Biochemia 2-Lista 11

Integracja metabolizmu.

1. Rozważ następujące przykłady regulacji metabolicznych:

1. Oksydacja/utlenianie kwasów tłuszczowych w mitochondriach jest ograniczona, kiedy biosynteza kwasów tłuszczowych w cytozolu jest aktywna z powodu inhibicji acylotransferazy karnitynowej I przez malonylo-CoA.

2. Synteza reduktazy HMG-CoA w różnorodnych komórkach jest inhibowana przez lipoproteiny o małej gęstości.

3. Glukozo-6-fosfataza jest obecna w wątrobie i nerkach, ale nie w mięśniach.

4. Transferaza amidofosforybozylowa, enzym, który katalizuje kluczowy etap w biosyntezie nukleotydów purynowych, jest inhibowany przez wszystkie nukleotydy purynowe.

5. Enzym, który katalizuje synteze i degradację fruktozo-2,6-bisfosforanu jest fosforylowany i defosforylowany w odpowiedzi na sygnały hormonalne.

Wskaż, który z tych przykładów dotyczy każdego z następujących sposobów regulacji metabolicznej:

1. Oddziaływanie allosteryczne

2. Modyfikacje kowalencyjne

3. Poziom/stężenie enzymów

4. Kompartmentacja

5. Metaboliczna specjalizacja organów/narządów

2. Połącz każdy szlak metaboliczny z lewej kolumny z jego główną rolą w metabolizmie z kolumny prawej.

a) glikoliza	1) kontrola stężęnia glukozy we krwi
b) glukoneogeneza	2) tworzenie NADH i FADH2
c) szlak pentozofosforanowy	3) magazynowanie paliwa
d) synteza glikogenu	4) synteza NADPH i rybozo-5-fosforanu
e) degradacja kwasów tłuszczowych	5) produkcja ATP i elementów budulcowych biocząsteczek

3. Kontrola fosfofruktokinazy w wątrobie i mięśniach jest inna. Za równo adrenalina, jak i glukagon inicjują odpowiedzi na niskie stężenie glukozy, jednak adrenalina stymuluje glikolizę w mięśniach, podczas, gdy glukagon inhibuje/hamuje glikolizę w wątrobie. Wyjaśnij ten fakt.

4. Połącz trzy kluczowe intermediaty metaboliczne z lewej kolumny z ich głównymi produktami z kolumny prawej. Wskaż najbardziej bezpośredni powiązania, tzn. te nieoddzielone/nieodseparowane przez inne kluczowe intermediaty.

a) glukozo-6-fosforan	1) ciała ketonowe
b) pirogronian	2) szczawiooctan
c) acetylo-CoA	3) pirogronian
	4) glikogen
	5) CO2
	6) mleczan
	7) rybozo-5-fosforan
	8) kwasy tłuszczowe
	9) alanina
	10) cholesterol
	11) acetylo-CoA

5. Które z następujących stwierdzeń odnośnie metabolizmu w mózgu są NIEPOPRAWNE?

1. Wykorzystuje kwasy tłuszczowe jako paliwo w stanie głodu/postu// na czczo.

2. Wykorzystuje około 60% glukozy trawionej/spalanej przez całe ciało w stanie odpoczynku.

3. Nie ma rezerw paliwa.

4. Może wykorzystywać acetooctan oraz 3-hydroksymaślan w warunkach głodowania.

5. Uwalnia mleczan podczas okresów wzmożonej aktywności.

6. Komórki tłuszczowe (adypocyty) nieustannie niszczą i resyntezują tracyloglicerole, ale synteza nie może przebiegać bez dostraczenia glukozy z zewnątrz. Wyjaśnij dlaczego.

7. Które z następujących stwierdzeń odnośnie metabolizmu tkanki tłuszczowej (w tkance tłuszczowej) są poprawne?

1. Posiada aktywny szlak pentozofosforanowy.

2. Zawiera lipazę wrażliwą na działanie hormonów, która hydrolizuje traicyloglicerole.

3. Wykorzystuje ciała ketonowe ja preferowane źródło paliwa.

4. Uwalnia kwasy tłuszczowe do krwi w postaci triacylogliceroli, które są upakowane w VLDL.

5. Jest najbardziej obfitym źródłem zmagazynowanego paliwa.

8. W tkance tłuszczowej, glukozo-6-fosforan nie jest przekształcany, w który z następujących?

1. Pirogronian

2. Glikogen

3. Glukoza

4. Rybozo-5-fosforan

9. W wątrobie, główne losy/przeznaczenia pirogronianu włączają tworzenie którego z następujących?

1. Acetylo-CoA

2. Mleczan

3. Szczawiooctan

4. Alanina

10. Która z następujących tkanek przekształca pirogronian w mleczan najbardziej efektywnie?

1. Wątroba

2. Mięśnie

3. Tkanka tłuszczowa

4. Mózg

5. Nerki

11. Wybierz stwierdzenia z prawej kolumny, które najlepiej opisują metabolizm każdego organu/narządu, tkanki lub komórki z kolumny lewej.

