Bilety2
.pdfДНК, необходимых для нормального течения процессов гематопоэза
БИЛЕТ 41
1. Токсичность кислорода: образование активных форм кислорода (супероксид анион, перекись водорода, гидроксильный радикал). Повреждение мембран в результате перекисного окисления липидов. Защита от токсического действия кислорода: неферментативные и ферментативные антиоксиданты.
Активные формы кислорода (АФК:) 90% О2 используется в тканях в дыхательной цепи митохондрий, как акцептор электронов, 10% участвует в микросомальном окислении и в реакциях, катализируемых монои диоксигеназами. 2% кислорода образует активные формы в результате его неполного восстановления во время поэтапного переносеана О2 в ходе окислительновосстановительных реакций .Так, при присоединении молекулой кислорода дополнительногое - образуется супероксидный радикал (.О2 - ). Следующая стадия восстановления (+е- ) приводит к образованию пероксиданиона (О 2 2- ), который легко связывает протоны и переходит в пероксид водорода (Н 2 О 2 ). Пероксиданион (О 2 2- ),
присоединяя е- , расщепляется на ионы О 2- и О
- , протонирование которых приводит к образованию воды и опасному гидроксилрадикалу (.ОН), соответственно. АФК имеют высокую химическую активность и могут вступать в реакции с ДНК, РНК, белками, липидами. Наиболее подвержены действию АФК полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) в составе фосфолипидов биомембран. АФК , атакуя ПНЖК, снижают гидрофобность липидов, изменени ю т их конформацию, что сопровождается повреждением мембран и нарушением их функции. Инактивация АФК
происходит при участии ферментов антиоксидантной защиты – каталаза, глутатионпероксидаза, супероксиддисмутаза. К природным антиоксидантам относятся витамины – Е, С, каротиноиды, которые, отдавая е- , восстанавливают свободные радикалы жирных кислот и прерывают цепную реакцию перекисного окисления.
2. Химизм обезвреживания аммиака в печени. Биологическое значение этого процесса.
ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ МОЧЕВИНООБРАЗОВАНИЯ (ОЦ) (в печени)
основной путь детоксикации аммиака (NН 3 ) , который о бразуется при распаде азотсодержащих веществ: аминокислот, биогенных аминов, пуринов и пиримидинов, фосфои гликолипидов, гексозаминов, гликозаминогликанов, гема и др. Реакции ОЦ направлены на связывание токсичного Аммиака с образованием нетоксичной Мочевины. Азот в мочевине происходит из карбамоилфосфата (NН3+СО2) и аспарагиновой кислоты. В ОЦ участвуют а/к – орнитин (непротеиногенная), аспартат и образуется аргинин).
3. Строение митохондрий и структурная организация дыхательной цепи. Трансмембранный электрохимический потенциал как промежуточная форма энергии при окислительном фосфорилировании.
Компоненты ДЦ митохондрий: ФМНзависимая
НАДНН+дегидрогеназа,железосерные белки, убихинон
(КоQ), цитохром b , цитохром с 1 , цитохром с ,
цитохромоксидаза, включающая в себя
цитохром а и а 3 . Завершает ДЦ сопрягающее устройство, состоящее из 2х
субъединиц: Но (протонный канал –состоит из 2а, 2в субъединиц,
формирующих протонный канал и 12с – субъединиц, которые при прохождении 3х
протонов поворачиваются на 1200 и синтезируется 1молекула АТФ) и Н1 (АТФсинтаза
– состоит из 3α, 3β, попеременно расположенных и непосредственно катализизирующих реакцию фосфорилирования АДФ с образованием АТФ , а также γ – вращающийся стержень, который через δ– субъединицу влияет на конформацию α, β– субъединиц головки АТФсинтазы, а через ε– субъединицы соединен с протонным каналом ).
