2 .Основные пути распада углеводов.
Осн. путь расщепления Глю – гликолиз – последовательные реакции окисления Глю.
Биозначение:
1) Образование Е;
2) Обр. промеж. метаболитов, кот. используются как структурные предшесв. для синтеза а.к., Л., азотистых осн. и др.;
3) В анаэробных усл. – это ед. процесс в кл. → к обр. АТФ. C6H12O6+2ADP+2H3PO4=2CH3CHOHCOOH (лактат)+2ATP+2H2O.
4) В аэр. усл. обр-тся ПВК, кот. идет в ЦТК и далее подверг. полному расщеплению.
C6H12O6+2ADP+2H3PO4+2NAD+=2CH3COCOOH (пируват)+2ATP+2H2O+2NADH*H+.
1) Стадия подготовки / активации Глю. Вкл. 5 реакций. В итоге 1 мол. Глю (6С) расщепл. на 2 мол. глицеральдегид-3-Р (3С, триоза). Образуются макроэргические производные: *Глю-6-Р → Фру – 6-Р → *Фру -1,6 – диР → дегидроксиацетон – 3Р → глицеральдегид-3-Р. На стадиях * тратятся 2 АТФ. 2) Стадия окислительных реакций (генерация АТФ). В анаэр. усл. 6 реакций, в аэр. – 5 реакций.
Е окислительных реакций превращается в хим. Е АТФ (субстратное фосфорилирование) → обр. 4 АТФ (без участия митохондрий, весь гликолиз идет в цитозоле). В аэробных условиях происходит окисление 2 NADН→ 2NADH*H+ в дыхательной цепи. На стадии обр. пирувата происх. 2 субстратных фосфор. с образование 4 АТФ и восстановление NAD+. Обр. 2 мол. лактата из 2 мол. пирувата. Общий Е выход при анаэробном сост. 2 АТФ, при аэробном – 6 АТФ.
Эффект Пастера (кислородный эффект) – в присутствии О анаэробный гликолиз подавляется. В основе лежит взаимовлияние субстратов и конечных продуктов реакции.
ПФП – это ступенчатый распад гексоз. Сущ.отличается от гликолиза. Окисление осущ. на 1 стадии, и в нем уч. не NAD, а NADP; 1 из продуктов явл. CO2 кот. в гликолизе не обр. Наконец, ПФП не генерирует ATP, проходит в ЦП. Во время ПФП происх. восстановление NADP, кот. необходим для синтеза Л и обр. предшественники синтеза нуклеотидов, аромат. а.к. и НК (рибоза), а NADPH*H+ м. выполнять Е роль. Включает 2 стадии:
1) Окислительная стадия (3 реакции): Глю-6Р → пентозо-Р.
2) Неокислительная (5 р-ий) – взаимопревращения С3-С7 сахароР, в ходе кот. регенерируется Глю-6Р.
Это альтернативный путь окисления Глю. Он вкл. несколько циклов, в результате кот. из 3 мол. Глю-6Р обр. 3 мол. CO2 и 3 мол. пентоз. Последние исп. для регенерации 2 мол. Глю-6Р и 1 мол. глицеральдегид-3Р. Поскольку из 2 мол. ГА-3Р м. регенерировать мол. Глю-6Р, Глю м. б. полностью окислена при превращении по ПФП: 3Глю-6Р+6NADP+=3CO2+2Глю-6Р+ГА-3Р+6NADPH*H+
Глюконеогенез - это синтез ГЛЮ и гликогена из орг. молекул, не относящихся к У. Гл. субстратами сл. глюкогенные а.к., лактат, аланин, глицерол и (у жвачных) пропионат . Глюкогенные а.к. сначала превращаются в пируват, α-кетоглутарат, фумарат / оксалоацетат. Это обращенные реакции гликолиза.2ПВК+4АТФ+2ГТФ+2NADH=1 Глю.
3. Критерии радиочувствительности живых организмов. Оценка биологического риска облучения в малых дозах.
