Билет31

1.Динамическая биохимия изучает химические реакции, представляющие обмен веществ (метаболизм), а именно пути превращения молекул и механизмы происходящих между ними реакций. Простые молекулы и их производные (моносахариды, жирные кислоты, аминокислоты, нуклеотиды и др.), образующиеся в процессе метаболизма, называются метаболитами. В основе лежит фракционирование, анализ, изучение структуры и свойств отдельных компонентов живого вещества. Методы преимущественно формировались в XX веке; наиболее распространенными являются хроматография, центрифугирование и электрофорез.

2.Транскрипция - первая стадия реализации генетической информации в клетке. ) Процесс транскрипции

Для того чтобы хранящаяся в ДНК информация могла быть использована, ее необходимо переписать (транскрибировать) в последовательностьРНК. При этом ДНК служит только матрицей, т. е. она не меняется в процессе транскрипции. Транскрибируемые последовательности ДНК, т. е. участки ДНК, которые кодируют определенные белки, называются генами. Установлено, что геном млекопитающих содержит по крайней мере 50000 индивидуальных генов, которые вместе составляют менее 20% суммарной ДНК генома. Функция «избыточных» последовательностей ДНК до конца не установлена.

Как уже упоминалось, РНК-полимераза II связывается с 3'-концом промоторного участка. Последовательность, обеспечивающая это связывание, так называемый ТАТА-бокс, короткий А- и Т-обогащенный участок, последовательность которого слегка варьирует у разных генов. Типичная последовательность (каноническая) — ...ТАТААА... . Для взаимодействия полимеразы с этим участком необходимы несколько белков, основныхфакторов транскрипции. Дополнительные факторы могут либо стимулировать, либо ингибировать этот процесс (контроль транскрипции) (см. с.242).

После инициации синтеза (2), РНК-полимераза движется в направлении 3'→5' матричной цепи. В процессе инициации фермент разделяет короткий участок двойной спирали ДНК на две отдельные цепочки. Нуклеозидтрифосфаты связываются комплементарно на кодирующей цепочкеДНК водородными связями и шаг за шагом присоединяются к растущей молекуле РНК (3). Вскоре после начала элонгации 5'-конец транскрипта защищается «кэпом» (от англ. cap) (см. с. 242). Как только транскрипция доходит до сайта полиаденилирования (обычно это последовательность ...ААТААА...), транскрипт отщепляется (4). После этого полимераза прекращает транскрипцию и диссоциирует от ДНК.

3.Витамин B2 интенсифицирует процессы обмена веществ в организме, участвуя в метаболизме белков, жиров и углеводов. Рибофлавин необходим для образования красных кровяных телец и антител, для дыхания клеток и роста. Он облегчает поглощение кислорода клетками кожи, ногтей и волос. Он улучшает состояние органа зрения, принимая, наряду с витамином A, участие в процессах темновой адаптации, снижает усталость глаз и играет большую роль в предотвращении катаракты. Витамин B2 оказывает положительное воздействие на слизистые оболочки пищеварительного тракта. Рибофлавин сводит к минимуму негативное воздействие различных токсинов на дыхательные пути. Рибофлавин необходим для метаболизма триптофана, который превращается в организме в ниацин. Одним из ценнейших качеств рибофлавина является его способность ускорять в организме превращение пиридоксина - витамина B6 - в его активную форму. Флавиновые дегидрогеназы. Это также большая группа ферментов, катализирующая отнятие 2Н от различных субстратов. Простетической группой этих ферментов служат производные витамины В2 (рибофлавина) — флавинадениндинуклеотид (ФАД) и флавинмононуклеотид (ФМН). Активной частью флавиновых дегидрогеназ служит изоаллоксазиновое кольцо. В процессе восстановления именно к этой группировке присоединяется 2Н (2Н++2е) (рис.5). Простетическая группа у флавиновых дегидрогеназ прочно прикреплена к белковому носителю. Специфичность и в этом случае определяется белковой частью фермента.

4.Авитамино́з — заболевание, являющееся следствием длительного неполноценного питания, в котором отсутствуют какие-либо витамины. Причины, вызывающие авитаминоз.

Нарушение поступления витаминов с пищей при неправильном питании, недостаточном или некачественном питании.Нарушение процессов пищеварения или нарушение работы органов, связанных непосредственно с пищеварением.Поступление в организм антивитаминов, например лекарственных препаратов синкумар, дикумарол, применяющихся при лечении повышенной свертываемости крови.Особенности детского обмена веществ.Особенности обмена веществ у пожилых людей

Впоследствии авитаминоз может привести к гораздо более плохим последствиям: проблемам с желудочно-кишечным трактом, ухудшению зрения.

