Синтез АТФ при расщеплении глюкозы. Выделение энергии из гликогена. Полное окисление глюкозы. Реакция окисления глюкозы Синтез атф из глюкозы

Мы можем определить общее количество молекул АТФ , которое образуется при расщеплении 1 молекулы глюкозы при оптимальных условиях.
1. Во время гликолиза образуются 4 молекулы АТФ: 2 молекулы АТФ расходуются на первом этапе фосфорилирования глюкозы, необходимого для хода процесса гликолиза, чистый выход АТФ при гликолизе равен 2 молекулам АТФ.

2. В итоге цикла лимонной кислоты образуется 1 молекула АТФ. Однако в связи с тем, что 1 молекула глюкозы расщепляется на 2 молекулы пировиноградной кислоты, каждая из которых проходит оборот в цикле Кребса, получается чистый выход АТФ на 1 молекулу глюкозы, равный 2 молекулам АТФ.

3. При полном окислении глюкозы суммарно образуются 24 атома водорода в связи с процессом гликолиза и циклом лимонной кислоты, 20 из них окисляются в соответствии с хемо-осмотическим механизмом с выделением 3 молекул АТФ на каждые 2 атома водорода. В итоге получается еще 30 молекул АТФ.

4. Четыре оставшихся атома водорода выделяются под влиянием дегидрогеназ и включаются в цикл хемоосмотического окисления в митохондриях помимо первой стадии. Окисление 2 атомов водорода сопровождается получением 2 молекул АТФ, в итоге получается еще 4 молекулы АТФ.

Сложив все полученные молекулы , получим 38 молекул АТФ как максимально возможное количество при окислении 1 молекулы глюкозы до углекислого газа и воды. Следовательно, 456000 калорий могут сохраняться в виде АТФ из 686000 калорий, получаемых при полном окислении 1 грамм-молекулы глюкозы. Эффективность преобразования энергии, обеспечиваемая этим механизмом, составляет около 66%. Остальные 34% энергии преобразуются в тепловую и не могут быть использованы клетками для выполнения специфических функций.

Выделение энергии из гликогена

Продолжительное высвобождение энергии из глюкозы , когда клетки не нуждаются в энергии, было бы слишком расточительным процессом. Гликолиз и последующее окисление атомов водорода постоянно контролируются в соответствии с потребностями клеток в АТФ. Этот контроль осуществляется многочисленными вариантами управляющих механизмов обратной связи в ходе химических реакций. К числу наиболее важных влияний такого рода можно отнести концентрацию АДФ и АТФ, контролирующую скорость химических реакций в ходе процессов обмена энергии.

Одним из важных путей , позволяющих АТФ управлять обменом энергии, является ингибирование фермента фосфофруктокиназы. Этот фермент обеспечивает образование фруктозо-1,6-дифосфата - одной из начальных стадий гликолиза, поэтому результирующим влиянием избытка АТФ в клетке будет торможение или даже остановка гликолиза, что, в свою очередь, приведет к торможению обмена углеводов. АДФ (равно как и АМФ) оказывает противоположное влияние на фосфофруктокиназу, существенно повышая ее активность. Когда АТФ используется тканями для энергообеспечения большинства химических реакций в клетках, это уменьшает ингибирование фермента фосфофруктокиназы, более того, его активность повышается параллельно увеличению концентрации АДФ. В результате запускаются процессы гликолиза, приводящие к восстановлению запасов АТФ в клетках.

Другой способ управления опосредован цитратами , образующимися в цикле лимонной кислоты. Избыток этих ионов существенно снижает активность фосфофруктокиназы, что не дает гликолизу опережать скорость использования пировиноградной кислоты, образующейся в результате гликолиза в цикле лимонной кислоты.

Третий способ, с помощью которого система АТФ-АДФ-АМФ может контролировать обмен углеводов и управлять выделением энергии из жиров и белков, заключается в следующем. Возвращаясь к различным химическим реакциям, служащим способом выделения энергии, мы можем заметить, что если весь имеющийся в наличии АМФ уже превращен в АТФ, дальнейшее образование АТФ становится невозможным. В результате прекращаются все процессы использования питательных веществ (глюкозы, белков и жиров) для получения энергии в виде АТФ. Лишь после использования образовавшегося АТФ в качестве источника энергии в клетках для обеспечения разнообразных физиологических функций вновь появляющиеся АДФ и АМФ запустят процессы получения энергии, в ходе которых АДФ и АМФ преобразуются в АТФ. Этот путь автоматически поддерживает сохранение определенных запасов АТФ, кроме случаев экстремальной активности клеток, например при тяжелых физических нагрузках.

1 этап – подготовительный

Полимеры → мономеры

2 этап – гликолиз (бескислородный)

С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О

Этап - кислородный

2С 3 Н 6 О 3 +6О 2 +36АДФ+36 Н 3 РО 4 =6СО 2 +42 Н 2 О+36АТФ

Суммарное уравнение:

С 6 Н 12 О 6 +6О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 =6СО 2 +44Н 2 О+38АТФ

ЗАДАЧИ

1)В процессе гидролиза образовалось 972 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления. Ответ поясните.

Ответ: 1) при гидролизе (кислородный этап) из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ, следовательно, гидролизу подверглось: 972: 36 = 27 молекул глюкозы;

2) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до 2-х молекул ПВК с образованием 2-х молекул АТФ, поэтому количество молекул АТФ равно: 27 х 2 = 54;

3) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, следовательно, при полном окислении 27 молекул глюкозы образуется: 27 х 38 = 1026 молекул АТФ (или 972 + 54 = 1026).

2)Какое из двух типов брожения – спиртовое или молочнокислое является энергетически более эффективным? Эффективность рассчитать по формуле:

3) эффективность молочнокислого брожения:

4) энергетически более эффективным является спиртовое брожение.

3) Гликолизу подверглось две молекулы глюкозы, окислению только одна. Определите количество образованных молекул АТФ и выделившихся молекул углекислого газа при этом.

Решение:

Для решения используем уравнения 2 этапа (гликолиза)и 3 этапа (кислородного)энергетического обмена.

При гликолизе одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ, а при окислении 36 АТФ.

По условию задачи гликолизу подверглось 2 молекулы глюкозы: 2∙× 2=4 ,а окислению только одна

4+36=40 АТФ.

Углекислый газ образуется только на 3 этапе, при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 6 СО 2

Ответ: 40 АТФ; СО 2 .- 6

4)В процессе гликолиза образовалось 68 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось при полном окислении. Ответ поясните.

Ответ:

1) при гликолизе (бескислородный этап катаболизма) одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х молекул ПВК, следовательно, гликолизу подверглось: 68: 2 = 34 молекулы глюкозы;

2) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ (2 молекулы при гликолизе и 38 молекул при гидролизе);

3) при полном окислении 34-х молекул глюкозы образуется: 34 х 38 = 1292 молекулы АТФ.

5)В процессе гликолиза образовались 112 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется при полном окислении глюкозы в клетках эукариот? Ответ поясните.

Пояснение. 1) В процессе гликолиза при расщеплении 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы пировиноградной кислоты и выделяется энергия, которой хватает на синтез 2 молекул АТФ.

