Файл: Литература для изучения дисциплины. Составитель доц. С. Н. Тамкович Издание подготовлено в рамках реализации.doc

Рис. 14. Цикл мочевины

ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
1. Определите, какая α-кетокислота образуется при трансаминировании каждой из следующих аминокислот:

а) аланин;


б) аспартат;

в) глутамат;


2. В печени происходит окислительное превращение глутаминовой кислоты, меченной ¹⁴С по второму атому углерода и ¹⁵N по аминогруппе. В каких атомах следующих метаболитов обнаружится каждая из меток:

а) мочевина;

б) сукцинат;

в) аргинин;

г) цитруллин;

д) орнитин;

е) аспартат?

3. 
   В каких положениях глутаминовой кислоты окажутся пронумерованные ниже атомы гистидина в процессе его катаболизма?
   

5

1

2

3


4


4. Установите соответствие:

тип дезаминирования	аминокислота
1) прямое окислительное	а) валин
2) трансдезаминирование	б) цистеин
3) неокислительное дезаминирование	в) серин
	г) глутаминовая кислота
	д) аланин

5. В пиридоксальфосфат-зависимых ферментах пиридоксальфосфат связан карбонильной группой с апобелком фермента через:

а) имидазольное кольцо гистидина;

б) ε-аминогруппу лизина;

в) гуанидиновую группу аргинина;

г) β-карбоксигруппу аспарагиновой кислоты;

д) сульфгидрильную группу цистеина.
6. Установите соответствие:

фермент	функция в обмене аммиака
1) глутаматдегидрогеназа	а) синтез мочевины
2) глутаминсинтетаза	б) утилизация NH3-аминокислот в мышцах (синтез аланина)
3) глутаминаза	в) освобождение аммиака из глутамина в печени и почках
4) аланинаминотрансфераза	г) нейтрализация аммиака путем восстановительного аминирования ά-кетоглутарата
5) карбомоилсинтетаза I	д) нейтрализация аммиака путем синтеза глутамина

---

7. Какая аминокислота используется при биосинтезе порфиринового ядра:

а) глицин;

б) серин;

в) триптофан;

г) аланин?
8. Регуляторными ферментами орнитинового цикла являются:

а) аргиназа;

б) орнитинкарбамоилтрансфераза;

в) карбомоилсинтетаза I;

г) аргининосукцинатлиаза;

д) аргининосукцинатсинтетаза.
9. Ингибиторами регуляторных ферментов орнитинового цикла являются:

а) глутамин;

б) лизин;

в) аргинин;

г) глутаминовая кислота;

д) орнитин.
10. Источником аммиака в организме не являются:

а) аминокислоты;

б) мочевина;

в) биогенные амины;

г) пуриновые основания;

д) цитозин.

11. Сколько АФТ образуется при катаболизме серина и аланина?


12. Для цикла трикарбоновых кислот в качестве «затравки» требуется регенерирующийся субстрат оксалоацетат. Назовите четыре метаболических источника этого соединения; отметим, что два из них являются аминокислотами.

13. Многие соединения, встречающиеся в клетке, синтезируются из веществ, участвующих в реакциях гликолиза и цикла трикарбоновых кислот, или из близкородственных им соединений. Используя в качестве исходного субстрата пируват, укажите реакции, ведущие к образованию следующих соединений:

а) аспартат;

б) молочная кислота;


в) этанол;

г) глутамат

д) аланин;

3.6. ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ


Рис. 15. Глюконеогенез
ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
1. В синтезе глюкозы могут быть использованы:

а) гликогенные аминокислоты;

б) кетогенные аминокислоты;

в) глицерол;

г) высшие жирные кислоты;

д) холестерол.
2. Пируваткарбоксилаза в качестве кофермента содержит:

а) NAD⁺;

б) FAD⁺;

в) биотин;

г) FMN;

д) фолиевую кислоту.
3. Регуляторными ферментами глюконеогенеза являются:

а) фруктозо-1,6-дифосфатаза;

б) альдолаза;

в) пируваткарбоксилаза;

г) глицеральдегидфосфатдегидрогеназа.
4. Фермент глюкозо-1-фосфатуридинтрансфераза катализирует реакцию превращения:

а) глюкозо-1-фосфата в уридиндифосфатглюкозу;

б) уридиндифосфатглюкозы в гликоген;

в) гликогена с образованием глюкозо-1-фосфата.

3. 
   Напишите суммарное уравнение процесса образования D-глюкозы из янтарной кислоты в печени крысы.
   

---

3. 
   Напишите суммарное уравнение синтеза одного из D-глюкозильного остатка гликогена исходя из пирувата. Сколько для этого необходимо высокоэнергетических фосфатных связей?
   

3. 
   Какие положения в молекуле глюкозы окажутся меченными углеродом ¹⁴С, если крысе скармливают еду, содержащую меченный по метильной группе ацетилСоА? Происходит ли синтез глюкозы denovo?
   

7. Напишите уравнение равновесного состояния для образования глюкозы из фруктозы в печени.

8. Напишите суммарное уравнение окисления пальмитиновой кислоты CH₃(CH₂)₁₄COO^- в D-глюкозу в проростках высших растений.

3.7. ФОТОСИНТЕЗ




Рис. 16. Z-схема. Модель, иллюстрирующая восстановительные потенциалы компонентов цепи в сопряжении с потоком электронов через фотосинтетические электронные переносчики

ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
1. Заполните пропуски в следующих утверждениях.

А. Внутренняя мембрана хлоропласта окружает большую центральную область, называемую ……………, которая представляет собой аналог митохондриального матрикса.

Б. Фотосинтетическая система поглощения света, цепь транспорта электронов и АТФ-синтетаза находятся в уплощенных дисковидных мешочках, называемых ………………

В. …………………… — это крупный полимер глюкозы, который, подобно гликогенув животных клетках, служит у растений запасным углеводом.

