Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы

1. Дайте определение углеводам. Какие функции выполняют углеводы в организме человека? Какова суточная потребность в углеводах?

2. Составте таблицу характеристики ферментов переваривания углеводов пищи (название, где вырабатывается, место действия, механизм действия, субстраты, конечные продукты).

   Отдел ЖКТ	Локализация фермента	Ферменты	Катализируемая реакция		Гидролиз связи
   			субстрат	продукт

3. Ответьте: какие углеводы пищи человека являются источниками глюкозы при переваривании: сахароза, лактоза, крахмал, целлюлоза?

4. (*)Объясните причину возможной непереносимости молока у детей.

5. Почему у людей с недостаточностью лактозы потребление молока вызывает кишечные расстройства, а потребление кисломолочных продуктов - нет?

6. (*)Что такое бифидус-фактор? Лактулоза и обоснование использования ее в питании детей. Роль клетчатки в питании человека.

7. Что понимают под «сахаром крови»? Каковы его величины в норме? Какова величина почечного порога для глюкозы?

8. Выберите цифры, соответствующие суточной норме углеводов в питании человека:

50г, 400г, 100г, 200г.

9. Где в организме в значительных количествах накапливается гликоген? Сколько гликогена может накапливаться в печени? В чем заключается гликогенная функция печени?

10. Назовите последовательно (начиная с глюкозы) все промежуточные продукты процесса синтеза гликогена и все ферменты, участвующие в этом процессе. Назовите классы ферментов.

11. Назовите все ферменты, участвующие в мобилизации гликогена. Обозначьте, к каким классам они относятся.

12. Какие гормоны стимулируют синтез и мобилизацию гликогена в печени? На какие ферменты они действуют?

13. Сколько молекул АТФ затрачивается на включение одного глюкозного остатка в молекулу гликогена?

14. Что такое гликогенозы и агликогенозы? Назовите ферменты, снижение активности которых может быть причиной гликогеновых болезней.

15. Уменьшение активности какой из фосфорилаз: печени или мышц не будет сопровождаться снижением концентрации глюкозы в крови и почему?

16. Укажите физиологическое значение и гормональную регуляцию процессов синтеза и мобилизации гликогена в мышцах.

17. Почему гликоген мышц не используется для поддержания нормальной концентрации в крови?

18. Что водят больным с дефектом гликогенфосфорилазы мышц: глюкозу, глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды, фруктозу.

19. Дополните схему метаболизма схемами распада и синтеза гликогена. Выделите регуляторные ферменты.

20. Изучите содержание лабораторной работы «Определение концентрации глюкозы в крови» и подготовтесть к ее выполнению на лабораторном занятии.

Литература для самоподготовки.  Лекционный материал; (1) - С. 248-254, 260-263, 267-273; (2) - С. 319-327, 361-362; (3) - С. 132-137, 142-150; (4) - 1т. С. 140-150, 189-195, 219-224.

Тема 4.2. Специфические пути распада глюкозы

(семинар)

Цель занятия. Закрепить представления о химии углеводов, их биологической роли. Рассмотреть катаболизм глюкозы в аэробных и анаэробных условиях.

Исходный уровень.Химическое строение моно-, ди- и полисахаридов (курс биоорганической химии).

Повторить.Полная и укороченная дыхательные цепи, цикл трикарбоновых кислот.

Содержание теоретического материала. 1. Специфические пути распада глюкозы: основные этапы аэробного и анаэробного гликолиза. Значение процесса, локализация в клетке, последовательность реакций до образования пирувата, обратимость реакций, регуляторные ферменты и энергетика процесса. Два пути образования АТФ при гликолизе. 2. Роль челночных механизмов в транспорте водорода из цитоплазмы в митохондрию (малат-аспартатный и глицерофосфатный челночные механизмы). 3. Аэробный гликолиз как часть аэробного распада глюкозы. 4. Анаэробный распад глюкозы. Распределение и физиологическое значение анаэробного процесса распада глюкозы. 5. Виды брожений.

Для усвоения материала темы следует обратить внимание на то, что:

1) Гликолиз (или дихотомический распад глюкозы) - это цепь ферментативных реакций, в результате которых 1 молекула глюкозы распадается на две молекулы пирувата (аэробный гликолиз) или две молекулы лактата (анаэробный гликолиз).

2) При аэробном гликолизе пировиноградная кислота превращается в ацетил-КоА, который окисляется до СО₂ и Н₂О (полное окисление глюкозы, аэробный распад глюкозы). Анаэробный распад глюкозы и анаэробный гликолиз - синонимы.

3) Гликолиз осуществляется в две стадии. На первой - АТФ затрачивается, а на второй - выделяется.

4) Превращение 6-углеродной молекулы глюкозы в две 3-углеродные молекулы глицеральдегидфосфата - первая стадия (реакции 1-5). Окисление глицеральдегидфосфата с образованием пировиноградной кислоты – вторая стадия (реакции 6-10 или 6-11).

5) Выход энергии при анаэробном гликолизе, намного меньше, чем при окислении глюкозы до углекислоты и воды.

6) Первая, третья и десятая реакции гликолиза необратимы, т.к. сопровождаются значительным понижением энергии Гиббса.

7) Все промежуточные продукты гликолиза находятся в фосфорилированной форме. Источниками фосфата могут быть АТФ или Н₃РО₄.

8) В гликолизе синтез АТФ происходит путем субстратного фосфорилирования (реакции 7, 10), за счет энергии разрыва макроэргической связи субстрата. При расчете энергетического выхода реакций аэробного гликолиза необходимо учитывать образование восстановленных эквивалентов в шестой реакции.

9) Регенерирование НАД⁺(в 6 реакции) происходит при анаэробном гликолизе за счет 11 реакции, без участия ЦПЭ, а при аэробном – посредством ЦПЭ. Транспорт водорода из цитоплазмы в митохондрию происходит с участием челночных механизмов (из-за непроницаемости мембраны митохондрий для НАДН+Н⁺).

10) Анаэробный гликолиз протекает в эритроцитах, в мышцах при интенсивной кратковременной работе, в быстро растущих опухолевых клетках.