- •Краткий курс лекций по биологической химии для студентов, обучающихся по специальности Педиатрия. Строение и функции белков
- •Химический состав белков Элементарный состав белков
- •Виды связей аминокислот в белках.
- •Структурная организация белков
- •Факторы устойчивости белковых растворов
- •Заряд белковой молекулы.
- •Формирование гидратной (водной) оболочки
- •Виды осадочных реакций белков из растворов
- •Выделение, фракционирование и очистка белков
- •Классификация белков
- •Методы количественного определения белков, используемые в лабораторной практике
- •Структура, свойства и механизм действия ферментов Краткая история ферментологии
- •Структура ферментов
- •Механизм действия ферментов.
- •Снижение ферментами энергии активации.
- •Увеличение ферментами стерического коэффициента.
- •Номенклатура ферментов
- •Классификация ферментов.
- •Трансферазы.
- •Гидролазы.
- •Синтетазы (лигазы).
- •Свойства ферментов.
- •Термолябильность ферментов.
- •Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации фермента и концентрации субстрата
- •Зависимость скорости ферментативных реакций от присутствия активаторов и ингибиторов.
- •Механизм действия активаторов.
- •Регуляция активности ферментов в процессе метаболизма.
- •Структурная организация ферментов в клетке
- •Принципы обнаружения и количественного определения ферментов:
- •Количественное определение ферментов
- •Единицы активности (количества) фермента
- •Клиническая ферментология
- •Биологическое окисление
- •Краткая история учения о биологическом окислении
- •Дегидрогеназы
- •Никотинамидзависимые дегидрогеназы
- •Флавопротеиды – флавиновые дегидрогеназы
- •Убихинон (КоQ)
- •Цитохромы
- •Оксигеназы
- •Пероксидазы
- •Внутримитохондриальное окисление. Окислительное фосфорилирование.
- •Длинная дыхательная цепь.
- •Короткая дыхательная цепь.
- •Энергетический обмен
- •Окислительное фосфолирирование
- •Регуляция окислительного фосфолирирования.
- •Нарушение энергетического обмена.
- •Окисление с участием оксидаз.
- •Окисление с участием оксигеназ.
- •Пероксидазное окисление.
- •Общие пути катаболизма
- •С хема общих путей катаболизма. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты
- •Липоевая кислота
- •Пантотеновая кислота
- •Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
- •Химизм цикла Кребса (цикла трикарбоновых кислот)
- •Биологическое значение цикла Кребса
- •Регуляция активности цтк
- •Обмен и функции углеводов
- •Олигосахариды
- •Гетерополисахариды
- •Переваривание углеводов
- •Обмен гликогена
- •Распад гликогена
- •Обмен глюкозы в тканях Окисление глюкозы в тканях.
- •Анаэробное окисление глюкозы
- •Аэробное окисление глюкозы.
- •Биосинтез глюкозы. Глюконеогенез.
- •Витамин н, биотин, антисеборейный витамин
- •Пентозофосфатный путь окисления глюкозы.
- •Утилизация фруктозы.
- •Взаимные превращения углеводов (гексоз)
- •Особенности обмена глюкозы в различных тканях
- •Регуляция углеводного обмена.
- •Патология углеводного обмена. Нарушение переваривания и всасывания углеводов.
- •Нарушение содержания уровня глюкозы в крови.
- •Нарушение тканевого обмена углеводов.
- •Обмен и функции липидов Спиртовой и жирнокислотный состав основных жиров тканей человека
- •Классификация жиров.
- •Глицеринсодержащие жиры
- •Глицерофосфолипиды (фл)
- •Сфингозинсодержащие жиры
- •Холестеринсодержащие жиры
- •Функции жиров
- •Структура и функции клеточных мембран
- •Переваривание жиров.
- •Всасывание продуктов расщепления жиров
- •Ресинтез жиров в слизистой тонкого кишечника
- •Особенности переваривания и всасывании жиров у детей
- •Транспорт жиров кровью
- •Обмен триацилглицеринов Распад триацилглицеринов в тканях (липолиз)
- •Окисление жирных кислот.
