- •Белки, их строение и биологическая роль
- •Строение белков. Первичная структура.
- •Вторичная структура
- •Третичная структура
- •Понятие о нативном белке
- •Классификация. Биологические и химические свойства белков
- •Физико-химические свойства белков
- •Биохимия сложных белков
- •Некоторые особенности строения миоглобина и гемоглобина
- •Гемаглобинопатии
- •Ферменты
- •Механизм действия ферментов. Основные черты ферментативного катализа, его этапы.
- •1. Частичный протеолиз (Трипсиноген------ Трипсин)
- •Факторы, оказывающие влияние на активность ферментов.
- •Конкурентное ингибирование.
- •Неконкурентное ингибирование.
- •Биохимия нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Матричные биосинтезы.
- •Характеристика репликации.
- •Транскрипция. Трансляция.
- •1).Инициация
- •1. Обмен веществ включает в себя 3 этапа:
- •Организация цпэ (по рис.1)
- •Функции дыхательной цепи:
- •Дыхательный контроль.
- •Токсичное действие кислорода. Защита от токсичного действия кислорода.
- •Обмен углеводов.
- •Функции углеводов.
- •Всасывание углеводов в кишечнике.
- •Метаболизм глюкозы.
- •Гликолиз (дихотомический процесс).
- •Биомедицинское значение ферментативных реакций гликолиза.
- •Суммарная реакция и выход энергии при гликолизе.
- •Пентофозофосфатный путь ( пфп).
- •Биомедицинское значение.
- •Общая схема биохимических реакций пфп.
- •Медицинское значение.
- •Глюконеогенез.
- •Биомедицинское значение.
- •Биомедицинское значение.
- •Биосинтез гликогена.
- •Обмен фруктозы и галактозы.
- •Обмен липидов.
- •Функции липидов в организме.
- •Переваривание и всасывание жиров.
- •Желчные кислоты.
- •Всасывание продуктов гидролиза.
- •Биосинтез кетоновых тел.
- •Распад кетоновых тел.
- •Биосинтез высших жк.
- •Синтез жиров (таг).
- •Отличие действия инсулина в жировой ткани и печени:
- •Синтез холестерина.
- •Биосинтез Хс.
- •Ферменты.
- •Регуляция синтеза нуклеотидов.
- •Синтез пиримидиновых нуклеотидов.
- •Регуляция.
- •Катаболизм.
- •Катаболизм пуриновых нуклеотидов.
- •Регуляция обмена веществ. Гормоны (химические посредники).
- •1. По химической структуре:
- •2. По механизму действия;
- •3. По влиянию на организм:
- •Синтез и секреция гормонов.
- •Механизм действия гормонов белково-пептидной природы через вторичных посредников.
- •Эффекты, осуществляемые через ц амф.
- •Кальций как вторичный посредник.
- •Биохимия печени
- •Обезвреживающая функция печени
- •Обезвреживание веществ
- •Отличие этих цепей от цпэ
- •Удф-глюкуронилтрансферазы
- •Биохимия крови
- •Белки плазмы крови
- •Сывороточный альбумин
- •Глобулины
- •Конверсия метгемоглобина
- •Биосинтез тема и его регуляция
- •Гемостаз
- •1 Фаза: первичный гемостаз.
- •2 Фаза: гемокоагуляция
- •Фибрина
- •Противосвертывающая система
- •Биохимический_анализ
- •Гормоны
- •Липотропины
Липотропины
В частности, β- липотропин. 91 аминокислота.
Стимулирует липолиз, предшественник эндорфина. β - эндорфин - С - концевой участок
β - липотропина (31 аминокислота). Являются нейромедиаторами, связываются с теми
же рецепторами, что и морфин. Снимают болевые ощущения.
Инсулин, глюкагон, кортизол, адреналин.
УВ - основной источник энергии. Изменениями метаболизма УВ зависят от режима
питания, нагрузки. В период после приема пищи (абсорбтивный) - наблюдается депонирование УВ, использование их в качестве источника энергии.
В постабсорбтивный период (между приемами пищи, утром натощак) преобладает
мобилизация УВ, использование в качестве источника энергии жиров и аминокислот, это
обеспечивает экономное расходование глюкозы и сберегание ее для мозга. Скорость
поступления глюкозы в мозг зависит от ее концентрации.
Гиперглюкоземия - нарушение обмена УВ. Алиментарная гиперглюкоземия - бывает у здоровых людей после приема пищи, богатой УВ.
Глюкозурия - состояние, когда глюкоза появляется в моче, то есть концентрация в крови
превышает почечный порог (10 ммоль/л).
Нормальная концентрация глюкозы поддерживается инсулином и глюкагоном.
Инсулин
Инсулин - гипогликемический фактор, снижает уровень глюкозы, синтезируется в (3 -
клетках поджелудочной железы.
Пептид. Содержит 51 аминокислоту.
Синтезируется в шероховатом ЭПР в виде проинсулина, состоящего из 84 аминокислот,
в аппарате Гольджи он активируется путем отщепления 33 аминокислот. Глобулярный
белок, содержит 2 ППЦ - А - 21, В - 30 аминокислот, которые соединены
дисульфидными мостиками. Секреция инсулина регулируется концентрацией глюкозы в
крови.
Механизм действия: действует как синергист с другими гормонами (с пролактином синергично действует на молочную железу). Рецепторы на поверхности мембраны.
Механизм действия до конца не выяснен.
Влияние на обмен веществ:
углеводный. Активирует синтез гликогена в печени и мышцах (гликогенсинтетаза), гликолиз (фосфофруктокиназа).
липидный. Активирует синтез жиров из УВ, ЛОНП, депонирование жиров, ЛП - липазу, синтез жирных кислот (ацетилКоАкарбоксилаза).
белковый. Усиливает транспорт аминокислот извне внутрь клетки => стимулирует синтез белков в печени и других органах, РНК и ДНК => усиливает пролиферацию => необходим для роста и дифференцировки.
Метаболизм инсулина
При нормализации концентрации глюкозы в крови инсулин разрушается, время
полураспада - 3-5 минут.
Инактивируется в почках, плаценте, печени при действии двух ферментов:
глутатионинсулинтрансгидрогеназа расщепляет связи между А и В цепями.
Инсулиназа расщепляет А и В цепи. Недостаток инсулина приводит к сахарному диабету (СД)
СД 1 типа - инсулинзависимый, при котором снижается синтез и секреция инсулина
поджелудочной железой.
СД 2 типа - инсулиннезависимый. Концентрация инсулина нормальная, нарушаются
другие звенья инсулиновой регуляции.
Основные симптомы при СД:
гиперглюкоземия
кетонемия
глюкозурия
полиурия (до 7 л мочи в сутки)
кетонурия
азотемия
азотурия
Диагностика: определение инсулина в крови, определение глюкозы, кетоновых тел в крови и моче, определение толерантности к глюкозе методом сахарных нагрузок. Глюкагон
Синтезируется ос-клетками островковой части поджелудочной железы. Пептид, 29 аминокислот. Гипергликемический фактор, повышает концентрацию глюкозы в крови. Антагонист инсулина, их концентрации меняются реципрокно.
Механизм действия: через цАМФ. Пример: активирует гликогенфосфорилазу путем фосфорилирования. Секреция глюкагона усиливается ионами Са. Влияние на обмен веществ:
углеводный. Стимулирует гликогенолиз, ингибирует гликогенез (гликогенсинтетазу), активирует пируваткарбоксилазу, фруктозо - 1,6 - бифосфатазу.
жировой. Тормозит синтез жирных кислот и Хс, стимулирует β - окисление и кетогенез, ТАГ - липазу (мобилизация жиров), усиливает клубочковую фильтрацию. Метаболизм глюкагона: инактивируется в печени путем частичного протеолиза. Адреналин
Синтезируется в мозговом веществе надпочечников, производное тирозина.
Механизм действия: рецепторы на поверхности мембраны, действует как глюкагон, но
при мышечных нагрузках и стрессах служит для обеспечения интенсивной срочной
деятельности. По мере исчерпания гликогена в печени стимулируется глюконеогенез.
Существенная роль в регуляции принадлежит глюкокортикоидам (кортизол).
Кортизол
Синтезируется в корковом веществе надпочечников. Стероид, производное Хс. Синтез
идет через образование прогестерона и прегненалона путем гидроксилирования в
митохондриях и микросомах. Гидроксилирующие ферменты: монооксигеназы,
использующие кислород, белок адренодоксин и цитохром Р450.
Механизм действия: рецепторы внутри цитоплазмы, гормонрецепторный комплекс—>
Ядро на транскрипцию—>изменяется синтез белков. Пример: повышенный синтез белка-фермента пируваткарбоксилазы - сигнал для стимуляции = уменьш. глюкозы в крови. В крови кортизол связан с а-глобулином транскортином или кортикостероидсвязывающим глобулином. Транскортин синтезируется в печени, его концентрация снижается при заболеваниях печени.
Влияние на обмен веществ:
- углеводные. Повышает концентрацию глюкозы в крови, но не за счет распада гликогена, за счет аминокислот => ингибирует синтез белков в мышцах и других тканях, т.к. аминокислоты идут на ГМК, а в печени стимулирует синтез белков-ферментов глюконеогенеза. Стимулирует гликогенез, уменьш. потребление глюкозы периферическими тканями, мышцами, жировой тканью. Увел. концентрацию глюкозы и гликогена в печени. Усиливает липогенез в печени, но липолиз в периферических тканях - противоположный эффект.
Кортикостерон влияет на иммунную систему, уменьш., количество лимфоцитов и эозинофилов, лимфоидная ткань подвергается инволюции —> подавляет иммунную систему. Стимулирует эритропоэз. Кортизол и другие синтетические препараты тормозят развитие воспалительных процессов, т.к. уменьш. высвобождение арахидоновой кислоты, уменьш. синтез коллагена.
Метаболизм кортизола: инактивируется в печени путем конъюгации серной или глюкуроновой кислотами. 17 кетостероидов выводится с мочой.
Патология: избыток вызывает заболевание Иценко-Кушинга (гиперкортицизм) при
опухолях надпочечников, гипофиза, нарушении образования либеринов в гипоталамусе.
Гиперглюкоземия и глюкозурия (стероидный диабет).
Характерный признак: остеопороз - изменение минерального состава кости —+ J,
прочность, т.к. кортизол ингибирует синтез ферментов, участвующих в синтезе
коллагена и глюкозаминогликана.
3 фазы голодания:
в течение суток
около недели
более недели
При голодании организм перестраивается таким образом, чтобы обеспечить мозг глюкозой.
фаза - исчерпываются запасы гликогена, концентрация инсулина j, концентрация глюкагона ↑→↑ мобилизация жиров, глюконеогенез из глицерина, концентрация глюкозы ↓ до 3,3.
фаза - основной источник энергии - жирные кислоты (мозг их не использует ) —> ↑ липолиз в жировой ткани, ↑ [ЖК] в крови и кетогенез. Ацетон при этом не используется в организме, а выходит с выдыхаемым воздухом. Кетоновые тела используются всеми органами и даже мозгом, кроме печени. Глюкозой пользуются инсулиннезависимые органы, главным образом мозг. Интенсивность обмена веществ ↓ , потребление О ↓, на 40 %.
фаза - интенсивно распадаются тканевые белки, до 20г в сутки для глюконеогенеза. Концентрация мочевины в моче ↓ 5г вместо ЗОг, азотистый баланс отрицательный. Основной источник энергии - кетоновые тела. Происходит атрофия тканей, масса сердечной мышцы и мозга ↓ на 3-4 %, скелетная мускулатура на 1/3, печень в 2 раза. После израсходования на глюконеогенез от 1/3 до V* всех белков —> гибель (15 кг белка при весе 70кг).
Гормоны, регулирующие обмен Са и Р. Функции Са?
соли Са образуют минеральный компонент кости
кофактор многих ферментов
второй посредник
участвует в сокращении. N[Ca|=29l2-2,6 ммоль/л Всего 1,2 кг Са в организме. Существует 2 фонда Са:
90 % - Са костей
Са1- ионы, растворенные в жидкостях и соединенные с белками. Происходит постоянный обмен между фондами. Обмен Са связан с обменом Р. Регуляция:
1. паратгормон - пептид, 84 аминокислоты, синтезируется в паращитовидной железе.
Стимул к секреции паратгормона - понижение Санв крови —*■ паратгормон ↑ [Са] в
крови, стимулируя остеокласты - вымывание Са из костей.
Органы - мишени - кости, почки - ↑ реабсорбция Са!+
Механизм действия - через цАМФ стимулируются остеокласты —► ↑ Са и Р в крови, в
почках ↑ реабсорбция Са*, а Р выводится.
Метаболизм: разрушается в печени частичным протеолизом.
2. кальцитонин - синтезируется в клетках щитовидной железы, 32 аминокислоты. Синтезируется при увел. [Са\ в крови.
Механизм действия: через цАМФ на остеокласты, снижая [Са] в крови. Органы - мишени - кости. Паратгормон и кальцитонин - антагонисты.
3. витамин ДЗ гормон или кальцитриол синтезируется в печени из витамина ДЗ - образуется кальцидиол (неактивен), а в почках кальцитриол (активен) стероид. Органы - мишени - тонкий и толстый кишечник, в кишечнике стимулируется всасывание Са* увел. [Са] в крови, в костях мобилизацию Са2+ Рецепторы внутри клетки. Паратгормон и витамин ДЗ - гормон - синергисты.
Гормоны, регулирующие водно - солевой обмен. Нормальная концентрация Na [135-150] ммоль/л К [4-6,5]моль/л
Основные параметры: осмотическое давление, рН
Осмотическое давление внеклеточной жидкости зависит от соли NaCl —> основной механизм регуляции изменения скорости выделения H2O соли. Регуляция объема вне- и внутриклеточной жидкости происходит путем одновременного изменения выведения Н О и NaCl. Механизм жажды регулирует потребление Н2О.
рН обеспечивается выведением кислот или щелочей с водой. С этим нарушением связаны патологические состояния: дегидратация тканей, отеки, увел. и уменьш., кровяного давления, алкалоз, ацидоз.
Осмотическое давление и объем крови регулируют гормоны: альдостерон, АДГ, Na-уретический пептид.
Альдостерон: стероид, вырабатывается в коре надпочечников, синтезируется из Хс через прегненолон и прогестерон. Стимул к секреции –уменьш., NaCl в крови. Транспортируется с альбумином. Находятся рецепторы внутри клетки, повышение скорости реабсорбции Na иС1.
Na - уретический пептид: синтезируется в секреторных клетках предсердий. Стимул - ↑ АД.
Механизм действия: на уровне клубочков, через цГМФ, ↑ фильтрующую способность, ↑ образование мочи и выведение Na.