Întrebări și exerciții pentru auto-pregătire și control al stăpânirii unui subiect
1. De ce este procesul de descompunere a acizilor grași numit "beta oxidare"?
# 946; oxidării acizilor grași, - catabolismul acizilor grași mod specific care curge în matricea mitocondrială numai în condiții aerobe și care se termină formarea de acetil-CoA. Metoda metabolică - Oxidarea este așa numită deoarece reacțiile de oxidare a acizilor grași apar la Atomul de carbon.
Unde sunt celulele în acest proces?
Oxidarea acizilor grași apare în matricea mitocondriilor, deci după activare, acizii grași trebuie să fie transportați în mitocondrii.
Care organism nu folosește acizi grași ca sursă de energie?
Acizii grași nu servesc ca sursă de energie pentru creier si a altor tesuturi nervoase, deoarece acizii grași nu trec prin bariera hemato-encefalică, precum și alte metabolismul hidrofob de acid gras veschestva.skorost în țesutul neuronal este substanțial mai mică decât în alte mitocondrii tkanyah.Eritrotsity lipsesc , nu pot oxida acizii grași
2. Scrieți o reacție pentru activarea acizilor grași (palmitic), specificați enzima și clasa de care aparține.
Palmitoyl SKoA 7FAD + + + + 7N2 7NAD O + 7HS-koa → 8Atsetil-SKoA 7FADN2 + + 7NADN
3. Care sunt produsele finale ale dezintegrării neutre a grăsimilor?
Glicerina și acizii grași.
Imaginați-vă sub forma unei scheme toate etapele de catabolism, conducând la formarea produselor finale.
Grăsimile sunt stocate până când sunt utilizate. Catabolismul de grăsime are loc în trei etape:
1. Hidroliza grăsimii la glicerină și acizii grași (lipoliza)
Acesta este un proces enzimatic. Realizați cele două enzime:
Țesutul gras lipază.
Prima etapă a catabolismului lipidic este hidroliza enzimatică, care se numește lipoliză. Ca rezultat al acestui proces, glicerolul neutru formează glicerol și trei molecule de acizi grași. Hidroliza fosfolipide format glicerol, două reziduuri de acid gras, rest de acid fosforic sau un reziduu radical care a fost asociat cu acidul fosforic, caracterizat prin aceea într-o varietate de fosfolipide (Fig. 15).
2. Conversia glicerolului (intră în calea în GBP) și acizilor grași (care suferă oxidare b) în acetil-CoA.
3. O cale comună este un ciclu de acizi tricarboxilici
4. Scrieți oxidarea glicerolului la 3-fosfat de gliceraldehidă, denumiți enzimele active și clasele la care se referă. Stilul suplimentar al aldehidei 3-fosfoglicerol este arătat schematic.
Schimbul de glicerină poate fi efectuat în mai multe moduri. O parte semnificativă a glicerinei, formată în timpul hidrolizei lipidelor, este utilizată pentru resinteza lor. În plus, produsele formate în timpul oxidării glicerinei pot fi incluse în glicoliză sau în gluconeogeneză. Mai întâi, glicerolul este fosforilat pentru a forma glicerofosfat, donatorul grupului fosfat este molecula ATP.
Majoritatea glicerofosfatului este utilizat pentru sinteza lipidelor. Partea glicerofosfat este oxidat la fosfodioksiatsetona care izomerizat gliceraldehid 3-fosfat, care este un intermediar de glicoliză și utilizat de către celula pentru generarea energiei (Fig. 16).
Calculați cantitatea de ATP formată în timpul oxidării unei molecule de glicerol în CO2 și H2O.
Efectul energetic al oxidării glicerolului: Datorită oxidării acetil-CoA în ciclul Krebs - 12 ATP; datorită oxidării NADH în lanțul respirator - 3 × 3 = 9 ATP; datorită fosforilării substratului - 2 × 1 = 14; total - 23 molecule de ATP. O moleculă ATP a fost folosită pentru activarea glicerolului, prin urmare rezultatul final este de 23-1 = 22 molecule ATP.
5. Scrieți secvența reacțiilor de beta-oxidare (un ciclu) de acid stearic. Denumiți enzimele active, indicați din ce clase aparțin.
Calculați formula cu puterea de ieșire a energiei în acest proces.
În acidul stearic, 18 atomi de carbon, atunci când intri în oxidarea beta, acesta va trece de 8 ori. Aceasta înseamnă că pe fiecare acidă obținem 9 acetil-CoA și 8 recuperat NADH + H și FADN2, pentru un randament total maxim de ATP din acid fiecare 9 * 12 + 8 * 3 + 8 * 2 = 148 ATP, dar 2 petrece la activare, prin urmare, 146. Total pentru oxidarea Beta 146 * 3 = 438 (deoarece există trei dintre ele în trigliceride)
Care este rolul vitaminei B12 în procesul de descompunere a acizilor grași cu un număr impar de atomi de carbon?