- •Химизм β - окисления насыщенных жирных кислот
- •Синтез триацилглицеролов
- •Обмен глицерофосфолипидов Синтез глицерофосфолипидов
- •Распад глицерофосфолипидов
- •Синтез сфинголипидов.
- •Распад сфинголипидов
- •Обмен холестерина
- •Биосинтез холестерина
- •Выделение холестерина из организма
- •Нарушение обмена холестерина
- •Взаимосвязь липидного и углеводного обменов
- •Ацетоновые тела.
- •Регуляция липидного обмена
- •Патология липидного обмена
- •Перекисное окисление липидов (пол)
- •Эйкозаноиды
- •Синтез эйкозаноидов.
- •Обмен белков
- •Переваривание белков
- •Всасывание аминокислот
- •Гниение белков в толстом кишечнике
- •Обезвреживание продуктов гниения белков в печени
- •Динамическое состояние белков в тканях организма
- •Катаболизм аминогруппп аминокислот. Трансаминирование аминокислот
- •Дезаминирование аминокислот
- •Окислительное дезаминирование
- •Катаболизм карбоксильных групп аминокислот. Декарбоксилирование аминокислот. Биогенные амины
- •Образование и обезвреживание аммиака в организме
- •Пути временного (экстренного) связывания аммиака в тканях Восстановительное аминирование альфа-кетокислот
- •Амидирование тканевых белков.
- •Синтез глютамина
- •Конечные продукты азотистого обмена Синтез аммонийных солей в почках
- •Биосинтез мочевины.
- •Обмен безазотистых радикалов аминокислот
- •Особенности обмена отдельных аминокислот Обмен глицина и серина.
- •Витамин Вс, в9, фолиевая кислота, антианемический витамин
- •Обмен серосодержащих аминокислот цистеина и метионина
- •Витамин в12, кобаламин, антианемический витамин
- •Нарушение обмена серосодержащих аминокислот
- •Обмен фенилаланина и тирозина
- •Регуляция белкового обмена
- •Патология белкового обмена
- •Обмен и функции нуклеиновых кислот
- •Дезоксирибонуклеиновая кислота
- •Распад пиримидиновых нуклеотидов
- •Синтез пуриновых нуклеотидов
- •Основной путь синтеза пуриновых нуклеотидов
- •Дополнительный путь синтеза пуриновых нуклеотидов
- •Синтез пиримидиновых нуклеотидов
- •Биосинтез днк
- •Биосинтез рнк (транскрипция)
- •Биосинтез белков – трансляция
- •Посттрансляционная модификация белков
- •Ингибиторы биосинтеза белка
- •Регуляция биосинтеза белка
- •Биохимия гормонов
- •Классификация гормонов по их химической природе
- •Обмен гормонов.
- •Механизмы действия гормонов.
- •Краткая характеристика гормонов.
- •Гормоны паращитовидных желез
- •Гормоны поджелудочной железы
- •Гормоны вилочкой железы
- •Гормоны щитовидной железы
- •Гормоны мозгового слоя надпочечников (катехоламины)
- •Гормоны эпифиза
- •Гормоны коры надпочечников
- •Глюкокортикоиды
- •Гормоны плаценты
- •Особенности гормонального статуса у детей
- •Биохимия крови
- •Биохимия эритроцитов.
- •Химический состав эритроцитов.
- •Особенности метаболизма в эритроцитах
- •Обмен гемопротеидов
- •Нарушения распада гема.
- •Химический состав плазмы крови
- •Белки плазмы крови
- •Изменение белкового состава крови при заболеваниях
- •Небелковые азотсодержащие вещества.
- •Кининовая система крови.
- •Безазотистые органические вещества крови
- •Минеральные вещества крови
- •Физико-химические свойства крови.
- •Нарушение кислотно-основного баланса.
- •Особенности кислотно-основного состояния у детей.
- •Дыхательная функция крови Транспорт кислорода
- •Нарушения транспорта кислорода
- •Транспорт со2.
- •Регуляция агрегатного состояния крови (раск) Свёртывающая система крови.