2) Если образовалось 112 молекулы пировиноградной кислоты, то, следовательно расщеплению подверглось 112: 2 = 56 молекул глюкозы.

3) При полном окислении в расчете на одну молекулу глюкозы образуется 38 молекул АТФ.

Следовательно, при полном окислении 56 молекулы глюкозы образуется 38 х 56 = 2128 молекул АТФ

6)В процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 1368 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ поясните.

Пояснение.

7)В процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 1368 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ поясните.

Пояснение. 1) В процессе энергетического обмена из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ, следовательно, гликолизу, а затем полному окислению подверглось 1368: 36 = 38 молекул глюкозы.

2) При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до 2-ух молекул ПВК с образованием 2 молекул АТФ. Поэтому количество молекул АТФ, образовавшихся при гликолизе, равно 38 × 2 = 76.

3) При полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, следовательно, при полном окислении 38 молекул глюкозы образуется 38 × 38 = 1444 молекул АТФ.

8) В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному (кислородному) расщеплению подверглось только 2 моль. Определите:

а) сколько молей молочной кислоты и углекислого газа при этом образовано;

б) сколько молей АТФ при этом синтезировано;

в) сколько энергии и в какой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ;

г) Сколько молей кислорода израсходовано на окисление образовавшейся при этом молочной кислоты.

Решение.

1) Из 7 моль глюкозы 2 подверглись полному расщеплению, 5 – не полому (7-2=5):

2) составляем уравнение неполного расщепления 5 моль глюкозы; 5C 6 H 12 O 6 + 5 2H 3 PO 4 + 5 2АДФ = 5 2C 3 H 6 O 3 + 5 2АТФ + 5 2H 2 O;

3) составляет суммарное уравнение полного расщепления 2 моль глюкозы:

2С 6 H 12 O 6 + 2 6O 2 +2 38H 3 PO 4 + 2 38АДФ = 2 6CO 2 +2 38АТФ + 2 6H 2 O + 2 38H 2 O;

4) суммируем количество АТФ: (2 38) + (5 2) = 86 моль АТФ; 5) определяем количество энергии в молекулах АТФ: 86 40кДж = 3440 кДж.

Ответ:

а) 10 моль молочной кислоты, 12 моль CO 2 ;

б)86 моль АТФ;

в) 3440 кДж, в форме энергии химической связи макроэргических связей в молекуле АТФ;

г) 12 моль О 2

9) В результате диссимиляции в клетках образовалось 5 моль молочной кислоты и 27 моль углекислого газа. Определите:

а) сколько всего молей глюкозы израсходовано;

б) сколько из них подверглось только неполному и сколько полному расщеплению;

в) сколько АТФ при этом синтезировано и сколько энергии аккумулировано;

г) сколько молей кислорода израсходовано на окисление образовавшейся молочной кислоты.

Ответ:

б) 4,5 моль полному + 2,5 моль неполному;

в) 176 моль АТФ, 7040 кДж;

1. Ферментами гликогенолиза являются
+ фосфорилаза
+ фосфофруктокиназа
– глюкокиназа
+ пируваткиназа
2. Какими ферментными системами отличается глюконеогенез от гликолиза?
+ пируваткарбоксилазой, фосфоенолпируваткарбоксикиназой,
+ фосфоенолпируваткарбоксикиназой, фруктозодифосфатазой,
– пируваткарбоксилазой, фруктозоди-фосфатазой, глюкозо-6-фосфатазой, альдолазой
+ пируваткарбоксилазой, фосфоенолпируват-карбоксикиназой, фруктозодифосфатазой и глюкозо-6-фосфатазой
– гексокиназой, глюкозо-6-фосфатазой, глицераткиназой и триозофосфатизомеразой
3. При участии каких витаминов осуществляется окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты?
+ В1;
+ В2;
+ В3;
+ В5;
– В6.
4. При участии каких ферментов глюкозо-6-фосфат превращается в рибулозо-5-фосфат?
– глюкозофосфатизомеразы
+ глюконолактоназы
+ глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы
+ фосфоглюконатдегидрогеназы
– трансальдолаза
5. Какие функции выполняет гликоген?
+ энергетическую
+ регуляторную
+ резервную
– транспортную
– структурную
6. Для оптимальной активности фосфофруктокиназы необходимо наличие
– АТФ, цитрата
– НАД(восстановленная), Н2О2
+ НАД, АМФ
– АМФ, НАДФ(восстановленная) и фосфорная кислота
+ НАД, ионы магния
7. Исследование каких показателей крови и мочи следует провести для оценки состояния углеводного обмена?
+ галактоза
– мочевина
+ рН
+ удельный вес мочи
+ тест толерантности к глюкозе
8. Какие соединения являются субстратом, продуктом реакции и ингибитором ЛДГ1,2
+ молочная кислота
– яблочная кислота
+ пировиноградная кислота
– лимонная кислота
+ НАДН2
9. Сколько молекул НАДН2 и углекислого газа может образоваться при полном окислении 1 молекулы ПВК
– 3 НАДН2
+ 3 СО2
+ 4 НАДН2
– 4 СО2
– 2 НАДН2
10. Какие симптомы характерны для клинической картины аденомы островков Лангерганса?
+ гипогликемия
– гипергликемия
– глюкозурия
+ потеря сознания
+ судороги
11. Какие ферменты принимают участие в гликолизе
+ альдолаза
– фосфорилаза
+ енолаза
+ пируваткиназа
+ фосфофруктокиназа
– пируваткарбоксилаза
6. В реакциях превращения лактата в ацетил-КоА участвуют ферменты
+ ЛДГ1
– ЛДГ5
– пируваткарбоксилаза
+ пируватдегидрогеназа
– сукцинатдегидрогеназа
7. Биосинтезом какого количества макроэргических связей сопровождается полное окисление молекулы глюкозы по дихотомическому пути при участии цикла Кребса
– 12
– 30
– 35
+ 36
+ 38
8. Реакции дегидрирования в пентозном цикле идут с участием
– НАД
– ФАД
+ НАДФ
– ФМН
– тетрагидрофолиевой кислоты
9. В каких органах и тканях создается резерв гликогена для всего организма?
– скелетные мышцы
– миокард
– мозг
+ печень
– селезенка
10. Фосфофруктокиназа ингибируется
– АМФ
+ НАДН2
+ АТФ
– НАД
+ цитратом
11. Исследование каких биохимических показателей мочи следует провести для выявления нарушений углеводного обмена?
+ сахар
+ кетоновые тела
+ удельный вес мочи
– белок
+ рН
– индикан
12. Что является причиной повышенной хрупкости эритроцитов при наследственном заболевании гемолитическая лекарственная анемия
+ недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в эритроцитах
+ недостаточность витамина в5
+ недостаточность инсулина
– гиперпродукция инсулина
+ нарушение восстановления глутатиона
13. Сколько моль АТФ образуется при полном окислении 1 молекулы фруктозо-1,6-дифосфата
– 36
+ 38
+ 40
– 15
– 30
14. Какие ферменты принимают участие в превращении аспартата в фосфоенолпируват
+ аспартатаминотрансфераза
– пируватдекарбоксилаза
– лактатдегидрогеназа

