2015-04-01
6823
1. Из биологических объектов выделены в чистом виде крахмал, гликоген, целлюлоза, гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат. Как влияет состав и строение этих полисахаридов на выполняемые ими функции? Укажите функции названных полисахаридов, напишите их формулы.
2. Через 30 минут после приема 100 г сахара содержание глюкозы в крови у пациента увеличилось в полтора раза, а после употребления 100 г хлеба уровень глюкозы существенно не изменился. Объясните наблюдаемые явления.
3. В эксперименте животному произведена перевязка протоков поджелудочной железы. Отразится ли это на переваривании углеводов в желудочно-кишечном тракте.
4. У 6-месячного ребенка после кормления молоком наблюдается диарея. Для установления диагноза провели тест на толерантность к лактозе. Ребенку натощак дали 50г лактозы, растворенной в воде. Через 30, 60 и 90 мин в крови определяли концентрацию глюкозы. Концентрация глюкозы в крови не увеличивалась. Напишите схему реакции, происходящей с лактозой в кишечнике, укажите фермент. Объясните, почему концентрация глюкозы в крови у обследуемого не увеличивается.
5. В эксперименте в одну из проб, содержащую раствор сахарозы, лактозы и крахмала, добавили панкреатический сок здорового человека. В другую пробу, содержащую тот же раствор, добавили панкреатический сок больного, перенесшего тяжелый панкреатит. Обе пробы инкубировали одинаковое время. В какой из проб содержание продуктов переваривания будет выше и почему. Напишите уравнения реакций, происходящих в этих пробах.
6. В норме у здоровых людей активность α-амилазы в крови низкая. Объясните, почему активность этого фермента повышается при острых панкреатитах и при обострении хронического воспаления поджелудочной железы.
7. Человек выполняет интенсивную физическую работу. В каком направлении смещены реакции, катализируемые ЛДГ в скелетных мышцах и в печени? Напишите схемы процессов, включающих в себя реакцию, катализируемую ЛДГ в скелетных мышцах и в печени. Укажите физиологическое значение этих процессов.
8. На дистанции два бегуна: спринтер завершает стометровку, стайер бежит 10-й километр. Укажите различия в энергетическом обеспечении работы мышц у этих бегунов. Приведите схемы метаболических путей, которые являются источником энергии у стайера и спринтера.
9. В эритроцитах отмечена высокая активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ)? Напишите схему процесса, включающую в себя реакцию, катализируемую ЛДГ. Укажите физиологическое значение этого процесса для эритроцитов. Что произойдет с эритроцитом в присутствии ингибитора ЛДГ?
10. На препаратах печеночной ткани изучали метаболизм этанола и возможность его преващения в гликоген. Добавление этанола в инкубационную среду не приводило к синтезу гликогена. Почему невозможно превращение этанола в глюкозу? Напишите схему катаболизма этанола. Напишите схему глюконеогенеза и укажите субстраты этого процесса.
11. В больницу доставлен человек без сознания с признаками алкогольного отравления. В данных лабораторного исследования крови отмечены гиперлактатемия и гипогликемия. Приведите возможные причины изменения параметров крови. Ответ аргументируйте, составив схемы метаболических путей, скорость которых изменена в данной ситуации.
12. При остром алкогольном отравлении нередко наблюдается гипогликемия. Укажите причину наблюдаемого симптома. Для этого напишите схему глюконеогенеза и покажите, как изменяется скорость этого процесса при остром алкогольном отравлении и почему.
13. В опыте к гомогенату мышц добавили глюкозу. Сколько молей АТФ может синтезироваться за счет энергии окисления 1 моля глюкозы, если в опыте использовать: гомогенат мышц; клетки с разрушенными митохондриями; гомогенат ткани с добавлением барбитуратов. Напишите соответствующие схемы.
