цах.

Вопросы и задачи

1. а) Каково будет отношение [В]/[А] при равновесии реакции А—»-В, если изменение свободной энергии AG' (рН 7) для этой реакции при 25 °С составляет 25 кДж/моль?

б) Предположим, что реакция А—ИЗ сопряжена с расщеплением АТР и протекает по схеме

А >A4Z) >ВЧР)

т

АТР ADP Р|

Предположим дальше, что потенциал переноса группы (—AG') для фосфатной группы А-© при 25 °С (рН 7) равен 12 кДж/моль и что

равновесная константа превращения А—© в С в—© не отличается от константы равновесия превращения А в В. Определите, чему равны концентрации А, В А-© И В —(Р) при равновесии, если величина R0 (степень фосфорилирования) равна 104 М^1.

2. Крысе дают с пищей пальмитиновую кислоту, меченную изотопом

14С по карбоксильной группе. При этом повышения гликогена в печени не происходит, однако в глюкозных единицах глюкогена появляется 14С.

а) Изобразите последовательность реакций (используя соответствующие уравнения), в результате которых углеродные атомы глюкозы становятся мечеными.

б) Объясните, почему не синтезируется новое количество гликогена

из жирной кислоты.

3. а) Напишите уравнения реакций, в результате которых большая

часть трипальмитина, вводимого с пищей в организм взрослого человека, будет откладываться в жировых тканях в виде трипальмитина.

б) Каково минимальное количество АТР (макроэргические связи), требующееся обычно для того, чтобы отложить 1 моль поступающего с пищей трипальмитина в жировых тканях? Считайте при этом только тот АТР, который участвует в трипальметиновом метаболизме, и учтите наличие источника глицерина в жировой ткани.

4. Опишите биохимическое действие, оказываемое

а) инсулином, б) глюкагоном и в) адреналином при их введении в организм нормального животного.

5. Рассмотрите возможные пути биосинтеза метаболита грибов — агарициновой кислоты:

СН3—(СН2)1Б—СН—СООН

НО—С—СООН СНа—СООН

6. Кетон пальмитон СН3 (СН2) м*СО (СН2) нСН3 синтезируется мико&ак-териями. Было обнаружено, что, если ввести в организм с пищей 1*

иС-пальмитиновую кислоту, меченым в этом кетоне оказывается атом углерода, обозначенный звездочкой. Рассмотрите возможный путь биосинтеза пальмитона. 7. Ретикулоциты (незрелые эритроциты) содержат митохондрии, способные как к аэробному, так и к анаэробному окислению глюкозы. В опыте, в котором эти клетки инкубировались в оксигенированном растворе Кребса — Рингера с 10 мМ глюкозы, добавление антими-цина А приводило через 15 мин к изменениям концентрации метаболитов, указанным в таблице1*.

Концентрация, мкмоль/л

Метаболит Обозначение клеток

перед добавлением аитимицнна после добавления антимицина

Глюкозо-6-фосфат G6P 460 124

Фруктозо-6-фосфат F6P 150 30

Фруктозо-1,6-дифосфат FDP 8 33

Триозофосфаты TP 18 59

3-фосфоглицерат 3PGA 45 106

2-фосфоглицерат 2PGA 26 19

Фосфоенолпируват PEP 46 34

Пируват Руг 126 315

Лактат Lac 1125 8750

АТР 2500 1720

ADP 280 855

AMP 36 206

Объясните наблюдаемые изменения в концентрации АТР, ADP и AMP (см. таблицу). Выразите концентрацию каждого из компонентов после добавления антимицина в процентах от его концентрации до добавления. Нанесите на ось абсцисс содержание каждого из соединений после добавления антимицина, расположив их в последовательности, соответствующей гликолизу:

1 I I I I G6P F6P FDP TP и т. д.

а вдоль оси ординат изменения в процентах и соедините полученные точки. Полученная кривая известна под названием диаграммы пересечения (кривая пересекает линию, соответствующую 100% в одной или в нескольких точках). 8, Было высказано предположение, согласно которому субстратный цикл, включающий фосфофруктокиназу и фруктозодифосфатазу, используется шмелями для нагревания их летательных мышц до 30 °С перед началом полета. Кларк и др. [56] показали, что максимальные скорости каталитической активности для обоих ферментов составляют приблизительно 44 мкмоль/мин/г) ненагретой ткани. У летящих пчел гликолиз идет со скоростью, равной приблизительно 20 мкмоль/(мин/г) ткани, без субстратного цикла. У пчел, находящихся в состоянии покоя при 27 °С, функционирования субстратных циклов не было обнаружено, однако при 5°С субстратный цикл происходит со скоростью 10,4 мкмоль/(мин/г), тогда как гликолиз замедляется до 5,8 мкмоль/(мин/г). Если функционирование субстратного цикла дает тепло для нагревания насекомого, то оцените, сколько времени необходимо для того, чтобы его температура достигла

*> Из работы Ghosh А. К., Sloviter Н. А., ЛВС, 248, 3035—3040 (1973).

30 °С, если максимальная скорость субстратного цикла в холодной пчеле (5°С) может составлять 40 мкмоль/(мин/г) и если пчела не обменивается теплом с окружающей средой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Switzer R. L. In: The Enzymes, 3rd ed. (Boyer P. D., ed.), Vol. 10, pp. 607—629, Academic Press, New York, 1974.

2. Soil D., Schimmel P. R. In: The Enzymes, 3rd ed. (Boyer P. D., ed.), Vol. 10, pp. 489—538, Academic Press, New York, 1974.

3. Mudd S. H. In: The Enzymes, 3rd ed. (Bo