– пируваткарбоксилаза
15. Для превращения фруктозо-6-фосфата во фруктозо-1,6-дифосфат, кроме соответствующего фермента, необходим
– АДФ
– НАДФ
+ ионы магния
+ АТФ
– фруктозо-1-фосфат
16. Глюконеогенез в организме человека возможен из следующих предшественников
– жирных кислот, кетогенных аминокислот
+ пирувата, глицерина
– уксусной кислоты, этилового спирта
+ лактата, щук
+ гликогенных аминокислот и диоксиацетонфосфата
17. Какой конечный продукт образуется при окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты в аэробных условиях?
– лактат
+ ацетил-КоА
+ углекислый газ
– оксалоацетат
+ НАДН2
18. С помощью какого фермента осуществляется декарбоксилирование в пентозном цикле?
– глюконолактоназа
– глюкозофосфатизомераза
+ фосфоглюконатдегидрогеназа

– транскетолаза
19. Укажите ферменты, участвующие в мобилизации гликогена до глюкозо-6-фосфата
– фосфатаза
+ фосфорилаза
+ амило-1,6-гликозидаза
+ фосфоглюкомутаза
– гексокиназа
20. Какие гормоны активируют глюконеогенез?
– глюкагон
+ актг
+ глюкокортикоиды
– инсулин
– адреналин
21. К гипергликемии могут привести
– большая физическая нагрузка
+ стрессовые ситуации

+ избыточное употребление углеводов с пищей
+ болезнь иценко-кушинга
+ гипертиреоз
22. Какие ферменты и витамины принимают участие в окислительном декарбоксилирование альфа-кетоглютарата
+ альфа-кетоглютаратдегидрогеназа
+ дигидролипоатдегидрогеназа
– сукцинил-КоА-тиокиназа
+ В1 и В2
– В3 и В6
+ В5 и липоевая кислота
23. Какие продукты образуются при участии алкогольдегидрогеназы
– углекислый газ
+ этиловый спирт
– уксусная кислота
+ НАДН2
+ НАД
+ уксусный альдегид
24. Какие из указанных ниже симптомов характерны для клинической картины болезни Гирке
+ гипогликемия, гиперурикемия
+ гиперлипидемия, кетонемия
+ гипергликемия, кетонемия
+ гиперлактатемия, гиперпируватемия
– гиперпротеинемия, азотурия
25. Глицероальдегидфосфатдегидрогеназа содержит в связанном с белком состоянии
+ НАД
– НАДФ
– АТФ
– ионы меди (п)
+ Sн-группы
26. Глюконеогенез интенсивно протекает
– скелетных мышцах
– миокарде и мозге
+ в печени
– селезенке
+ корковый слой почек
27. С превращением какого субстрата в ЦТК связан синтез ГТФ?
– альфа-кетоглутарата
– фумарата
– сукцината
+ сукцинил-КоА
– изоцитрата
28. Какие из перечисленных ниже ферментов участвует в прямом окислении глюкозы?
– пируваткарбоксилаза
+ глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа
– лактатдегидрогеназа
– альдолаза
+ 6-фосфоглюконатдегидрогеназа
+ трансальдолаза
29. Какой нуклеозидтрифосфат необходим для синтеза гликогена из глюкозы?
+ УТФ
– ГТФ
+ АТФ
– ЦТФ
– ТТФ
30. Какие гормоны блокируют глюконеогенез?
– глюкагон
– адреналин
– кортизол
+ инсулин
– СТГ
31. Какое из предлагаемых исследований необходимо в первую очередь провести для подтверждения сахарного диабета?
+ определить уровень кетоновых тел крови
+ определить уровень глюкозы крови натощак
– определить содержание холестерина и липидов в крови
+ определить рН крови и мочи
+ определить толерантность к глюкозе
32. Назовите субстраты окисления в ЦТК
– щук
+ изоцитрат
+ альфа-кетаглютарат
– фумарат
+ малат
+ сукцинат
33. Какие из указанных ниже симптомов характерны для клинической картины болезни Тэрье
– гиперлактатемия
– гиперпируватемия
– гипогликемия
+ болезненные мышечные судороги при интенсивных физических упражнениях
+ миоглобинурия
34. Какие продукты образуются из ПВК при действии пируватдекарбоксилазы
– уксусная кислота
+ уксусный альдегид
+ углекислый газ
– этанол
– лактат
35. Превращение глюкозо-6-фосфата во фруктозо-1,6-дифосфат осуществляется в присутствии
– фосфоглюкомутазы
– альдолазы
+ глюкозофосфатизомеразы
– глюкозофосфатизомеразы и альдолазы
+ фосфофруктокиназы
36. Какой фермент глюконеогенеза является регуляторным?
– енолаза
– альдолаза
– глюкозо-6-фосфатаза
+ фруктозо-1,6-дифосфатаза
+ пируваткарбоксилаза
37. Какие метоболиты ЦТК окисляются с участием НАД-зависимых дегидрогеназ
+ альфа-кетоглютарат
– уксусная кислота
– янтарная кислота
+ изолимонная кислота
+ яблочная кислота
38. Коферментом каких энзимов является тиаминпирофосфат?

– трансальдолаза
+ транскетолаза
+ пироватдегидрогеназа
+ пируватдекарбоксилаза
39. Какое ферментативные системы отличают гликолиз и гликогенолиз?
+ фосфорилаза
– глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа
+ фосфоглюкомутаза
– фруктозо-1,6-бисфосфатаза
+ глюкокиназа
40. Какие из гормонов повышают уровень сахара в крови?
– инсулин
+ адреналин
+ тироксин
– окситоцин
+ глюкагон
41. При каком заболевании наблюдается увеличение печени, недостаточность роста, тяжелая гипогликемия, кетоз, гиперлипидемия, гиперурикемия?
– болезнь Кори
– болезнь Мак-Ардля
+ болезнь Гирке
– болезнь Андерсена
– болезнь Вильсона
42. Какие витамины входят в состав ферментов ПФЦ
+ В1
– В3
+ В5
– В6
– В2
43. Какие из указанных ниже симптомов характерны для клинической картины агликогенозов
+ резкая гипогликемия натощак
+ рвота
+ судороги
+ умственная отсталость
– гипергликемия
+ потеря сознания
44. Какие ферменты гликолиза участвуют в субстратном фосфорилировании
– фосфофруктокиназа
+ фосфоглицераткиназа
– гексокиназа
– фосфоенолпируваткарбоксикиназа
+ пируваткиназа
45. Какие ферменты осуществляют превращение фруктозо-1,6-дифосфата в фосфотриозы и фруктозо-6-фосфат
– енолаза
+ альдолаза
– триозофосфатизомераза
+ фруктозодифосфатаза
– глюкозофосфатизомераза
46. Какие из перечисленных соединений являются исходными субстратами глюконеогенеза
+ яблочная кислота
– уксусная кислота
+ глицеролфосфат
– жирные кислоты
+ молочная кислота
47. Какой метаболит образуется при конденсации ацетил-КоА со ЩУК
+ цитрил-КоА
+ лимонная кислота
– янтарная кислота
– молочная кислота
– альфа-кетоглутаровая кислота
48. Какое количество НАДФН2 образуется при полном окислении 1 молекулы глюкозы по прямому пути распада?
– 6 молекул
– 36 молекул
+ 12 молекул
– 24 молекулы
– 26 молекул
49. Где локализуются ферменты, отвечающие за мобилизацию и синтез гликогена?
+ цитоплазма
– ядро
– рибосомы
– митохондрии
– лизосомы
50. Какие из гормонов понижают уровень сахара в крови?
– тироксин
– АКТГ
+ инсулин
– глюкагон
– гормон роста
51. У обследуемого наблюдается гипогликемия, дрожь, слабость, утомляемость, потливость, постоянное чувство голода, возможны нарушения мозговой деятельности, что является причиной этих симптомов?
– гиперфункция щитовидной железы

