- •1. Ферменты: определение понятия, химическая природа, физико-химические свойства и биологическая роль ферментов.
- •2. Изоферменты. Строение, биологическая роль, диагностическое значение определения, изменение в онтогенезе и при патологии органа, диагностическое значение.
- •5. Ингибирование активности ферментов, виды ингибирования: обратимое, необратимое, конкурентное, неконкурентное
- •6. Регуляция активности ферментов: неспецифическая, специфическая (понятия). Механизмы специфической регуляции активности ферментов
- •9. Энзимопатии: понятие, классификация, молекулярные причины возникновения и механизмы развития, последствия, биохимическая диагностика.
- •10. Энзимодиагностика: классификация ферментов клетки, крови в энзимодиагностике, диагностическое значение, применение в педиатрии
- •11. Биохимические основы энзимотерапии, применение ферментов в энзимотеравии (примеры)
- •12. Цикл Кребса - схема реакций, ферменты, коферменты, энергетический баланс одного оборота. Тканевые особенности в детском возрасте, Регуляция.
- •14. Механизмы сопряжения и разобщения дыхания и фосфорилирования, эндогенные и экзогенные разобщители.
- •15. Микросомальное биологическое окисление (система транспорта электронов, цитохромы р-450, в-5). Биологическое значение, регуляция, особенности активности ферментов в детском возрасте
- •21. Нормогликемия, пути превращения углеводов в клетках организма и ключевая роль глюкозо-б-фосфата.
- •23. Аэробный путь окисления глюкозы, тканевые особенности, энергетический баланс. Эффект Пастера, регуляция.
- •24. Катаболизм глюкозы по пентозофосфатному пути, биологическая роль. Регуляция значение пентозофосфатного пути в обеспечении метаболических процессов в организме человека
- •25. Гипогликемия: биохимические причины возникновения, механизмы восстановления нормогликемии, биохимические особенности детского возраста
- •26. Гипергликемия: биохимические причины возникновения, механизмы восстановления нормогликемии, биохимические особенности детского возраста
- •27. Контринсулярные гормоны (глюкагон, адреналин, кортизол): химическая природа, молекулярные механизмы участия в углеводном обмене.
- •29. Сахарный диабет инсулинзависимый (ИЗСД, I тип): биохимическая диагностика, механизмы развития метаболических нарушений (гипергликемия, холестеринемия, кетонемия, ацидоз, гликозилирование белков), биохимические особенности детского возраста
- •36. Липолиз триглицеридов в белой и бурой жировой ткани
- •37. Механизмы β - окисления жирных кислот. Регуляция
- •38. Пути обмена АцКоА. Кетоновые тела: биологическая роль, кетонемия, кетонурия, причины и механизмы развития, последствия, биохимические особенности детского возраста.
- •39. Обмен холестерина в организме человека. Регуляция синтеза холестерина
- •40. Атеросклероз: биохимические причины, факторы риска, лабораторная диагностика риска развития атеросклероза: обмена и развития его нарушений, гендерные особенности.
- •41. Роль белка в питании: состав и классификация пищевых белков, заменимые и незаменимые аминокислоты. Принципы нормирования белка в питании детей и взрослых. Азотистый баланс организма человека.
- •45. Причины токсичности аммиака и пути обезвреживания аммиака (образование глн, цикл мочевины, регуляция).
- •47. Регуляторные системы организма. Определение понятия – гормоны, принципы классификации гормонов.
- •48. Уровни и принципы организации нейро – эндокринной системы. Концепции обратной связи.
- •49. Рецепция и механизмы действия стероидных гормонов.
- •50. Рецепция и механизмы действия пептидных гормонов
- •55. Белки плазмы крови: классификация, диагностическое значение электрофореграмм.
- •57. Альбумины сыворотки крови: физико-химических свойства, функции, обмен
- •60. Гемоглобин: виды, строение, функции, обмен в норме. Метгемоглобинредуктазная система.
