2.Регуляция липидного обмена. Роль печени в нарушении липидного обмена. Жировая дистрофия печени и факторы ее вызывающие.

Избыточное потребление калорийной пищи — углеводов, триацилглицеринов, препятствует расходу эндогенных запасов триацилглицеринов в жировой ткани. Прием большого количества только углеводистой пищи оказывает существенное влияние на образование триацилглицеринов и холестерина. Синтез эндогенного холестерина также регулируется поступающим с пищей экзогенным холестерином: чем больше потребляется с пищей холесте- гина, тем меньше его образуется в печени. Экзогенный холестерин тормозит активность гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы и циклизацию сквалена в ланостерин. Существенную роль в превращении липидов в организме играет соотно­шение в пище различных липидов. Потребление ненасыщенных жирных кислот, имеющихся в растительных маслах, оказывает благоприятное воздействие на синтез эндогенных фосфолипидов, субстратами которых они являются, и на образование других веществ, для которых требуются полиеновые жирные кислоты, например простогландинов. Являясь разобщителями окислительного фосфорилирования, ненасыщеные жирные кислоты ускоряют процессы окисления в митохондриях тканей и тем самым регулируют избыточ­ное отложение триацилглицеринов. Существенное влияние на биосинтез фосфолипидов и триацилглицеринов оказывают липотропные факторы. Они облегчают био­синтез фосфолипидов. Отсутствие их в пище способствует образованию три­ацилглицеринов. Голодание вызывает мобилизацию ТАГ из жировой ткани и угнетает эндогенный биосинтез холестерина из-за малой активности гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы. Нервно-гормональная регуляция липидного обмена сказывается в основ­ном на мобилизации и синтезе ТАГ в жировой ткани. Липолиз в тканях зависит от активности ТАГ-липазы. Все регуляторы, способствующие переходу неактивной (нефосфорилированной) липазы в ак­тивную (фосфорилированную), стимулируют липолиз и выход жирных кислот в кровь. Стимуляторами этого процесса являются адреналин и норадреналин (выделяющиеся в окончаниях симпатических нервов), гормоны (глюкагон, адреналин, тироксин, трииодтиронин, соматотропин, бетта-липотропин, кортикотропин и др.), межтканевые регуляторы, или гормоноподобные вещества (гистамин, серотонин и т. д.). Инсулин, наоборот, угнетает аденилатциклазу, чем препятствует образованию активной липазы в жировой ткани, т. е. тормо­зит липолиз. Жировая инфильтрация печени. При этой патологии содержание триглицеридов в печени в 10 раз выше нормы. Скопление жира в цитоплазме клеток вызывает нарушение функции печени. Причины могут быть разные одна из них — недостаток липотропных факторов и связанный с этим избыточный синтез триглицеридов

3.У больного в течение двух дней развилась желтуха, значительное осветление кала и потемнение мочи.

Механическая желтуха. Развив при нарушен желчеотделения 12перст кишку. Это может быть вызвано закупоркой желчных протоков. Билируб в кишечн не попад, продуктов его катабол уробелиногенов в моче и кале нет. Кал обесцвечен. Норм пути вывед заблолкир, происход утечка его в кровь, и в кр повыш его концентрац. Растворим билируб вывод с мочой, придавая ей насыщенный оранжево-коричнев цвет. При мех желт неизбеж повышен гемолиз как следствие раковой интоксикац, и как следств повыш в кр прям и непрям билируб. Если концентрац билир в плазме <100 мкмоль/л и др тесты функц печени дают норм рез-ты, повыш обусловл за счет непрям билир. Для потвержден нужен анализ мочи, при повыш непрям в плазме прям в моче отсут. В норме за сут с мочой выдел 4 мг уробелин. Присутств в моче кроме них в моче и прям билир указыв на поражен печени и наруш поступл желчи в кишечн.

Билет30

Характеристика структуры ДНК. Понятие о генетическом коде. Структура РНК, типы РНК, биологическая роль, локализация в клетке.

. Строение ДНК. Первичная стр-ра ДНК – порядок чередования дезоксирибонуклеозидмонофосфатов (дНМФ) в полинуклеотидной цепи. Каждая фосфатная группа в полинукл-ой цепи за искл-ем фосфорного остатка на 5-конце мол участвует в обр-ии 2 эфирных связей с уч-ем 3- и 5- углеродных атомов 2 соседних дезоксирибоз, поэтму связь м-у мономерами обозначают 3,5-фосфодиэфирной.

Вторичная стр-ра ДНК. 1953-Дж. Уотсон и Ф. Крик-модель пространств-ой стр-ры ДНК: мол ДНК имеет ф спирали, обр-ую 2 полинукл-ми цепями, закруч-ми относит-но др др и вокруг общей оси. Спираль правозакрюченная, полинукл-ые цепи в ней явл-ся антипаралл-ми => на каждом из концов мол ДНК расположена 5-конец одной цепи и 3-конец др цепи. Все основания цепей ДНК расп-ны внутри двойной спирали, а пентоофосфатный остов-снаружи. Полинукл-ые цепи удерж-ся относит-но др др за счет водородных связей м-у комплимент-ми пуриновыми и пиримидиновыми азот-ми основаниями А и Т (2) и м-у Г и Ц (3).

Правило Чаргаффа: число пуриновых оснований (А+Г)=числу пиримидиновых осн (Т+Ц). Комплемент-ые осн. уложены в стопку в сердцевине спирали. М-у осн-ми 2цепочной мол в стопке возникают гидрофобные взаи-ия, стабилизирующие двойную спираль. Такая стр-ра сключает контакт азотистых остатков с водой, но сопка оснований не м/б абсолютно вертикальной. Пара осн слегка смещены относит-но др др.

Третичная стр-ра ДНК. Каждая мол ДНК упакована в отд хромосому. В диплоидных Кл чел-ка содер-ся 46 хр. Все связ-ся с ДНК эукариотов б можно раздел на 2 гр: гистоновые, негистоновые. Комплекс б с ядерной ДНК наз-ют храматином.