+ гиперфункция бета-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы
+ гиперфункция альфа-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы

– аденома островков Лангерганса поджелудочной железы
52. Какие витамины входят в состав ферментных систем,катализирующих превращение сукцинил-КоА в фумаровую кислоту
– В1
+ В2
+ В3
– В5
– Н
53. Дефект какого фермента наблюдается при болезни Мак-Ардля
– фосфорилазы печени
– гликогенсинтетазы миокарда
+ фосфорилазы мышечной ткани
– фосфофруктокиназы мышц
– фермента печени
54. Какие продукты образуются при субстратном фосфорилировании в цЦТК
– малат
+ сукцинат
– фумарат
+ ГТФ
+ НSКоА
– НАДН2
– гиперфункция альфа-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы
– гиперфункция коркового слоя надпочечников
55. Что является активной формой глюкозы в синтезе гликогена
+ глюкозо-6-фосфат
+ глюкозо-1-фосфат
– УДФ-глюкуронат
+ УДФ-глюкоза
– УДФ-галактоза
56. Какая из реакций не протекает в ЦТК
– дегидратация лимонной кислоты с образованием цис-аконитовой кислоты
– окислительное декарбоксилирование альфа-кетоглутарата с образованием сукцинил-КоА
– гидратация фумаровой кислоты с образованием яблочной кислоты
+ декарбоксилирование лимонной кислоты с образованием оксалосукцината
– дегидрирование янтарной кислоты с образованием фумаровой кислоты
+ окислительное декарбоксилирование ЩУК с участием НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы
57. Из какого метаболита синтез глюкозы по пути глюконеогенеза идет с минимальной затратой АТФ
– пирувата
+ глицерина
– малата
– лактата
– изоцитрат
58. Сколько молекул углекислого газа образуется при окислении глюкозы апотомическим путем?
– 2
– 4
+ 6
– 1
– 3
59. Какой фермент участвует в образовании альфа-1,6-гликозидной связи гликогена?
– фосфорилаза
– гликогенсинтетаза
+ ветвящий фермент
– амило-1,6- гликозидаза
+ (4=6) – глико-зилтрансфераза
60. Какие из гормонов стимулируют распад гликогена в печени?
– глюкокортико-иды
– вазопрессин
– инсулин
+ адреналин
+ глюкагон
61. При каких физиологических состояниях происходит накопление молочной кислоты в крови?
– передача нервных импульсов
– стрессовые ситуации
+ усиленная физическая нагрузка
– деление клеток
+ гипоксия
62. Какие исходные субстраты необходимы для действия фермента цитратсинтазы
– сукцинат
+ ацетил-КоА
– малат
– ацил-КоА
+ ЩУК
63. Дефект какого фермента наблюдается при болезни Андерсена?
– гликогенсинте-тазы печени
+ ветвящего фермента печени
– альдолазы
+ ветвящего фермента селезенки
– фосфорилазы печени
64. Активность каких цитоплазматических дегидрогеназ будет повышена в печени в аэробных условиях (эффект Пастера)
+ ЛДГ 1,2
– ЛДГ 4,5
+ глицеролфос-фатдегидрогеназы
– глицероальде-гидфосфатдегидрогеназы
+ малатдегидро-геназы
65. Необратимые реакции гликолиза катализируют ферменты
+ гексокиназа
+ фосфофрукто-киназа
+ пируваткиназа
– альдолаза
– триозофосфа-тизомераза
66. Сколько молекул ГТФ потребуется для синтеза 1 молекулы глюкозы из пирувата?
+ 2
– 4
– 6
– 8
– 1
67. Каков энергетический эффект окислительного декарбоксилирования ПВК
+ 3 молекулы АТФ
– 36 молекул АТФ
– 12 молекул АТФ
– 10 молекул АТФ
– 2 молекулы АТФ
68. Какова судьба НАДФН2, образованного в пентозном цикле?
+ реакции детоксикации лекарств и ядов
+ восстановление глютатиона
– синтез гликогена
+ реакции гидроксилирования
+ синтез желчных кислот
69. Почему гликоген скелетных мышц может использоваться только локально?
– отсутствие лактатдегидрогеназы I

– отсутствие амилазы
– отсутствие глюкокиназы
– отсутствие фосфоглюкомутазы
70. Какие гормоны являются активаторами глюкокиназы печени?
– норадреналин
– глюкагон
+ инсулин
– глюкокортикоиды
– АКТГ
71. При каких патологических состояниях происходит накопление молочной кислоты в крови?
+ гипоксия
– сахарный диабет
+ болезнь Гирке
– нефриты
+ эпилепсия
72. Сколько молекул АТФ образуется при полном окислении 1 молекулы молочной кислоты?
– 15
+ 17
+ 18
– 20
– 21
73. Что является причиной развития диспепсических расстройств при кормлении ребенка молоком
+ недостаточность лактазы
– недостаточность фосфофруктокиназы

