background image

 

Lista Zadań nr 12 – Integracja metabolizmu 

 

 

 

 

 

             - 1 z 3- 

OBLICZENIA BIOCHEMICZNE 

do wykładu dr. hab. inż. P. Dobryszyckiego 

 

LISTA ZADAŃ NR 12 

INTEGRACJA METABOLIZMU  

 

1.  Rozważ następujące przykłady regulacji metabolicznej: 

a.  Utlenianie  kwasów  tłuszczowych  w  mitochondriach  jest  wyhamowane,  kiedy  aktywna  jest 

biosynteza  kw.  tłuszczowych  w  cytozolu  przez  inhibicję  acylotransferazy  karnitynowej  I  przez 
malonylo-CoA. 

b.  Synteza  reduktazy  HMG-CoA  w  różnych  tkankach  jest  hamowana  przez  lipoproteiny  niskiej 

gęstości.  

c.  Glukozo-6-fosforan jest obecny w wątrobie i nerkach, ale nie w mięśniach. 
d.  Transferaza  amidofosforybosylowa,  enzym  katalizujący  etap  kluczowy  w  biosyntezie 

nukleotydów purynowych jest hamowana przez wszystkie nukleotydy purynowe.  

e.  Enzym,  który  katalizuje  syntezę  i  degradację  fruktozo-2,6-bisfosforanu  jest  fosforyzowany  o 

defosforylowany w odpowiedzi na sygnały hormonalne.  

Wskaż,  które  z  tych  przykładów  można  przyporządkowad  do  poniższych  mechanizmów  regulacji 
metablicznej:

 

i. 

interakcje allosteryczne 

ii. 

modyfikacje kowalencyjne 

iii. 

poziom stężenia enzymu 

iv. 

kompartmentalizacja (przedziałowośd) 

v. 

specjalizacja metaboliczna organów 

2.  Dopasuj metaboliczne szlaki wymienione w lewej kolumnie z ich głównymi rolami w metabolizmie 

wymienionymi w prawej kolumnie 

a.  Glikoliza 

 

 

 

(1)   Kontrola poziomu glukozy we krwii 

b.  Glukoneogenzeza 

 

 

(2)   tworzenie NADH i FADH

2

 

c.  Szlak pentozofosforanowy 

 

(3)   Przewchowywanie paliwa komórkowego 

d.  Synteza glikogenu 

 

 

(4)  Synteza NADPH i rybozo-5-fosforanu 

e.  Degradacja kw. tłuszczowych   

(5)   Produkcja ATP i „bloków budulcowych biomolekół 

3.  Kontrola fosfofruktokinazy w wątrobie i w mięśniach jest różna. Zarówno adrenalina jak i glukagon 

inicjują odpowiedź na niski poziom glukozy, jednakże adrenalina stymuluje glikolizę  w mięśniach, 
podczas gdy glukagon hamuje glikolizę w wątrobie. Wyjaśnij ten fakt. 

4.  Wyjaśnij jak to jest możliwe aby jednocześnie w cytosolu tej samej komórki istniał wysoki stosunek 

NADPH/NADP

+

 i niski stosunek NADH/NAD

+

5.  Które z poniższych zdao o metabolizmie mózgu są nieprawidłowe? 

a.  Wykorzystuje tylko kwasy tłuszczowej jako paliwo komórkowe w czasie postu.  
b.  Wykorzystuje około 60% glukozy konsumowanej przez cały organizm w stanie spoczynku.  
c.  Nie posiada rezerw paliwa komórkowego – materiału zapasowego.  
d.  Może wykorzystywad acetooctan i 3-hydroksymaślan w warunkach głodu.  
e.  Uwalnia mleczan podczas okresu intensywnej aktywności fizycznej.  

background image

 

Lista Zadań nr 12 – Integracja metabolizmu 

 

 

 

 

 

             - 2 z 3- 

6.  Komórki  tłuszczowe  –  adypocyty,  rozkładają  i  resyntetyzują  triacyloglicerole,  ale  ich  synteza  nie 

może zajśd bez zewnętrznego źródła glukozy. Wyjaśnij dlaczego.  

7.  Wybierz stwierdzenia z prawej kolumny, które najlepiej opisują metabolizm każdego organu, tkanki 

oraz komórki w lewej kolumnie.  

a.  Mózg   

 

 

 

(1)     Uwalnia glicerol i wolne kwasy tłuszczowe do  

b.  Mięśnie 

 

 

 

          krwi podczas okresu postu. 

c.  Tkanka tłuszczowa 

 

 

(2)     Podczas normalnego odżywiania wykrzystuje  

d.  Wątroba 

 

 

      

          glukozę jako wyłączne paliwo komórkowe 

e.  Czerwone krwinki  

 

 

(3)    Syntetyzuje ciałka ketonowe, gdy jest wysokie  
         stężenie acetylo-CoA. 
(4)  Może wydzielad mleczan do krwi. 
(5)  Wykorzystuje  α-keto  kwasy  pochodzące  z 

degradacji  aminokwasów  jako  istotne  źródło 
energii. 