Генетический код и его свойства

Генетический код позволяет шифровать аминокислоты, входя­щие в состав белков, с помощью определённой последовательности нуклеотидов в ДНК и мРНК. Для него характерны определённые свойства:

Триплетность. Было установ­лено, что кодирующими элементами в шифро­вании аминокислотной последовательности дей­ствительно являются тройки нуклеотидов, или триплеты, которые получили название «кодоны».

Специфичность. Каждому кодону соответствует только одна определённая аминокислота. В этом смысле ге­нетический код строго однозначен.

Вырожденность. В мРНК и ДНК имеет смысл 61 триплет, каж­дый из которых кодирует включение в белок одной из 20 аминокислот. Из этого следует, что в информационных молекулах включение в бе­лок одной и той же аминокислоты определяют несколько кодонов.

Линейность записи информации. В ходе трансляции кодоны мРНК «читают­ся» с фиксированной стартовой точки последо­вательно и не перекрываются. В записи инфор­мации отсутствуют сигналы, указывающие на конец одного кодона и начало следующего.

Универсальность. код универсален, т.е. смысл кодовых слов одинаков для всех изученных организмов: ви­русов, бактерий, растений, земноводных, мле­копитающих, включая человека.

Колинеарность гена и продукта. У прокариотов обнаружено линейное соот­ветствие последовательности кодонов гена и последовательности аминокислот в белковом продукте, или, как говорят, существует коли­неарность гена и продукта.

мРНК. Первичная стр-ра всех мРНК имеет одинаковое строение 5’- и 3’-концов. На 5-конце – модифицированный нуклеотид 7-метилгуанозин5-трифосфат (кэп). Несколько десятков нуклеотд отделяют кэп о инициирующего кодона, обычно это триплет АУГ. За кодирующим участком следует один из терминирующих каднов УГА, УУА, УАГ.

На 3-конце большинства мРНК присутствует последовательность нуклеотидов из 100-200 аценозинмонофосфатных остатков. рРНК. Имеют многочисленные спирализованные участки. рРНК содержат несколько модифицированных нуклеотидов, чаще всего это метилированные производные азотистых оснований или рибозы (2-метилрибоза). рРНК образует комлексы с белками = рибосомы. Каждая рибосома состоит из 2 субединиц – малой и большой. Субединицы рибосом имеют разный набор РНК, кол-во и структуру белка.

2.Классификация гормонов, их роль и место в регуляции обменных процессов Гипоталамус и его гормоны. Роль гипоталамуса в иерархии регуляторных систем.

Все гормоны классифицируют по хим. строению, биологическим функциям и механическому действию.

По хим. строению гормоны делятся на пептидные (гормон роста, глюкагон), стероидные (кортизол, тестостерон), производные аминокислот (адреналин, норадреналин).

По био. функциям: обмен углеводов, липидов и аминокислот (инсулин, глюкагон, адреналин, соматотропин), водно-солевой обмен (альдостерон, антидиуритический), обмен Са и фосфатов (паратгормон, кальцитонин, кальцитреол), репродуктивная функция (гонадотропные гормоны), синтез и секреция гормонов эндокринных желез (либерины, статины, тропные гормоны гипофиза), изменение метаболизма в клетках, синтезирующих гормон (цитокины, эйкозаноиды, гистамин). Гормоны функционируют как хим. посредники, переносящие сигналы, возникающие в различных органах и ЦНС. Гипоталамус синтезирует пептидные гормоны: Тиреолиберин (стимулирует секрецию тириотропина и пролактина), кортиколиберин (стим. секрецию кортикотропина), гонадолиберин (стим. секрецию ЛГ и ФСГ), соматолиберин (стим. секрецию соматотропина), пролактолиберин (стим. секрецию пролактина), дофамин (ингибирует секрецию пролактина). Системы регуляции обмена веществ и функции организма образуют 3 иерархических уровня: 1-ЦНС, 2-эндокринная система, 3-внутриклеточный. Второй уровень включает гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы, синтезирующие гормоны и высвобождающие их в кровь при действии соответствующего стимула.

Гормоны гипоталамуса:

-тиреолиберин-состоит из пироглутаминовой кислоты, гистидина, пролинамида.

-кортиколиберин – полипептид, содержащий 41 аминокислотный остаток.

-гонадолиберин – декапептид.

-соматолиберин-полипептид,состоит из 44 аминокислотных остатка

-соматостатин- из 14 аминокислотных остатка и имеет циклическую структуру. Результат трансдукции сигнала соматостатина является снижение уровня внутриклеточной концентрации цАМФ. Соматостатин тормозит секрецию гормона роста, глюкагона, инсулина, гастрина, секретина.

3.Выбрать при каких состояниях в сыворотке крови может быть обнаружено повышенное содержание мочевины: а) при усиленном распаде тканевых белков (например, при раковой кахексии); б) при значительном поступлении белков с пищей; в) при нарушении фильтрационной способности почек; г) при значительных поражениях паренхимы печени. Дайте характеристику азотемии при каждом из перечисленных случаев ее предположительного появления.

... а) продукцион тип азотемии. б) незначительн прирост, продукцион азатемия.

в) почечная ретенцион азотемия.

31 билет

1. Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов, регуляция процесса. Происхождение атомов ядра пурина. Сходство и отличие в биосинтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеоти Биосинтез пуриновых и пиримидиновых.

Синтез начинается с образования 5-фосфорибозил-1 -амина из рибозо-5-фосфат (АТФ-АМФ) получается 5-фосфорибозил- 1-дифосфат (гпутамин-глутомат\Н4Р2О7) 5-фосфорибозиламин.

затем к аминогруппе присоединяется остаток глицина и далее ; последовательно протекают реакции ооразования пуринового ядра с использованием метешгаьной группы метенил-Н4фолата, еще одной амидной группы дов. пгутамина, диоксида углерод , аминогруппы аспарагиновой кислоты, формнльного остатка формил-Н4-фолата. Результатом этой серии реакций является образование инозиновой кислоты (ИМФ).