- •61. Биохимические функции почек, особенности метаболических процессов в почках.
- •63. Состав первичной и конечной мочи, физико – химические показатели в норме.
- •64. Химический состав мочи в норме и при патологии. Клиренс: понятие, виды.
- •65. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС) в поддержании гомеостаза натрия. Механизм действия альдостерона на молекулярном уровне в почке и слюнных железах
- •66. Антидиуретический гормон и регуляция водного баланса организма.
- •67. Биохимические гомеостатические функции печени, биохимические особенности в детском возрасте.
- •68. Функциональные пробы и нагрузки характеризующие состояние углеводного, липидного, белкового обмена и детоксицирующей функции печени у детей. И взрослых.
- •70. Белки соединительной ткани коллаген и эластин: особенности аминокислотного состава и структурной организации молекул. Витамин С в синтезе коллагена.
- •74.Витамин Д – этапы образования активных форм, их метаболические функции, механизм действия. Роль печени, почек в обмене витамина Д, патохимические причины развития рахита, показатели кальций-фосфорного обмена при рахите на разных стадиях болезни.
- •75.Паратиреоидный гормон (ПГ) и кальцитонин (КГ) – химическая природа, стимулы секреции, механизмы действия в регуляции обмена кальция и ремоделирования костной ткани, проявления гипо- и гипертиреоза
- •76.Биохимические процессы в остеобластах и остеокластах в ремоделировании костной ткани.
- •77.Белковые и минеральные компоненты костной ткани
- •78.Биохимия нервной ткани: особенности химического состава, метаболических процессов, синтез нейромедиаторов.
- •80.Миокард: особенности метаболических процессов, метаболические нарушения при гипоксии, клиническая биохимическая энзимодиагностика при инфаркте миокарда
- •81.Биохимия лактации: физико – химические свойства, химический состав грудного молока, характеристика ферментов молока. Изменение химического состава в процессе лактации: виды женского молока
- •82.Биохимия лактации: биохимические механизмы образования органических компонентов молока в лактирующей железе, белок лактальбумин, роль гормонов (пролактин, окситоцин, плацентарного лактоген, эстрогены, СТГ, Т3, Т4, кортизол, инсулин)
- •83.Витамины: химическая природа, классификация по растворимости в воде и биохимическим механизмам действия. Провитамины и механизмы их активации (на примере провитаминов Д и А). Эндогенные и экзогенные причины гипо- , гипер- и авитаминозов
- •84.Витамины-коферменты РР, В2 участие в метаболических процессах, биохимические механизмы проявления гиповитаминозов
- •Симптомы гиповитаминоза
- •Симптомы гиповитаминоза
- •86.Витамины-коферменты В12, фолиевая кислота участие в метаболических процессах, биохимические проявления гиповитаминозов
- •87.Витамин С: участие в метаболических процессах, биохимические механизмы проявления гиповитаминозов
- •89.Буферные системы плазмы крови: гидрокарбонатная, фосфатная, белковая Гемоглобиновая буферная система эритроцитов, связь с гидрокарбонатной системой плазмы и эритроцита. Механизмы участия карбоангидразы в регуляции КОС.
- •90.Кислотно-основный гомеостаз: биологическое значение постоянства внутренней среды организма., механизмы поддержания КОС, особенности в детском возрасте.
- •91.Нарушения КОС - классификация по механизмам? Биохимические пути компенсации.
Кальцитонин
Кальцитонин — полипептид, состоит из 32 АК с одной дисульфидной связью, секретируется парафолликулярными К-клетками щитовидной железы или С-клетками паращитовидных желёз.
Секрецию кальцитонина стимулирует высокая концентрация Са2+ и глюкагона, подавляет низкая концентрация Са2+.