14. В эксперименте при изучении анаэробного гликолиза инкубировали смесь из 1 ммоль глицеральдегидфосфата, 5 ммоль неорганического фосфата, 0,01 ммоль NAD+ и глицеральдегидфосфатдегидрогеназу. После начала реакции было очень быстро достигнуто равновесие. Напишите уравнение реакции, которая началась после смешивания компонентов, и объясните, почему реакция перешла в равновесное состояние. Изменится ли равновесие этой реакции, если в инкубационную смесь добавить 5 ммолей пирувата и лактатдегидрогеназу? Напишите уравнение реакции, которая протекает после добавления в смесь пирувата и лактатдегидрогеназы.
15. После добавлении АТФ к гомогенату мышечной ткани скорость гликолиза снижается, концентрация глюкозо-6-фосфата и фруктозо-6-фосфата увеличивается, а концентрация всех других метаболитов гликолиза понижается. Укажите, активность какого фермента может подавляться при добавлении АТФ. Напишите схему гликолиза, укажите реакцию, которую катализирует этот фермент, особенности его строения и способ регуляции активности этого фермента с помощью АТФ.
16. Объясните, почему после выполнения тяжелой физической нагрузки у человека некоторое время наблюдаются повышенная частота сердечных сокращений и учащенное дыхание. Какой продукт накапливается в крови после физической нагрузке.
17. На соревнованиях один из спортсменов пробежал 100 метров, а другой – 5000 метров. У какого из спортсменов будет выше содержание лактата в крови?
18. Укажите различия в углеводном обмене у двух братьев: один 3-й день ничего не ест, чтобы похудеть, другой после короткой пробежки и ужина отдыхает. Приведите схемы метаболических путей, которые преобладают в углеводном обмене этих людей.
19. Нарушение окислительного фосфорилирования при ишемии миокарда приводит к дефициту энергии в миокардиоцитах (снижается АТФ). Как снижение АТФ влияет на интенсивность гликолиза в миокардиоцитах? Какой метаболит накапливается в клетках миокарда при ишемии?
20. После обработки препарата скелетной мышцы йодацетатом (ингибитор глицеральдегидфосфатдегидрогеназы) мышца теряет способность сокращаться в ответ на электростимуляцию. Если препарат скелетной мышцы обработан ротеноном (ингибитор NADH-дегидрогеназы), то способность к сокращению сохраняется. Объясните результаты опытов. Напишите схему процесса, который служит источником энергии для сокращения мышцы в присутствии ротенона.
21. Катаболизм глюкозы с образованием пирувата может происходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Укажите, сколько молей АТФ будет синтезироваться при распаде глюкозы в аэробных условиях. Как изменится энергетический эффект, если окисление 1 моля глюкозы до пирувата будет происходить в анаэробных условиях? Для обоснования ответа напишите схему гликолиза и укажите: реакции, сопряженные с использованием АТФ; реакции, сопряженные с субстратным и окислительным фосфорилированием; зависимость этих реакций от присутствия или отсутствия кислорода.
22. Будет ли протекать глюконеогенез, если в клетке цитратный цикл и ЦПЭ полностью ингибированы? Ответ поясните написав схему глюконеогенеза. Укажите, скорость каких реакций этого процесса будет снижена и почему.
23. К гомогенату скелетной мышцы лягушки добавили 5 ммоль фруктозо-6-фосфата и 10 ммоль АТФ. Начинавшаяся реакция через некоторое время прекратилась. Если в опытную среду внести фруктозо-1,6-дифосфатазу, то реакция вновь начнется. Напишите уравнения реакций, которые протекают в первом и во втором случае.
24. Почему концентрация лактата в крови не равна нулю даже в состоянии покоя? Напишите схему образования лактата. В каких клетках этот процесс происходит даже при отсутствии мышечной активности?
25. В эксперименте к клеточному гомогенату печени добавили авидин (яичный белок), который является сильным специфическим ингибитором биотиновых ферментов. Активность какого фермента, участвующего в метаболизме глюкозы, может снижать авидин? Напишите реакцию, катализируемую этим ферментом и схему процесса, в ходе которого протекает эта реакция. Укажите последствия подавления этого процесса авидином.