(6)  Może  magazynowad  glukozę  ale  nie  może  jej 

uwalniad do krwi. 

(7)  Może  syntetyzowad  triacyloglicerole,  kwasy 

tłuszczowe, i VLDL w obfitości związków służących 
jako paliwo komórkowe. 

8.  Dopasuj  hormony  w  lewej  kolumnie  do  ich właściwości,  głównego organu  docelowego  i efektów 

metabolicznych wymienionych w prawej kolumnie.  

a.  Insulina  

 

 

(1)    hormon katecholaminowy 

b.  glukagon  

 

 

(2)    hormon polipeptydowy  

c.  adrenalina 

 

 

(3)    Wydzielany przez komórki α trzustki 
(4)    Efekty są pośredniczone przez cAMP 
(5)  Organem docelowym jest wątroba 
(6)  Organem docelowym są mięśnie 
(7)  Sygnalizuje stan nasycenia  
(8)  Wydzielany  w  odpowiedzi  na  niski  poziom  glukozy  we 
krwii  
(9)  Powoduje magazynowanie substancji zapasowych 
(10)  Powoduje rozkład substancji zapasowych 

9.  Wyjaśni allosteryczne efekty glukozy na metabolizm glikogenu. 

10. Dopasuj  formę  materiału  zapasowego  z  lewej  kolumny  z  odpowienią  charakterystyką  w  prawej 

kolumnie.  

a.  Glikogen  

 

 

(1)  Najbardziej kaloryczna forma zapasowa   

b.  Triacyloglicerole 

 

(2)   Najłatwiej dostępna podczas aktywności fizycznej  

c.  Białka   

 

 

  
(3)  Główne  źródło  prekursorów  syntezy  glukozy  podczas 

głodówki. 

 

(4)  Najszybciej zużywana podczas głodówki  
(5)  Nie używana normalnie jako forma zapasowa energii  

 

 

background image

 

Lista Zadań nr 12 – Integracja metabolizmu 

 

 

 

 

 

             - 3 z 3- 

11. W  odniesieniu  do  stanu  organizmu  w  czasie  poprawnej  diety,  w  jaki  sposób  zmienia  się  zużycie 

paliwa po trzech dniach głodówki. 

a.  Więcej glukozy jest zużywane przez mózg.  
b.  W  tkance  tłuszczowej  degradowane  są  triacyloglicerole  aby  dostarczyd  wolnych  kwasów 

tłuszczowych pozostałym komórkom.  

c.  Mózg zaczyna wykorzystywad ciałka ketonowe jako paliwa.  
d.  Białka są degradowane w celu dostarczenia trójwęglowych prekursorów glukozy. 
e.  Glikogen jest magazynowany jako rezerwa paliwowa. 

12. Które z poniższych procesów zachodzą u ludzi z nieleczoną cukrzycą?  

a.  Kwasy tłuszczowe stają się stają się głównym zapasem dla większości tkanek.  
b.  Glikoliza jest stymulowana a glukoneogeneza jest hamowana w wątrobie.  
c.  Stymulowana jest produkcja ciał ketonowych.  
d.  Nadmiar glukozy przechowywany jest jako glikogen.  
e.  Stymulowany jest rozpad triacylogliceroli.  

13. Podczas  kilku  dni  od  rozpoczęcia  okresu  postu,  usuwanie  azotu  przyspiesza  do  relatywnie 

wysokiego  poziomu.  Po  kilku  tygodniach  szybkośd  usuwanie  azotu    znacznie  spada.  Następnie 
usuwanie  azotu  kontynuowane  jest  na  stałym  poziomie  do  momentu  wyczerpania  zapasów 
triacylogliceroli;  wtedy  szybkośd  usuwania  mocznika  i  amoniaku  ponowanie  wzrasta  to  bardzo 
wysokiego poziomu. 

a.  Jakie wydarzenia inicjują początkowe szybkie widzialnie azotu?  
b.  Dlaczego szybkośd usuwania azotu spada po kilku tygodniach głodówki?  
c.  Wyjaśnij wzrost wydzielania azotu po wyczerpaniu zapasów lipidów?  

14. Przez kilka godzin po urodzeniu noworodki są szczególnie narażone na hipoglikemię a jednocześnie 

nie są w stanie szybko generowad ciał ketonowych. Wyjaśnij w jaki sposób zjawiska opisane poniżej 
wpływają na powstawanie hipoglikemii lub niskie stężenie ciał ketonowych (lub oba naraz).  

a.  Duży stosunek głowy do masy ciała.  
b.  Mały zapas glikogenu w wątrobie.  
c.  Niska  specyficznośd  cytozolowej  transferazy  karnitynowej  długich  łaocuchów  acylo-CoA  w 

wątrobie.  

d.  Bardzo niski poziom wątrobowej karboksykinazy fosfoenolopirogronianowej.