Трансмембранный электрохимический протонный потенциал ( μН+) – это градиент концентрации ионов водорода и электрических зарядов по обе стороны внутренней мембраны митохондрий . Этот потенциал складывается из разности электрических зарядов, равной 0,2 В, и концентрационного градиента ионов водорода = 0,05В, и т.о. общая величина ( μН+) составляет 0,25В. Возникает ( μН+) путем перекачки ионов водорода из матрикса митохондрий в межме мбранное пространство (между внутренней и внешней мембранами митохондрий), при этом внешняя поверхность внутренней мембраны заряжается положительно за счет↑[Н+]. В дальнейшем протоны возвращаются в матрикс митохондрий, проходя по протонному каналу (Н 0 субъединица) сопрягающего устройства дыхательной цепи , и при этом энергия мембранного потенциала аккумулируется в синтезируемых молекулах АТФ при участии АТФсинтазы
4.Пантотеновая кислота и биологическое
значение
Пантотеновая кислота (В3) Обр-на из пантоевой к-ты и b-аланина. В орг. чел превращ. в коэнзим А и 4фосфопантотеин. КоА уч. во всех ключевых процессах метаболизма: преносе ацильных
групп, активации жир. к-т, окислении их и синтезе. синтезе холестерина. кетоновых тел, обр-ии и расщиплении лимонной кислоты. Ретинол - акт. струк. комп. клет. мембр. Обр-е ацетил-КоА - субтр. для синтеза жир. к-т, стер. горм, холестерина, кет. тел, АН и ацетилглюкозаминов. Трансп. короткоцепоч. жир. к-т в митох., окислит декарбокс. кетокислот ПВК и а-кетоглутората
5. У больного в крови в 1,5 раза повышено количество общего билирубина с преобладанием «прямого билирубина». Возможные причины этого явления
Билирубин - важнейший красно-желтый пигмент желчи, образуется в результате распада гемоглобина в ретикулоэндотелиальных клетках печени, селезенки и костного мозга. Билирубин является обычным компонентом плазмы крови, где он присутствует в виде двух фракций вместе составляющих общий билирубин крови: Прямой (связанный, или конъюгированный) билирубин Непрямой (свободный, несвязанный или неконъюгированный) билирубин Прямой билирубин: 0.0 – 4.3 мкмоль/л При повышении прямого билирубина в крови можно подозревать: Обтурационная (механическая, застойная, холестатическая) желтуха – обусловлена уменьшением или прекращением поступления желчи в кишечник. Может возникать также при Паренхиматозной (печеночной) желтухе, обусловленной низкой способностью клеток печени метаболизировать синтезируемый в нормальных количествах билирубин. Возникает при: острых и хронических диффузных заболеваниях печени, первичный и метастатический рак печени,
первичный билиарный цирроз печени,токсическое повреждение печени.
БИЛЕТ 43
Четвертичная структура белков. Особенности строения и функционирования олигомерных белков на примере гемсодержащих белков – гемоглобина и миоглобина.
Четвертичная структура (олигомерные белки) – ассоциация 2х и более полипептидных субъединиц,
имеющих третичную структуру. Объединены субъединицы слабыми связями – гидрофобными, ионными, водородными. Нb – хромопротеид, апопротеин которого имеет четвертичную структуру и состоит из 2х αсубъединиц (по 141 а/к) и 2х β (по 146 а/к) , простетическая группа – 4 молекулы гема (степень окисления железа 2+;
2.Химизм анаэробного распада глюкозы. Биологическое значение этого процесса.
11 реакция – молочнокислое брожение
Анаэр. гликолиз – фермент. процесс распада глюкозы в тканях человека и животных без потребления кислорода. Конечным продуктом гликолиза является молочная кислота. Биологическое значение процесса гликолиза заключается в образовании богатых энергией фосфорных соединений. В гексокиназной и фосфофруктокиназной реакциях гликолиза затрачиваются 2 молекулы АТФ. На
последующих образуются 4 АТФ (фосфоглицераткиназная и пируваткиназная реакции). Т. о., энергетическая эффективность гликолиза в анаэробных условиях составляет 2 АТФ на 1 молек. глюкозы. В пр-е 1ой минуты работы благодаря анаэр. пр-су достигается гораздо большая мощность, чем при дальнейшей работе. Эритроциты вообще не имеют митохондрий, и их потребность в АТФ целиком удовлетворяется за счет анаэр. гл-за. Интенс. гл-из хар-н также для клеток злокач. опухолей.
Классификация сфинголипидов, их физико-химическое строение и физиологическая роль. Представление о сфинголипидозах.
Сфинголипидозы - врожденные нарушения метаболизма липидов, главным образом сфинголипидов, обусловленные отсутствием лизосомных ферментов , катализирующих процессы распада сфинголипидов.
Сфинголипиды — это класс липидов, относящихся к производным алифатических аминоспиртов. Они играют важную роль в передаче клеточного сигнала и в клеточном распознавании. Особенно богата сфинголипидами
Распад пуриновых оснований. Химизм процесса и его медико-биологическое значение. Подагра.
