Эталоны и пояснения к экзаменационным «метаболическим» задачам

Задача 1.

Могут ли все 6 атомов углерода глюкозы, синтезируемой в организме человека, происходить из глицина.

Ответ. Могут. Глицин, присоединяя одноуглеродный фрагмент (при участии ТГФК), превращается в серин (содержит 3 атома углерода). Присоединяемый одноуглеродный фрагмент может образовываться из глицина. Следовательно, все углеродные атомы серина могут происходить из глицина. Все 3 углеродные атомы серина в ходе метаболизма могут включаться в пируват. Все углероды двух молекул пирувата (3х2=6) в ходе глюконеогенеза включаются в глюкозу без разрыва углеродной цепи и без дополнительного включения углерода. Таким образом, все 6 атомов углерода глюкозы, синтезируемой в ходе глюконеогенеза, могут происходить из глицина.

Задача 2.

Как углерод триптофана может включаться в пиримидиновые азотистые основания.

Ответ. Углерод триптофана (как и углерод любой другой аминокислоты) в конечном итоге включается в состав углекислого газа. Одним из исходных метаболитов для синтеза пиримидинов является карбамоилфосфат, при образовании которого используется углекислый газ. Поэтому, углерод, входящий в состав триптофана может включаться в пиримидиновые азотистые основания.

Возможны и другие, более сложные варианты решения. Например, решение с указанием на то, что углеродные атомы триптофана в ходе обмена, так или иначе (вовсе не обязательно указывать как именно), оказываются в составе метаболитов цикла Кребса. Следовательно, в дальнейшем они могут оказываться в составе оксалоацетата. Из оксалоацетата путем трансаминирования может образоваться аспартат, который является одним из исходных метаболитов для синтеза пиримидинов. Однако, и первое самое простое решение является вполне удовлетворительным.

Задача 3.

Как углеродные атомы аспартата могут включаться в пальмитиновую кислоту.

Ответ. Пальмитиновая кислот – это жирная кислота, синтезируемая из ацетил-КоА. Углеродные атомы аспартата в ходе обмена, так или иначе (вовсе не обязательно указывать как именно), оказываются в составе ацетил-КоА, следовательно, в дальнейшем они могут включаться в жирные кислоты.

Задача 4.

Могут ли углеродные атомы глицерина в организме человека включаться в тиаминдифосфат.

Ответ. Не могут. Тиаминдифосфат – это производное тиамина (витамина В₁), а это вещество в организме человека не синтезируется.

Примечание. Во всех случаях следует давать развернутый ответ. Ответ «могут» или «не могут» не является достаточным, нужны доказательства. Но написание формул, как правило, не требуется. Задача 1 довольно сложная, а задача 4 довольно простая. Реальные задачи имеют среднюю сложность, близкую к сложности задач 2 и 3. Обратите внимание на то, что во всех приведенных случаях совершенно не обязательно вспоминать конкретные реакции превращения глицина, серина, триптофана, аспартата, глицерина или других метаболитов. Для нахождения правильного решения вполне достаточно умения оперировать простыми базовыми понятиями биохимии.

Если студент не дал удовлетворительного ответа на «клиническую» задачу, то экзаменатор обязан поставить за весь экзаменационный ответ оценку не выше «удовлетворительно». Если студент не дал удовлетворительного ответа на «метаболическую» задачу, то экзаменатор обязан поставить за экзаменационный ответ оценку не выше «хорошо».

Если студент дал удовлетворительные, ответы на обе задачи, то за экзаменационный ответ в целом может быть поставлена оценка «хорошо» (или «отлично»), при хорошем или отличном ответе на 1-ый и 2-ой вопросы экзаменационного билета. Т. е. удовлетворительные ответы на обе задачи являются вполне достаточными.

Отличный ответ на обе экзаменационные задачи не гарантирует получение удовлетворительной оценки за экзаменационный ответ в целом.

Экзаменаторам не рекомендуется задавать «наводящие» вопросы при ответах по задачам..