+ недостаточность галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы
– недостаточность фруктокиназы
74. Какие ферменты участвуют в превращении пирувата в ФЕПВК
– пируваткиназа
+ пируваткарбоксилаза
– фосфоглицераткиназа
+ фосфоенолпируваткарбоксикиназа
– пируватдегидрогеназа
75. Реакцию образованию глюкозо-6-фосфата из гликогена ускоряют ферменты
+ глюкокиназа
+ фосфоглюкомутаза
+ фосфорилаза
– фосфатаза
– глюкозофосфатизомераза
+ амило-1,6- гликозидаза
76. Сколько молекул АТФ потребуется для синтеза 1 молекулы глюкозы из малата?
– 2
+ 4
– 6
– 8
– 3
77. Каков энергетический эффект окисления ПВК до конечных продуктов обмена углекислого газа и воды?
– 38 молекул АТФ
+ 15 молекул АТФ
– 3 молекулы АТФ
– 10 молекул АТФ
– 2 молекулы АТФ
78. Какова судьба рибулозо-5-фосфата, образовавшегося в пентозном цикле?
+ синтез пролина
+ синтез нуклеиновых кислот
+ синтез ц3,5АМФ
+ синтез АТФ
– синтез карнитина
79. Почему гликоген печени является резервом глюкозы для всего организма?
– наличие глюкокиназы
+ наличие глюкозо-6-фосфатазы
– наличие фруктозо-1,6-бисфосфатазы
– наличие альдолазы
– наличие фосфоглюкомутазы
80. Активаторами синтеза гликогена печени являются
+ глюкокортикоиды
– глюкагон
+ инсулин
– тироксин и норадреналин
– адреналин
81. У обследуемого наблюдается увеличении печени, недостаточность роста, тяжелая гипогликемия, кетоз, гиперлипидемия, что является причиной возникновения указанных симптомов?
+ отсутствие глюкозо-6-фосфатазы
– отсутствие глюкокиназы
– отсутствие галактозо- 1-фосфатуридилтрансферазы
– отсутствие альдолазы
– отсутствие гликогенфосфорилазы
82. При участии каких ферментов происходит потребление АТФ в процессе глюконеогенеза из пирувата?
+ пируваткарбоксилаза
– фосфоенолпируваткарбоксикиназа
+ фосфоглицераткиназа
– фруктозо-1,6- бисфосфатаза
– глюкозо- 6-фосфатаза
83. Сколько молекул АТФ образуется при окислении лактата до ацетил-КоА
– 2
– 3
+ 5
+ 6
– 7
– 8
84. Что является причиной сахарного диабета
+ дефицит инсулина
– избыток инсулина
+ нарушение активации инсулина
+ высокая активность инсулиназы
+ нарушение синтеза рецепторов к инсулину в клетках-мишенях
85. Какие ферменты участвуют в превращении 3- фосфоглицериновой кислоты в 2- фосфоенолпировиноградную кислоту
– триозофосфа-тизомеразой
+ енолазой
– альдолазой
– пируваткиназой
+ фосфоглицератмутаза
86. Глюконеогенез ингибируется следующими лигандами
+ АМФ
– АТФ
+ АДФ
– ионы магния
– ГТФ
87. Образованием каких конечных продуктов заканчивается окислительное декарбоксилирование альфа-кетоглутарата
– ацетил-КоА
– лимонная кислота
+ сукцинил-КоА
+ углекислый газ
– фумарат
88. Через какие промежуточные метаболиты пентозный цикл связан с гликолизом
+ 3- фосфоглицериновой альдегид
– ксилулозо- 5-фосфат
+ фруктозо- 6-фосфат
– 6- фосфоглюконат
– рибоза 5-фосфат
89. Какие лиганды являются активаторами распада гликогена?
+ цАМФ
+ АДФ
– цитрат
– цГМФ
– ионы железа
90. Какие соединения являются активаторами пируват-карбоксилазы?
+ ацетил-КоА
– АМФ
+ АТФ
– цитрат
+ биотин
+ углекислый газ
91. При каком заболевании у больного наблюдаются следующие симптомы гипогликемия, дрожь, слабость, утомляемость, потливость, постоянное чувство голода, возможны нарушения мозговой деятельности?
– болезнь Вильсона
– болезнь Мак-Ардля
– сахарный диабет
+ аденома бета-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы
+ гиперинсулинизм
92. Какие ферменты принимают участие в превращении глюкозо-6-фосфата в УДФ-глюкозу?
– гексокиназа
+ фосфоглюкомутаза
– фосфоглицеромутаза
+ глюкозо- 1-фосфатуридилилтрансфераза
– ветвящий фермент
93. Что является причиной снижения липогенеза у больных сахарным диабетом?
+ низкая активность глюкозо- 6-фосфатдегидрогеназы
– нарушение синтеза гликогена
+ снижение активности гликолитических ферментов
+ низкая активность глюкокиназы
– повышение активности гликолитических ферментов
94. Сколько молекул АТФ образуется при полном окислении 1 молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты
– 12
– 15
+ 16
– 17
– 20
95. Перенос фосфатной группы от фосфоенолпирувата на АДФ катализируется ферментов и при этом образуется
– киназой фосфорилазы
– карбаматкиназой
+ пируват
+ пируваткиназой
+ АТФ
96. Активатором глюконеогенеза является
+ ацетил-КоА
– АДФ
+ АТФ
– АМФ
+ ацил-КоА
97. Окислительное декарбоксилирование альфа-кетоглутарата осуществляется при участии
+ тиамина
+ пантотеновой кислоты
– пиридоксина
+ липоевой кислоты
+ рибофлавина
+ ниацина
98. В каких органоидах клетки интенсивно протекает пентозный цикл?
– митохондрии
+ цитоплазма
– рибосомы
– ядро
– лизосомы
99. Какой из перечисленных ниже ферментов является аллостерическим в синтезе гликогена
+ гликогенсинтетаза
– фосфорилаза
– ветвящий фермент 4-глюкозо-1-фосфатуридилилтрансфераза
– амило-1,6-гликозидаза
100. Какой фермент гликолиза ингибируется глюкагоном?
– енолаза
+ пируваткиназа
– гексокиназа
– лактатдегидрогеназа
101. При каком заболевании у ребенка наблюдается повышенное содержание сахара в крови, увеличение содержания галактозы, отмечается наличие галактозы в моче?
– фруктоземия
+ галактоземия
– болезнь Гирке
– гиперинсулинизм
– сахарный диабет
102. Какие метаболиты накапливаются в крови и активность каких ферментов крови повышается при гипоксии (инфаркте миокарда) ?
– ацетоуксусная кислота
+ молочная кислота
+ ЛДГ 1,2
– ЛДГ 4,5
+ АСАТ
103. Сколько молекул ФАДН2 образуется при полном окислении молекулы ДОАФ?
+ 1
– 2
– 3
– 4
– 5
104. В состав каких ферментативных систем углеводного обмена входит витамин В2
– дигидролипоатацетилтрансфераза
+ дигидролипоилдегидрогеназа
+ альфа-кетоглютаратоксидаза
– сукцинил-КоА-тиокиназа
+ сукцинатдегидрогеназа
105. Какие ферменты осуществляют превращение фруктозо-6-фосфата в фосфотриозы
– гексокиназой
– енолазой
– фосфоглюкомутазой
+ альдолаза
– фосфорилазой
+ фосфофруктокиназа
106. Какое количество молекул глицерина потребуется для синтеза 2-х молекул глюкозы по пути глюконеогенеза
– 2
+ 4
– 6
– 8
– 3
107. С участием каких ферментных систем осуществляется превращение молочной кислоты в ЩУК
– альфа-кетоглутаратдегидрогеназы
– пируватдегидрогеназы
+ лактатдегидрогеназы
– пируватдегидрогеназы
+ пируваткарбоксилаза
108. В каких органоидах и тканях проявляют наибольшую активность ферменты пентозного цикла
+ надпочечники
+ печени
+ жировая ткань
– легкие
– мозг
109. Какой из ферментов является аллостерическим в распаде гликогена?
+ фосфорилаза
– фосфатаза
– амило-1,6- гликозидаза
– триозофосфатизомераза
– альдолаза
110. Какой из ферментов цикла Кребса ингибируется малоновой кислотой?
+ сукцинатдегидрогеназа
– изоцитратдегидрогеназы
– цисаконитаза
– цитратсинтетаза
– альфа-кетоглютаратдегидрогеназа
111. У ребенка отмечается повышение общего сахара крови, увеличение содержания галактозы в крови, появление ее в моче, что является причиной этих нарушений?