Подагра – отложение в суставах плохо растворимых Nасолей мочевой кислоты при
гиперурикемии (↑концентрации МК в крови), что является результатом↑употребления пуринсодержащих
продуктов (кофе, икра), или ↓ активности гуанин,гипоксантинфосфорибозилтрансферазы.
Развиваются
боли в суставах, позвоночнике,↓ подвижность, гиперурикемия, уратурия (↑ МК и ее Nасолей
в моче).
У больного выявлено повышенное содержание гликированного гемоглобина. Каковы возможные патологии?
Образуется в результате медленного неферментативного присоединения глюкозы к гемоглобину А, содержащемуся в эритроцитах. Гликированный гемоглобин присутствует в крови и у здоровых людей. Скорость этой реакции и количество образующегося гликированного гемоглобина зависят от среднего уровня глюкозы в крови на протяжении срока жизни эритроцитов. В результате реакции образуется несколько вариантов гликированных гемоглобинов: НbA1a, HbA1b, HbA1c. Последняя форма количественно преобладает и дает более тесную корреляцию со степенью выраженности сахарного диабета.
Гликированный гемоглобин отражает гипергликемию, имевшую место на протяжении периода жизни эритроцитов (до 120 суток). Нормализация уровня гликированного гемоглобина в крови происходит на 4 - 6-й неделе после достижения нормального уровня глюкозы. У больных сахарным диабетом уровень этого соединения может быть повышен в 2 - 3 раза. Доказано, что снижение значений гликированного гемоглобина на 1/10 связано с примерно 45% снижением риска прогрессии диабетической ретинопатии.
БИЛЕТ 44
Взаимосвязь обмена углеводов, липидов и белков.
Краткая характеристика гомо- и гетерополисахаридов. Их биологическое и физиологическое значение.
Гетерополисахариды - полисахариды, в струк. к- ых характерно наличие 2 или более типов
мономерных звеньев. Важн. предст. гетерополисахаридов в органах и тк. – гликозаминогликаны (мукополисахариды). Они состоят из цепей сложных углеводов, содержащих аминосахара и уроновые кислоты. Гиалуроновая к-та свзя. воду и скрепляет кл. между собой, входит в состав синовиальной жид-ти, стекловидного тела глаза.
Гомополисахариды - моносахариды, связанные между собой гликозидной связью, обр. цепи. струк. и резервные. Крахмал предст. собой смесь линейного гомополисах - амилозы и разветвленного - амилопектина. Постр. из ост. D-глюкозы, соед. а 1-> 4 связями, а в точках ветвления 1->6 связями. Явл. важным пищевым углеводом.
Гликоген - главный резервный полисахарид высш. жив. и чел. Постр. из ост. D-глюкозы. Постр. из ветвящ. полиглюкозидных цепей, а 1- >4 связи, в точках ветвления 1-->6 связи.
Хитин - струк. полисах. беспозв. жив.
Целлюлоза - полисах. растений. Спсо. формир. кала.
Окисление ненасыщенных жирных кислот, метаболические особенности этого процесса.
β-Окисление этих кислот идёт обычным путём до тех пор, пока двойная связь не окажется между третьим и четвёртым атомами углерода. Затем фермент еноил-КоА изомераза перемещает двойную связь из положения 3-4 в положение 2-3 и изменяет цис-конформацию двойной связи на транс-, которая требуется для р-окисления. В этом цикле Р-окисления первая
реакция дегидрирования не происходит, так как
двойная связь в радикале жирной кислоты уже имеется. Далее циклы β-окисления продолжаются, не отличаясь от обычного пути.
Биотин, его химическое строение и роль в клеточном метаболизме.
Биотин (витамин Н)
Биохимическая роль: 1. участвует в АТФзависимом карбоксилировании ПВК в оксалоацетат (ЩУК) в составе пируваткарбоксилазы ( VI класс ферментов лигазы) : ОА участвует в ц.Кребса, в глюконеогенезе, в малатаспартатно м трансаминировании, в синтезе аспартата,
2 . участвует в карбоксилировании пропионилКоА в метилмалонилКоА (далее в
сукцинилКоА при участииВ12, см. выше), 3.
участвует в синтезежирных кислот, карбоксилируя ацетилКоА в малонилКоА.
В крови больного повышен уровень билирубина и гамма-глутамилтрансферазы. Какова возможная патология?
Билирубин - важнейший красно-желтый пигмент желчи, образуется в результате распада гемоглобина и других гемопротеидов (миоглобина, цитохромов, каталазы, пероксидазы) в ретикулоэндотелиальных клетках печени, селезенки и костного мозга.