26. У больных алкоголизмом, вследствие нарушения питания (50 % калорий они получают при окислении спирта), часто наблюдается гиповитаминоз В1. Симптомами дефицита тиамина являются расстройства нервной системы: психозы, потеря памяти (синдром Вернике-Корсакова). Почему к дефициту витамина В1 особенно чувствительны клетки нервной ткани? Напишите схему процесса, в котором протекают реакции, зависящие от тиамина.
27. Определите, сколько молей лактата необходимо окислить в печени до СО2 и Н2О, чтобы обеспечить энергией синтез 1 моля глюкозы из лактата. Составьте схему окисления лактата и схему глюконеогенеза из лактата. Отметьте в схемах реакции, сопряженные с синтезом и использованием АТФ.
28. При интенсивной мышечной работы концентрация лактата в крови повышается. В последующий затем период покоя концентрация лактата в крови снижается. Напишите схему процесса, конечным продуктом которого является лактат, и объясните почему в период интенсивной мышечной работы концентрация лактата в крови выше, чем в состоянии покоя. Каким превращениям подвергается лактат в печени в период восстановления после интенсивной мышечной работы.
29. При наследственной недостаточности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы прием лекарств – сильных окислителей (аспирин, сульфаниламиды, примахин), вызывает гемолиз эритроцитов. Объясните роль глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в метаболизме эритроцитов.
30. Подсчитайте количество моль пирувата, необходимое для синтеза 5 моль глюкозы. Сколько моль макроэргических соединений затрачивается в этом процессе? Напишите уравнения реакций обходных путей глюконеогенеза.
31. Какой процесс это обеспечивает поддержание нормального уровня глюкозы в крови (на уровне нижней границы) даже при полном голодании? Напишите схему этого процесса и укажите границы нормального изменения концентрации глюкозы в крови. Укажите гормоны, стимулирующие процессы поддержания уровня глюкозы в норме, объясните механизм их действия.
32. В гомогенатах мышечной ткани и ткани печени изучали преврашение глюкозы в рибозо-5-фосфат окислительным путем. В качестве субстрата использовали глюкозу с радиоактивной меткой по первому углеродному атому. Будет ли метка обнаруживаться в пентозе? В какой ткани – печени или мышцах – скорость процесса будет выше? Напишите схему окислительного этапа пентозофосфатного пути.Укажите значение этого процесса для клетки.
33. У пациента после приема сульфаниламидов отмечен повышенный гемолиз эритроцитов. Активность какого фермента углеводного обмена целесообразно проверить в этом случае. Напишите схему процесса, включающего реакцию, контролируемую исследуемым ферментом. Какую роль играет один из продуктов этой реакции в метаболизме эритроцитов.
34. Структура гликогена более разветвленна по сравнению со структурой крахмала. Какое биологическое значение имеет сильно разветвленная структура гликогена? Напишите схемы синтеза и распада гликогена. Укажите ферменты, катализирующие образование и гидролиз гликозидных связей в местах разветвления молекулы. В каких ситуациях происходит синтез и распад гликогена.
35. Выделение адреналина в стрессовой ситуации стимулирует распад гликогена в печени, сердце и скелетных мышцах. В печени продуктом гликогена является глюкоза. В скелетных мышцах гликоген расщепляется по гликолитическому пути. Почему конечные продукты расщепления гликогена в этих двух тканях оказываются разными? Какие преимущества для организма, находящегося в стрессовой ситуации, создает наличие этих специфических путей распада гликогена?
36. На препаратах мышечной ткани изучали влияние адреналина на обмен гликогена у мышей мутантной линии. После внесения адреналина в инкубационную среду, содержащую кусочки мышечной ткани, концентрация цАМФ в клетках повышалась, но фосфорилаза присутствовала только в дефосфорилированной, неактивной форме. Дефект каких ферментов в мышцах мышей наиболее вероятен? Могут ли эти животные выполнять интенсивную работу. Напишите схему действия адреналина на обмен гликогена в мышцах и схему распада гликогена.
37. Кофеин и теобромин (угнетают действие фермента фосфодиэстеразы) вызывают гипергликемию и оказывает возбуждающее действие, хотя не влияют на адреналиновые рецепторы. Объясните, почему кофеин вызывает гипергликемию. Напишите схему действия адреналина на процесс в клетках печени, приводящий к гипергликемии.
38. Опишите различия в обмене углеводов у двух студентов, один из которых лежит после ужина на диване, другой вместо ужина совершает 20-минутную пробежку. Какие процессы преобладают у них в углеводном обмене? Приведите схемы этих метаболических путей. Укажите, какие гормоны активируют эти процессы.
39. 7-летнему ребенку необходимо определить уровень глюкозы в крови для выявления сахарного диабета. Ребенок перед проведением пробы в лаборатории очень волновался, плакал. Установлено, что у ребенка уровень сахара в крови выше нормы. Можно ли утверждать после такого исследования, что у ребенка диабет?
40. На экзамене у студента содержание глюкозы в крови оказалось равным 7 ммоль/л. Уровень какого гормона повышается в крови студента в данной ситуации и опишите механизм действия этого гормона. Напишите схему процесса, повышение скорости которого приводит к изменению концентрации глюкозы в крови. Укажите норму содержания глюкозы в крови.
41. Человек совершает срочную физическую работу (например, убегает от опасности) через 30 мин после обеда, состоявщего преимущественно из углеводов. Синтез гликогена или его распад происходит в скелетных мышцах в этой ситуации? Напишите схему выбранного процесса.Какой гормон переключает пути обмена гликогена в описанной ситуации? Напишите схему механизма действия гормона на этот процесс.
42. Девушка, желая похудеть, решила три дня ничего не есть. Как изменится у нее обмен углеводов к концу срока? Каковы будут изменения содержания глюкозы, кетоновых тел и мочевины в крови через три дня после голодания? Приведите схемы процессов, которые будут служить источниками энергии для жизнедеятельности организма к концу голодания.
43. У больного наблюдалась выраженная гипогликемия натощак. При исследовании биоптата печени оказалось, что синтез гликогена происходит, но образуются молекулы с короткими боковыми ветвями. Недостаточная активность какого фермента может быть причиной данной патологии? Ответ обоснуйте, написав схему мобилизации гликогена.
44. Исследовали биоптат печени пациента с умеренной гепатомегалией. Обнаружено, что соотношение образующихся после добавления адреналина глюкозо-1-фосфата и глюкозы в исследуемом образце равно 100. Недостаточность какого фермента наиболее вероятна для этого больного?
45. У грудного ребенка часто появляются судороги, отмечена гепатомегалия. В крови повышен уровень пирувата и лактата, гипогликемия. При введении адреналина уровень глюкозы в крови не возрастает, но количество молочной кислоты увеличивается. Нарушение какого процесса можно предположить? Напишите схему этого процесса.
46. У ребенка обнаружен наследственный дефект глюкозо-6-фосфатазы. Какие симптомы наблюдаются у этого ребенка? Будет ли происходить: отложение гликогена в печени после еды; мобилизация гликогена и выход глюкозы в кровь в постабсорбционный период?
47. Мужчина страдает от судорог в мышцах при напряженной мышечной работе, но в остальном чувствует себя здоровым. Биопсия мышечной ткани выявила значительно превышающее норму количество гликогена. Напишите уравнение реакции, нарушаемой в этой ситуации. Укажите дефектный фермент. Каковы рекомендации для этого мужчины?
48. Больная вялая апатичная, в крови гипогликемия. Печень увеличена; при биопсии печени обнаружен большой избыток гликогена. При добавлении к биоптату адреналина уровень глюкозы и глкозо-1-фосфата не повышается. В чем причина наблюдаемых явлений? Какие процессы нарушены? Напишите схему нарушаемого процесса. Ваши рекомендации для этой больной?
