Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Декабря 2012 в 10:26, шпаргалка
Работа содержит ответы на вопросы для экзамена (зачета) по "Биохимии"
Новосинтезированный белок не просто скапливается в полостях эндоплазматического ретикулума, а перемещается по каналам и цистернам в другие участки клетки. В шероховатом эндоплазматическом ретикулуме может происходить модификация белков, их связывание с сахарами (гликозилирование), образование секреторных гранул, состоящих из конденсированных белков.
На цитоплазматической
стороне мембран
Гладкий эндоплазматический ретикулум вторичен по отношения к шероховатому, происходит из последнего за счет потери рибосом. Его деятельность связана с метаболизмом липидов и некоторых внутриклеточных полисахаридов.
Некоторые примеры работы гладкого эндоплазматического ретикулума: в клетках кишечного эпителия внутри гладкого эндоплазматического ретикулума идет накопление поступивших в клетку моноглицеридов и ресинтез липидов и липопротеидов, которые с помощью вакуолей комплекса Гольджи выводятся из клетки и попадают в лимфатические сосуды; в клетках печени зоны гладкого эндоплазматического ретикулума локализуются в местах отложения гликогена, а также часто содержат капли липидов в комплексе с белками. С гладким эндоплазматическим ретикулумом связана и микросомальная активность печени против токсинов; в поперечнополосатых мышцах гладкий эндоплазматический ретикулум называется саркоплазматическим и окружает каждую миофибриллу. Здесь он выполняет функцию депонирования ионов кальция. Белки кальциевого насоса являются интегральными белками мембран саркоплазматического ретикулума.
Комплекс Гольджи – скопление мембранных структур, ассоциированных с эндоплазматическим ретикулумом. Отдельной единицей комплекса Гольджи является диктиосома.
Диктиосома представляет собой стопку однослойных мембранных мешочков и цистерн, в ней различают проксимальную часть, которая обращена к цитоплазме и ядру, дистальную часть, обращенную к поверхности клетки, вакуоли, отшнуровывающиеся от ампуллярных расширений на краях плоских мембранных цистерн.
К проксимальной части диктиосомы примыкает сетевидная или губкообразная система мембранных полостей эндоплазматического ретикулума. Отдельные диктиосомы могут быть связаны друг с другом системой вакуолей и цистерн, примыкающих к проксимальному концу.
Функции аппарата Гольджи: участвует в накоплении продуктов, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме, в их химических перестройках и созревании; в цистернах аппарата Гольджи происходит синтез полисахаридов, их взаимосвязь с белками, проводящая к образованию сложных гибридных молекул; с помощью элементов аппарата Гольджи происходит процесс выведения готовых секретов за пределы клетки; аппарат Гольджи является источником клеточных лизосом.
2. Расщепление пуриновых нуклеотидов идет во всех клетках. С наибольшей интенсивностью образование мочевой кислоты идет в печени, тонком кишечнике и почках. Подвергаются дефосфорилированию с образованием аденозина или гуанозина. Аденозин при аденозиндезаминазе > инозин > путем фосфоролиза в гипоксантин при ксантиноксидазе > ксантин > мочевая кислота > СО2 и NH3.
ГМФ > свободный гуанин при гуаназе > ксантин > мочевая кислота.
Расщепление пиримидиновых нуклеотидов начинается с отщепления рибозофосфатного остатка, а образовавшееся свободное азотистое основание расщепляется без образования специфических конечных продуктов.
Урацил > СО2, вода и b-аланин. Тимин > b-аминоизобутират при дезаминировании > пропионат > сукцинил-CoA.
3. Биотин (витамин Н). Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в спирте и в воде. Встречается в виде α- и β-форм. Находится в продуктах растительного и животного происхождения. В животных продуктах связан с белками, а в растительных находится в свободной форме. Частично синтезируется микрофлорой. Коферментной формой является N5-карбоксибиотин, биоцин (донор карбоксильных групп и перенос карбоксильных групп). Входит в состав ферментов карбоксилаз. У взрослых авитаминоз не проявляется.
