Нейрогуморальная регуляция осмотического давления. Буферные растворы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа по биохимии № 1

Задание № 1 (3)

Как осуществляется регуляция осмотического давления в организме? Вычислите осмотическое давление раствора сахарозы, если температура замерзания его равняется .

Нейрогуморальная регуляция осмотического давления - жесткая константа давления организма (7,7-8,1 атм.) - обеспечивается за счет содержания в плазме крови различных веществ:

1. неорганических веществ (NaCl) ? низкая молекулярная масса и высокая молекулярная концентрация, неорганические вещества способны удерживать воду в сосудистом русле (99,5 % всего осмотического давления обеспечивают неорганические вещества);

2. безазотистые органические вещества (глюкоза);

3. белки (небольшое участие). Они обеспечивают онкотическое давление (онкотическое давление, это осмотическое давление создаваемое белками). У белков большая молекулярная масса и низкая молекулярная концентрация и лишь мелкодисперсные белки удерживают воду.

При отклонении от нормы осмотического давления в организме включаются нервные и гуморальные факторы, которые называются осморефлексами. Возникают осморефлексы при возбуждении осмо - и волюморецепторов.

Осморецепторы чувствительны к изменению осмотического давления; эти рецепторы в сосудистой стенке, в некоторых тканях в гипоталамусе (фронтальный отдел). Волюморецепторы - реагируют на изменение объема циркулирующей крови - это разновидность механорцепторов - в крупных артериях, венах, тканях, в ЦНС.

При их возбуждении возникает 2 вида осморефлексов:

1. гидроуретический рефлекс - задержка воды;

2. натрийуретический рефлекс - задержка Na⁺.

Гидроуретический рефлекс - при потере организмом воды повышается осмотическое давление крови, возбуждаются осморецепторы. Импульсы идут в ядра гипоталамуса (или рефлекторно или непосредственно - в ядра фронтального отдела), повышается активность супраоптических ядер гипоталамуса. В результате выделяется гормон вазопрессин, стимулирующий обратное всасывание воды в почечных канальцах; вода задерживается в организме и осмотическое давление снижается.

Натрийуретический рефлекс ? при потере минеральных веществ или при повышении содержания воды. Возбуждаются волюморецепторы, импульсы поступают к ядрам промежуточного и среднего мозга. Стимулируется выделение эпифизом гормона гломерулотропина, что приводит к увеличению гормона альдостерона корой надпочечников, что приводит к увеличению обратного всасывания Na⁺ в почечных канальцах.

Еще один путь секреции альдостерона: при уменьшении объема крови стимулируется выделение почкам и гормона ренина, который активирует ангиотензиноген, превращая его сначала в ангиотензин I, а затем в ангиотензин II. Ангиотензин II стимулирует выделение альдостерона. Альдостерон задерживает Na⁺ и увеличивает осмотическое давление.

В осуществлении осморегуляции участвует ощущение жажды.

Понижение температуры кристаллизации раствора,

.

Здесь ? криоскопическая постоянная растворителя; т ? моляльная концентрация растворенного вещества, которая приблизительно равна молярной концентрации.

Для воды . Тогда

Осмотическое давление, , кПа

Здесь ? молярная концентрация; ? газовая постоянная ; ? температура, .

.

Задание № 2 (7)

Что называется ионным произведением воды? Вычислите и раствора соляной кислоты.

Ионное произведение воды - это произведение концентраций ионов и , обозначают .

Ионное произведение воды:

где и ? концентрации свободных водородных и гидроксильных ионов, моль/л.

В кислых средах >, в щелочных средах <, в нейтральных растворах: . Из соотношения выше вытекает, что

 .

Водородный показатель () представляет собой отрицательный логарифм концентрации ионов , а гидроксильный ? :

; .

Для указанного раствора соляной кислоты имеем:

;

;

Задание № 3 (8)

Вычислите и 0,0001 М раствора соляной кислоты. Дайте определение и .

Для указанного раствора соляной кислоты имеем:

;

;

Водородный показатель () представляет собой отрицательный логарифм концентрации ионов ; ? молярная концентрация ионов водорода выраженная числом молей ионов водорода растворенных в раствора, .

Задание № 4 (13)

Какие растворы называются буферными? Вычислите буферного раствора, состоящего из раствора и раствора (константа диссоциации равна )

Буферные растворы ? растворы с определённой устойчивой концентрацией водородных ионов; смесь слабой кислоты и ее соли (напр., и ) или слабого основания и его соли (напр., и ). Величина буферного раствора мало изменяется при добавлении небольших количеств свободной сильной кислоты или щёлочи, при разбавлении или концентрировании. Буферные растворы широко используют в различных химических исследованиях.

Рассмотрим равновесие реакции, что обеспечивает буферное действие раствора:

Тогда, согласно ЗДМ,

, ,

поскольку , этим слагаемым можно пренебречь, тогда

;

Отсюда ;

.

Задание № 5 (18)

Каково значение активной реакции среды в организме? Как осуществляется регуляция ?

крови - величина активной реакции среды - 7,36 - 7,44 (в артериальной крови) и 7,26 - 7,36 (в венозной крови).

Значение показателя зависит от соотношения между положительно заряженными ионами (кислотная среда) и отрицательно заряженными ионами (щелочная среда). Поддержание правильного баланса необходимо для сохранения крепкого здоровья. Организм способен усваиваить и накапливать минералы и питательные вещества только при надлежащем уровне кислотно-щелочного равновесия. В ваших силах помочь своему организму получать, а не терять полезные вещества и быть здоровым.