+ недостаточность галактозо- 1-фосфатуридилтрансферазы
+ недостаточность галактокиназы

– недостаточность глюкокиназы
112. Сколько молекул НАДН2 образуется при полном окислении 1 молекулы глюкозы до углекислого газа и воды?
– 5
+ 10
– 12
– 15
– 36
113. Дефект каких ферментов может привести к развитию агликогенозов
– гликогенфосфорилазы
+ гликогенсинтетазы
+ ветвящего фермента
+ фосфоглюкомутазы
– глюкозо-6-фосфатазы
114. Какие соединения могут быть предшествениками ЩУК, необходимой для стимуляции ЦТК и процесса глюконеогенеза
– ацетил-КоА
+ пируват
+ углекислый газ
+ аспартат
+ пиридоксальфосфат
– этиловый спирт
115. Для превращения диоксиацетонфосфата в 1,3- дифосфоглицериновую кислоту необходимо действие ферментов
– альдолазы
– гексокиназы
– глюкозофосфатизомеразы
+ триозофосфатизомеразы
– глицераткиназы
+ глицероальдегидфосфатдегидрогеназа
116. Какое количество молей НАДН2 потребуется для синтеза 1-ой молекулы глюкозы из малата?
– 8
– 6
– 4
– 2
+ 0
117. Какие субстраты ЦТК вступают в реакции гидратации?
+ изоцитрил-КоА
+ фумарат
+ аконитат
– оксалоацетат
– сукцинат
118. Сколько молекул воды необходимо для прямого окисления глюкозы?
– 3
– 2
+ 7
– 4
– 6
119. Какие конечные продукты образуются в процессе гликогенолиза?
+ пируват
– фруктозо- 6-фосфат
– глюкозо- 6-фосфат
+ лактат
+ глюкоза
120. От каких факторов зависит скорость окисления ацетил-КоА в ЦТК?
– лактат
+ малоновая кислота
+ щавелевоуксусная кислота
+ пируват
+ энергетический заряд клетки
+ аэробные условия
121. Какие биохимические исследования необходимо провести для дифференциальной
диагностики сахарного и несахарного диабета?
– определить СОЭ
+ определить удельный вес мочи
– определить белок в моче
– определить белковые фракции крови
+ определить сахар мочи и крови
+ определить рН мочи
122. Концентрация каких метаболитов углеводного обмена будет повышаться в крови при стрессах?
+ лактат
– гликоген
+ глюкоза
– глицерин
– аланин
123. Сколько молекул УТФ потребуется для активации 100 гликозильных остатков в процессе гликогенеза
– 50
+ 100
– 150
– 200
– 300
124. Какие ферменты принимают участие в превращении ДОАФ во фруктозо-6-фосфат
+ альдолаза
+ триозофосфатизомераза
– фосфофруктокиназа
+ фруктозо-1,6- дифосфатаза
– фосфоглюко-мутаза
125. В реакциях превращения пирувата до углекислого газа и этилового спирта участвуют следующие ферменты
+ пируватдекарбоксилаза
– лактатдегидрогеназа
+ этанолдегидрогеназа
+ алкогольдегидрогеназа
– фосфоглицераткиназа
126. Сколько молекул воды потребуется для синтеза 10 молекул глюкозы из пирувата?
+ 6
– 2
– 8
– 7
– 10
127. Какие субстраты ЦТК окисляются при участии ФАД-зависимых дегидрогеназ
+ альфа-кетоглутарат
– малат
– изоцитрат
+ сукцинат
– оксалосукцинат
128. Какие из перечисленных ниже металлов являются активаторами пентозного цикла
– кобальт
+ магний
+ марганец
– железо
– медь
129. Какие ферменты гликогенолиза требуют наличия неорганического фосфата
– пируваткиназа
+ гликогенфосфорилаза
– фосфоглюкомутаза
+ глицероальдегиддегидрогеназа
– фосфоглицераткиназа
130. Какие из ферментов гликолиза стимулируется АМФ?
– енолаза
+ пируваткиназа
+ фосфофрукто-киназа
– фруктозо-1,6- бисфосфатаза
131. Что является основной причиной ювенильной формы сахарного диабета
– гиперфункция коркового слоя надпочечников
+ абсолютная недостаточность инсулина
– относительная недостаточность инсулина
– гиперфункция мозгового слоя надпочечников
– недостаточность глюкагона
132. В какой активной форме витамин В1 учавствует в окислительном декарбоксилировании альфа-кетокислот
+ кокарбоксилаза
– тиамина хлорид
– тиаминмонофосфат
+ тиаминпирофосфат
– тиаминтрифосфат
133. Сколько молекул фосфоглицеринового альдегида образуется при окислении 3 молекул глюкозы в пентозном цикле?
+ 1
– 2
– 3
– 4
– 5
134. Дефицит каких ферментов приводит к нарушению обмена фруктозы
– гексокиназа
+ фруктокиназа
+ кетозо-1-фосфатальдолаза
– фосфофрукто-киназа
– триозофосфа-тизомераза
135. Пируват превращается в молочную кислоту при действии фермента
+ ЛДГ 4,5
– фосфорилазы
– этанолдегид-рогеназы
– ЛДГ 1,2
– глицероальде-гидфосфатдегидрогеназа
136. В каких органах и тканях активно работает фермент глюкозо-6-фосфатаза
+ печени
+ слизистых почечных канальцев
+ слизистой кишечника
– миокарде
– селезенке
137. Какие субстраты подвергаются декарбоксилированию в ЦТК
+ оксалосукцинат
– цисаконитат
– сукцинат
+ альфа-кетоглутарат
– оксалоацетат
138. Какова биологическая роль пентозного цикла?
+ катаболическая
+ энергетическая
– транспортная
+ анаболическая
+ защитная
139. Какие продукты образуются при действии на гликоген фосфорилазы и амило-1,6-
гликозидазы
– глюкозо-6-фосфат
+ глюкоза
– мальтоза
+ глюкозо- 1-фосфат
+ декстрины
– амилоза
140. Какой из ферментов активируется цитратом
– лактатдегидрогеназа
– фосфофруктокиназа
– глюкокиназа
– фосфорилаза
+ фруктозо-1,6-дифосфатаза
141. При диспансерном обследовании у пациента обнаружена гипергликемия (8 ммоль/л) ,
после приема 100 г глюкозы концентрация ее в крови повысилась до 16 ммоль/л и
удерживалась в течение 4 часов, при каком заболевании возможны указанные
изменения?
– цирроз печени
+ сахарный диабет
– нефрит
– гипофизарный диабет
– стероидный диабет
142. Какие ферменты принимают участие в превращении фруктозы в 3ФГА в мышечной
