
- •Биологическая химия (часть 2)
- •060101 – Лечебное дело
- •СОдержАние
- •I. Теоретическая часть
- •1. Обмен липидов
- •1.1. Классификация липидов
- •2. Гликолипиды (в основном гликосфинголипиды).
- •Липолиз триглицеридов в жировой ткани
- •1.3. Окисление жирных кислот
- •1. Активация жк.
- •2. Транспорт жк внутрь митохондрий.
- •3. Внутримитохондриальное окисление жирных кислот.
- •Окисление жк с нечетным числом углеродных атомов
- •Окисление ненасыщенных жирных кислот
- •Нарушения окисления жирных кислот
- •Обмен ацетил-КоА
- •1.4. Липогенез
- •Регуляция синтеза и распада жирных кислот
- •1.5. Метаболизм фосфолипидов
- •1.6. Незаменимые жирные кислоты. Эйкозаноиды
- •1.7. Обмен холестерина
- •Распространение и функции холестерина
- •Биосинтез холестерина
- •Обмен эфиров холестерина
- •Синтез желчных кислот
- •1.8. Регуляция липидного обмена
- •1.9. Нарушения липидного обмена
- •Контрольные вопросы
- •2. Обмен белков
- •2.1. Пути распада белков
- •2. Переваривание белков.
- •Реакции по карбоксильной группе
- •2. Образование аминоациладенилатов.
- •2.3. Обезвреживание аммиака в организме
- •Пути связывания аммиака
- •Фумарат пируват аспартат
- •2.4. Нарушения азотистого обмена
- •2.5. Специфические пути обмена некоторых аминокислот
- •2. Обмен серосодержащих аминокислот.
- •3. Обмен аминокислот с разветвленной цепью.
- •Лей, Иле, Вал α-кетокислоты ацил-КоА-производные
- •4. Обмен дикарбоновых аминокислот
- •5. Обмен диаминомонокарбоновых кислот.
- •6. Обмен фенилаланина и тирозина.
- •7. Обмен триптофана.
- •2.6. Обмен сложных белков. Обмен хромопротеинов
- •Распад гемоглобина в тканях (образование желчных пигментов)
- •Биосинтез гемоглобина
- •2.7. Обмен нуклеопротеинов
- •Аденин гипоксантин; гуанин ксантин
- •Синтез пиримидиновых нуклеотидов у, ц, т
- •Биосинтез пуриновых оснований а, г
- •Синтез дезоксирибонуклеотидов
- •Контрольные вопросы
- •3. Матричные биосинтезы
- •3.1. Биосинтез нуклеиновых кислот
- •3.1.1. Биосинтез днк (репликация)
- •Синтез днк на матрице рнк
- •3.1.2. Биосинтез рнк
- •Синтез рнк на матрице рнк
- •3.2. Биосинтез белка
- •Свойства генетического кода
- •Подготовительная стадия синтеза белка
- •3.2.1. Трансляция
- •1. Инициация трансляции.
- •2. Элонгация трансляции.
- •3. Терминация трансляции.
- •3.2.2. Постсинтетическая модификация белка
- •Транспорт синтезированных белков через мембраны
- •3.2.3. Регуляция синтеза белка
- •3.3. Генная инженерия
- •3. Конструирование рекомбинантной днк:
- •4. Клонирование (размножение) рекомбинантной днк:
- •1. Трансдукция.
- •Генотерапия - лечение заболеваний с помощью генов. Существует два типа генотерапии.
- •Контрольные вопросы
- •4. Гормоны, номенклатура, классификация
- •Основные гормоны человека
- •Контрольные вопросы
- •5. Взаимосвязь процессов обмена веществ в организме
- •Связь между обменом белков и углеводов
- •Связь между обменом белков и липидов
- •Связь между обменом углеводов и липидов
- •Уровни регуляции гомеостаза
- •Изменения обмена веществ при голодании
- •Контрольные вопросы
- •6. Минеральный и водно-солевой обмен
- •6.1. Вода в организме человека
- •6.2. Солевой обмен
- •7. Биохимия почек. Роль почек в регуляции водно-солевого обмена
- •7.1. Экскреторная функция почек
- •7.2. Гомеостатическая функция почек
- •7.3. Метаболическая функция почек
- •7.4. Регуляция водно-солевого обмена и мочеобразования
- •Контрольные вопросы
- •8. Биохимия нервной ткани
- •8.1. Особенности метаболизма нервной ткани
- •8.2. Механизм проведения нервного импульса
- •Контрольные вопросы
- •9. Биохимия мышечной ткани
- •9.1. Химический состав мышечной ткани
- •Химический состав сердечной мышцы и гладкой мускулатуры
- •Источники энергии для мышечной работы
- •9.2. Механизм мышечного сокращения и его регуляция
- •9.3. Биохимические изменения в мышцах при патологии
- •Контрольные вопросы
- •10. Биохимия межклеточного матрикса
- •10.1. Строение межклеточного матрикса
- •1. Коллагены.
- •3. Неколлагеновые структурные гликопротеины.
