Lista Zadań nr 6 – Metabolizm glikogenu

- 1 z 3-

OBLICZENIA BIOCHEMICZNE

do wykładu dr. hab. inż. P. Dobryszyckiego

LISTA ZADAŃ NR 6

METABOLIZM GLIKOGENU

1. Odpowiedz na poniższe pytania dotyczące fragment cząsteczki glikogenu na Rysunku 1.

Rysunek 1. Fragment cząsteczki glikogenu (R reprezentuje pozostałą część glikogenu).

(a) Które z reszt znajdują się na końcach nie-redukujących?
(b) Pomiędzy którymi resztami występuje wiązanie -1,6-glikozydowe?
(c) Pomiędzy którymi resztami występuje wiązanie -1,4-glikozydowe?
(d) Czy ten fragment może być substratem dla fosforylazy a? Wyjaśnij.
(e) Czy ten fragment może być substratem dla enzymu usuwającego rozgałęzienia? Wyjaśnij.
(f) Czy ten fragment może być substratem dla enzymu rozgałęziającego? Wyjaśnij.

2. Wskaż, które z poniższych stwierdzeń dotyczących magazynowania glikogenu są

nieprawdziwe?

(a) Glikogen jest przechowywany w mięśniach i wątrobie.
(b) Glikogen jest głównym źródłem magazynowanej energii w mózgu.
(c) Podczas głodówki rezerwy glikogenu są mniej gwałtownie wyczerpywane niż rezerwy

tłuszczu.

(d) Glikogen wypełnia prawie całkowicie jądra komórek, które specjalizują się

w przechowywaniu glikogenu.

(e) Magazynowanie glikogenu odbywa się w cytoplazmie komórek w formie granulek

o dużej gęstości .

3. Dopasuj enzymy degradujące glikogen (z lewej kolumny) z odpowiednimi ich

właściwościami (z prawej kolumny).

(a) fosforylaza

(1) jest częścią pojedynczego łańcucha polipeptydowego

o dwóch aktywnościach

(b)

-1,6-glukozydaza

(2) rozcina wiązania -1,4-glikozydowe

(c) transferaza

(3) uwalnia glukozę
(4) uwalnia glukozo-1-fosforan
(5) przenosi trzy reszty cukrowe z jednego łańcucha na drugi
(6) wymaga ATP.

Lista Zadań nr 6 – Metabolizm glikogenu

- 2 z 3-

4. Wyjaśnij, dlaczego fosforolityczne rozcięcie glikogenu jest bardziej energetycznie korzystne

niż rozcięcie hydrolityczne.

5. Rozpoczynając od cząsteczki glukozy zmagazynowanej w glikogenie, ile cząsteczek ATP

(netto) będzie utworzonych w glikolizie tej reszty do pirogronianu?

a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5

6. Przyjrzyj się diagramowi różnych stanów konformacyjnych mięśniowej fosforylazy glikogenu

przedstawionym na Rysunku 2. Odpowiedz na poniższe pytania.

Rysunek 2. Stany konformacyjne fosforylazy w mięśniu.

(a) Które formy to stany aktywne fosforylazy?
(b) Które z form są aktywowane, gdy mamy wysoki poziom AMP?
(c) Które z przekształceń jest antagonizowane przez ATP i glukozo-6-fosforan?
(d) Jaki enzym katalizuje przekształcenie formy C w B?

7. W jaki sposób regulacja fosforylazy w wątrobie różni się od schematu regulacji fosforylazy

mięśniowej przedstawionego na Rysunku 2?

8. Wskaż, które z poniższych substancji mają miejsce wiązania na fosforylazie. Dla tych, które

takie posiadają wskaż główne efekty, jakie wywołują.

(a) kalmodulina

(b) glikogen
(c) fosforan pirydoksalu

(d) Ca

2+

(e) AMP
(f) P

i

(g) ATP
(h) glukoza

9. Umieść następujące etapy reakcji kaskady metabolizmu glikogenu w odpowiedniej sekwencji.

(a)

Fosforylacja kinazy białkowej

(b)

Tworzenie cyklicznego AMP przez cyklazę adenylanową

(c)

Fosforylacja przez fosforylazę b

(d)

Wiązanie hormonu do docelowych receptorów komórkowych

(e)

Fosforylacja syntazy glikogenowej a i kinazy fosforylazowej

Lista Zadań nr 6 – Metabolizm glikogenu

- 3 z 3-

10. Wskaż, które z poniższych stwierdzeń są cechami wspólnymi dla syntezy i rozpadu

glikogenu?

(a) Oba procesy wymagają UDP-glukozy.
(b) Oba angażują glukozo-1-fosforan.
(c) Oba są napędzane częściowo przez hydrolizę pirofosforanu.
(d) Oba zachodzą na cytoplazmatycznych granulkach glikogenu..
(e) Oba używają tych samych enzymów tworzących i usuwających rozgałęzienia.

11. Wskaż, które z poniższych stwierdzeń o cytazie glikogenowej są prawdzie?

(a) Jest aktywowana przez defosforylację.
(b) Jest aktywowana przez fosforylację.
(c) Jest aktywowana, kiedy jest ufosforylowana i w obecności wysokiego poziomu glukozo-

6-fosforanu.

(d) Jest aktywowana, kiedy jest ufosforylowana i w obecności wysokiego poziomu AMP.

12. Wyjaśnij, czy to prawda czy fałsz, że rozgałęziona struktura glikogenu zwiększa szybkość

syntezy i rozkładu glikogenu. Odpowiedź uzasadnij.

13. Wskaż, które z poniższych stwierdzeń o hormonalnej regulacji syntezy i rozkładu glikogenu

są prawdziwe?

(a) Insulina zwiększa zdolność wątroby do syntezy glikogenu.
(b) Insulina jest wydzielana w odpowiedzi na niski poziom glukozy we krwi.
(c) Glukagon i epinefryna mają przeciwstawne efekty na metabolizm glikogenu.
(d) Glukagon stymuluje rozpad glikogenu, szczególnie w wątrobie.
(e) Efekty trzech regulacyjnych hormonów są pośredniczone przez cykliczne AMP.

14. Wskaż, które z poniższych stwierdzeń opisują efekty glukozy na metabolizm glikogenu

w wątrobie?

(a) Wiązanie glukozy do fosforylazy a przekształca ten enzym w fromę nieaktywną T.
(b) Forma T fosforylazy a staje się podatna na działanie fosfatazy.
(c) Forma R fosforylazy b staje się podatna na działanie kinazy fosforylazowej.
(d) Kiedy fosforylaza a jest przekształcana w fosforylazę b związany fosforan jest

uwalniany.

(e) Wolna fosfataza defosforyluje i aktywuje syntazę glikogenu.

15. Jeżeli syntaza glikogenu może dodawać reszty glukozy do rosnącej cząsteczki glikogenu

tylko, jeśli łańcuch glukozy ma co najmniej 4 reszty długości, to jak rozpoczyna się synteza
nowej cząsteczki glikogenu.