Инозиновая кислота - это нуклеотид, пуриновая часть которого представлена гипоксантином: она встречается

в составе тРНК в качестве одного из минорных нуклеотидов. Кроме того, инозиновая кислота служит предшественником основных пуриновых нукпеотидов - АМФ и ГМФ, схема синтеза которых представлена . При действии специфических киназ эти нуклеозидмонофосфаты превращаются в нуюгеозиддифосфаты и нуклеозидтрифосфаты.Следуюшим образом а)инозиновая к-та ( аспартат/ ГТФ-ГДФ+ НЗРО4) аленилоянтарная к-та (-фумарат) адениловая к-та (АТФ-АДФ) АДФ-АТФ б) инозиновая к-та (НЮ/ НАД+-НАДН+Н+) ксантиловая к-та (Н2О/ глутомин -глутомат, АТФ-АМФ+Н4Р2О7 ) гуаниловая к-та (АТФ-АДФ) ГДФ (АТФ-АДФ ) ГТФ.

Пиримидиновое ядро пиримидиновых пуклеогидов образуется из диоксида углерода, амидной группы глутамина, аспарагиновой кислоты. В результате цепи реакций из этих веществ синтезируется уридинмонофосфорная кислота, которая в свою очередь служит предшественником других пиримидиновых нуклеотидов — цитидиловых и тимидиловых.

Биосинтез уридиловон кислоты. Первая реакция пути синтеза УМФ — это образование карбамоилфосфата при действии кар бамоилфосфатсинтетазы II (точнее, при действии карбамоилфосфатсинтетазного активного центра 1юлиф>нкцнон!ии>жмх> фермеша). Б зтой реакции ЫН2-1рушш кароамиилфисфт'а образуется за счет амидной lyyjuibj пгутамина:

СО2 + Глутамин + 2АТФ + Н2О-» H2N-CO-OPO3H2 + Глутамат + 2АДФ + НЗРО4

Напомним, что при синтезе мочевины в реакции, катализируемой карбамоилфосфатсинтетазой 1, используется аммиак, а не глутамин. Эти ферменты различаются также локализацией:

карбамоилфосфатсинтетаза 1 содержится в митохондриях, главным образом в печени, а карбамоилфосфатсинтетаза II—в цитозоле, практически во всех клетках организма.

Далее карбамоилфосфат в реакции с аспарагиновой кислотой образует карбамоиласпарагиновую кислоту, которая денатурируется с образованием пиримидинового цикла дигидрооротовой кислоты:

Первые три реакции—образование карбамоилфосфата, карбамоиласпартата и дигидрооротовой кислоты— катализируются одним белком, содержащим активные центры для катализа каждой из реакций, Карбамоилфосфат и карбамоиласпартат не освобождаются из фермент-субстратного комплекса; освобождающимся продуктом действия

этого белка является дигидрооротовая кислота, Следовательно, Карбамоилфосфат, образующийся при синтезе УМФ,

не может быть использован для синтеза мочевины.

Дигидрооротовая кислота при действии отдельного фермента (дегидрогеназы) превращается в оротовую кислоту. Две следующие реакции—образование оротидиловой кислоты и ее декарбоксилирование—катализируются также одним белком. Таким образом, шесть активных каталитических центров, необходимых для синтеза пиримидиновых нуклеотидов, кодируются только тремя структурными генами.

Биосинтез цитидиловых иуклеотндов. Из УМФ при действии специфических киназ образуются УДФ и УТФ: УМФ + АТФ -» УДФ + АДФ УДФ + АТФ -> УТФ + АДФ Путем аминирования УТФ образуется цнтидинтрифосфорная кислота, в этой

Более сложным путем из уридиловой кислоты (а также из цитидиловой кислоты) образуются тимидиловые нуклеотиды.

Синтез УМФ регулируется по механизму отрицательной обратной связи: УТФ является аллостерическим ингибитором первого фермента этой метаболической цепи — карбамоилфосфат-синтетазы II. Этот механизм предотвращает избыточный синтез не только УМФ, но и всех других пиримидиновых нуклеотидов, поскольку они образуются из УМФ.

2. Характеристика и функции гормонов передней доли гипофиза. Регуляция образования и механизм действия. Соматотропный гормон.

В передней доли гипофиза синтезируются тропные гормоны, стимулирующие синтез и секрецию гормонов других эндокринных желез или оказывающие влияние на метаболические реакции в других органах мишенях. Синтез и секреция этих гормонов регулируется гормонами гипоталамуса, которые поступают в гипофиз через портальную систему кровеносных сосудов, а также регулируется по механизму обратной связи гормонами продукцию которых они стимулируют в органах мишенях. В передней доли синтезируются гормоны которые по химическому строению являются пептидами и гликопротеинами. Гормон роста стимулирует постнатальный рост скелета и мягких тканей, участвует в регуляции энергетического и минерального обмена. Тиреотропный гормон стимулирует синтез йодтиронинов. Пролактин стимулирует лактацию лютеинизирующей гормон, у женщин индуцирует овуляцию, у мужчин индуцирует синтез андрогенов в клетках Лейдига. Фолликулостимулирующий гормон у женщин стимулирует рост фолликулов , у мужчин стимулирует сперматогенез. Кортикотропин стимулирует рост надпочечников и синтез кортикостероидов. Бета липотропин стимулирует липолиз. Соматотропный гормон синтезируется в соматотрофных клетках, его содержание 5-16мг. на 1г. железы. Гормон роста состоит из 191 кислотного остатка и имеет 2 внутримолекулярные дисульфидные связи. Секреция гормона роста носит пульсирующий характер с интервалами 20-30мин. Регуляция синтеза и секреции осуществляется множеством факторов (основной стимулирующий- соматолиберин, тормозящий- гипоталамический соматостатин). Основное действие гормона роста направлено на регуляцию обмена белков и процессов, связанных с ростом и развитием организма, усиливается транспорт аминокислот в клетки мышц, синтез белка в костях, хрящах, мышцах, печени и других внутренних оранах.

3)ответ: ... Витамин В 6 входит в состав следующих ферментов: 1 .аминотрансфераз аминокислот,

катализирующий обратимый перенос аминогруппы от аминокислоты на а - кетокислоту. В этой реакции образуются новые аминокислоты и кетоки слоты, эта реакция является первым этапом опосредованного окислительного дезаминирования аминокислот.2. Декарбоксилаз аминокислот, отщепляющих карбоксильную группу аминокислот, что приводит к образованию биогенных аминов. Помимо каталитического действия пиридоксальфосфат участвует в процессе активного транспорта некоторых аминокислот через клеточные мембраны.