- •10.2. Особенности метаболизма межклеточного матрикса Катаболизм белков межклеточного матрикса
- •Репарация повреждений межклеточного матрикса в норме
- •Биохимические изменения соединительной ткани при старении
- •Поражения соединительной ткани
- •11. Биохимия крови
- •11.1. Дыхательная функция крови. Буферная система крови
- •11.2. Система свертывания крови. Изменения при патологии
- •Контрольные вопросы
- •12. Биохимия печени
- •12.1. Основные функции печени
- •Роль печени в метаболизме углеводов
- •Роль печени в липидном обмене
- •Роль печени в обмене белков и аминокислот
- •12.2. Желчеобразование. Пигментный обмен. Виды желтух
- •Распад гемоглобина:
- •12.3. Детоксицирующая функция печени
- •Контрольные вопросы
- •13. Регуляция обмена кальция и фосфора
- •14. Биохимия костной ткани
- •Контрольные вопросы
- •II. Лабораторный практикум Работа 1. Обмен липидов
- •Контрольные вопросы
- •Работа 2. Фосфолипиды. Холестерин
- •4.1. Реакция Шиффа.
- •4.2. Реакция Сальковского.
- •4.3. Реакция Либермана – Бурхарда.
- •Контрольные вопросы
- •Работа 3. Переваривание белков. Определение кислот желудочного содержимого
- •Контрольные вопросы
- •Работа 4. Конечные продукты азотистого обмена
- •Контрольные вопросы
- •Работа 5. Гормоны
- •4. Качественные реакции на 11-дегидро-17-оксикортикостерон (кортизон).
- •4.1. Реакция с сернокислым фенилгидразином.
- •4.2. Реакция с реактивом Фелинга.
- •Контрольные вопросы
- •Работа 6. Минеральный и водно-солевой обмен
- •1.1. Определение рН слюны.
- •1.2. Определение фосфатов в слюне.
- •2.1. Качественное определение хлоридов в моче.
- •2.2. Открытие ионов кальция в моче.
- •2.3. Открытие фосфатов в моче.
- •Контрольные вопросы
- •Работа 7. Биохимия мочи
- •1. Определение рН мочи универсальной индикаторной бумагой.
- •2. Определение неорганических составных частей мочи.
- •2.1. Открытие хлоридов в моче.
- •2.2. Открытие фосфатов в моче.
- •2.3. Открытие кальция и магния в моче.
- •2.4. Открытие аммонийных солей в моче.
- •3. Органические составные части мочи.
- •3.1. Качественное обнаружение и количественное определение белка в моче.
- •3.1.1. Проба кипячением в слабокислой среде.
- •3.1.2. Проба кипячением в кислой среде в присутствии насыщенного раствора поваренной соли.
- •3.1.3. Проба Геллера.
- •3.1.4. Проба с сульфосалициловой кислотой.
- •3.1.5. Количественное определение белка в моче по методу разведения (метод Брандберг – Робертс - Стольникова).
- •3.2. Полуколичественный метод определения глюкозы и кетоновых тел в моче с помощью тест-полосок.
- •3.3. Обнаружение кровяных пигментов в моче кипячением со щелочью (проба Геллера).
- •Контрольные вопросы
- •Работа 8. Биохимия крови
- •1. Буферные свойства сыворотки крови
- •2. Количественное определение общего белка сыворотки крови по биуретовой реакции
- •3. Определение кальция в сыворотке крови по методу де Ваарда.
- •Контрольные вопросы
- •Работа 9. Обнаружение желчных пигментов в моче
- •Контрольные вопросы:
- •Работа 10. Биохимия костной и соединительной ткани
- •1. Получение вытяжки из костной ткани и зуба.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Синтез желчных кислот
В печени часть холестерина превращается в желчные кислоты. Желчные кислоты можно рассматривать как производные холановой кислоты. Холановая кислота как таковая в организме не образуется. В гепатоцитах из холестерина образуются первичные желчные кислоты - хенодезоксихолевая и холевая. После выделения желчи в кишечник при действии ферментов кишечной флоры из них образуются вторичные желчные кислоты - литохолевая и дезоксихолевая. Они всасываются из кишечника, с кровью воротной вены попадают в печень, а затем в желчь. В желчи содержатся главным образом конъюгированные желчные кислоты, т. е. их соединения с глицином или таурином. Концентрация желчных кислот в желчи около 1%.
Основная часть желчных кислот участвует в гепатоэнтеральной циркуляции. Небольшая часть желчных кислот - около 0,5 г за сутки - выводится с калом. Это компенсируется синтезом в печени новых желчных кислот; фонд желчных кислот обновляется примерно за 10 дней.
Холестерин также выводится в основном через кишечник. В кишечник он поступает с пищей и из печени в составе желчи. Холестерин, всосавшийся в кровь, содержит фракцию, происходящую из желчи (эндогенный холестерин, синтезированный в печени), и фракцию, происходящую из пищи (экзогенный холестерин). Удаление холестерина из тканей происходит путем его окисления в желчные кислоты в печени с последующей их экскрецией с калом (примерно 0,5 г в сутки) и путем экскреции неизмененного холестерина (тоже с калом).