Кальцитонин:
1.подавляет остеолиз (снижая активность остеокластов) и ингибирует высвобождение Са2+ из кости;
2.в канальцах почек тормозит реабсорбцию Са2+, Mg2+ и фосфатов;
3.тормозит пищеварение в ЖКТ,
73.Обмен кальция: биологические функции в организме человека, содержание в крови (общий, связанный,
ионизированный), гормональная регуляция в норме
С пищей в сутки должно поступать кальция - 0,7-0,8г
Функции кальция в организме:
1.Неорганический компонент костей и зубов (гидроксиаппатит);
2.Внутриклеточный посредник ряда гормонов (инозитолтрифосфатная система);
3.Участвует в генерации потенциалов действия в нервах и мышцах;
4.Участвует в свертывании крови;
5.Запускает мышечное сокращение, фагоцитоз, секрецию гормонов, нейромедиаторов и т.д.;
6.Участвует в митозе, апоптозе и некробиозе;
7.Увеличивает проницаемость мембраны клеток для ионов калия, влияет на натриевую проводимость клеток, на работу ионных насосов;
8.Кофермент некоторых ферментов;
9.Скорость распада гормона уменьшается при низкой концентрации Са2+ и увеличивается, если концентрация Са2+ высока.
Скорость распада гормона уменьшается при низкой концентрации Са2+ и увеличивается, если концентрация Са2+ высока.
74.Витамин Д – этапы образования активных форм, их метаболические функции, механизм действия. Роль печени, почек в обмене витамина Д, патохимические причины развития рахита, показатели кальций-фосфорного обмена при рахите на разных стадиях болезни.
ВИТАМИН D (КАЛЬЦИФЕРОЛЫ)
237
Структура. Витамин D представлен кальциферолами (производным стеринов):
эргокальциферолом (D2), холекальциферолом (D3) и кальцитриолом (1,25(OH)2D3).
OH
CH2 |
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
HO |
HO |
|
|
|
|
|
|
Эрго кальциф еро л |
Хо лекальциф еро л |
HO |
OH |
(витам ин Д2) |
(витам ин Д3) |
|
Кальцитрио л |
Физико-химические свойства. Витамины D2 и D3 — белые кристаллы, жирные на ощупь, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в жирах и органических растворителях.
Источники:
Эргокальциферол поступает в организм человека только с растительной пищей. Основные источники эргокальциферола — хлеб и молоко. В растениях эргокальциферол образуется из эргостерина под действием УФ-лучей.
Холекальциферол образуется в коже человека под действием УФ-лучей (длина 290-315нм) из 7-дегидрохолестерина (провитамин D3) и поступает с пищей животного происхождения. Особенно его много в сливочном масле, желтке яиц (140-390МЕ/г), рыбьем жире.
Холекальциферол и эргокальциферол входят в состав многих витаминных препаратов. Их также добавляют к пищевым продуктам, в частности — к молоку и крупам.
Активация. Гормонально-активной формой витамина D является кальцитриол. Кальцитриол образуется в организме человека из холекальциферола и эргокальциферола.
1.Холекальциферол в комплексе с витамин-D-связывающим белком переноситься кровью из эпидермиса кожи или из кишечника в печень (витамин-D-связывающим белок переносит также и другие виды витамина D).
2.В печени под действием 25-гидроксилазы холекальциферол превращается в кальцидиол.
3.Кальцидиол переноситься витамин-D-связывающим белком из печени в клетки проксимальных извитых канальцев почек, где с участием митохондриальной 1αгидроксилазы превращается в кальцитриол или с участием митохондриальной 24αгидроксилазы превращается в гормонально-неактивную форму — 24,25(OH)2D3 (24,25дигидроксивитамин D3). Синтез кальцитриола через активацию 1α-гидроксилазы стимулирует парат-гормон.
Гормональная активность кальцитриола в 10—100 раз выше калцидиола.
1.Эргокальциферол, всосавшийся в кишечнике, переносится в печень витамин-D-связывающим белком.
2.в печени эргокальциферол под действием 25-гидроксилазы превращается в кальцидиол.
3.Кальцидиол переноситься витамин-D-связывающим белком из печени в почки, где с участием 1α-гидроксилазы превращается в кальцитриол.
238
+ |
Í ÀÄÍ |
Í ÀÄ |
|
|
2 |
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Хо лестерин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-Дегидро хо лестерин (п ро витам ин Д ) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÓÔ â ýï è äåðì è ñå êî æ å |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2+ |
|
ï å÷åí ü |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
25-ãè äðî êñè ëàçà (ð |
) |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
450 |
|
CH |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
CH |
|
|
Í ÀÄÔ |
+ |
Í ÀÄÔÍ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
|
|
2 |
HO |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хо лекальциф еро л (витам ин |
Ä ) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Í |
ÀÄÔÍ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
Кальцидио л |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
24à-ãè äðî êñè ëàçà(ð |
|
) |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
450 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
Ñ Ï ÈÙ ÅÉ (í åì |
í î ãî ) |
|
|
|
|
|
2+ |
|
|
|
|
Í ÀÄÔ |
|
|
|
|
|||||||
Í ÀÄÔÍ |
2 |
|
Mg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1à-ãè äðî êñè ëàçà(ð |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
450 |
|
|
|
ï î ÷êè |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
ï î ÷êè |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Í |
ÀÄÔ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гип еркальцием ия |
|
|
|||||
п аратго рм |
î í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24,25-äè ãè äðî ê ñè âè òàì è í |
D |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(24,25(OH) Ä ) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
CH |
2 |
|
|
|
|
|
HO |
OH |
|
|
|
Êàë üöè òðè î ë |
||
|
1,25(OH) Ä |
||
|
|
2 |
3 |
Суточная потребность для детей 12-25 мкг (500-1000 ME), для взрослого человека потребность значительно меньше.
Биологическая роль
Кальциферолы выполняют в организме гормональную функцию. Рецепторы к холекальциферолу, кальцитриолу, и 24,25-дигидроксивитамину D3 обнаружены в тонкой кишке, костях, почках, поджелудочной железе, скелетных мышцах, гладких мышцах сосудов, клетках костного мозга и лимфоцитах.
Кальцитриол воздействует на тонкий кишечник, почки и кости. Он:
5.в клетках кишечника индуцирует синтез Са2+-переносящих белков, которые обеспечивают всасывание Са2+, Mg2+ и фосфатов;
6.в дистальных канальцах почек стимулирует реабсорбцию Са2+, Mg2+ и фосфатов;
239
7.при низком уровне Са2+ увеличивает количество и активность остеокластов, что стимулирует остеолиз;
8.подавляет секрецию парат-гормона.
9.при низком уровне паратгормона и нормальном , стимулирует остеогенез.
В результате кальцитриол повышает в плазме крови концентрацию Са2+, Mg2+ и фосфатов.
24,25-дигидроксивитамин D3 участвует в перестройке кости. Его образование является основным путем катаболизма витамина D, поскольку он превращается в водорастворимую кальцитроевую кислоту, которая выделяется с мочой.
Нарушение обмена
Гиповитаминоз D.
Гиповитаминоз D возникает при:
Дефиците в пище витамина D3;
При связывании витамина D3 в кишечнике фетиновой кислотой и лигнином (много в злаках);
Избыток фосфатов (много в молоке и овощах, особенно в картофеле) тормозят всасывание кальция. Оптимальное соотношение для всасывания Са:Р 1:1,5-2,0;
При дефиците кальцитриола нарушается образование аморфного фосфата кальция и кристаллов гидроксиапатитов в костной ткани, что приводит к развитию рахита у детей и остеомаляции у взрослых.
При рахите деформируются кости черепа, на рёбрах появляются «чётки», грудная клетка вместе с грудиной выступает вперёд, деформируются трубчатые кости (Х- или О-образная форма ног) и суставы рук и ног, происходит задержка прорезывания зубов, увеличивается и выпячивается живот, задерживается моторное развитие.
Вторичный гиперпаратиреоз возникает при хронической почечной недостаточности и дефиците витамина D3.
При почечной недостаточности угнетается образование кальцитриола, что нарушает всасывание кальция в кишечнике и приводит к гипокальциемии. Гиперпаратиреоз возникает в ответ на гипокальциемию, но паратгормон не способен нормализовать уровень кальция в плазме крови. Иногда возникает гиперфостатемия. В следствие повышения мобилизации кальция из костной ткани развивается остеопороз
75.Паратиреоидный гормон (ПГ) и кальцитонин (КГ) – химическая природа, стимулы секреции, механизмы действия в регуляции обмена кальция и ремоделирования костной ткани, проявления гипо- и гипертиреоза
. Паратгормон (ПТГ) — полипептид, из 84 АК (около 9,5 кД), синтезируется в паращитовидных железах.
Секрецию паратгормона стимулирует низкая концентрация Са2+, Mg2+ и |
высокая |
концентрация фосфатов, ингибирует витамин Д3. |
|
240
Скорость распада гормона уменьшается при низкой концентрации Са2+ и увеличивается, если концентрация Са2+ высока.
Паратгормон действует на кости и почки. Он стимулирует секрецию остеобластами
инсулиноподобного фактора роста 1 и цитокинов, которые повышают метаболическую активность остеокластов. В остеокластах ускоряется образование щелочной фосфатазы и коллагеназы, которые вызывают распад костного матрикса, в результате чего происходит мобилизация Са2+ и фосфатов из кости во внеклеточную жидкость.
Впочках паратгормон стимулирует реабсорбцию Са2+, Mg2+ в дистальных извитых канальцах
иуменьшает реабсорбцию фосфатов.
Паратгормон индуцирует синтез кальцитриола (1,25(OH)2D3).
В результате паратгормон в плазме крови повышает концентрацию Са2+ и Mg2+, и снижает концентрацию фосфатов.
Кальцитонин
Кальцитонин — полипептид, состоит из 32 АК с одной дисульфидной связью, секретируется парафолликулярными К-клетками щитовидной железы или С-клетками паращитовидных желёз.
Секрецию кальцитонина стимулирует высокая концентрация Са2+ и глюкагона, подавляет низкая концентрация Са2+.
Кальцитонин:
4.подавляет остеолиз (снижая активность остеокластов) и ингибирует высвобождение Са2+ из кости;
5.в канальцах почек тормозит реабсорбцию Са2+, Mg2+ и фосфатов;
6.тормозит пищеварение в ЖКТ,
Гиперпаратиреоз
При первичном гиперпаратиреозе (1:1000) нарушается механизм подавления секреции паратгормона в ответ на гиперкальциемию. Причинами могут быть опухоль (80%), диффузная гиперплазия или рак (менее 2%) паращитовидной железы.
Гиперпаратиреоз вызывает:
5.разрушение костей, при мобилизации из них кальция и фосфатов. Увеличивается риск переломов позвоночника, бедренных костей и костей предплечья;
6.гиперкальциемию, при усилении реабсорбции кальция в почках. Гиперкальциемия приводить
кснижению нервно-мышечной возбудимости и мышечной гипотонии. У больных появляются общая и мышечная слабость, быстрая утомляемость и боли в отдельных группах мышц;
7.образования в почках камней при увеличение концентрации фосфата и Са2+ в почечных канальцах;
8.гиперфосфатурию и гипофосфатемию, при снижении реабсорбции фосфатов в почках; Вторичный гиперпаратиреоз возникает при хронической почечной недостаточности и
дефиците витамина D3.
Гипопаратиреоз
Гипопаратиреоз обусловлен недостаточностью паращитовидных желёз и сопровождается гипокальциемией. Гипокальциемия вызывает повышение нервно-мышечной проводимости, приступы тонических судорог, судороги дыхательных мышц и диафрагмы, ларингоспазм.
241