Билет32

1.Основные этапы биосинтеза ДНК. Понятие о молекулярных болезнях.

Этапы: 1) РЕПЛИКАЦИЯ – процесс удвоения хромосом. По мех-му полуконсервативнной репликации(т.е. Каждая цепь родительской двухцепочечной ДНК служит матрицей для синтеза ново цепи.)

-инициация(образование вилки)- происходит локальная денатурация ДНК, цепи расходятся образуя вилку;

-элонгация(синтез нов цепей)- принимает участие ДНК-полимераза, кот. Синтезирует олигонуклеотид состоящий из 60 нуклеотидных остатков, 10 из которых представляют собой праймер.

-исключение праймеров;

-терминация(завершение синтеза двух дочерних цепей ДНК)

Молекулярные болезни - понятие ввёл американский химик и физик Лайнус Карл Полинг, Обозначает болезни, вызываемые нарушением синтеза того или иного белка или образованием функционально неполноценных белков вследствие нарушения последовательности аминокислот в полипептидной цепи.

2.Ось гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа. Функция щитовидной железы и роль ее гормонов.

Синтез тироглобулинов, вырабатываемых клетками фолликулярного эпителия щитовидной железы, контролируется по цепочке: тиролиберин(гипоталамус)-тиротропин(гипофиз)-тириоглобулин. Синтез тироглобулина тормозят тириоидные гормоны, котрые подавляют секрецию тироглобулина

В щитовидной железе синтезируются гормоны-трийодтиронин, тетрайодтиронин. При физиологической концентрации йодтиронинов их действие проявляется в ускорении белкового синтеза,стимуляции процессов роста и клеточной дифференцировки. Трийодтиронин ускоряет транскрипцию гена гормона роста. В печени йодтиронины ускоряют гликолиз,синтез холестерина и синтез жёлчных кислот. Трийодтиронин увеличивает в мышцах потребление глюкозы, стимулирует синтез белков и увеличение мышечной массы, повышает чувствительность мышечных клеток к действию адреналина. Иодтиронины также участвуют в формировании ответной реакции на охлаждение увеличением теплопродукции, повышая чувствительность симпатической нервной системы к норадреналину и стимулируя секрецию норадреналина.

3.Ребенок, со слов матери, плохо переносит кондитерские изделия, конфеты, сладкий чай. Они вызывают у него понос и рвоту. В то же время молоко, картофель, хлеб и мед таких явлений не вызывают. Каков диагноз? Какие методы лечения Вы можете предложить?

Наследственная недостаточность сахаразо-изомальтазного комплекса. Лечение диета с исключением продуктов, содержащих сахарозу и крахмал.

Билет33

1.Биосинтез РНК и процесс ее посттранскрипционного созревания.