гамма-Глутамилтрансфераза (гамма-ГТФ) — фермент, участвующий в превращениях аминокислот и пептидов и используемый для диагностики заболеваний печени и желчных путей. Нормальная активность в сыворотке крови: у мужчин — 250-1767 нМ/с л; у женщин
— 167-1100 н М/с л. Определение активности гамма-ГТФ — более чувствительный тест при заболеваниях печени по сравнению с другими
ферментами, особенно у детей. Наиболее |
концентрации S, коФ, Р, присоединение I , |
|
высокая активность отмечается при закупорке |
активатора, или вследствие изменения |
|
желчных протоков, камнях желчного пузыря и |
активности регуляторных (аллостерических) |
|
других заболеваниях, сопровождающихся |
ферментов. 2). более медленная регуляция – |
|
застоем желчи — холестазом. При этих |
путем изменения концентрации Ф, за счет |
|
состояниях активность фермента может в 10 и |
регуляции скорости их синтеза или за счет |
|
более раз превышать норму. Гамма-ГТФ |
изменения интенсивности их деградации. Ф |
|
особенно чувствительна к токсическим |
делятся на конститутивные – концентрация их к |
|
воздействиям на печень, в первую очередь, |
клетке постоянна, следовательно скорость их |
|
алкоголя, что используется для |
синтеза не регулируется, и нрае гулируемые, |
|
дифференциальной диагностики между |
которые в свою очередь подразделяются на |
|
вирусным и алкогольным поражением печени. |
адаптивные ( индуцибельные) – их синтез при |
|
Прекращение приема алкоголя снижает |
необходимости стимулируется |
|
активность фермента приблизительно в 2 раза |
соответствующими ндуктором (ферменты |
|
уже в течение 10 дней. При нормальной |
катаболизма активируются ↑ ем концентрации |
|
активности гамма-ГТФ вероятность заболевания |
S, и репрессируемые – их синтез подавляется |
|
печени очень мала. |
при увеличении в клетке корепрессоров, ( |
|
Вывод: Обтурационная желтуха |
напр.,↑ концентрации продукта активирует |
|
ферменты анаболизма). |
||
|
||
|
Механизмы активирования Ф: 1. активирование |
|
|
проФ путем частичного протеолиза (напр., |
|
|
пепсиноген → в пепсин под действием соляной |
|
|
кислоты в желудке), 2. активирование ионами |
|
|
металлов, участвующих в формировании АЦ |
|
|
фермента или в связывании S (напр., Nа+,К+АТФ( |
|
|
аза) – активируется ионами Nа+, К+), 3. |
|
|
активирование восстановителями (напр., |
|
|
глутатион, аскорбиновая кислота, которые |
|
|
предохраняют от окисления SН–группы Ф, |
|
|
важные для каталитической функции). 4. за счет |
|
|
ковалентной модификации Ф путем |
|
|
фосфорилирования/дефосфорилирования |
|
|
(напр., гликогенфосфорилаза «в» переходит в |
|
БИЛЕТ 45 |
активную форму «а» за счет фосфорилирования |
|
1. Регуляция активности ферментов. |
). |
|
|
||
Различные способы активации и |
Ингибирование ферментов – происходит при |
|
ингибирования ферментов. |
действии веществ, угнетающих каталитическую |
|
Регуляция активности Ф : выделяют 2 механизма |
активност ьФ. |
|
|
||
регуляции: 1). быстрая – осуществляется за счет |
Виды ингибирования: 1. необратимое – стойкое |
|
изменения активности Ф вследствие изменения |
ингибирование Ф, вызванное ковалентным |
|
свойств окружающей среды: рН,t , |
связыванием ингибитора (I) с Ф (с его активным |
центром или вне АЦ), что сопровождается значительной модификацией Ф (разрушение или изменение 1 или нескольких функциональных групп Ф). Пример действие ионов тяжелых металлов: мышьяка, ртути, которые ингибируют ферменты ПДГкомплекса; свинца и ртути, которые ингибируют ферменты синтеза гема. 2.о братимое – I действует обратимо, образуя нековалентные связи сФ, и при определенных условиях диссоциирует с восстановлением активностиФ . Обратимое ингибирование делится на: а). конкурентное – вызывается действием веществ, являющихся структурными аналогами S. I соединяется с АЦ фермента, подменяя собой S. Но повышением концентрации S можно вытеснить I из АЦ фермента и снять торможение реакции. При конкурентном ингибировании↑ Кm, но Vmax – не меняется. б ). Неконкурентное ингибирование – I не имеет структурного сходства с S и присоединяется к Ф одновременно с S, при этом образуется тройной
Ф- S - I комплекс. Присоединяется I в области АЦ фермента, или вне его, изменяет конформацию
Ф(особенно его АЦ), что сопровождается потерей ферментативной активности. Повышением концентрации S , вернуть активность Ф не удается. Реактивации Ф можно достичь только действием связывающих I веществ.
2. Реакция трансеаминирования и трансдезаминирования. Их значение
ТРАНСДЕЗАМИНИРОВАНИЕ( НЕПРЯМОЕ ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ – НД) процесс Дезаминирования αаминокислот ( а/к) с образованием αкетокислот ( к/к) без промежуточного освобождения аммиака. Протекает НД в 2 этапа: 1 - трансаминирование, катализируемое В6 зависимой аминотрансферазой: происходит перенос N Н 2
–группы с а/к на αкетоглутарат, с образованием
к/к и глутамата, соответственно. Витамин В6 вступает в реакцию в форме кофермента – пиридоксальФ, который принимает от а/к аминогруппу и превращается в пиридоксаминФ (через образование промежуточных шиффовых оснований – альдимин и кетимин), который далее отдает NН2–группу на αкетоглутарат с образованием глутамата. 2 – окислительное дезаминирование глутамата при участии глутаматдегидрогеназы с выделением аммиака и образованием αкетоглутарата.
ТРАНСРЕАМИНИРОВАНИЕ (НЕПРЯМОЕ АМИНИРОВАНИЕ – НА) процесс, обратный непрямому дезаминированию, обеспечивающий связывание аммиака с оразованием из α-к/к → α-а/к. НА протекает в 2 этапа: 1 – восстановительное аминирование α– кетоглутарата с образованием глутамата и 2 – трансаминирование: перенос аминогруппы с глутамата на αк/к с образованием αа/
3 Биосинтез гема и его регуляция. Химизм реакций синтеза гема до порфобилиногена. Представление о дальнейших путях синтеза. Порфирин.
СИНТЕЗ ГЕМА : из Глицина и СукцинилКоА образуется Аминолевулиновая кислота , 2 е молекулы которой формируютпорфобилиноген, из 4х молекул которого синтезируетсяуропорфириноген ( УПГ), который через n-количество стадий превращается в ПротопорфиринIX, в который феррохелатаза встраивает железо ( Fе 2+ ) и образуется ГЕМ . Значение ГЕМА является простетической группой хромопротеидов(цветные белки):Нв, Мв, цитохромы; является коферментомкаталазы и пероксидазы.
Порфирии (эритропоэтическая, печеночная, кожная и др). – наследственные энзимопатии, связанные со ↓ активности какоголибо фермента, участвующего в синтезе гема
(напр.,↓активности уропорфириногенIIIсинтазы). Развиваются гипертрихоз, фотодерматит, эритродонтия; с мочой выводятся порфобилиноген, уропорфириногени др. промежуточные метаболиты.
Пантотеновая к-та и роль в клеточном метаболизме
Пантотеновая кислота (В3) Обр-на из пантоевой к-ты и b-аланина. В орг. чел превращ. в коэнзим А и 4-фосфопантотеин. КоА уч. во всех ключевых процессах метаболизма: преносе ацильных групп, активации жир. к-т, окислении их и синтезе. синтезе холестерина. кетоновых тел, обр-ии и расщиплении лимонной кислоты. Обр-е ацетил-КоА - субтр. для синтеза жир. к-т, стер. горм, холестерина, кет. тел, АН и ацетилглюкозаминов. Трансп. короткоцепоч. жир. к-т в митох., окислит декарбокс. кетокислот ПВК и а-кетоглутората.
5. Что такое глюкозурия, ее возможные механизмы и симптомом какого распространенного заболевания она является?
В норме глюкоза в общем анализе мочи не выявляющихся. Глюкозурия, связанная с гипергликемией, может быть преходящей
(употребление избыточного количества сахара, волнение, испуг, введение адреналина, больших доз глюкокортикоидных препаратов) и постоянной (сахарный диабет, гиперпродукция АКТГ, глюкокортикоидов, адреналина).
Глюкозурия может быть и при нормальном уровне глюкозы в сыворотке крови, если нарушается транспорт глюкозы канальцем (недостаточное число переносчиков, снижение их сродства к глюкозе), - ренальная глюкозурия