Г. Энергия, необходимая для осуществления электронного транспорта при фотосинтезе, извлекается из солнечного света, поглощаемого молекулами ………………………

Д. Многочисленные реакции, протекающие при фотосинтезе, могут быть разделены на две большие категории: реакции ………………… и реакции ……………………….

Е. Фиксация углерода катализируется ферментом ………………………..

Ж. Превращение СО₂ в углеводы происходит в цикле реакций, который называется циклом …………………………

З. При …………………. фотосистема I в хлоропластах переключается на циклическую форму работы, при которой энергия направляется на синтез АТФ вместо NADPH.
2. Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а какие – нет. Если утверждение не верно, объясните почему.

А. В общем можно было бы представить хлоропласт как сильно увеличенную в размере митохондрию, в которой кристы собраны в стопки связанных между собой субмитохондриальных частиц, погруженных в матрикс.

---

Б. Процесс превращения энергии начинается с того, что молекула хлорофилла возбуждается квантом света и один электрон переходит на новую орбиту с более высокой энергией.

В. Когда молекула хлорофилла в антенном комплексе поглощает фотон, возбужденный электрон быстро переносится с одной молекулы хлорофилла на другую, пока не достигнет фотохимического реакционного центра.

Г. За счет объединения двух фотосистем при фотосинтезе энергизации двух электронов из воды двумя фотонами света достаточно для восстановления NADP⁺ до NADPH.

Д. Баланс между нециклическим фотофосфорилированием, при котором образуются АТФ и NADPH, и циклическим фотофосфорилированием, приводящим к образованию только NADPH, регулируется в соответствии с потребностью в АТФ.

Е. Для превращения СО₂ в углеводы требуется непосредственно энергия света, тогда как для образования О₂ энергия света необходима опосредованно.

Ж. Главная реакция фиксации углерода состоит в том, что СО₂ атмосферы реагирует с пятиуглеродным соединением рибулозо-1,5-дифосфатом с образованием двух молекул трехуглеродного соединения 3-фосфоглицетата.

З. Для образования органических молекул из СО₂ и Н₂О требуется как энергия связанного фосфата (АТФ), так и восстановительная сила (NADPH).

3. Уравнение Ван Нила для фотосинтеза у высших растений следующее:
6СО₂ + 12 Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + 6 Н₂О + 6О₂,
Н₂О присутствует в обеих частях этого уравнения. Имеет ли это число формальное значение или является выражением важного аспекта фотосинтетичесого механизма?

4. 
   Предположим, что в освещаемой суспензии Clorella активно идет фотоситнез, когда свет внезапно выключается. Как изменится в следующую минуту содержание 3-фосфоглицерата и рибулозо-1,5-дифосфата?
   

4. 
   Седогептулезо-1,7-дифосфат – промежуточный продукт цикла Кальвина, но не пензозофосфатного шунта. Какова ферментативная основа этого различия?
   

6. В какие положения включится ¹⁴С через несколько секунд после начала фотосинтеза, идущего в присутствии ¹⁴СО₂, в следующих молекулах:

а) дигидроксиацетонфосфата;

б) седогептулезо-7-фосфата;

в) глицерина;

г) фосфоенолпирувата?

---

ГЛАВА 4. БИОСИНТЕЗ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ МАКРОМОЛЕКУЛ
4.1. БИОСИНТЕЗ ОЛИГО- И ПОЛИСАХАРИДОВ



Рис. 17. Синтез гликогена

ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
1. Крысе дают с пищей миристиновую кислоту СН₃(СН₂)₁₂СОО^-, меченную изотопом ¹⁴С по карбоксильной группе. При этом повышения гликогена в печени не происходит, однако в глюкозильных остатках гликогена появляется ¹⁴С.

А. Изобразите последовательность реакций (используя соответствующие уравнения), в результате которых углеродные атомы глюкозильных остатков становятся мечеными.

Б. Объясните, почему не синтезируется новое количество гликогена из жирной кислоты.


2. Каким образом бактерии и растения, в отличие от животных, синтезируют углеводы из ацетил-СоА?

3. Сколько высокоэнергетических фосфатных связей затрачивается на синтез одной молекулы сахарозы исходя из молекулы глюкозы?

4. Переносчиком гликозильных групп в реакции биосинтеза гликогена является:

а) АТФ;

б) ГТФ;

в) АДФ;

г) УТФ;

д) УДФ.
5. Регуляторным ферментом синтеза гликогена является:

а) фосфоглюкомутаза;

б) глюкозо-1-фосфатуридинтрансфераза;

в) гликогенсинтаза;

г) гликогенфосфорилаза;

д) ά-1,6-глюкозидаза.
6. Реакцию биосинтеза гликогена катализируют ферменты:

а) ά-1,6-глюкозидаза;

б) гликогенфосфорилаза;

в) гликогенсинтетаза;

г) фосфоглюкомутаза;

д) ά-глюканветвящая глюкозилтрансфераза.
4.2. БИОСИНТЕЗ ЛИПИДОВ И ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Р ис. 18. Синтез жирных кислот
ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
1. В чем аналогия и разница анаболизма и катаболизма жирных кислот с четным числом углеродных атомов в углеродной цепи?

2. Какова роль образования малонил-СоА из ацетил-СоА и СО₂ в синтезе жирных кислот?


3. Мультиферментный комплекс синтетаза жирных кислот локализован:

а) в матриксе митохондрий;

б) в цитозоле;

в) в эндоплазматическом ретикулуме;

г) во внутренней мембране митохондрий.
4. Биотин в качестве кофермента входит в состав ферментов:

а) β-кетоацил-АПБ-синтазы;

---