Процесс образования молекулы мРНК на матрице ДНК – биогенез мРНК – в прокариотических клетках представляется относительно простым и включает главным образом транскрипцию соответствующего гена при участии РНК-полимеразы. Во многих случаях первичным продуктом экспрессии гена является молекула мРНК, уже способная к функционированию, т.е. у прокариот транскрипция и трансляция являются сопряженными процессами. Биосинтез тРНК у прокариот из первичного тРНК транскрипта проходит стадию процессинга аналогично синтезу мРНК и тРНК у эука-риот. Биогенез мРНК у эукариот существенно отличается не только механизмом регуляции транскрипции, но и многоступенчатостью формирования активной молекулы. До открытия феномена сплайсинга мРНК было известно, что многие мРНК эукариот синтезируются в виде гигантских высокомолекулярных предшественников (пре-мРНК), которые уже в ядре подвергаются посттранскрипционному процессингу. Предполагали, что процессинг включает удаление длинных 5'- и 3'-концевых участков, которые якобы выполняют регуляторные функции. Как оказалось, ген эукариот является не непрерывной, а мозаичной структурой, содержащей наряду с кодирующими (экзоны) также некодирующие (интроны) последовательности. Фермент РНК-полимераза катализирует транскрипцию как экзонов, так и интронов с образованием гетерогенной ядерной РНК (гяРНК), называемой также первичным транскриптом. Термин «интроны» означает вставочные, нетранслирующие последовательности нуклеотидов в ДНК эукариот. Этот термин применим и к вставочным нуклеотидным последовательностям первичного РНК-транскрипта. С открытием интрон-экзонного строения генов, характерного для эукариотических клеток, начался новый этап исследований на пути реализации генетической информации. Транскрипция гена, состоящего из чередующихся кодирующих и некодирующих нуклеотидных последовательностей, обеспечивала полное его копирование и приводила к синтезу РНК-предшественника. Поэтому было высказано предположение о существовании между транскрипцией и трансляцией еще одного важного звена – образования пригодной для трансляции «зрелой» молекулы мРНК. Этот этап получил название процессинга, или созревания, мРНК. К настоящему времени считается установленным, что процессинг мРНК включает три основных процесса: 1) кэпирование – химическая модификация 5'-концевой последовательности мРНК; 2) сплайсинг – удаление некодирующих интронных последовательностей из мРНК и сшивание образующихся экзонов; 3) полиаденилирование – химическая модификация 3'-концевой последовательности мРНК. В осуществлении каждого из указанных процесов специфическое участие принимает ряд белков и нуклеиновых кислот, хотя конкретные молекулярные механизмы этих превращений еще не полностью раскрыты. Все три указанных процесса имеют важное значение в формировании зрелой молекулы мРНК. Однако наибольший интерес исследователи проявляют к выяснению молекулярного механизма сплайсинга, который должен обеспечить, во-первых, постепенное и высокоточное вырезание интронов из первичного транскрипта и, во-вторых, сшивание образующихся фрагментов – экзонов – «конец в конец». Любые отклонения или смещения границ в процессе вырезания интронов и сшивания экзонов даже на один нуклеотид могут привести не только к глубокому искажению смысла в кодирующих последовательностях, но и к нарушению передачи генетической информации и развитию патологии. Последовательность нуклеотидов в молекуле мРНК обычно начинается с пары 5'-ГУ и заканчивается парой АГ-3'. Эти последовательности, вероятнее всего, служат сайтами (местами) узнавания для ферментов сплайсинга. Поскольку 5'-ГУ ... АГ-3' последовательности не открыты в молекулах предшественников тРНК, было высказано предположение о существовании по меньшей мере двух типов ферментов сплайсинга; одного для мРНК и другого для тРНК. Имеются, кроме того, достоверные данные о том, что интроны часто оказываются длиннее экзонов и что внутри гена на интроны приходится значительно большая часть нуклеотид-ных пар. Подсчитано, например, что ген овальбумина содержит 7 интронов, в общей сложности насчитывающих 7700 пар оснований, в то время как сформировавшаяся после сплайсинга мРНК насчитывает всего 1859 оснований. Почти во всех эукариотических клетках синтезированные на структурных генах первичные транскрипты подвергаются процессингу, прежде чем выполнят свои уникальные функции в белковом синтезе. Во многих случаях процессинг имеет место главным образом в ядре, хотя этот процесс продолжается и после транспортировки молекул РНК из ядра в цитоплазму: например, терминальные реакции полиаденилирования и метилирования остатков нуклеозидов. Химический смысл кэпирования сводится к присоединению остатка 7-метилгуанозина посредством трифосфатной группы к 5'-концу молекулы транскрипта, метилированию 2'-ОН-группы первого и второго нуклеотидов на 5'-конце мРНК. Полиаденилирование 3'-конца первичного транскрипта включает ряд стадий и участие эндонуклеазы и полиаденилатполимеразы. Эндонуклеаза расщепляет мРНК вблизи специфической сигнальной последовательности (5')ААУААА(3'), отличающейся высокой консервативностью. Полиаденилатполимераза синтезирует поли-А-конец (от 20 до 250 нуклеотидов) начиная с точки распада. Функции 5'-кэп и 3'-поли-А раскрыты недостаточно полно. Показано, что 5'-кэп, соединяясь со специфическим белком, принимает участие в связывании мРНК с рибосомой, способствуя инициации синтеза белка. Допускают, что основное назначение 5'-кэп и поли-А – защита мРНК от энзиматического распада. Известно также, что не все цитоплазматические мРНК содержат участки поли-А на 3'-концах и что в цитоплазме клеток животных происходит как присоединение, так и удаление участка поли-А из молекулы мРНК. Следует отметить, что размер молекулы цитоплазма-тической мРНК даже после удаления 3'-поли-А оказывается все же намного большим, чем требуется для синтеза кодируемого белка. В частности, размер мРНК белка глобина (эритроциты кролика) составляет 550 нуклео-тидов, в то же время кодирующий участок состоит из 430 нуклеотидов (размер поли-А – 40 нуклеотидов). Другой пример: размер мРНК тяжелого иммуноглобулина (из клеток миеломы мышей) составляет 1800 нуклеотид-ных остатков, а кодирующая часть – 1350 нуклеотидов (размер поли-А – 150–200 нуклеотидов). Интересно, что большинство указанных процессов, если не все, могут регулироваться независимо, изменяя уровень экспрессии гена. Более того, даже после завершения формирования мРНК изменения ее стабильности могут оказывать существенное влияние на экспрессию гена. В последние годы интенсивно исследуются структура и назначение нетранслируемых участков генов – интронов. Они различаются по числу, размерам и топографии. Показано, например, что ген сывороточного альбумина хотя и содержит всего 6 интронов, но на их долю приходится до 80% этого гена; интроны имеют размеры от 90 до 20000 нуклеотидных пар. Ген коллагена содержит более 50 интронов. Исключение составляют лишь гены, кодирующие гистоны, не содержащие интронных структур. Различают 4 класса интронов. Первый класс открыт как в ядерных, так и в митохондриальных генах, кодирующих рибосомные рРНК; второй класс интронов открыт в первичных транскриптах митохондриальных матричных мРНК. Оказалось, что оба эти класса интронов не нуждаются ни в источнике энергии, ни в участии ферментов, но наделены способностью самосплайсинга. Третий – самый большой класс интронов обнаружен в первичных транскриптах ядерных мРНК, подвергающихся созреванию. Сплайсинг требует наличия комплекса белков и особой группы клеточных РНК, названных малыми ядерными РНК (мяРНК). Выделено и охарактеризовано 5 групп богатых уридином мяРНК, соответственно обозначаемых U1, U2, U4, U5 и U6, размерами от 100 до 200 нуклеотидов. Комплексы мяРНК и белков, названные малыми ядерными нуклеопро-теинами, объединяются в единую систему – сплайсосому, координирующую весь процесс сплайсинга. Предполагают, что мяРНК соединяются с обеими концами интрона, способствуя формированию специфической конформации, необходимой для узнавания ее участвующими в процессе ферментами, сближению двух экзонов, удалению интронов и воссоединению кодирующих экзонов. Четвертый класс интронов открыт в ряде тРНК. Сплайсинг этой группы интронов требует доставки энергии и присутствия эндонуклеаз и лигаз, катализирующих соответственно разрыв фосфодиэфирных связей с 5'- и 3'-концов интрона и соединяющих два экзона. В нетранскрибируемых последовательностях генома перед экзон-интронами открыты специфические участки, названные промоторами, а также энхансерами (повышающие уровень транскрипции) и силан-серами (ослабляющие уровень транскрипции). При взаимодействии с белками они выполняют функции регуляторных сигналов при транскрипции. Этот способ регуляции широко используется клетками эукариот как в процессах дифференцировки, так и при индукции репрессии.

2.Ось гипоталамус-гипофиз-гонады. Женские половые гормоны. Гормоны плаценты и их роль. Система мать-плацента-плод.

