Занятие 2

1. При сердечной недостаточности назначают инъекции препарата кокарбоксилазы, содержащего тиаминдифосфат (ТДФ). Объясните механизм его терапевтического действия, для этого:

а) укажите, в чем заключается функция ТДФ;

б) напишите схемы реакций, которые происходят с его участием, назовите ферменты и коферменты;

в) назовите процесс, который ускоряется в клетках миокарда при введении этого препарата и его физиологическое значение.

2. При патологии пародонта для улучшения энергетического обмена тканей назначают препарат ниацин, содержащий витамин РР. Объясните целесообразность этого назначения, для этого:

а) назовите производные витамина РР, которые образуются в организме и, укажите их биологическую роль;

б) приведите примеры реакций с участием этих производных;

в) объясните значение этих реакций для клеток.

3. В твердых тканях зуба содержится большое количество цитрата в виде нерастворимых солей Са²⁺. Объясните, нарушение скорости какого процесса может снизить количество цитрата и повлиять на ремоделирование костной ткани и тканей зуба. Для этого:

а) напишите реакцию синтеза цитрата, назовите фермент;

б) назовите процесс, частью которого является эта реакция;

в) напишите схему этого процесса.

4. Фермент биотинидазаразрушает ковалентную связь биотина с белками и освобождает его. Свободный биотин (витамин Н) может участвовать в работе биотин-зависимых ферментов. При наследственной недостаточности биотинидазы развиваются симптомы, характерные для гиповитаминоза Н: гипоэнергетическое состояние, утомляемость, боли в мышцах, судорожные припадки, анемия, дерматит, выпадение волос. Объясните причины развития гипоэнергетичского состояния у таких больных, для этого:

а) назовите, в чем заключается роль биотина в организме;

б) напишите реакцию, в которой участвует биотин;

в) укажите значение этой реакции для организма.

5. Лекарственный препарат убинон (кофермент Q) используется в качестве антиоксиданта, оказывающего антигипоксическое действие. Применяется при лечении ишемической болезни сердца, инфаркте миокарда для повышения толерантности к физическим нагрузкам. Часто назначается спортсменам для восстановления работоспособности и поддержания энергетики тканей. Объясните механизм действия этого препарата, для этого:

а) напишите схему метаболического пути, обеспечивающего работающие мышцы энергией АТФ;

б) на схеме покажите реакции, скорость которых зависит от поступления кислорода;

в) назовите процесс, в котором участвует убихинон и укажите, как изменится скорость этого процесса при гипоксии.

7. Если к суспензии митохондрий, использующих в качестве единственного субстрата дыхания пировиноградную кислоту (пируват), добавить малоновую кислоту (малонат), то поглощение кислорода митохондриями резко снизится; в то же время увеличится концентрация одного из метаболитов цитратного цикла.

Какой метаболит ЦТК накапливается? Для ответа на вопрос задачи:

а) представьте схему процесса окисления пирувата до СО₂ и Н₂О, назовите ферменты, коферменты, рассчитайте энергетический выход;

б) опишите механизм действия малоната на один из ферментов этого процесса;

в) объясните, почему в условиях эксперимента потребление кислорода снижается.

8. В инкубационную среду с изолированными митохондриями добавили АДФ. Как это повлияет на скорость поглощения кислорода митохондриями? Для ответа на вопрос::

а) представьте схему процесса, скорость которого регулируется соотношением АТФ/АДФ;

б) укажите на схеме регуляторные ферменты, их активаторы и ингибиторы, механизм регуляции;

в) объясните, почему добавление АДФ в инкубационную среду приведет к изменению поглощения О₂ митохондриями.

9. У пациента выявлен генетический дефект пируваткарбоксилазы. К каким последствиям может привести нарушение структуры этого фермента? Для ответа на вопрос задачи:

а) напишите реакцию, которую катализирует этот фермент, назовите кофермент;

б) представьте схему процесса, в котором участвует продукт этой реакции;

в) объясните энергетическое значение этого процесса, проведя соответствующие расчеты

10. При преобладании в пище очищенных круп или хлеба, приготовленного из муки высшего сорта может возникнуть гиповитаминоз В₁. Объясните, какую роль играет витамин В₁ в организме. Для этого:

а) назовите кофермент в состав которого входит витамин В₁ и ферменты, для функционирования которых требуется этот кофермент;

б) напишите процесс, в котором участвуют эти ферменты и объясните как изменится скорость процесса при недостатке В₁.