия окисления может использоваться для
синтеза АТФ, необходимого для реакций глюконеогенеза.
8. Какой фермент катализирует превращение фосфорилазы b в фосфорилазу a?
Киназа фосфорилазы b.
9. Какое количество молей АТФ фактически образуется при полном окислении одного моля D-глюкозы до СО2
и Н2О в печени, почках и сердце?
38 моль.
10. Назовите два соединения, ингибирующие активность пируватдегидрогеназного комплекса?
Ацетил-КоА, НАДН+Н+.
Обмен углеводов
Билет 15.
Каждый правильный ответ на вопрос оценивается в 0,5 балла. Положительная оценка за контроль ставится
только при наличии двух правильных ответов на вопросы 1,2,3,4. При ответе на вопросы 3 и 4 следует указать
ферменты и соединения, участвующие в реакции.
1. Напишите формулу D-рибозы в циклической форме.
2. Напишите формулу оксалоацетата.
3. Напишите реакцию образования 2-фосфоглицерата из 3-фосфоглицерата.
4. Напишите реакцию образования глюконолактон-6-фосфата из глюкозо-6-фосфата.
5. Какие три фермента расщепляют крахмал до мальтозы и глюкозы в 12-перстной кишке?
Амилаза.
6. Напишите суммарное уравнение анаэробного гликолиза.
7. В каких частях клетки находятся ферменты глюконеогенеза?
Пируваткарбоксилаза - митохондриальный фермент, тогда как другие ферменты глюконеогенеза находятся в
цитоплазме.
8. Какое двойное действие оказывает адреналин на метаболизм гликогена? Назовите два фермента, на которые
влияет этот гормон.
Адреналин оказывает двойное действие на обмен углеводов: ингибирует синтез гликогена из УДФ-глюкозы,
поскольку для проявления максимальной активности D-формы гликогенсинтазы нужны очень высокие
концентрации глюкозо-6-фосфата, и ускоряет распад гликогена, так как способствует образованию активной
фосфорилазы а. В целом суммарный результат действия адреналина состоит в ускорении превращения
гликогена в глюкозу.
9. Назовите реакцию цитратного цикла, протекающую с участием неорганического фосфата.
В ходе этой реакции сукцинил-КоА при участии ГТФ и неорганического фосфата превращается в янтарную
кислоту (сукцинат). Одновременно происходит образование высокоэргической фосфатной связи ГТФ за счет
высокоэргической тиоэфирной связи сукцинил-КоА.
10. Назовите два ингибитора фруктозо-1,6-бисфосфатазы.
Фруктозо-2,6-бисфосфат, фосфофруктокиназа-2.