Регуляция половых желез осуществляется путем рефлекторного изменения внутренней секреции гипофиза. Решающее значение имеют гонадотропные гормоны, образующиеся в передней доли гипофиза. Существует 3 гонадотропина: фолликулостимулирующий, лютеонизирующий гормоны и пролактин. Фолликулостимулирующий гормон ускоряет развитие в яичнике фолликулов у самок, образование сперматозоидов и развитие предстательной железы у самцов. Лютеонизирующий гормон усиливает образование половых гормонов и образование желтого тела. Пролактин стимулирует образование прогестерона в желтом теле и лактацию. В яичниках синтезируются женские половые гормоны: эстрогены и прогестероны. Эстрогены стимулируют развитие тканей, участвующих в размножении, определяет развитие многих женских вторичных половых признаков, регулируют транскрипцию гена рецептора прогестина. В лютеиновой фазе под действием эстрогенов эпителий матки превращается в секреторный, подготавливая его к имплантации оплодотворенной яйцеклеткой, оказывают анаболическое действие на кости и хрящи, поддерживают нормальную структуру кожи и кровеносных сосудов у женщин. Эстрогены оказывают влияние на обмен липидов (приводит к снижению содержания холестерола в крови). Эстрогены тормозят процесс локальной деминерализации кости. Действие прогестерона направлено на репродуктивную ф-ию организма. Прогестерон может также оказывать действие на ЦНС, в частности вызывать некоторые особенности поведения в предменструальный период. Во время беременности формируется эндокринный орган- плацента, который секретирует белковые и стероидные гормоны в организм матери. Белковые гормоны: хорионический гонадотропин, плацентарный лактоген, тиреотропин. Стероидные гормоны: прогестерон, эстрадиол, эстрон, эстриол, тестостерон.

3.Какие различия в динамике концентрации глюкозы в крови можно ожидать у пациента при приеме им натощак 100г сахарозы и 200г хлеба, содержащего 100г крахмала?

. Сахароза - это дисахарид, а крахмал - полисахарид, сахароза будет перевариваться быстрее и даст более высокий подъем сахара в крови.

Билет34

1.Переваривание белков, протеолитические ферменты желудочно-кишечного тракта. Проферменты и их активация. Роль соляной кислоты в переваривании белков. Всасывание продуктов переваривания белков в кишечнике.

Примерно 95–97% белков пищи всасывается в виде свободных аминокислот. Гидролиз заключается в разрыве пептидных связей —СО—NH— белковой молекулы. Следует подчеркнуть, что с пищей человек получает огромное разнообразие белков, однако все они подвергаются воздействию ограниченного числа протеиназ. Эти ферменты относятся к классу гидролаз часто называются также пептидазами. Известны две группы пептидаз: экзопептидазы, катализирующие разрыв концевой пептидной связи с освобождением одной какой-либо концевой аминокислоты, и эндопеп-тидазы, преимущественно гидролизующие пептидные связи внутри полипептидной цепи.

Протеолитические ферменты ЖКТ: желудочный сок (пепсин, ренин, гастриксин), панкреатический сок (трипсин, химотрипсин, коллагеназа, карбокиспепсидаза, эластаза), кишечный сок (аминопептидаза, лейцинаминопептидаза, аланинаминопептидаза, энтнропептидаза, трипептидазы, дипептидазы, пропил-депиптидаза, пролин-дипептидаза). Проферметы. Протеолитические ферменты пищеварительного тракта, а также поджелудочной железы синтезируются в неактивной форме – в виде проферментов (зимогенов). Регуляция в этих случаях сводится к превращению проферментов в активные ферменты под влиянием специфических агентов или других ферментов – протеиназ. Так, трипсин в поджелудочной железе синтезируется в форме неактивного трипсиногена. Поступив в кишечник, он превращается в активный трипсин под действием протеиназ. Превращение неактивного пепсиногена в активный пепсин происходит в результате специфического ограниченного протеолиза в присутствии соляной кислоты. Эти превращения зимогенов в активные ферменты связаны с конформационными изменениями молекулы фермента и формированием активного центра или его раскрытием (демаскирование). Соляной кислоте принадлежит значительная роль в желудочном пищеварении, так как она не только активирует ферменты, но и способствует перевариванию белков. Соляная кислота желудочного сока вызывает денатурацию и набухание белков, подготавливая их к последующему расщеплению пепсинами; активирует пепсиногены; создает кислую среду, необходимую для расщепления пищевых белков пепсинами.

Всасывание белков и аминокислот

У взрослого человека пищевые белки в неизмененом виде не всасываются. Только у новорожденного в первые дни жизни цельные белки молока поступают из кишечника в кровь , о чем свидетельствует появление в плазме ребенка материнских глобулинов , которые обеспечивают иммунитет .

После того, как в просвете кишечника завершается гидролитическое расщеплениее белков (см. Переваривание белков ), продукты этого расщепления (аминокислоты и олигопептиды) захватываются энтероцитами .

Всасывание аминокислот протекает с участием стереоспецифичных натрий-зависимых систем активного транспорта , расположенных в мембране энтероцита, обращенной в просвет кишечника. L-изомеры аминокислот переносятся легче, чем D-изомеры аминокислот . В настоящее время обнаружены четыре системы переноса аминокислот:

1. система переноса нейтральных аминокислот ( валина , фенилаланина , аланина ),

2. система переноса основных аминокислот ( аргинина , цистеина , лизина , орнитина ),

3. система переноса глицина и иминокислот ( пролина , гидроксипролина ),

4. система переноса дикарбоновых кислот ( глутаминовой кислоты и аспарагина ).

Существует взаимосвязь между транспортом некоторых аминокислот, проявляющаяся в виде взаимного торможения по типу конкурентного антагонизма (например, между глицином и метионином) или взаимного облегчения (например, между лизином и лейцином).

Всасывание олигопептидов тоже происходит путем активного транспорта.

Аминокислоты высвобождаются из энтероцита в области его базальной и боковых поверхностей. В их высвобождении участвуют многие механизмы пассивного транспорта - диффузия, облегченная диффузия и активный транспорт . В дальнейшем аминокислоты поступают в кровь и переносятся по портальной системе в печень .

Белки пищи начинают расщепляться в желудке под действием пепсина . Завершают их гидролиз в основном ферменты поджелудочной железы : эндопептидазы ( трипсин , химотрипсин ) и экзопептидазы ( карбоксипептидазы , аминопептидазы ). В итоге образуются олигопептиды, дипептиды и аминокислоты.

Итак, гидролиз белков до аминокислот идет в 3 местах: в просвете кишки, в щеточной каемке и в цитоплазме энтероцита.