и жировой тканях и почках?
+ гексокиназа
– глюкокиназа
– фруктокиназа
+ фосфофруктокиназа
+ альдолаза
143. Сколько молекул кислорода используется при окислении 1 молекулы 3ФГА?
– 1
– 2
+ 3
– 5
– 6
– 8
144. Нижеследующих утверждений правильные
+ гликолиз в эритроцитах является основным поставщиком энергии, необходимой
для их функционирования
– окислительное фосфорилирование – основной путь синтеза АТФ в эритроцитах
+ повышение концентрации 2,3ФДГ и лактата в эритроцитах снижает сродство
гемоглобина A1 к кислороду
+ повышение концентрации 2,3ФДГ и лактата в эритроцитах повышает отдачу
гемоглобином кислорода
+ субстратное фосфорилирование – основной путь синтеза АТФ в эритроцитах
145. Какова энергетическая эффективность гликогенолиза в анаэробных условиях?
– 2 молекулы АТФ
+ 3 молекулы АТФ
– 15 молекул АТФ
– 4 молекулы АТФ
– 1 молекула АТФ
146. Какое количество молекул углекислого газа необходимо для активации синтеза глюкозы из пирувата?
+ 2
– 4
– 6
– 8
– 3
147. Какое соединение является конечным продуктом аэробного гликолиза?
+ пируват
– лактат
– фосфоенолпируват
– щавелевоуксусная кислота
+ НАДН2
148. Какие из перечисленных ниже соединений являются промежуточными метаболитами пентозного цикла?
+ глюкозо- 6-фосфат
– 1,3- дифосфоглицериновая кислота
+ 6- фосфоглюконат
+ ксилулозо- 5-фосфат
+ эритрозо- 4-фосфат
149. Какое количество АТФ необходимо для активации фосфорилазы B
– 2
– 6
+ 4
– 8
– 3
150. Какой метаболит регулирует перенос восстанавливающих эквивалентов из цитозоля через внутренние мембраны митохондрии и обратно
+ глицерол- 3-фосфат
+ малат
– глутамат
+ оксалоацетат
+ диоксиацетонфосфат
151. Что является причиной гипогликемии и недостатка гликогена в печени
– недостаточность глюкозо-6-фосфатазы
+ недостаточность ветвящего фермента
– недостаточность гликогенфосфорилазы
+ недостаточность фосфоглюкомутазы
+ недостаточность гликогенсинтетазы
152. Сколько молекул кислорода требуется для полного окисления 1 молекулы ацетил-КоА?
– 1
+ 2
– 1/2
– 3
– 5
153. Какие ферменты принимают участие в превращении фруктозы в 3фга в гепатоцитах
+ фруктокиназа
– глюкокиназа
– фосфофрукто-киназа
+ кетозо- 1-фосфатальдолаза
– альдолаза
– фруктозо-1,6- бисфосфатаза
154. Какие заболевания сопровождаются глюкозурией?
+ сахарный диабет
– аденома поджелудочной железы
+ болезнь Иценко-Кушинга
+ нефриты
+ гипофизарный диабет
– несахарный диабет
155. Какое количество АТФ может синтезироваться при окислении глюкозы до пирувата в аэробных условиях
– 2
– 4
+ 6
+ 8
– 10
156. В каких органоидах печени обнаружен фермент пируват-карбоксилаза
+ цитоплазме
+ митохондриях
– ядре
– рибосомах
– ядрышко
157. Какой метаболит ЦТК подвергается дегидрированию при участии оксидазы
зависимых дегидрогеназ?
– альфа-кетоглутарат
– цитрат
– фумарат
+ сукцинат
– малат
158. Какой из перечисленных ниже субстратов пентозного цикла может пойти на удовлетворение энергетических потребностей организма
– 6- фосфоглюконат
– рибулозо- 5-фосфат
– рибозо- 5-фосфат
+ 3- фосфоглицериновый альдегид
+ фруктозо- 6-фосфат
159. Где наиболее интенсивно идет биосинтез гликогена?
– мозг
+ печень
– поджелудочная железа
– миокард
+ скелетные мышцы
160. Недостаточность каких витаминов приводит к нарушению функционирования челночных механизмов
– В1
+ В2
– В3
+ В5
+ В6
– С
161. При каких патологических состояниях наблюдается повышение уровня ПВК в крови свыше 0,5 ммоль/л?
– сахарный диабет
+ полиневрит
– нефрозы
– галактоземия
+ Бери-бери
162. Какие ферменты принимают участие в превращении галактозы в глюкозу в печени
+ галактокиназа
+ галактозо- 1-фосфатуридилилтрансфераза
+ эпимераза
+ глюкозо- 6-фосфатаза
+ фосфоглюкомутаза
– фруктозо- 1-фосфатальдолаза
163. Сколько молекул АТФ образуется при полном окислении 3 молекул рибозо-5-фосфата
– 30
– 52
+ 93
+ 98
– 102
164. При каких заболеваниях наблюдаются следующие симптомы: тяжелая гипогликемия
натощак, тошнота, рвота, судороги, потеря сознания, умственная отсталость?
+ болезнь Гирке
+ болезнь Херса
+ агликогенозы
+ гиперинсулинизм
– гипертиреоз
165. Сколько молекул АТФ образуется при полном окислении 1 молекулы ДОАФ
– 5
– 6
+ 19
+ 20
– 36
– 38
166. Сколько молекул АТФ потребуется для синтеза глюкозы из глицерина?
– 1
+ 2
– 4
– 6
– 8
167. Какие ферменты и витамины участвуют в превращении лактата в ацетил-КоА
+ ЛДГ 1,2
– ЛДГ 4,5
+ пируватоксидаза
+ В2 и В5
+ В3 и В1
– В6 и липоевая кислота
168. Какие из перечисленных ниже лигандов повышают скорость прямого окисления глюкозы
– АМФ
– неорганический фосфат
+ АТФ
+ НАДФ
– цАМФ
169. С помощью каких ферментов происходит образование глюкозо-1-фосфат из глюкозы
+ глюкокиназа
+ фосфоглюкомутаза
– гликогенфосфорилаза
+ гексокиназа
– фосфоглицеромутаза
170. Какой фермент углеводного обмена в гепатоцитах стимулируется инсулином?
– енолаза
– гексокиназа
+ глюкокиназа
+ гликогенсинтетаза
– фосфорилаза
171. При каких патологических состояниях наблюдается повышение активности
альфа-амилазы в крови и моче?
+ острый панкреатит
– вирусный гепатит
+ пиелонефрит
– инфаркт миокарда
– болезнь Вильсона
172. Для какого заболевания характерна следующая клиническая картина: ограниченная
способность выполнять интенсивные упражнения из-за мышечных судорог?
– болезнь Херса
– болезнь Гирке
+ болезнь Тэрье
+ болезнь Мак-Ардля
– болезнь Андерсена