a) mózg	1) uwalnia glicerol i kwasy tłuszczowe do krwi podczas okresów głodu/postu//na czczo
b) mięśnie	2) w stanie normalnego/prawidłowego odżywiania, wykorzystuje glukozę jako wyłączne źródło paliwa
c) tkanka tłuszczowa	3) syntetyzuje ciała ketonowe, kiedy zasoby acetylo-CoA są wysokie
d) wątroba	4) może uwalniać mleczan do krwi
	5) wykorzystuje α-ketokwasy z degradacji aminokwasów jako ważne źródło paliwa
	6) może magazynować glikogen, ale nie może uwalniać glukozy do krwi
	7) może syntetyzować kwasy tłuszczowe, triacyloglicerole oraz VLDL, kiedy źródła paliwa są obfite/liczne

12. Kiedy źródła paliwa są obfite/liczne, wątroba nie degraduje kwasów tłuszczowych; raczej/ zamiast tego przekształca je w triacyloglicerole przeznaczone „na eksport” jako lipoproteiny o bardzo małej gęstości (VLDL). Wyjaśnij, w jaki sposób zapobiega się β-oksydacji kwasów tłuszczowych oraz tworzeniu ciał ketonowych z kwasów tłuszczowych w tych warunkach.

13. Użyj „S” do wskazania następujących procesów metabolicznych, które są stymulowane oraz „I” do wskazania tych, które są inhibowane przez działanie insuliny.

1. Glukoneogeneza w wątrobie.

2. Wejście glukozy do mięśni oraz komórek tłuszczowych (adypocytów).

3. Glikoliza w wątrobie.

4. Wewnątrzkomórkowa degradacja białek/protein.

5. Synteza glikogenu w wątrobie i mięśniach.

6. Pobieranie aminokwasów o rozgałęzionych łańcuchach przez mięśnie.

7. Synteza triacylogliceroli w tkance tłuszczowej.

14. Wyjaśnij allosteryczne efekty glukozy na metabolizm glikogenu.

15. W odniesieniu do stanu dobrego odżywania, wykorzystanie źródeł paliwa po trzech dniach głodowania przestawia się, na którą z następujących dróg?

1. Więcej glukozy jest trawione/pochłaniane przez mózg.

2. Triacyloglicerole tkanki tłuszczowej są degradowane, żeby dostarczyć kwasy tłuszczowe do większości tkanek.

3. Mózg zaczyna wykorzystywać ciała ketonowe jako źródła paliwa.

4. Białka/proteiny są degradowane w celu dostarczenia trój-węglowowych prekursorów glukozy.

5. Glikogen jest magazynowany jako paliwo rezerwowe.

16. Metaboliczne adaptacje do długotrwałego głodowania dotyczą, których z następujących zmian w odniesieniu do „metabolicznego obrazu” po trzech dniach głodowania?

1. Szybkość lipolizy (uruchomienia/mobilizacji triacylogliceroli) w tkance tłuszczowej wzrasta.

2. Produkcja glukozy przez wątrobę zmniejsza się/spada.

3. Produkcja ciał ketonowych przez wątrobę zmniejsza się/spada.

4. Wykorzystanie glukozy przez mózg spada, podczas gdy wykorzystanie ciał ketonowych wzrasta.

5. Szybkość degradacji protein/białek w mięśniach spada.

17. Które z następujących występują u ludzi z nieleczoną cukrzycą?

1. Kwasy tłuszczowe stają się głównym źródłem paliwa dla większości tkanek.

2. Glikoliza jest stymulowana, a glukoneogeneza jest inhibowana w wątrobie.

3. Tworzenia ciał ketonowych jest stymulowane.

4. Nadmiar glukozy jest magazynowany jako glikogen.

5. Rozpad triacylogliceroli jest stymulowany.

18. To prawda czy fałsz, że przy cukrzycy mózg przestawia się na ciała ketonowe jako swoje główne źródła paliwa? Wyjaśnij.

19. Ułóż następujące szlaki lub źródła metaboliczne w porządku wg malejącej szybkości produkcji ATP podczas wyczerpującego ćwiczenia/wysiłku?

1. Glikogen mięśniowy do CO₂

2. Glikogen z wątroby do CO₂

3. Glikogen mięśniowy to mleczanu

4. Kwasy tłuszczowe tkanki tłuszczowej doCO₂

5. Mięśniowy fosforan kreatyny

20. Które z następujących są konsekwencjami spożywania etanolu?

1. Akumulacja NADH.

2. Akumulacja NADPH.

3. Tworzenie/generowanie aldehydu octowego.

4. Tworzenie/generowanie mleczanu.

5. Metabolizm triacylogliceroli w wątrobie.

6. Regeneracja glutationu.

1

---