Существует несколько систем транспорта аминокислот:

- для моноаминомонокарбоновых аминокислот (имеется общий белок-переносчик, за который аминокислоты, на пример триптофан и аланин, конкурируют друг с другом);

- для диаминомонокарбоновых аминокислот (аргинина, лизина и орнитина), а также цистина;

- для иминокислот (пролина и гидроксипролина);

- для моноаминодикарбоновых аминокислот (аспарагиновой и глутаминовой).

Некоторые аминокислоты могут связываться с разными белками-переносчиками

2.Ось гипоталамус-гипофиз-гонады. Мужские половые гормоны. Применение анаболиков в медицине и спорте.

Регуляция половых желез осуществляется путем рефлекторного изменения внутренней секреции гипофиза. Решающее значение имеют гонадотропные гормоны, образующиеся в передней доли гипофиза. Существует 3 гонадотропина: фолликулостимулирующий, лютеонизирующий гормоны и пролактин. Фолликулостимулирующий гормон ускоряет развитие в яичнике фолликулов у самок, образование сперматозоидов и развитие предстательной железы у самцов. Лютеонизирующий гормон усиливает образование половых гормонов и образование желтого тела. Пролактин стимулирует образование прогестерона в желтом теле и лактацию. Мужские половые гормоны вырабатываются, в основном, в мужских половых железах- в интерстициальных клетках Лейдига семенников (95%), небольшое кол-во образуется в коре надпочечников. Андрогены в органиме обладают мощным анаболическим дейстивем и стимулируют клеточное деление, повышенный уровень андрогенов в препубертатный период приводит к скачкообразному увеличению линейных размеров тела, увеличению скелетных мышц, росту костей, но остановке роста так как стимулирует сращение эпифизов длинных костей с их стволами, андрогены вызывают изменение структуры кожи и волос, снижение тембра голоса вследствие утолщения голосовых связок и увеличения объема гортани, стимулируют секрецию сальных желез. Препараты тестостерона и их синтетических аналогов применяются в клинике при гипофункции семенников, нарушении половой дифференцировки, функциональных нарушениях половой системы у мужчин. Анаболические стероиды (метиландростендиол) используется при заболеваниях, протекающих с истощением, при недостатке роста и физического развития детей, а также при сахарном диабете и для стимуляции сращивания костей при переломах.

3.В конце 30-х годов в результате смелого эксперимента

При печеночной коме нарушен биосинтез мочевины, в крови накапливается аммиак, который является клеточным ядом. При пропускании крови через катеонит ионы аммония задерживаются на смоле, и тем самым концентрация аммиака в крови падает.

Билет35

1.Центральная догма молекулярной биологии. Роль ДНК и отдельных видов РНК в трансляции. Этапы трансляции.

Центральная догма молекулярной биологии —правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении. Правило было сформулировано Френсисом Криком в 1958 году. Переход генетической информации от ДНК к РНК и от РНК к белку является универсальным для всех без исключения клеточных организмов, лежит в основе биосинтеза макромолекул. Репликации генома соответствует информационный переход ДНК → ДНК. В природе встречаются также переходы РНК → РНК и РНК → ДНК (например у некоторых вирусов).

Трансляцией называют осуществляемый рибосомой синтез белка из аминокислот на матрице информационной (или матричной) РНК (иРНК или мРНК)

Процесс трансляции разделяют на

• инициацию — узнавание рибосомой стартового кодона и начало синтеза.

• элонгацию — собственно синтез белка.

• терминацию — узнавание терминирующего кодона (стоп-кодона) и отделение продукта.

Инициация:

Синтез белка в большинстве случаев начинается со стартового кодона. Инициация трансляции предусматривает узнавание рибосомой этого кодона и привлечение инициаторной аминоацил-тРНК.

Процесс инициации обеспечивается специальными белками — факторами инициации

Элонгация:

В процессе наращивания полипептидной цепи принимают участие два белковых фактора элонгации. Первый (EF1a у эукариот, EF-Tu — у прокариот) переносит аминоцилированную (заряженную аминокислотой) тРНК в А (аминоацил)-сайт рибосомы. Рибосома катализирует образование пептидной связи, происходит перенос растущей цепи пептида с Р-сайтовой тРНК на находящуюся в А-сайте, пептид удлиняется на один аминокислотный остаток. Затем второй белок (EF2 у эукариот, EF-G — у прокариот) катализирует так называемую транслокацию. Транслокация — перемещение рибосомы по мРНК на один триплет

Терминация:

окончание синтеза белка, осуществляется, когда в А-сайте рибосомы оказывается один из стоп- кодонов — UAG, UAA, UGA.

2.Пути передачи гормонального сигнала: пререцепторный, собственно рецепторный и пострецепторный. Мессенджеры 11 порядка ц-АМФ, ц-ГМФ, инозитол-3-фосфат, диацилглицерол, кальций-кальмодулин. NО – как модулятор образования вторичных мессенджеров.

По механизму действия гормоны делят на 2 группы: 1- гормоны, взаимодействующие с мембранными рецептопами(пептидные гормоны, адреналин) 2- гормоны, взимодействующие с внутриклеточными рецепторами. Передача гормональных сигналов через мембранные рецепторы. Гормоны(первичные посредники), связываясь с рецепторами образуют комплекс гормон-рецептор, который трансформирует сигнал первичного посредника в изменении концентрации молекул внутри клетки- вторичных посредников(цАМФ, цГМФ,ИФ три, ДАГ ионы Ca, NO. Образующиеся под действием аденилатциклазы цАМФ активирует протеинкеназу А, фосфорилирующую ферменты и другие белки. Генерирующая цГМФ сопряжена с гуанилатциклазой. Молекулы цГМФ могут активировать ионные каналы либо активировать цГМФ зависимую протеинкеназу G. Через активацию G белков активируют фосфолипазу С, в результате чего в клетке появляются ИФ три, ДАГ. Молекула ИФ три стимулирует высвобождение ионов Са из эндоплазматического ретикулума. Са связывается с белком кальмодулином. Ионы Са и ДАГ участвуют в активации протеинкеназы С. Сигнальная молекула NO образуется в организме из аргинина при участии фермента NО- синтазы, присутствующего в нервной ткани, эндотелии сосудов. Молекула NO может быстро быстро диффундировать через мембрану эндотелиальных клеток, где она синтезируется в соседние клетки. Действие NO кратковременно. Передача сигналов через внутриклеточные рецепторы: стероидные и тиреоидные гормоны связываются с рецепторами внутри клетки и регулируют

скорость транскрипции специфических генов. Рецепторы тиреоидных гормонов всегда связаны с ДНК. Передача сигналов через рецепторы, сопряженные с ионными каналами: рецепторы, сопряженные с ионными каналами, являются интегральными мембранными белками, состоящими из нескольких субъединиц. Они действуют одновременно как ионные каналы и как рецепторы, которые способны специфически связывать с внешней стороны эффектор, изменяющий их ионную проводимость. Эффекторами такого типа могут быть гормоны и нейромидеаторы.