5.1 Лизосомы однослойные мембранные внутриклеточные органеллы с набором ферментов, в основном кислых гидролаз. Четыре типа: первичные – мелкие мембранные пузырьки, заполненные бесструктурным веществом, содержащим кислую фосфатазу, фермент синтезируется в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме, переходит в комплекс Гольджи, затем в лизосомы; вторичные – возникают при слиянии первичных лизосом с фагосомами, выглядят как пузырьки, заполненные плотным веществом, содержащим в свою очередь вакуоли, скопления мембран и плотных однородных частиц, представляют собой внутриклеточные пищеварительные вакуоли; остаточные тельца – старые лизосомы, накопившие непереваренные предметы, пигменты, для них характерно уплотнение содержимого, наличие слоистых структур, уменьшение количества и активности гидролаз; аутолизосомы – содержат в своем составе фрагменты или целые цитоплазматические структуры, которые нуждаются в разборке и уничтожении.
Лизосомы изолируют гидролазы от цитоплазмы. В них поддерживается определенная рН, не соответсвующая оптимуму действия ферментов. Около 20% ферментов лизосом встроено в мембрану и временно инактивировано в ней за счет связи с липидами. Остальная часть инактивируется в матриксе углеводными компонентами. В лизосомах выявлено около 60 гидролаз. Имеют хорошо развитый рецепторный аппарат, рецепторами скорее всего служат изоферменты наружной поверхности мембраны. В перемещении лизосом в клетке участвуют микротрубочки. После слияния лизосом с фагосомой происходит активация гидролаз. И они переваривают содержимое фаголизосомы. Продукты гидролиза поступают в гиалоплазму, а фаголизосома превращается во вторичную лизосому, которая может снова вступить в контакт с другой фагосомой и обеспечить гидролиз еще нескольких поглощенных фагосомами частиц. При накоплении внутри вторичных лизосом, проделавших несколько циклов, большого количества перереваренных остатков формируются так называемые остаточные тельца, которые либо сохраняются в клетке, либо выводятся из нее путем экзоцитоза.
Помимо пищеварительной и защитной функции лизосомы, осуществляющие гетерофагии, осуществляют более универсальную функцию – аутофагию. Это внутриклеточное переваривание отдельных органоидов и участков цитоплазмы клеток, а также молекул и надмолекулярных комплексов, утративших свое значение в результате старения или использующихся как материал для поддержания жизнедеятельности клеток в неблагоприятных экстремальных условиях.
Пероксисомы небольшие вакуоли, одетые одинарной мембраной, состоят из гранулярного матрикса, в центре которого располагается сердцевина. В зоне сердцевины видны кристаллоподобные структуры упакованных фибрилл.
Пероксисомы обнаруживаются у человека в печени и почках и содержат ферменты, связанные с метаболизмом перекиси водорода – оксидазы, уратоксидаза, оксидазы α-аминокислот, каталаза.
У некоторых растений пероксисомы играют важную роль при превращении жиров в углеводы. Они называются глиоксисомы и содержат ферменты глиоксилатного цикла.
Вакуоли в чистом виде характерны для растений. Представляют собой однослойные мембраны, служащие для поддержания тургорного давления, запасания различных веществ, а также выполняющие лизосомные функции. По происхождению вакуоли являются везикулами аппарата Гольджи, в молодой клетке их много и они мелкие, чем клетка старше, тем вакуолей меньше, но сами они крупнее. В зрелой растительной клетке все вакуоли сливаются в одну большую вакуоль, занимающую весь клеточный объем и оттесняющую все остальные органеллы к клеточной стенке.
В животной клетке аналогами вакуолей являются лизосомы, пероксисомы и некоторые другие микротельца.
2. Аммиак токсичное вещество образуется в результате катаболизма аминокислот. В организме более 90% выводится с мочевиной. Транспорт аммиака из других органов в печень осуществляется в виде глутамина (образуется из глутамата глутаминсинтетазой, а расщепляется глутаминазой). Глутамин нетоксичная форма хранения и транспорта аммиака. После регенерации глутамат возвращается в ткани, а аммиак вовлекается в процесс образования мочевины или аммонийных солей. Глутамин - донор азота в анаболических реакциях, генетически детерминированная кислота, входящая в состав белков; в небольшом количестве выводится из организма с мочой. Также обезвреживание азота в реакции синтеза аспаргина (аммиакзависимая аспаргинсинтетаза). Функции аспаргина сходны с функциями глутамина.
Орнитиновый цикл. NH3 + CO2 /карбомилфосфатсинтетаза/ → карбомилфосфат + орнитин /орнитилкарбомилтрансфераза/ → цитрулин + аспартат /аргининсукцинатсинтетза/ → аргининсукцинат /аргининсукцинатлиаза/ → фумарат + аргинин. Аргинин /аргиназа/ → орнитин + мочевина.