La mamifere și la oameni s-au identificat două reacții enzimatice care necesită participarea unuia dintre cele două coenzime ale vitaminei B12. Prima reacție a implicat metilcobalamina. în a doua - 5-desoxadenosilcobalamină. Prima reacție asigură hematopoieza normală, reproducerea celulelor epiteliale ale tractului gastrointestinal. În cursul acestei reacții, timidin monofosfatul este format din uridin monofosfat, încorporat în ADN.
Cu deficit de vitamina B12, organismul acumulează un acid metilmalonic, toxic pentru celula nervoasă. În plus, sinteza acizilor grași cu un număr impar de atomi de carbon este întreruptă și acestea fac parte din mielina fibrei nervoase.
6. Care este semnificația biologică a carnitinei?
Carnitina este un purtător al acizilor grași din citoplasma celulei până la mitocondriile în care acestea apar Oxidarea. Lipsa carnitinei va duce la o încetinire a catabolismului acizilor grași în țesuturi și la utilizarea lor pentru nevoi sintetice.
Scrie formarea palmitoil-carnitinei. Denumiți enzima și clasa la care se referă. Este cunoscută o boală ereditară rară în care concentrația de carnitină din mușchii scheletici este redusă, cum va afecta aceasta capacitatea de a efectua munca fizică?
Există două forme de deficiență primară de carnitină - miopatică și generalizată. Forma miopatică se manifestă de obicei în copilărie ca o slăbiciune generală. Din punct de vedere clinic, este similar cu miopatiile și polimiozita. Principalul simptom este slăbirea fără durere a musculaturii proximale. la unii pacienți - cardiomiopatie severă.
7. În ce parte a celulelor și din ce este biosinteza acizilor grași mai mari?
Sinteza completă a acizilor grași saturați se efectuează numai în partea solubilă a citoplasmei. Sursa de carbon pentru sinteza acizilor grași este acetil-CoA, care se formează în timpul degradării glucozei în perioada de absorbție. Astfel, excesul de carbohidrați care intră în organism, este transformat în acizi grași, apoi în grăsimi.
Scrieți o reacție de reglementare, specificați enzima și coenzima. Denumiți clasa enzimelor.
Formarea malonil-CoA din acetil-CoA este o reacție de reglementare în biosinteza acizilor grași.
Prima reacție a sintezei acizilor grași este conversia acetil-CoA în malonil-CoA. Enzima care catalizează această reacție (acetil-CoA-carboxilază) este clasificată ca ligază. Acesta conține biotină legată covalent (Figura 8-36). În prima etapă a reacției CO2 este legat covalent la biotină în detrimentul energiei ATP, în a doua etapă COO - este transferat la acetil-CoA pentru a forma malonil-CoA. Activitatea enzimei acetil-CoA-carboxilaza determină viteza tuturor reacțiilor ulterioare de sinteză a acizilor grași.
. Acizii grași mai mari pot fi sintetizați în organism din metaboliții metabolismului carbohidraților. Compusul inițial pentru această biosinteză este acetil-CoA. formate în mitocondriile din piruvat - produsul degradării glicolitice a glucozei. Locul sintezei acizilor grași este citoplasma celulelor, unde există un complex multienzimic de sintetază de acid gras superior. Acest complex constă din șase enzime asociate cu o proteină de transfer acil. care conține două grupuri SH libere (APB-SH). Sinteza are loc prin polimerizarea fragmentelor de bicarbonat, produsul final al acestuia fiind acidul palmitic, un acid gras saturat care conține 16 atomi de carbon. Componentele obligatorii implicate în sinteză sunt NADPH (coenzima formată în reacțiile de cale pentoză fosfat de oxidare a carbohidraților) și ATP.
20.1.2. Acetil-CoA provine de la mitocondrii la citoplasmă cu ajutorul unui mecanism citrat (Figura 20.1). Mitocondrial acetil CoA reacționează cu oxaloacetat (-tsitratsintaza enzimă), citrat format transportat prin membrana mitocondrială cu un sistem de transport special. Citratul citoplasmă reacționează cu HS-CoA și ATP, din nou spart in acetil-CoA și oxaloacetat (enzimă - liazei citrat).
Figura 20.1. Transferul grupurilor acetil din mitocondrii către citoplasmă.
Reacția inițială pentru sinteza acizilor grași este carboxilarea acetil-CoA pentru a forma malonil-CoA (Figura 20.2). Enzima acetil-CoA carboxilază este activată de citrat și inhibată de derivații de CoA ai acizilor grași superioare.
Figura 20.2. Reacția de carboxilare a acetil-CoA.
Apoi, acetil-CoA și malonil-CoA interacționează cu grupările SH ale proteinei de transfer acil (Figura 20.3).
Figura 20.3. Interacțiunea dintre acetil-CoA și malonil-CoA cu o proteină de transfer acil.
În plus, are loc condensarea, decarboxilarea și reducerea produsului format (Figura 20.4).
Produsul de reacție interacționează cu o moleculă nouă de malonil-CoA și ciclul se repetă de mai multe ori până la formarea unui reziduu de acid palmitic.
Componentele obligatorii implicate în sinteză sunt NADPH (coenzima formată în reacțiile de cale pentoză fosfat de oxidare a carbohidraților) și ATP.