Гиповитаминоз – это состояние неполного витаминного дефицита, когда количества потребляемого витамина достаточно, чтобы не развилась тяжелая болезнь, но недостаточно для полного обеспечения всех выполняемых данных витамином функций.

Причины любых гиповитаминозов можно подразделить на 2 группы – экзогенные и эндогенные. К первым относятся:

 скудное содержание в пищевом рационе продуктов, выступающих основными источниками того или иного витамина;

 разрушение витаминов вследствие длительного и неправильного хранения продуктов, нерациональной кулинарной обработки;

 действие антивитаминных факторов (ферментов аскорбаксилазы, тиаминазы и др.), содержащихся в продуктах;

 нарушение баланса химического состава рациона, неадекватное соотношение между витаминами и другими нутриентами;

 антагонизм с некоторыми ЛС.

Среди эндогенных факторов развития гиповитаминозов, в свою очередь, можно выделить:

 заболевания органов ЖКТ, перенесенные операции (например, резекция желудка), приводящие к нарушению всасывания витаминов;

 нарушения всасывания витаминов вследствие их утилизации кишечными паразитами и патогенной кишечной микрофлорой;

 наследственные либо приобретенные нарушения метаболизма витаминов и образования их активных форм.

Гиповитаминоз провоцирует головокружение, шум в голове, кровоточивость десен, ломкость ногтей и волос, бессонницу и многие другие недуги.

Гѝпервитамино́з — острое расстройство в результате интоксикации сверхвысокой дозой одного или нескольких витаминов (содержащихся в пище или витаминсодержащих лекарствах). Основные причины возникновения гипервитаминоза - изыточное потребление продуктов, богатых соответствующим витамином (например, печени белого медведя, моржа или кита, содержащих витамин А в очень больших количествах) или передозировка витаминосодержащих препаратов. Последствия гипервитаминоза: тошнота, рвота, потеря массы тела, запоры, головная боль и боль в мышцах тела.

5. Окислительное фосфорилирование. При окислении одной молекулы субстрата на один атом поглощенного митохондриями кислорода может использоваться от одного до трех молекул фосфорной кислоты и синтезироваться при этом 1, 2 или 3 молекулы АТФ.

Это процесс - процесс синтеза АТФ в реакциях биологического окисления субстратов получил название - окислительное фосфорилирование.

Для его количественной оценки был введен показатель окислительного фосфорилирования - коэффициент Р/О .

Коэффициент Р/О (АДФ/О) - это есть отношение количества молекул фосфорной кислоты (АДФ) к количеству атомов кислорода использованных митохондриями при окислении какого-либо субстрата. Согласно предложенной П. Митчелом гипотезе, движущей силой фосфорилирования АДФ служит энергия разности редокс-потенциалов, возникающая при переносе электронов от окисляемого субстрата по дыхательной цепи к кислороду и трансформируемая в энергию протонного электрохимического потенцила ( треугольник и мю H+).

1.Ферменты дых. Цепи расположены в строго определенной последовательности : каждый последующий белок обладает большим сродством к электронам, чем предыдущий (он более электроположителен, т.е. обладает более положительным окислительно-восстановительным потенциалом). Это обеспечивает однонаправленное движение электронов.

2. Все атомы водорода, отщепленные дегидрогеназами от субстратов в аэробных условиях, достигают внутренней мембраны митохондрий в составе НАДН или ФАДН2.

3.Здесь атомы водорода (от НАДН и ФАДН2) передают свои электроны в дыхательную цепь , по которой электроны движутся (50-200 шт/сек )к своему конечному акцептору- кислороду. В результате образуется вода.

4.Поступающие в дыхательную цепь электроны богаты свободной энергией. По мере их продвижения по цепи они теряют энергию.

Часть энергии электронов используется в 1,3,4 комплексами дыхательных ферментов для перемещения ионов водорода через мембрану в межмембранное пространство. Другая часть рассеивается в виде тепла. Упрощенно сказанное представить в виде равенства:

Изменение энергии электронов=совершение работы+ выделение тепла

5. Перенос ионов водорода через мембрану (выкачивание) происходит неслучайно , а в строго определенных участках мембраны. Эти участки называются участки сопряжения (или, не совсем точно, пункты фосорилирования). Они представлены 1,3,4 комплексами дыхательных ферментов. В результате работы этих комплексов формируется градиент ионов водорода между внутренней и наружной поверхностями внутренней митохондриальной мембраны. Такой градиент обладает потенциальной энергией.