Ответ № 21.
Добавление NaCl к картофелю имеет физиологический смысл, т.к. ионы хлора активируют α‑амилазу слюны, способствуя расщеплению крахмала, а натрий стимулирует всасывание моносахаров путем вторичного активного транспорта.
Ответ № 22.
Сахароза в организме животного расщепляется под влиянием сахаразо-изомальтазного комплекса (сахаразы), который имеется только в кишечнике. Поэтому сахароза, введенная внутривенно, выделится с мочой.
Ответ № 23.
Мутация заключается в появлении генетического признака, получивший название LP-аллель (lactase persistence allele, аллель сохранения лактазы). Наличие этого фермента позволило взрослым особям использовать в пищу не только кисломолочные продукты, но и свежее молоко.
Ответ № 24.
В указанный период возник ген лактазы, получивший название LP-аллель (lactase persistence allele – аллель сохранения лактазы). До появления мутации человечество могло потреблять только кисломолочные продукты, и то в ограниченных количествах. Повышение разнообразия рациона и меньшая зависимость от охоты и земледелия увеличили шансы на выживание человека с такой мутацией.
Наличие нового фермента, позволяя потребление свежего молока, обеспечило организм витамином D. Последнее обстоятельство существенно повышает сопротивляемость к инфекциям, жизнестойкость и выживаемость организма в холодном климате.
Ответ № 25.
Лактоза, может расщепляться не только лактазой (β-галактозидазой), атакующей галактозную группу, но и α‑глюкозидазой (сахаразой), атакующей остаток глюкозы. Проблема состоит в том, что для выделения α-глюкозидазы (сахаразы) продукт должен ощущаться организмом как сладкий. Однако сладость лактозы в 4-5 раз уступает глюкозе и в 6-7 раз — сахарозе. У детей, с их повышенной остротой ощущений, данная проблема не стоит так остро, чем в основном и объясняется относительно меньшее число страдающих данным расстройством. Клинические эксперименты показали, что добавка сахарозы в молочный продукт в количестве 1,0-5,0% от массы продукта повышает переносимость лактозы у 48-96% от числа испытуемых в зависимости от их среднего возраста и весовой доли сахарозы.
Ответ № 26.
Сальвадор Альенде, врач-педиатр по образованию, не знал, что способность к выработке лактазы у детей индейцев исчезает довольно рано и фермент практически отсутствует у взрослых. Поскольку в свежем молоке 5% массы составляет лактоза, реакция таких людей на молоко обычно бывает весьма болезненной.
Ответ № 27.
В те годы не было известно о том, что у коренных народов Сибири ни дети, ни тем более взрослые не переносят молоко, т.к. у них отсутствует фермент лактаза. Поэтому, вместо необходимого изменения диеты дети получали ненужное лечение.
Ответ № 28.
В поджелудочной железе синтезируется α-амилаза, которая обеспечивает расщепление крахмала. Поэтому при нарушении выведения в 12‑перстную кишку панкреатического сока в каловых массах будет много непереваренных зерен крахмала. Переваривание дисахаридов (мальтозы, сахарозы, лактозы) не изменится, т.к. соответствующие дисахаридазы расположены на стенке тонкого кишечника.
Ответ № 29.
Все моносахариды в кишечнике всасываются используя трансмембранный градиент ионов Na+, создаваемый K+,Na+-АТФазой, иначе говоря, механизмом вторичного активного транспорта. При ингибировании насоса прекращается поступление глюкозы из полости кишечника внутрь эпителиоцитов.
Ответ № 30.
Пищевой сахар представлен сахарозой, которая в кишечнике расщепляется под действием сахаразо-изомальтазного комплекса на глюкозу и фруктозу. Целая молекула сахарозы всасываться в кровь не может из-за отсутствия соответствующих транспортеров. Следовательно, ни в крови, ни в моче сахарозы не будет, но в моче появится глюкоза.
Ответ № 31.
Число молей молочной кислоты, образующейся при гликолизе, в 2 раза выше числа молей потребляемой глюкозы. Следовательно, система потребляет за 1 час 6 : 2 = 3 мкмоля глюкозы. Известно, что энергетический эффект гликолиза равен 2 молям АТФ на 1 моль глюкозы. Значит система, образующая 6 мкмолей молочной кислоты потребляет 3 мкмоля глюкозы за то же время и синтезирует 3 × 2 = 6 мкмолей АТФ.