- •Плазменные факторы свёртывающей системы крови
- •Внутренний механизм ввертывания крови (контактный)
- •Внешний механизм свертывания крови (прокоагулянтный)
- •Детские особенности системы гемостаза
- •Нарушения гемостаза.
- •Водно–солевой обмен Водный обмен
- •Биологическая роль воды в организме.
- •Факторы движения воды в организме.
- •Обмен натрия и калия
- •Ренин-ангиотензивная система крови.
- •Особенности водного обмена у детей.
- •Кальций - фосфорный обмен
- •Регуляция кальций – фосфорного обмена.
- •Нарушение кальций – фосфорного обмена
- •Обмен железа.
- •Тканевая биохимия
- •Состав и обмен основного межклеточного вещества.
- •Обмен белков соединительной ткани. Обмен коллагена
- •Синтез коллагена.
- •Распад коллагена.
- •Азотистые экстрактивные вещества мышц.
- •Органические безазотистые вещества
- •Минеральные вещества
- •Химизм мышечного сокращения и расслабления.
- •Белки головного мозга
- •Азотистые небелковые вещества
- •Липиды головного мозга
- •Углеводы головного мозга
- •Минеральные вещества
- •Проведение нервного импульса
- •Передача нервного импульса
- •Антитоксическая функция
Нарушения распада гема.
Концентрация билирубина в крови не высока, составляет 2(8)-20 мкмоль/л Повышение уровня билирубина в крови - гипербилирубинемия клинически проявляется в виде желтухи. Непрямой билирубин нейротоксичен. Прямой билирубин водорастворим и может выводиться с мочой.
По месту нарушения пигментного обмена различают гемолитические желтухи (надпечёночные), паренхиматозные (печёночные), механические (подпечёночные). По характеру повышения фракций билирубина выделяют конъюгированные, неконъюгированные и смешанные желтухи.
Неконъюгированные (гемолитические) желтухи развиваются при усиленном гемолизе эритроцитов. В крови отмечается повышенное содержание непрямого билирубина. Содержимое кишечника пигментировано, поскольку в печени повышено образование стеркобилиногена. В моче также повышено содержание стертобилина и уробилина, она имеет тёмный цвет. Разновидностью неконьюгированных желтух является болезнь Жильберта, при которой снижено поступление и захват билирубина гепатоцитами.
Смешанные (паренхиматозные) желтухи развиваются при поражении печени. При данном виде желтухи в крови повышен и непрямой билирубин, так как печень не может его обезвредить, и прямой билирубин, так как затруднено его выведение в жёлчь. Моча пигментирована, в ней присутствуют билирубин и уробилин. Содержимое кишечника более светлое, так как снижено образование и выведение стеркобилина. Разновидностью смешанной желтухи является желтуха Криглера-Найяра, при которой в печени снижена активность фермента глюкурнилтрансферазы.
Механические (конъюгированные) желтухи развиваются при нарушениях оттока жёлчи (опухоль, камень). В крови повышено содержание прямого билирубина. Моча пигментирована за счёт присутствия билирубина, а содержимое кишечника светлое (ахоличное). Разновидностью коньюгированной желтухи является желтуха Дубина – Джонсона, при которой затруднено выведение прямого билирубина в жёлчь.
При желтухе новорожденных концентрация билирубина может повышаться до 40 мкмоль/литр и выше. Причинами неонатальной желтухи являются усиленный гемолиз эритроцитов, сниженный захват билирубина гепатоцитами, снижение активности глюкуранилтрансферазы, снижение экскреции прямого билирубина в жёлчь, стерильность кишечника.
Химический состав плазмы крови
Белки плазмы крови
Белки являются основными компонентами плазмы крови.
Общее содержание белков плазмы крови у взрослых составляет 60-80 г/л. Концентрация белков в плазме крови у новорожденных равняется 56 г/л, повышаясь у годовалых детей до 65 г/л.