Основным механизмом поддержания этого равновесия, являются буферные системы крови (карбонатная, фосфатная, белковая и гемоглобиновая), респираторная (легочная система регуляции), и почечная (выделительная система).

На протяжении всей своей жизни все живые существа находятся в постоянном процессе поиска равновесия. И это равновесие мы можем назвать Здоровьем с большой буквы.

Задание № 6 (23)

Напишите реакцию образования трипептида из глицина, глутаминовой кислоты и фенилаланина.

Задание № 7 (28)

Напишите формулы пуриновых и пиримидиновых оснований РНК, рибозы и нуклеотида с гуанином.

осмотическое давление буферный гликолиз

Задание № 8 (29)

Напишите реакцию образования дипептида из пролина и аспарагиновой кислоты.

Задание № 9 (43)

Характеристика класса оксидоредуктаз. Пример действия ферментов этого класса. Напишите формулу флавин-адениндинуклеотида (ФАД). Какова роль ФАД в обмене веществ?

К классу оксидоредуктаз относят ферменты, катализирующие реакции окисления-восстановления. Окисление протекает как процесс отнятия атомов Н (электронов) от субстрата, а восстановление ? как присоединение атомов Н (электронов) к акцептору.

Характерной особенностью деятельности оксидоредуктаз в живой клетке является их способность образовывать системы (так называемые цепи окислительно-восстановительных ферментов), в которых осуществляется многоступенчатый перенос атомов водорода или электронов от первичного субстрата к конечному акцептору, которым является, как правило, кислород, так что в результате образуется вода.

Те оксидоредуктазы, которые переносят атомы Н или электроны непосредственно на кислородные атомы, носят название аэробных дегидрогеназ или оксидаз. В отличие от них оксидоредуктазы, переносящие атомы Н и электроны от одного компонента окислительной цепи ферментов к другому без передачи их на кислородные атомы называют анаэробными дегидрогеназами или редуктазами.

Другая особенность оксидоредуктаз состоит в том, что, будучи двухкомпонентными ферментами с весьма ограниченным набором активных групп (коферментов), они способны ускорять большое число самых разнообразных окислительно-восстановительных реакций. Это достигается за счет того, что один и тот же кофермент способен соединяться со многими апоферментами, образуя каждый раз оксидоредуктазу, специфичную по отношению к тому или иному субстрату или акцептору.

Примером оксидоредуктазы является фермент алкогольдегидрогеназа, содержащийся в печени животных. Это белок с М=73000, состоящий из двух субъединиц, каждая из которых несет молекулу НАД⁺ и атом Zn. В процессе отнятия атомов Н от спирта образуется тройной апофермент-кофермент-субстратный комплекс, удерживаемый Zn²⁺. Непосредственно к никотинамидадениндинуклеотиду от молекулы спирта переходит один атом водорода в виде гидридного иона (Н^?), т.е. атома водорода, несущего дополнительный электрон. Второй атом водорода, отнимаемый от молекулы спирта, наоборот, теряет электрон, превращаясь в протон (Н⁺), и поступает в реакционную среду:

Примерами оксидоредуктаз также служат флавопротеины - ферменты, содержащие в качестве кофермента одно из двух производных витамина В₂: флавинмононуклеотид (ФМН) или флавинадениндинуклеотид (ФАД).

ФМН и ФАД, соединяясь с различными апоферментами, дают начало приблизительно тридцати флавопротеинам, отличающимся различной специфичностью по отношению к субстратам. Основная функция флавопротеинов ? перенос электронов (атомов Н) от восстановленных пиридинпротеинов к другим компонентам окислительно-восстановительной цепи.

Флавинадениндинуклеотид (ФАД)

Задание № 10 (29)

63. Что такое гликолиз, напишите реакции превращения глюкозо-1-фосфата до фруктозо-6-фосфата, какие ферменты катализируют эти реакции

Гликолиз - центральный путь катаболизма глюкозы, совокупность ферментативных реакций, в результате которых шестиуглеродная молекула глюкозы С₆Н₁₂О₆ расщепляется до двух трехуглеродных молекул пировиноградной или молочной кислоты. Гликолиз является путем катаболизма глюкозы, в котором кислород не принимает непосредственного участия, однако за счет наличия в гликолизе окислительно-восстановительных реакций, в результате гликолитического расщепления глюкозы генерируется две молекулы АТФ.

Реакции превращения глюкозо-1-фосфата до фруктозо-6-фосфата:

1. Превращение глюкозо-1-фосфата под действием фермента фосфоглюкомутазы и при участии глюкозо-1,6-дифосфата в глюкозо-6-монофосфат.

2. Изомеризация глюкозо-6-фосфата в фруктозо-6-фосфат. Шестичленное пиранозное кольцо глюкозо-6-фосфата превращается в пятичленное фуранозное кольцо фруктозо-6-фосфата. Эта обратимая реакция катализируется ферментом глюкозофосфатизомеразой.

Литература

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. «Биологическая химия». М., 2003

2. Комов Б.В. «Биохимия. Учебник для ВУЗов». М., 2004

3. Филиппович Ю.Б. «Биохимия». М., 2003

Размещено на Allbest.ru