Ответ № 32.
Энергетический эффект гликолизирующей системы, субстратом которой является только гликоген, равен 3 молекулам АТФ на одну гликозидную связь в молекуле гликогена (4 молекулы АТФ образуется за счет окисления триоз и 1 молекула АТФ потребляется в процессе фосфорилирования). Количество образующейся молочной кислоты в 2 раза превышает число гликозидных связей в гликогене, подвергающихся расщеплению. Значит, за 1 час система расщепляет 0,05 : 2 = 0,025 мкмоля гликозидных связей, т. е. образует 0,025 × 3 = 0,075 мкмоля АТФ.
Ответ № 33.
Цитохромоксидаза обеспечивает перенос электронов в цепи дыхательных ферментов на кислород, ее блокада прервет аэробное окисление глюкозы. В связи с этим уменьшится выделение СО2, образующегося при окислении пировиноградной кислоты и ацетил-SКоА. Концентрация молочной кислоты повысится, т.к. при недостатке кислорода интенсифицируется анаэробный распад глюкозы. Соответственно, количество синтезируемого АТФ будет уменьшаться. Увеличится и количество предшественников пирувата в связи с его замедленным превращением, в том числе возрастет концентрация Гл‑6‑Ф – субстрата пентозофосфатного пути превращения углеводов, значит, его активность возрастет.
Ответ № 34.
Рост уровня НАДФН свидетельствует об ускорении процессов пентозофосфатного цикла, где происходит восстановление НАДФ. Это может быть связано с замедлением окисления глюкозы по гликолитическому пути. Накопление молочной кислоты также говорит о нарушении механизма аэробного окисления углеводов.
Ответ № 35.
5/6 от 60 мкмолей глюкозы составляет 50 мкмолей – эта часть глюкозы окисляется аэробно. Энергетический эффект окисления одного микромоля глюкозы равен 38 мкмолям АТФ. Таким образом, суммарный энергетический эффект равен 1900 мкмолей АТФ.
Ответ № 36.
При расщеплении глюкозы в аэробном процессе из 1 молекулы субстрата образуется 2 молекулы пирувата, окисление которого сопровождается выделением 2 молекул СО2 и образованием 2 молекул ацетил-SКоА. При окислении последней также образуется по 2 молекулы СО2 на молекулу ацетата.
Итого (2 × 1) + (2 × 2) = 6 молекул СО2 образуется при полном окислении одной молекулы глюкозы. Таким образом, из 54 мкмоля СО2 образуется из 54 : 6 = 9 мкмоль глюкозы.
Ответ № 37.
Уровень глюкозы в крови и сохранение гликогена в печени при отсутствии углеводов в питании могут обеспечиваться за счет ограниченного расходования сахаров (снижение продукции инсулина) и за счет активации глюконеогенеза (активация соответствующей ферментной системы). Вместе с этим обеспечение энерготрат будет сопровождаться усиленным окислением липидов и белков, в связи с чем следует ожидать повышения содержания в крови кетоновых тел – недоокисленных продуктов обмена липидов.
Ответ № 38.
Существенного снижения уровня глюкозы в крови при кратковременном голодании не происходит, т.к. активируется синтез глюкозы из аминокислот. Стабильность уровня глюкозы в крови – важный параметр гомеостаза, т.к. гипогликемия нарушает функцию мозга, для которого глюкоза основной источник энергии.
Ответ № 39.
Дело в том, что нервная ткань относится к инсулиннезависимым тканям, также как хрусталик, сетчатка глаза, клетки гломерулярного фильтра. Глюкоза в эти клетки поступает по градиенту концентрации, без участия инсулина.
Ответ № 40.
При выполнении тяжелой работы израсходовались углеводные резервы, содержание глюкозы в крови снизилось, из-за нарушения энергетического обеспечения мозга появились признаки гипогликемии. Для ликвидации симптомов нужно съесть кусок сахара или выпить раствор глюкозы (сладкий напиток).