Белки плазмы крови выполняют ряд важных функций:
определяют физико-химические константы крови (вязкость, рН, онкотическое давление)
транспортная функция – перенос водонерастворимых веществ, ионов металлов
защитная функция – входят в состав антител
участвуют в свёртывании крови – гемокоагуляция
регуляторная функция – в плазме присутствуют белковые гормоны, ферменты
представляют резерв аминокислот и связанных с ними металлов
Методом высаливания белки плазмы крови делятся на 3 фракции: альбумины - 30-50 г/л, глобулины- 20-30 г/л, фибриноген - 2-4 г/л
Методом электрофореза на бумаге все белки плазмы крови делятся на 5 фракций: альбумины и α1, α2, β, γ - глобулины
На альбумины приходится 60% всех белков плазмы крови. Альбумины имеют молекулярную массу меньше 100 тысяч д, богаты полярными гидрофильными аминокислотами, электрофоретически подвижны. Альбумины растворяются в дистиллированной воде, высаливаются 100% раствором (NH4)2SO4. Альбумины, синтезируются в печени, выполняют транспортную функцию, определяют физико-химические свойства крови.
Глобулины составляют 40% всех белков плазмы крови. Глобулины – гетерогенная фракция белков. Содержание α1-глобулинов равняется 4%, α2 - глобулинов - 8%, β- глобулинов -12%, γ- глобулинов - 16%. Молекулярная масса глобулинов около 200 тысяч д. Они менее гидрофильны, растворяются в 10% растворах солей, осаждаются 50% (NH4)2SO4. Глобулины синтезируется в печени, лимфоцитах, макрофагах. К основным функциям глобулинов относятся транспортная, защитная функции.
В составе глобулиновой фракции выделяют отдельные белки.
Белки α1 - глобулиновой фракции
Протромбин - белок свёртывающей системы крови
α1- гликопротеид – переносит некоторые стероидные гормоны
α1 – антитрипсин – ингибитор трипсина
Орозомукоид – гликопротеид, ингибитор протеаз, обладает иммуномодуляторным действием
Белки α2-фракции глобулинов
Гаптоглобин – переносит гемоглобин
α2- макроглобулин – обладает антипротеазной активностью, является ингибитором свёртывающей и фибринолитической системы крови, ингибитор синтеза кининов
С-реактивный белок даёт реакцию преципитации с пневмококком, обладает антипротеазной активностью.
Церулоплазмин – медьпереносящий белок, обладает ферментативной оксидазной активностью.
Белки β - фракции глобулинов
С реактивный белок – белок, участвующий в воспалительной реакции
Трансферрин – переносит железо, входит в антиоксидантную систему крови.
Гемопексин – переносит гемм, порфирины, гемоглобин
Фибриноген – фактор свёртываемости крови.
Белки γ- фракции глобулинов представлены антителами или иммуноглобулинами (Ig) 3-х основных видов: G, А, М и минорными: Д, Е. У новорожденных представлены все виды иммуноглобулинов, но содержание их ниже, чем у взрослых людей. В этот период основным является IgG, который проходит плацентарный барьер и попадает в плод из организма матери. К возрасту 1 год содержание IgG становится равным его содержанию у взрослых, к 2 годам концентрация IgА достигает уровня взрослых.
В плазме крови в небольшой концентрации присутствуют белки интерфероны (ИФ) различных видов:
α – (ИФА) синтезируются в лимфоцитах и макрофагах
β – (ИФБ) синтезируются в фибробластах
γ – (ИФГ) синтезируются в различных тканях и в Т-лимфоцитах
Интерфероны обладают антипролиферативным действием, стимулируют дифференцировку клеток, оказывают противоопухолевый эффект, активируют иммунные процессы. Концентрация интерферонов возрастает при вирусных заболеваниях. Интерфероны обладают антивирусной активностью, которая связана с активацией иммунитета, угнетением РНК - полимеразы, активацией РНК - азы.
Ферменты плазмы крови делятся на 3 группы.
Секреторные ферменты синтезируются в печени и секретируются в кровь. Их примерами являются холинэстераза, факторы свёртывания крови. В норме активность ферментов данной группы выше, чем при заболеваниях.
Экскреторные ферменты синтезируются в печени, экскретируются в жёлчь (щелочная фосфатаза). При заболеваниях активность экскреторных ферментов увеличивается.
Индикаторные ферменты в норме практически отсутствует в плазме крови, при заболеваниях их активность растёт.