3. Пантотеновая кислота (витамин В3). Оптически активна, биологической активностью обладает только D-изомер. Желтая масленистая жидкость, хорошо растворимая в воде. Синтезируется микробными и растительными клетками. Содержится в печени, яичном желтке, дрожжах и картофеле. Активная форма пантотеновой кислоты CoA, который переносит кислотные радикалы на различные субстраты, участвует в липидном и углеводном обмене. Дефицит является причиной развития периферического неврита.
6.1 Митохондрии – двухмембранные органоиды эукариот. Отделены от гиалоплазмы двумя мембранами – внешней и внутренней, поэтому у них различают две полости: одну между внешней и внутренней мембранами (межмембранное пространство) и другую, основную, ограниченную внутренней мембраной (матрикс); внутренняя мембрана образует складки, мешки, гребни, глубокие впячивания, направленные внутрь матрикса, на них локализуются активные метаболические центры этих органелл – полиферментные комплексы; в матриксе располагаются элементы авторепродукции (ДНК и рибосомы) и локализованы ферменты некоторых метаболических процессов; главной функцией пластид и митохондрий является синтез АТФ, в хлоропластах также происходит синтез углеводов.
Встречаются во всех клетках растений и животных. По последним представлениям митохондрий в клетке намного меньше, чем предполагалось ранее, возможно всего одна, но сильно разветвленная. Они являются очень динамичными структурами – могут расти в длину, сжиматься, ветвиться, делиться – и все за период меньше одной минуты. Обычно митохондрии скапливаются там, где возникает потребность в энергии, так как основная функция митохондрий – снабжать клетку АТФ.
В матриксе митохондрий локализованы различные ферменты (цикла лимонной кислоты и т.д.).
Митохондриальные ДНК – это небольшие циклические молекулы, не связанные с белком. Она обычно прикрепляется к внутренней мембране митохондрий.
2. Отщепление от аминокислоты аминогруппы, которая превращается в аммиак. Помио него продуктами являются жирные кислоты, окси- и кетокислоты и др. 4 вида: восстановительное (NH2+2H>H+NH3), гидролитическое (NH2+2H2O>OH+NH3), внутримолекулярное (NH2>=+NH3) и окислительное (NH2+O2>O+NH3), характерен для животных. Этот процесс катализируется либо флавинзависимой оксидазой либо НАД+-зависимой дегидрогеназой. В 2 стадии: дегидрирование аминокислоты, ФМН, ФАД или НАД+ становятся акцепторами водорода, а аминокислота превращается в иминокислоту; гидролитический распад аминокислоты на аммиак и кетокислоту.
Отщепление карбоксильной группы аминокислот в виде СО2 катализируется декарбоксилазами аминокислот. Продукты реакции – амины, обладающие сильным фармокологическим действием – биогенные амины. Это необратимые реакции. Кофермент – пиридоксальфосфат. Механизм реакции связан с образованием шиффова основания между пиридоксальфосфатом и аминокислотой, при котором происходит лабилизация связей. Триптофан→триптамин, 5-окситриптофан→серотонин. Триптамин и серотонин – сосудосужающие амины. Серотроин участвует в регуляции дыхания, температуры тела, артериального давления и почечной фильтрации. 3,4-диоксифенилаланин→дофамин. Дофамин является предшественником синтеза адреналина. Гистидин→гистамин. Гистамин дает аллергическую реакцию в ответ на действие аллергенов, большое его количесво при патологических состояниях: стрессах, травмах, ушибах. Появляется на месте очага воспаления оказывая сосудорасширяющее действие увеличивая приток лейкоцитов. Накопление биогенных аминов отрицательно сказывается на физиологическом статусе. Их детоксикация производится окислительным дезаминированием.
3. Пиридоксин (пиридоксамин, пиридоксаль. витамин В6). Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Все три формы хорошо превращаются друг в друга, но наибольшую значимость имеет фосфоилированая форма пиридоксаля. Принимает участие в составе других ферментов в метаболизме аминокислот. Фосфоприридоксаль – кофермент многих ферментов аминокислотного обмена, входит в состав аминотрансфераз. Признаком авитаминоза являются кожные заболевания, нарушения центральной нервной системы и кроветворения.