3.Животному ввели метионин с меченой (С₁₄) метильной группой.

Метионин + фосфатидная кислота=фосфатидилхолин. Это фосфолипид клеточной мембраны.

билет 36

1) При посттрансляционном созревании у многих белков удаляются части пептидной цепи или присоединяются дополнительные группы, например олигосахариды или липиды. Эти процессы происходят в эндоплазматическом ретикулуме и в аппарате Гольджи. Наконец, белки должны транспортироваться в соответствующую ткань или орган. Происходит фолдинг полипептидных цепей и формирование уникальной 3 и 4 структуры белка.

шапероны:

1. Молекулы, обеспечивающие правильный фолдинг белков (фолдинг-шапероны )

2. Молекулы, созданные для удержания частично свернутой молекулы белка в определенном положении.(удерживающие шапероны)

3. Шапероны, разворачивающие белки с неправильной формой (дезагрегирующие шапероны )

4. Шапероны, сопровождающие белки, транспортируемые через клеточную мембрану (секреторные шапероны )

Прио́ны—класс инфекционных агентов, чисто белковых, не содержащих нуклеиновых кислот, вызывающих тяжёлые заболевания центральной нервной системы у человека.

Прионный белок,способен катализировать структурное превращение гомологичного ему нормального клеточного белка в себе подобный (прионный), присоединяясь к белку-мишени и изменяя его конформацию. Как правило, прионное состояние белка характеризуется переходом α-спиралей белка в β-слои.

прионные инфекции человека, связанные с поражением головного мозга:

• болезнь Крейтцфельдта — Якоба

• фатальная семейная бессонница

• болезнь Куру связана с ритуальным каннибализмом

• синдром Герстманна — Штройслера — Шейнкера

2)Гормоновитамин А(ретинол)-жирорастворимые витамины; циклический,ненасыщенный,одноатомный спирт.Сод-ся в животных продуктах: печень крупного рогатого скота,яичном желтке,молочных продуктах,рыбьем жире.Суточная потребность 1-2 мг; Участвует в акте зрения регулирует рост и дифференцировку клеток. Авитаминоз: куриная слепота, кератоз эпителиальных клеток, ксерофтальмия. Гормоновитамин К(нафтохинон) сут.потребность: 1-2 мг; участвует в активации факторов свертываемости крови; авитаминоз: нарушение свертываемости крови

3)Ответ. аланин это аминоксилота.В организме происходит амминирование аланина.От него отщепляется NH2 и выделяется аммиак.Аммиак токсичен поэтому в организме он превращается в мочевину.А)мочевина да. Б)оксалоацетат нет(так как это вещество в котором нет N,поэтому метка не может там появиться).В организме происходит синтез замененных аминокислот.Заключительной реакцией синтеза является трансаминирование.По этой причине происходит перераспределение N.Соответственно он может попасть в глутамат,аспарат,аргининосукцинат.А) биосинтез мочевины; В) биосинтез мочевины; Г) трансаминирование; Д) трансаминирование.

билет 38

1)Гниение– процесс расщепления азотсодержащих веществ, в результате жизнедеятельности микроорганизмов.

Гниение белков в кишечнике. Механизмы обезвреживания образующихся продуктов, роль печени в обмене белков.

Аминокислоты, невсосавшиеся в клетки кишечника, используются микрофлорой тол­стой кишки в качестве питательных веществ. Ферменты бактерий расщепляют аминокисло­ты и превращают их в амины, фенолы, индол, скатол, сероводород и другие ядовитые для организма соединения. Этот процесс иног­да называют гниением белков в кишечнике. В основе гниения лежат реакции декарбок­силирования и дезаминирования аминокислот.

Образование и обезвреживание п-крезола и фенола.

Под действием ферментов бактерий из ами­нокислоты тирозина могут образовываться фе­нол и крезол путём разрушения боковых це­пей аминокислот микробами.

Всосавшиеся продукты по воротной вене по­ступают в печень, где обезвреживание фенола и крезола может происходить путём конъюга­ции с сернокислотным остатком (ФАФС) или с глюкуроновой кислотой в составе УДФ-глюкуроната.

Про­дукты конъюгации хорошо растворимы в воде и выводятся с мочой через почки. Повышение ко­личества конъюгатов глюкуроновой кислоты с фенолом и крезолом обнаруживают в моче при увеличении продуктов гниения белков в кишеч­нике.

Образование и обезвреживание индола и скатола.

В кишечнике из аминокислоты триптофана микроорганизмы образуют индол и скатол. Бак­терии разрушают боковую цепь триптофана, оставляя нетронутой кольцевую структуру. Индол образуется в результате отщепления бактериями боковой цепи, возможно, в виде серина или аланина.

Скатол и индол обезвреживаются в печени в 2 этапа. Сначала в результате микросомального окисления они приобретают гидроксильную группу. Так, индол переходит в индоксил, а за­тем вступает в реакцию конъюгации с ФАФС, образуя индоксилсерную кислоту, калиевая соль которой получила название животного индикана.

Обезвреживание бензойной кислоты

Синтез гиппуровой кислоты из бензойной кислоты и глицина протекает у человека и боль­шинства животных преимущественно в печени. В клинической практике используют опре­деление скорости образования и выведения гип­пуровой кислоты после введения в организм ксенобиотика бензойной кислоты (бензойно­кислого натрия) — проба Квика.