Amintiți-vă principalele caracteristici ale biosintezei acizilor grași în comparație cu # 946; -oxidare:
· Sinteza acidului gras se efectuează în principal în citoplasma celulei și oxidarea în mitocondrii;
· Participarea la procesul de legare a CO2 cu acetil-CoA;
· În sinteza acizilor grași participă proteina de transfer acil, iar în oxidare - coenzima A;
· Pentru biosinteza acizilor grași oxidanți, sunt necesare coenzimele redox ale NADPH și pentru Oxidarea - NAD + și FAD.
8. Din ce surse și în ce mod apare acetil-CoA pentru sinteza acizilor grași?
Acetil-CoA se formează în mitocondriile din piruvat, produsul degradării glicolitice a glucozei.
Denumiți produsul sub forma căruia acetil-CoA penetrează din mitocondrii în citoplasmă.
Acetil-CoA provine de la mitocondrii la citoplasmă cu ajutorul unui mecanism citrat (Figura 20.1). Mitocondrial acetil CoA reacționează cu oxaloacetat (-tsitratsintaza enzimă), citrat format transportat prin membrana mitocondrială cu un sistem de transport special. Citratul citoplasmă reacționează cu HS-CoA și ATP, din nou spart in acetil-CoA și oxaloacetat (enzimă - liazei citrat).
Denumiți două surse de NADPH pentru biosinteza acizilor grași mai mari.
Restaurat ca rezultat al acțiunii enzimei malice, NADPH este utilizat ca donator de hidrogen pentru reacțiile ulterioare de sinteză a acizilor grași. O altă sursă de NADPH este stadiul oxidant al căii fosfatului de pentoză a catabolismului glucozei.
9. Ce este sinteza acizilor grași și care este acidul gras produsul final al reacției?
După formarea malonil-CoA, sinteza acizilor grași continuă pe complexul multienzimă - sintetază de acid gras (palmitoil sintetază). Această enzimă este alcătuită din 2 protomeri identici, fiecare având o structură de domeniu și, respectiv, 7 centre cu activități catalitice diferite (Figurile 8-37). Acest complex extinde în mod consecvent radicalul de acid gras la 2 atomi de carbon, donorul acestuia fiind malonil-CoA. Produsul final al acestui complex este acidul palmitic, de aceea fostul nume al acestei enzime este palmitoil sintetaza.
10. Cum sunt sintetizați acizii grași mai lungi decât acidul palmitic?
Acizii grași cu lanț lung de hidrocarburi sunt transportați prin membrana interioară densă a mitocondriilor cu carnitină. Carnitina vine cu alimente sau este sintetizată din aminoacizii esențiali lizină și metionină. În reacțiile de sinteză a carnitinei, participă vitamina C (acid ascorbic).
Cum apar acizi grași nesaturați? Ce enzime specifice sunt implicate în acest lucru?
11. Ce căi de metabolizare a acizilor grași sunt activate în timpul digestiei și care sunt perioadele de post-absorbție? Ce hormoni acționează aceste procese?
12. Din ce și unde se formează în organism corpul acetoacetic? Care este semnificația sa biologică? Se calculează randamentul de ATP în oxidarea a 1 mol de acetoacetat și 1 mol # 946; -hidroxibutirat.
13. Din ce substanțe din ficat se formează acetil-CoA în post și în diabet? De ce este mai puțin cantitatea de acetil-CoA oxidat în CTC a celulelor hepatice în aceste condiții?
14. Câte molecule de glucoză și ce fel de metode trebuie să cheltuiesc pentru a sintetiza 1 moleculă de tripalmitoilglicerol?
15. În ce condiții va crește sinteza acizilor grași?
A. Cu o creștere a concentrației de glucoză din sânge după masă.
B. Cu o scădere a secreției de insulină.
B. Cu creșterea secreției de glucagon.
D. Cu aportul excesiv de grăsimi cu alimente.
D. în defosforilarea acetil-CoA-carboxilazei.
16. Descrieți modificările metabolismului acetil-CoA într-un deficit celular: biotină; NADPH; oxaloacetat.
17. Alegeți răspunsul alfabetic corespunzător pentru fiecare instrucțiune numerotată.
1. Acizii grași sunt sintetizați A. Acid linoleic.
în organismul uman din acetil-CoA. B. Acid palmitic.
2. Acidul gras nu este sintetizat B. Acidul oleic.
în organism, G. Trebuie furnizat acid stearic.
cu alimente. D. Acid arahidonic.
Acidul gras este sintetizat de la
un acid gras esențial,
provenind din mâncare.
18. Aplicați schimbul de acizi grași, glicerol și corpuri cetone în schema de metabolizare a carbohidraților și căi comune de catabolism. Săgețile indică căile de interconversie a carbohidraților și a grăsimilor. Identificați enzimele de reglementare ale căilor metabolice, activatorii și inhibitorii acestora. În cadrul schemei, arătați căile de formare și utilizare a acetil-CoA. în celule.
Literatură pentru auto-pregătire. # 157; Material de curs; (1) - pp. 287-297, 308-309; (2) - pag. 373-389; (3) - p. 186-198; (4) - 1m. 225-237, 287-296, 2T. Pp. 287-290, 295-296.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: