Задача:6

Синдром Фанкони – заболевание, при котором поражаются проксимальные извилистые канальцы нефронов. Может быть наследственным или приобретённым, чаще встречается у детей. Основной симптом выражается в выделении мочи, содержащих большое количество различных аминокислот, глюкозы, и фосфатов(несмотря на то , что содержащие в крови этих веществ остается нормальным). У больных детей развивается рахит. Почему нарушается минерализация растущих костей и развивается рахит? Как у детей поддерживается нормальная концентрация фосфатов в крови?

Для ответа:

а) укажите гормоны которые регулируют обмен фосфатов и кальция в организме;

б) объясните, каким образом у больных детей поддерживается нормальная концентрация фосфатов;

в) назовите гормон , синтез и секреция которого повышены у больного ребенка; представьте схему его образования;

г) опишите механизм действия гормона и развития данной патологии.

ОТВЕТ:

          а) Гормоны, регулирующие обмен кальция и фосфатов в организме – это паратгормон, кальцитриол и кальцитонин. Паратгормон в почках индуцирует синтез 1α-гидроксилазы (фермента, ускоряющего последнюю реакцию образования 1,25-(ОН)₂D₃). На рис. 58 показаны органы-мишени для паратгормона.

          б) Нормальная концентрация фосфатов в крови поддерживается за счет снижения скорости минерализации (построения гидроксиапатитов) растущих костей ребенка.

          Рис. Органы-мишени для паратгормона

          ГАП – гидроксиапатит

          в) У больного ребенка будут повышены синтез и секреция кальцитриола. В норме фосфаты ингибируют фермент 1α-гидроксилазу, который регуляторен, но при фосфатурии проявляет повышенную активность.

          г) Кальцитриол усиливает выведение кальция из костей и снижает минерализацию костной ткани, развивает у ребенка рахит.

Задача:7

У новорожденных до 6 месяцев сильно развита бурая жировая ткань. Она содержит запасы ТАГ и гликогена, много митохондрий, во внутреннюю мембрану которых встроен белок термогенин ( разобщитель процессов окислительного фосфорилирования). В отличие от белой жировой ткани, в бурых жировых клетках жирные кислоты, образующиеся в результате липолиза, непосредственно вступают в реакции β – окисления.

Объясните, каким образом бурая жировая ткань обеспечивает термогенез новорожденных.

Для этого:

а) укажите различие в судьбе продуктов гидролиза ТАГ в белой и бурой жировой тканях;

б) напишите схему метаболического пути обмена жирных кислот; рассчитайте выход АТФ для пальмитиновой кислоты;

б) представьте схему ЦПЭ, укажите роль этого процесса в поддержании температуры человека и вклад разобщителей окислительного фосфорилирования;

г) сделайте вывод, в какой форме происходит выделение жирных кислот в бурой жировой ткани в связи с особенностями ее строения.

Ответ:

          а) В клетках белой жировой ткани в результате мобилизации ТАГ образуются жирные кислоты и глицерол, которые поступают в кровь и транспортируются в ткани, где подвергаются окислению. Образующиеся в ходе липолиза, в бурых жировых клетках, жирные кислоты окисляются в митохондриях этих же клеток.

          б) Схема β-окисления жирных кислот:

          Выход АТФ при окислении жирной кислоты до СО₂и Н₂О рассчитывается по формуле:

          [n/2 · 12 + (n/2 – 1) · 5] – 1, где n – количество С-атомов в жирной кислоте; таким образом, при окислении пальмитиновой кислоты выделяется:[16/2 · 12 + (16/2 – 1) · 5] – 1= 130 АТФ.

          в) Ферменты и переносчики ЦПЭ обеспечивают перекачивание протонов из матрикса в межмембранное пространство и возникновение градиента электрохимического потенциала ΔµН⁺, который необходим для активации АТФ-синтазы. При этом на синтез молекул АТФ расходуется примерно 40-45% всей энергии электронов, переносимых по ЦПЭ, приблизительно 25% тратится на работу по переносу веществ через мембрану, остальная часть энергии 30-35% рассеивается в виде теплоты и может использоваться для поддержания температуры тела. Дополнительное образование рассеянного тепла происходит при участии разобщителей, которые снижают электрохимический градиент, синтез АТФ и увеличивают выделение энергии в виде тепла.

          г) При снижении температуры тела новорожденного в клетках бурой жировой ткани адреналин ускоряет липолиз. Это приводит к увеличению образования жирных кислот, которые поступают в митохондрии и включаются в процесс β-окисления. Благодаря термогенину, встроенному во внутреннюю мембрану митохондрий, значительная часть энергии, образующейся при β-окисления освобождается в виде тепла, что позволяет этой ткани выполнять функцию терморегуляции и теплообразования. Особенно эта функция бурой жировой ткани важна для новорожденных детей, так как снижение температуры тела может стать угрозой для их жизни.