Регуляция каталитической активности ферментов ковалентной модификацией путем фосфорилирования и дефосфорилирования (на примере ферментов синтеза и распада гликогена).

В биологических системах часто встречается механизм регуляции активности ферментов с помощью ковалентной модификации аминокислотных остатков. Быстрый и широко распространённый способ химической модификации ферментов - фосфорилирование/дефосфорилирование. Модификации подвергаются ОН-группы фермента. Фос-форилирование осуществляется ферментами протеинкиназами, а дефосфорилирование - фосфопротеинфосфатазами. Активность протеинкиназ и фосфопротеинфосфатаз регулируется гормонами, что позволяет быстро изменять активность ключевых ферментов метаболических путей в зависимости от условий внешней среды. Например, под действием глюкагона в клетках происходит уменьшение синтеза энергетического материала - жира, гликогена и усиление его распада (мобилизация), вызванного фосфо-рилированием ключевых ферментов этих процессов. А под действием инсулина (во время пищеварения), наоборот, активируется синтез гликогена и ингибируется его распад, так как взаимодействие инсулина с рецептором активирует сигнальный путь, приводящий к дефосфорилированию тех же ключевых ферментов.

Цикл лимонной кислоты, схема процесса. Связь цикла с цепью переноса электронов и протонов. Регуляция цикла лимонной кислоты. Анаболические и анаплеротические функции цитратного цикла.

Связь окислительного декарбоксилирования пирувата с ЦПЭОкислительное декарбоксилирование пирувата сопровождается образованием NADH, поставляющим электроны в дыхательную цепь и обеспечивающим синтез 3 молей АТФ на 1 моль пирувата путём окислительного фосфорилирования Цикл лимонной кислоты - один из амфиболических путей метаболизма. В нём осуществляются не только окислительные превращения энергетических субстратов до конечных продуктовСО2 и Н2О, но и происходит образование субстратов для других метаболических путей Некоторые промежуточные продукты цикла лимонной кислоты: α -кетоглутарат, сукцинат, оксалоацетат могут использоваться для синтеза заменимых аминокислот (см. раздел 9). 1. Конденсация ацетил-коэнзима А со щавелевоуксусной кислотой приводит к образованию лимонной кислоты.2. Лимонная кислота превращается в изолимонную через цисаконитовую.3. Изолимонная кислота дегидрируется с образованием альфа-кетоглутаровой и углекислого газа.4. Альфа-кетоглутаровая кислота дегидрируется с образованием сукцинил-коэнзима А и углекислого газа.5. Сукцинил-коэнзим А превращается в янтарную кислоту.6. Янтарная кислота дегидрируется с образованием фумаровой.7. Фумаровая кислота гидратируется с образованием яблочной.8. Яблочная кислота дегидрируется с образованием щавелевоуксусной. При этом цикл замыкается. В первую реакцию следующего цикла вступает новая молекула ацетил-коэнзима А.

3. Биохимия питания. Основные компоненты пищи человека, их биороль, суточная потребность в них. Незаменимые компоненты пищи.

Полноценное питание должно содержать: источники энергии (углеводы, жиры, белки); незаменимые аминокислоты; незаменимые жирные кислоты; витамины; неорганические (минеральные) кислоты); летчатку; Н2О.

Углеводы составляют основной источник энергии в питании человека -50-100Г МИН Жиры - это один из основных источников энергии. Не рекомендуем употреблять больше 80-100 г и меньше 25-30 г жира в сутки, Белки - энергетическая функция не является для них основной. Белки - это исочники незаменимых и заменимых аминокислот, а также предшественники биологически активных веществ в организме. Однако при окислении аминокислот образуется энергия. Хотя она и невелика, но составляет некоторую часть энергетического рациона. Потребность организма взрослого человека, ведущего активный образ жизни составляет 1, 6— 2, 2 г на 1 кг массы тела. Минеральные вещества., суточная потребность в них колеблется от 0, 4 до 5-7 г. Макроэлементы входят в состав тканей, мышц, костей, крови; обеспечивают солевой и ионный баланс жидкостей организма. К ним относятся кальций, фосфор, магний, натрий, калий, хлор и сера.Микроэлементы — это вещества, содержание которых в организме составляет 1 мг на 1 кг массы тела и меньше, суточная потребность составляет 10-20 мг. Микроэлементы входят в состав гемоглобина, витамина В12, гормонов и ферментов. 14 микроэлементов признаны жизненно необходимыми нашему организму: железо, медь, марганец, цинк, кобальт, род, фтор, хром, молибден, ваннадий, никель, олово, кремний, селен. Незаменимые вещества организма Витамины. Аминокислоты. Полиненасыщенные жирные кислоты. Неорганические вещества (минеральные элементы). Клетчатка. Клетчатка. Компонент неутилизируемых пищевых волокон. В состав клетчатки входят целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, пектин. Эти вещества содержатся во фруктах, овощах, необработанном зерне. Не переваривается в желудочно-кишечном тракте .Незаменимые аминокислоты. Триптофан (суточная потребность 0, 5 г в сутки), треонин, изолейцин, лизин, валин, лейцин (суточная потребность около 2 г), фенилаланин (сут.потр.около 2 г), метионин (сут.потр.около 2 г). аргинин незаменим только у детей. Незаменимые жирные кислоты. К ним относятся линолевая и линоленовая кислоты. Они не синтезируются в организме человека и поэтому должны поступать с пищей. Обычно мы не испытываем в них недостатка, так как они содержатся в растительных продуктах (маслах), а также в рыбьем и курином жирах.

В организме незаменимые жирные кислоты входят в состав клеточных мембран, а также являются предшественниками для синтеза биологически активных веществ, таких, как простагландины.

Билет 6

Механизмы переноса веществ через мембраны: простая диффузия, пассивный симпорт и антипорт, активный транспорт, регулируемые каналы. Мембранные рецепторы.

пассивной диффузии веществ, т.е. перехода вещества из области с большей концентрацией в область с меньшей, может сильно отличаться. Легче всего проходят простой диффузией через липидную мембрану малые неполярные молекулы, такие как О2, стероиды, тиреоидные гормоны, а также жирные кислоты. Малые полярные незаряженные молекулы - СО2, NH3, Н2О, этанол, мочевина - также диффундируют с достаточно большой скоростью. Транспорт таких молекул возможен благодаря наличию в мембранах либо белков, формирующих в липидном слое каналы (поры), заполненные водой, через которые могут проходить вещества определённого размера простой диффузией, либо специфических белков-переносчиков, которые избирательно взаимодействуя с определёнными лигандами, облегчают их перенос через мембрану(облегчённая диффузия ).против их градиента, т.е. из меньшей концентрации в область большей-активным транспортом, осуществляется всегда с помощью белков-переносчиков и происходит с затратой энергии.