Lenindzher Основы биохимии т.3 (1128697), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Триадилглнцеролы перевариваются липазой поджелудочной железы, преврашаясь в 2-моноацилглицеролы и свободные жирные кислоты„которые эмульгируются при помощи желчных кислот и всасьгваются. Пенсии, трнпсин, хнмотрипсин, карбоксипептндаза и липаза секретируются в желудочно-кишечный тракт в виде неактивных зимогенов. Центром, регулнруюшим распределение и превращение питательных веществ, служит печень. Глюкозо-б-фосфат-ключевой промежуточный продукт обмена углеводов-может превращаться в печени в гликоген, в глюкозу крови илн через ацетил-СоА в жирные кислоты. Он может также подвергаться распаду либо в ходе гликолиза и пиала лимонной кис- лоты с накоплением энергии АТР, либо в ходе пеитозофосфатного цикла с образованием пентоз и 1чА1УРН. Аминокислоты либо используются для синтеза белков печени и плазмы, либо превращаются в глюкозу и гликоген в процессе глюконеогенеза.
Аммиак, образующийся при дезаминировании аминокислот, включается в состав мочевины в холе цикла мочевины. Жирные кислоты превращаются в печени в триацилглнцеролы, хо лес терол и липопро ген ны плазмы; последние обеспечивают транспорт и накопление липидов в жировой ткани. Кроме того, жирные кислоты в печени могут подвергаться окислению, что приводит к запасанию энергии в виде АТР и к образованию кетоновых тел, доставляемых кровью в другие ткани.
Метаболизм скелетных мышц специализирован на выработке АТР, необходимого для их сокращения и расслабления. При интенсивной мышечной нагрузке основным топливом служит глнкоген, который преврашается в лактат. В период отдыха лактат преврашается снова в гликоген печени и глюкозу. Мозг истюльзуег в качестве топлива только глюкозу и В- гидроксибугнрат, прпчем последний играет важную роль при голодании. Ббльшая часть энергии АТР в мозгу расходуется на активный транспорт ионов Ха ' и К ' и на поддержание потенциала действия мембран нервных клеток. Эритроциты участвуют в транспорте как кислорода„так и СОэ между легкими и периферическими тканями.
Захвату кислорода в легких и его высвобождению в тканях способствуют относительно высокое значение рН в легких и более низкое его значение в тканях, а также сигмоидная форма зависимости между парциальным давлением Оэ н процентом насыщения гемоглобина кислородом Перенос СО, эритроцитами сопряжен с транспортом кислорода через компенсаторные сдвиги в содержании ионов Н + и С1 Биохимические анализы широко используются при диагностике н наблюдении за ходом лечения многих заболеваний, в частности сахарного диабета; последний сопровождается характернымн 776 ЧАГТЬ П!. ИЕКОТОРЪ!Е АСПЕКТЫ БИОХИМИИ ЧЕЛОВЕКА для него изменениями содержания глюкозы, мочевнны и кетоновых тел в крови, а также рН крови. ЛИТЕРАТУРА Книги 3 Моасдотгсу й, ВОег Я.П, Соасгау Т.
И!, Брег!ос Л Л. В!осЬесписгу: А Сазе-Опепмб АрргоасЬ, Зд ед., МозЬу, Б!. Еошз, 1980. Биохимия человека В норме и патологии: изложение опирается на данные отдельных историй болезни. И'Ьйг А., Наяд)ег Р., Бса(?Ь Е,Е., Н!й К), Злйятл 1.й. Рппс)р)ш о( Вюсйеспи!гу, 6!Ь еб., МсОгаяьНВЬ Хеьч Уогй, 1978.
Приводится много полезных сведений об обмене веществ в отдельных органах, о сосгаве крови и мочи и об их изменениях в норме и патологии. Сияааьв Лхг!тс(.!. Хешопапяппцегз, Бсь Апз., 230, 58-71, Знпе (19741 Ваггярогс Н. И! Зуйу сЬе Бюпсасй Ооез 1чос Р!Ееи! 1жен Бес. Апс„226, 86 — 93, Запцагу (!972!. Киррпл А . Афяггь А. Р. Ночс !Ье ЬЗтсг 4 МеСаЬойгез Гогссзт Бц)и!ангел, Бес. Аш., 232, 22 — 31, )нпг 1!9751. Кгуиел В.В. !оп СЬаппеЬ ш сйе Хетте-Сей Мепйнапе, Бес. Аш„240, 126-135, МагсЬ (1979). Нос)стл А.1.. ТЬе Сашш о1 ОтЬесез, Бс(.
Асп., 241, 62-73, ХоюпЬег (1979). Ргпиг М.Р. Непю81оЬш Бцсю!ше апб йезрнасосу Тгапзрощ Бей Асп., 239, 92-125, ПесешЬег (1978). Вопросы н зндячн 1. Образование мгелудоч ного соки. Желудочный сок (рН 1,51 образуется в результате накачивания протонов из плазмы крови (РН 7,4) в желудок, Рассчитайте количество свободной энергии, необходимое для создания требуемой концентрации ионов Н+ в ! л желудочнос о сока.
Сколько молей АТР должно быль гндролизовано в клетках для получения такого количества свободной энерпсн? Напомним, что величина ВОР сидролнза АТР в сушестауюших в клетке условиях составляет приблизительно — 7 ккалсмоссь. 2. Нгитралиэицил экелудочсюго соки. Оптимум действия ферментов, расщепляющих белки в тонком кишечнике (трипснна, химотрипсииа н карбоксипептидазы), лежит в пределах рН от 7 до 8. Однако субстраты этих ферментов поступают нз хселудка вместе с желудочным соком, имеющим рН 1,5-2,5. Каким образом величина рН желудочного сока доводится до значений, оптимальных для действия ферментов тонкого кишечника? Пгрелариааемсссть киэеини и кеуитина.
(3- Казвин (мол, масса 23 600) крупного рогатого скота -олин из белков коровьего молока — не содержит остатков цистеина н цистииа. Кроме того, четвертичная струссгура этого белка слабо вырюкена: его натнвная конформация напоминает беспорядочный клубок. В отличие от этого а-кератины (белки, содержащиеся в волосах, шерсти, ногтях и т.д.) очень богаты остатками цистеина и цистииа К тому же эти белки обладают высокоупорсщоченной вторичной и третичной структурами. Объясните, каким образом свойства этих двух групп белков отражаются на нх перевариваемости. Почему, в частности, молоко, выпиваемое котенком, служит для него прекрасным источником аминокислот, тогда как его собственный мех не переваривается («волосяные пробки» могут даже закупорить кишечник).
Зли!мял главиьсх клеток от лгреларилинил лгагяним. Для !ого чтобы предшественник пепсина пепснноген превратился в активный фермент, от его Х-конца должен отшепитъся фрагмент, содержащий 42 аминокислотных остатка. Процесс активации катализируется обычно самим пепснном, хотя при рН ниже 5 пепсиногеи обладает слабой каталитической активностью. Кроме того, отщепляемый при активации фрагмент при рН выше 2 прочно связывается с активным центром неполна, а при рН ниже 2 — слабо. а) Что инициирует активацию пепсиногена в желудке? б) Как связаны описанные выше свойства пепснна и пепсиногена с защитой клеток слизистой кишечника от самопереварнвания? Судьба «иягеларительнь х флрлллсь»юв.
При переваривании богатой белками пищи из гкшжепудочной железы в желудочно-кишечный т(такт выделяется больпюе количество трипснна, хнмотрипсина н карбоксипептидазы. Хотя преждевременное высвобождение этих ферментов в активной форме в самой поджелудочной железе может вызвать ее твжелое поврежление, олнако эпителиальные клетки тонкого кишечника не страдают в процессе переваривания богатой белками пищи ат действия ГЛ. 24. ПИЩЕИЛРЕНИЕ 777 указанных ферментов Более тога, при анализе содержимого нюкних отделов тонкого кишечника во время пищеварения вываляются только следы этих ферментов, а активный пенсии не обнаруживается вовсе. Попытайтесь объяснить эти факты. 6.
Эффективность кирбоксилглтидиз. Выделяемые поджелудочной железой карбокснпептидазы более эффективно гидролизуют белки на заверпжющих этапах пищеварения, чем иа начальных. Объясните, почему. 7. Ненгргнагимагть молоки у выходцев с Востока и у негров. У взросльп негров и у выхолцев с Востока в результате упатребжния в пищу молока часто наблюдаются вздутие живота, спазмы, бали и понос. Этн симптомы возникают через 1 -4 ч паоле потребления всего лишь одного стакана молока (натурального нлн порошкового). Каким компонентом молока обусловлены этн симптомы? Каким образом этот компонент вызывает появление указанных симптомов? 8.
Причины стгитаррги. Клинические симптомы стеаторреи, характеризующейся избытком лнпидов в кале, обусловлены либо недостаточной секрецией желчных кислот, либо отсутстнием секрета поджелудочной железы, Почему эти причины приводят к появлению липндав в кале? Как, исходя из данньп анализа кала„можно различить, какая из этих днух причин лежит в основе заболевания? Обьясните.
9. Ляинин и гяутимин в крови. В плазме крови содержатся нсе аминокислоты, необходимые для синтеза белков в организме, но в разных количествах. При этом концентрации двух аминокислот, а именно аланина и глутамнна намного выше, чем остальных. Объясните нозможные причины высокого содержания этна двух аминокислот. 1О. Действие уибиини ни ночечную ткань. Уабаин — токсичный глнкозид, избирательно подавляющий активность )Ча ", К+- АТРазы в животных тканях и не влияющий на активнасзь других известных ферментов Однако по мере добавления уабапна в возрастающих концентрациях к тонким срезам почечной ткани наблюдается нарастающее торможение потребления кислорода вплоть до 66;ю Объясните причину этого явления.
Какой вывод моюю сделать относительно использования энергии дыхания в почечной ткани? 11. Необходим яи гяикояиз дяя сокращения скеяетной мьпицы? Алкилирукнций агент иодацетат (!СНгСОО ) является мощ- ным ингнбитором глнцеральдегнл-3-фасбжт — легилрагеназы, поакольку он связывается с необходимыми для катализа ЬН-группами.
Если полоски скелетной мьшшы обработать смесью иодацетата калии и антимицина А (гл 17), то мьшша сохраняет способность к сокращению в атнет на повторную злектрастимулацию, но лактат в ней не образуется. Объясните, чта происходит при этом в мышце. Что служит источником энергии для ее сокращения в этих условиях? ! 2. ЛТР и фоафокреитин кик источники энгр- гии в мышцах. При сокрашении скелетной мышпы в ней снижается концентрация фосфокреапша, тогда как концентрация АТР остается практически постоянной.