Биохимический уроборос
«Многие процессы в нашем организме подобны древним уроборосам - там, где казалось бы процесс завершается, на самом деле стартует его перезапуск».
Перед вами изображена схема, изображающая несколько жизненно важных процессов и циклов в организме животных, в том числе и человека. Исходя из указанных на схеме локализаций (мышцы, кровь, печень), а также руководствуясь вашими знаниями по биохимии и физиологии, попробуйте дать ответы на следующие вопросы: азовите молекулы, обозначенные на схеме как «А» и «X».
Назовите названия процессов, отмеченные на схеме как «процесс 1» и «процесс 2».
Какие ферменты обозначены на схеме как «Фермент 1» и «Фермент 2»?
Напишите в каком органе синтезируется «белок 1». Какое заболевание развивается при недостатке этого белка?
Приведите не менее двух биологически активных соединений, помимо белка 1, которые образуются в органе из п. 4.
Исходя из схемы объясните почему печень можно назвать «альтруистом», а мышцы – «эгоистами».
Известно, что фермент 2, особенно для печени, имеет определенное диагностическое значение. Давайте попробуем подумать, о чем может свидетельствовать нахождение этого фермента в крови (на схеме отмечено красной стрелкой)? Приведите пример заболевания, при котором уровень фермента 2 может быть повышен.
Орнитиновый цикл – многостадийный процесс, в котором участвует несколько ферментов. Ориентируясь на схему напишите, к чему приведут мутации в генах ферментов, осуществляющих этот процесс.
Известно, что у некоторых возрастных групп людей орнитиновый цикл может проходить не столь интенсивно, как у остальных групп населения. Укажите, о каких именно группах идет речь и каким образом это можно обосновать?
Синтез мочевины у ранних позвоночных было важной предварительной адаптацией к вторжению в наземную среду. Животные из этого класса накапливают мочевину (до 3% от массы тела) в больших концентрациях в крови и тканях. Что это за класс? Объясните с чем это может быть связано?
1 – пировиноградная кислота, Х – глюкоза (2 балла за полный ответ) – глюконеогенез, 2 – гликолиз (2 балла за полный ответ)
Фермент 1 – Лактатдегидрогеназа (ЛДГ), Фермент 2 – (2 балла за полный ответ) поджелудочной железе. Сахарный диабет (2 балла за полный ответ)
Глюкагон, трипсин, химотрипсин, липаза, амилаза, соматостатин (2 балла за любые 2 из списка)
Такие эпитеты связаны с тем, что гликоген, как видно из схемы, в мышцах расходуется исключительно на их собственные нужды, а в печеночный гликоген идет на нужды всего организма; (2 балла за полный ответ, 1 балл за указание разницы функций в зависимости от локализации без указания названия, 1 балл за указание названия без указания разницы функций)
Нахождение фермента АЛТ в крови будет говорить о разрушении клеток печени, возникшем из-за заболевания, например гепатита; цирроза, рака печени (2 балла за полный ответ, 1 балл за корректный ответ без указания болезни или за указание болезни без указания ее патогенеза)
Мутации в генах ферментов орнитинового цикла часто приводят к накоплению аммиака, являющегося токсичным соединением И/ИЛИ к накоплению промежуточных соединений из этого процесса. (2 балла за полный ответ)
Синтез мочевины/интенсивность орнитинового цикла может быть снижена у маленьких детей и младенцев. В настоящий момент это объясняется общей незрелостью печени и активным синтезом белков и нуклеиновых кислот при анаболитических процессах у них; (2 балла за полный ответ)
Класс хрящевые рыбы. Являясь морскими животными, у данного класса появляется необходимость поддерживать осмотическое давление в тканях и крови на уровне осмотического давления морской воды. Это обеспечивается высоким содержанием мочевины. (2 балла за полный ответ)