Радиочувствительность – это степень реакции (мера) клеток, тканей, органов или организмов на воздействие ионизирующего излучения. Самые чувствительные млекопитающие, с. устойчивые – м/о. Мерой количественной оценки радиочувствительности является доза облучения, при которой возникает регистрируемый эффект. Есть индивидуальные различия радиочувствительности, кот. зависят от возраста, пола. Клетки и ткани различаются по радиочувствительности. Устойчивые ткани – мышечная, нервная, костная; неустойчивые – кровь, слизистая кишечника. Одна и та же ткань может быть чувствительна и обладать малой поражаемостью. Пример: Н ткань – морфологически устойчива, но могут изменяться показатели, функции. Радиочувствительность – любые функциональные изменения при облучении. Радиопоражаемость – чувствительность к поражаемому действию. Сейчас эти понятия нельзя разделить, для сравнения должны быть универсальные критерии. Например, деление клеток не может быть критерием, т.к. в некоторых тканях нет активного деления. Функциональные реакции тоже не могут быть универсальным критерием, т.к. реакции могут быть очень тканеспецифичны (активация / ингибирование специфического метаболизма, продукция определенных ферментов, гормонов и др. в-в). Должна быть строгая количественная зависимость критерия от дозы облучения. Наиболее приемлемо в качестве показателя радиочувствительности использовать величину, обратную отношению доз ионизирующего излучения, вызывающих в сравниваемых системах количественно равные специфические эффекты (одного типа). Обязательные требования к критерию являются: универсальность применения к любым биологическим объектам, Строгая количественная зависимость от дозы излучения, Поражение в данном диапазоне доз. В качестве интегрального критерия радиочувствительности обычно используют либо непосредственно изменение выживаемости изучаемых объектов в результате облучения в определенных дозах, либо такие количественные показатели поражения, которые в данном диапазоне доз однозначно связаны определенным соотношением с выживаемостью.
Используют: - степень снижения выживаемости; - количественные показатели, кот. связаны с выживаемостью. Используют величину LD50 γ-излучения для человека = 4 Гр, для растения = 1500 Гр. → человек в 375 раз более чувствителен, чем растение.
Радиочувствительность = Радиопоражаемость. LD50/100 – после 100 суток наблюдения.
Т.о. при сравнении радиочувствительности различных биологических систем (клеток, тканей, животных) должны использоваться адекватные критерии – в одинаковой мере легко регистрируемые в сравниваемых системах. Действие радиации может быть связано с наличием свободных аминокислот в организме, с наличием сульфгидрильных групп. БИОРИСК: оценка угрозы соматических последствий облучения чела и риск заболевания лейкозами и раком.Оценки риска применимы на практике, если облучают большую популяцию малыми дозами (хроническое облучение). Общее представление о кол-ве падающей на объект Е излучения за время облучения м. б. получено измерением т.н. экспозиционной дозы (Х = da/dm). Измеряется в Кл (Кулон)/кг и позволяет лишь ориентировочно оценить степень повреждения объекта, поскольку оно может вызываться только поглощенной объектом Е. Поэтому необходимо определять кол-во Е, выделяющейся в облучаемом материале, т.е. величину поглощенной дозы (D) излучения, под которой понимают среднюю Е dE, переданную излучением в-ву в некотором элементарном объеме, деленную на массу в-ва dm в этом объеме: D = dE/dm. Измеряется в Гр, 1Гр = 1Дж/кг. . Дозой облучения(или поглощенная доза облучения) - есть отношение энергии излучения к массе облучаемого вещества- D = E/m. Единицей измерения является Грэй. 1Гр = 1 Дж/кг
При оценке радиационной опасности отдаленных последствий применяют понятие эквивалентной дозы, которая определяется как средняя величина поглощенной дозы в том или ином органе или ткани с учетом фактора качества излучения. Единица этой дозы Зиверт (Зв). Коллективная эффективная доза – доза, полученная группой людей от какого-либо источника радиации.
Биологический риск – облучение в малых дозах – это угроза развития соматического стохастического эффекта. Угроза образования злокачественных новообразований. Облучение может сопоставляться с естественным радиационным фоном.