Необходимо учитывать:

• Реакции, идущие с затратой или образованием АТФ и ГТФ;
• Реакции, продуцирующие НАДН и ФАДН 2 и использующие их;
• Так как глюкоза образует две триозы, то все соединения, образующиеся ниже ГАФ-дегидрогеназной реакции, образуются в двойном (относительно глюкозы) количестве.

Расчет АТФ при анаэробном окислении

Участки гликолиза, связанные с образованием и затратой энергии

На подготовительном этапе на активацию глюкозы затрачивается 2 молекулы АТФ, фосфат каждой из которых оказывается на триозе - глицеральдегидфосфате и диоксиацетонфосфате.

В следующий второй этап входят две молекулы глицеральдегидфосфата, каждая из которых окисляется до пирувата с образованием 2-х молекул АТФ в седьмой и десятой реакциях - реакциях субстратного фосфорилирования. Таким образом, суммируя, получаем, что на пути от глюкозы до пирувата в чистом виде образуется 2 молекулы АТФ.

Однако надо иметь в виду и пятую, глицеральдегидфосфат-дегидрогеназную, реакцию, из которой выходит НАДН. Если условия анаэробные, то он используется в лактатдегидрогеназной реакции, где окисляется для образования лактата и в получении АТФ не участвует.

Расчет энергетического эффекта анаэробного окисления глюкозы

Аэробное окисление

Участки окисления глюкозы, связанные с образованием энергии

Если в клетке имеется кислород, то НАДН из гликолиза направляется в митохондрию (челночные системы), на процессы окислительного фосфорилирования, и там его окисление приносит дивиденды в виде трех молекул АТФ.

Образовавшийся в гликолизе пируват в аэробных условиях превращается в ПВК-дегидрогеназном комплексе в ацетил-S-КоА, при этом образуется 1 молекула НАДН.

Ацетил-S-КоА вовлекается в ЦТК и, окисляясь, дает 3 молекулы НАДН, 1 молекулу ФАДН 2 , 1 молекулу ГТФ. Молекулы НАДН и ФАДН 2 движутся в дыхательную цепь , где при их окислении в сумме образуется 11 молекул АТФ. В целом при сгорании одной ацетогруппы в ЦТК образуется 12 молекул АТФ.

Суммируя результаты окисления «гликолитического» и «пируватдегидрогеназного» НАДН, «гликолитический» АТФ, энергетический выход ЦТК и умножая все на 2, получаем 38 молекул АТФ.

В данной статье рассмотрим, как происходит окисление глюкозы. Углеводы представляют собой соединения полигидроксикарбонильного типа, а также их производные. Характерные признаки - наличие альдегидных или кетонной групп и не меньше двух групп гидроксильных.

По своей структуре углеводы подразделяются на моносахариды, полисахариды, олигосахариды.

Моносахариды

Моносахариды являются наиболее простыми углеводами, которые не могут быть подвергнуты гидролизу. В зависимости от того, какая группа присутствует в составе - альдегидная или кетонная, выделяют альдозы (к ним относятся галактоза, глюкоза, рибоза) и кетозы (рибулоза, фруктоза).

Олигосахариды

Олигосахариды представляют собой углеводы, которые имеют в своем составе от двух до десяти остатков моносахаридного происхождения, соединенных посредством гликозидных связей. В зависимости от количества остатков моносахаридов различают дисахариды, трисахариды и так далее. Что при окислении глюкозы образуется? Об этом будет рассказано позднее.

Полисахариды

Полисахариды представляют собой углеводы, которые содержат более чем десять моносахаридных остатков, соединенных между собой гликозидными связями. Если в составе полисахарида содержатся одинаковые моносахаридные остатки, то он называется гомополисахаридом (к примеру, крахмал). Если же такие остатки разные - то гетерополисахаридом (к примеру, гепарин).

Какое значение имеет окисление глюкозы?

Функции углеводов в организме человека

Углеводы выполняют следующие основные функции:

1. Энергетическая. Самая главная функция углеводов, так как они служат основным источником энергии в организме. В результате их окисления удовлетворяется более половины энергетической потребности человека. В результате окисления одного грамма углеводов высвобождается 16,9 кДж.
2. Резервная. Гликоген и крахмал являются формой накопления питательных веществ.
3. Структурная. Целлюлоза и некоторые другие полисахаридные соединения образуют в растениях прочный остов. Также они, в комплексе с липидами и белками, являются составляющей всех клеточных биомембран.
4. Защитная. Для кислых гетерополисахаридов отведена роль биологического смазочного материала. Они выстилают поверхности суставов, которые соприкасаются и трутся друг об друга, слизистые носа, пищеварительных путей.
5. Антигоагулянтная. Такой углевод, как гепарин, имеет важное биологическое свойство, а именно - препятствует свертыванию крови.
6. Углеводы представляют собой источник углерода, необходимый для синтеза белков, липидов и нуклеиновых кислот.

В процессе подсчета гликолитической реакции необходимо учитывать, что каждая ступень второй стадии повторяется два раза. Из этого можно сделать вывод о том, что на первой стадии тратится две АТФ-молекулы, а при протекании второй стадии образуется 4 АТФ-молекулы путем фосфорилирования субстратного типа. Это значит, что в результате окисления каждой молекулы глюкозы клетка накапливает две АТФ-молекулы.

Мы рассмотрели окисление глюкозы кислородом.

Анаэробный путь глюкозного окисления

Аэробным окислением называют процесс окисления, при котором происходит выделение энергии и который протекает в присутствии кислорода, выступающего конечным акцептором водорода в цепи дыхания. Донором выступает восстановленная форма коферментов (ФАДН2, НАДН, НАДФН), которые образуются при промежуточной реакции субстратного окисления.

Процесс окисления глюкозы аэробного дихотомического типа представляет собой основной путь катаболизма глюкозы в человеческом организме. Такой тип гликолиза может осуществляться во всех тканях и органах человеческого организма. Результатом этой реакции является расщепление молекулы глюкозы до воды и углекислого газа. Выделенная энергия при этом будет аккумулирована в АТФ. Этот процесс можно условно разделить на три этапа:

1. Процесс превращения молекулы глюкозы в пару молекул пировиноградной кислоты. Реакция происходит в клеточной цитоплазме и представляет собой специфический путь глюкозного распада.
2. Процесс образования ацетил-КоА в результате окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Данная реакция протекает в клеточных митохондриях.
3. Процесс окисления ацетил-КоА в цикле Кребса. Реакция протекает в клеточных митохондриях.

На каждой стадии данного процесса образуются восстановленные формы коферментов, окисляющихся посредством ферментных комплексов дыхательной цепи. В результате образуется АТФ при окислении глюкозы.

Образование коферментов

Коферменты, которые образуются на втором и третьем этапе аэробного гликолиза, будут окисляться непосредственно в митохондриях клеток. Параллельно с этим НАДН, которой образовался в клеточной цитоплазме при протекании реакции первого этапа аэробного гликолиза, не имеет способности к проникновению сквозь мембраны митохондрий. Водород переносится с цитоплазматического НАДН в клеточные митохондрии посредством челночных циклов. Среди таких циклов можно выделить основной - малат-аспартатный.

Затем при помощи цитоплазматического НАДН происходит восстановление оксалоацетата в малат, который, в свою очередь, проникает в клеточную митохондрию и затем окисляется с восстановлением митохондриальной НАД. Оксалоацетат возвращается в цитоплазму клетки в виде аспартата.

Видоизмененные формы гликолиза

Протекание гликолиза дополнительно может сопровождаться выделением 1,3 и 2,3-бифосфоглицератов. При этом 2,3-бифосфоглицерат под воздействием биологических катализаторов может возвращаться в процесс гликолиза, а затем изменять свою форму на 3-фосфоглицерат. Данные ферменты играют разнообразные роли. К примеру, 2,3-бифосфоглицерат, находящийся в гемоглобине, способствует переходу кислорода в ткани, способствуя при этом диссоциации и понижению сродства кислорода и эритроцитов.

Заключение

Многие бактерии могут изменять формы протекания гликолиза на его различных этапах. При этом возможно сокращение их общего количества или видоизменение этих этапов в результате воздействия различных ферментных соединений. Некоторые из анаэробов имеют способность к другим способам разложения углеводов. Большая часть термофилов имеет всего два гликолизных фермента, в частности енолазу и пируваткиназу.

Мы рассмотрели, как протекает окисление глюкозы в организме.