В стационарном состоянии:
(Холестеринэнд + Холестеринэкз) (Холестеринэкскр + Желчные кислотыэкскр) = 0
Если нарушен этот баланс, то концентрация холестерина в тканях и в крови изменяется. Повышение концентрации холестерина в крови – гиперхолестеринемия. При этом увеличивается вероятность заболевания атеросклерозом и желчнокаменной болезнью.
1.8. Регуляция липидного обмена
Обмен липидов регулируется ЦНС. Длительный отрицательный эмоциональный стресс, увеличение выброса катехоламинов в кровяное русло может вызвать заметное похудение. Действие глюкагона на липолитическую систему сходно с действием катехоламинов.
Адреналин и норадреналин увеличивают активность тканевой липазы и скорость липолиза в жировой ткани; в результате повышается содержание жирных кислот в плазме крови.
Инсулин оказывает противоположное адреналину и глюкагону действие на липолиз и мобилизацию жирных кислот.
Соматотропный гормон стимулирует липолиз, индуцируя синтез аценилатциклазы. Гипофункция гипофиза приводит к отложению жира в организме (гипофизарное ожирение).
Тироксин, половые гормоны, также оказывают влияние на липидный обмен. Удаление половых желез вызывает у животных избыточное отложение жира.
1.9. Нарушения липидного обмена
Нарушение процессов всасывания жиров.
- недостаточное поступление панкреатической липазы в кишечник;
- нарушение поступления в кишечник желчи;
- заболевания пищеварительного тракта (повреждения эпителиального покрова). Наблюдается стеаторея.
Гиперлипопротеинемии.
1. Гиперхолестеринемия (повышена концентрация ЛНП или ЛВП). Семейная гиперхолестеринемия (β-липопротеинемия) связана с полной или частичной утратой способности печени удалять из кровотока ЛНП.
2. Гипертриацилглицеринемия (повышена концентрация хиломикронов или ЛОНП). Наблюдается при нарушении процессов перехода жира из крови в ткань при недостаточной активности липопротеинлипазы крови.
3. Смешанная форма.
Гиперлипопротеинемии обнаруживаются примерно у каждого десятого человека. Они повышают вероятность возникновения атеросклероза.
Вторичные (не врожденные) гиперлипопротеинемии возникают при сахарном диабете, гепатитах, хроническом алкоголизме.
Кетонемия и кетонурия. При голодании, а также у больных сахарным диабетом содержание кетоновых тел в крови может повышаться до 20 ммоль/л (кетонемия). Кетонемия обычно сопровождается кетонурией. В норме за сутки с мочой выводится около 40 мг кетоновых тел, при сахарном диабете - до 50 г и более.
Желчнокаменная болезнь. В желчном пузыре или протоках образуются камни в результате осаждения и кристаллизации компонентов желчи. В желчных камнях основная масса приходится на холестерин или билирубин — продукт распада гема. Чаще встречаются холестериновые камни. Они образуются, когда мицеллы желчи не способны вместить весь холестерин. Осаждению холестерина способствуют застой желчи, воспалительные заболевания желчного пузыря и протоков.
Основным способом лечения желчнокаменной болезни остается хирургическое удаление камней. Применяют и другой метод лечения - введение хенодезоксихолевой кислоты: от нее в большой степени зависит растворимость холестерина; кроме того, она ингибирует ГМГ-КоА-редуктазу. Не только прекращается осаждение холестерина, но становится возможным и растворение уже имеющихся камней.
Атеросклероз – хроническое заболевание, возникающее вследствие нарушения липидного обмена и сопровождающееся отложением холестерина в сосудах. Отложения формируются в виде атеросклеротических бляшек.
Гиперхолестеринемия является основным патогенетическим фактором в развитии атеросклероза. Большое значение имеют первичные повреждения эндотелия сосудов (действие модифицированных липопротеинов, гипертония, воспалительные процессы, нарушения свертывания крови, действие токсических веществ). В развитии болезни имеет значение наследственная предрасположенность. Способствуют развитию атеросклероза сахарный диабет, ожирение, подагра, желчнокаменная болезнь, малая физическая активность, психоэмоциональное перенапряжение.
Атерогенными являются ЛНП и ЛОНП, подвергшиеся перекисному окислению. В артериальной стенке они захватываются макрофагами. Происходит формирование сначала липидных пятен, затем склерозированных бляшек, заполненных эфирами холестерина. Происходит кальцификация бляшки. Развиваются деформации сосудов и сужение их просвета вплоть до облитерации (закупорки).
ЛВП рассматриваются как антиатерогенные. Они осуществляют «обратный» транспорт холестерина - от периферических тканей в печень, где он окисляется в желчные кислоты. ЛВП задерживают перекисную модификацию ЛНП и ЛОНП. Вероятность заболевания тем выше, чем больше отношение концентрации ЛНП к концентрации ЛВП в крови.
Наиболее частое осложнение атеросклероза - ишемическая болезнь сердца.
Для лечения атеросклероза применяют малохолестериновую диету, лекарства, увеличивающие экскрецию холестерина или ингибирующие его синтез.