3 Метаболические механизмы алкоголизма.

системные поражения, которые вызывает в организме алкоголь: расстройство метаболизма (углеводного, липидного и белкового) и расстройства в нейромедиаторной системе (изменения содержания ацетилхолина и катехоламинов).

В окисление включается никотинадениндинуклеотид (НАД), что влечет за собой нарушение равновесия во многих цепях метаболизма. Привлечение ацетил-Ко-А вызывает нарушение цикла Кребса, в котором коэнзим служит субстратом. Углерод из молекулы этанола включается в синтез углеводов, жиров и белков, нарушая естественное течение этого синтеза; кроме того, молекулы этанола замещают жиры и углеводы в энергетическом обмене, вторично тем самым нарушая метаболизм этих основных субстанций.

Задача: Больной, проживающий в местности с дефицитом йода, обратился с жалобами на зябкость, «отсутствие энергии» для занятий спортом. При обследовании зафиксирована брадикардия, обнаружено увеличение щитовидной железы (зоб). Химический элемент йод, в виде йодид-аниона, а также аминокислота тирозин необходимы для биосинтеза тиреоидных гормонов. Приведённый симптомы отражают их дефицит и попытку компенсации за счёт разрастания железистой ткани щитовидной железы (зоб).

Билет 17 1) Окислительное дезаминирование (прямое, непрямое) аминокислот. Схема процесса, стадии, ферменты. Биологическое значение процесса.

Прямое дезаминирование катализируется одним ферментом, в результате образуется NH₃ и кетокислота. Прямое окислительное дезаминирование может идти в присутствии кислорода (аэробное) и не нуждаться в кислороде (анаэробное).

1. Аэробное прямое окислительное дезаминирование катализируется оксидазами D-аминокислот (D-оксидазы) в качестве кофермента использующими ФАД, и оксидазами L-аминокислот (L-оксидазы) с коферментом ФМН.

2. Анаэробное прямое окислительное дезаминирование существует только для глутаминовой кислоты, катализируется только глутаматдегидрогеназой, превращающей глутамат в α-кетоглутарат. Фермент глутаматдегидрогеназа имеется в митохондриях всех клеток организма (кроме мышечных).

3. В печени реакция используется для получения аммиака из его транспортной формы глутаминовой кислоты. Далее аммиак входит в реакции синтеза мочевины.

Непрямое окислительное дезаминирование включает 2 этапа и активно идет во всех клетках организма.

Первый этап заключается в обратимом переносе NH₂-группы с аминокислоты на кетокислоту с образованием новой аминокислоты и новой кетокислоты при участии ферментов аминотрансфераз (трансаминирование). В качестве конечной кетокислоты-акцептора ("кетокислота 2") в организме обычно используется α-кетоглутаровая кислота, которая превращается в глутамат ("аминокислота 2"). В результате трансаминирования свободные аминокислоты теряют α-NH2-группы и превращаются в соответствующие кетокислоты. Далее их кетоскелет катаболизирует специфическими путями и вовлекается в цикл трикарбоновых кислот и тканевое дыхание, где сгорает до СО2 и Н2О.

Второй этап состоит в отщеплении аминогруппы от аминокислоты 2 – дезаминирование.

Т.к. в организме коллектором всех аминокислотных аминогрупп является глутаминовая кислота, то только она подвергается окислительному дезаминированию с образованием аммиака и α-кетоглутаровой кислоты. Этот этап осуществляется глутаматдегидрогеназой, которая имеется в митохондриях всех клеток организма, кроме мышечных.

Учитывая тесную связь обоих этапов, непрямое окислительное дезаминирование называют трансдезаминирование.

Если реакция прямого дезаминирования идет в митохондриях печени, аммиак используется для синтеза мочевины, которая в дальнейшем удаляется с мочой. В эпителии канальцев почек реакция необходима для удаления аммиака в процессе аммониегенеза. Так как НАДН используется в дыхательной цепи и α-кетоглутарат вовлекается в реакции ЦТК, то реакция активируется при дефиците энергии и ингибируется избытком АТФ и НАДН.

2. Гормоны щитовидной железы: химическая природа и структура, этапы биосинтеза.

*Место синтеза: щитовидная железа, клетки ее эпителия – тироциты. Природа гормона: производные аминок-ты тирозина (гидроксифенилаланина). Тиреоциты вырабатывают два тиреоидных гормона: Т4 и Т3 (соотношение 4:1).

** 1) Включение I- в Щит.Ж. I- поступает с пищей и водой. 25-30% захватывает ЩЖ. Транспорт I- в клетки происходит при участии Na+\K+-АТФазы против выского градиента концентрации. Непоглощенный из крови I- выводится с мочой.

2) Йодирование или органификация йода. Окисление I-: происходит при участии участии гемсодержащей тирпероксидазы и H2O2 в кач-ве окислителя.

Йодирование тирозина и образование йодтиронинов: сначала синтезируется белок тиреоглобулин, потом осуществляется йодирование радикалов тирозина этого белка. Тиреоглобулин синтезируется в тиреоцитах и путем экзоцитоза секретируется во внеклеточный коллоид, где происходит йодирование остатков тирозина и образование йодтиронинов. Гипойодит взаимодействует с остатками тирозина в молекуле тиреоглобулина с образованием йодтиреоглобулина.

Конденсация с образованием Т3 и Т4: конденсация 2 молекул дийодтирозина с образованием Т4 или МИТ и ДИТ с образованием Т3 происходит в составе молекулы йодтиреоглобулина (фермент – тиреопексидаза). Протеолиз и секреция тиреоидных гормонов: йодтиреглобулин транспортируется из коллоида в фолликулярную клтеку (тиреоцит) путем эндоцитоза. Там он гидролизуется ферментами лизосом с освобождением Т3 и Т4.

3) Метаболизм этанола.

На каждой стадии происходит отщепление Н+ и восстанавливается НАД и НАДФ. Пир высоких дозах алкоголя отношение НАД + Н+\НАД+ увеличивается. Ацетальдегид, концентрация ктрг растет, ингибирует НАДН+-дегидрогеназу митохондриальной цепи переноса электронов. Снижается окисление интермедиаторов цикла, происходит ингибирирование трех биохимических путей в печени (ЦПЭ, цикл Кребса, глюконеогенез) и двух в сердце (ЦПЭ, цикл Кребса). Задача. Больной жалуется на неутолимую жажду. Суточный объём мочи – 4,5 л, плот­ность – 1004 кг/м³. Глюкоза и кетоновые тела в моче не обнаружены. У больного – несахарный диабет, при котором нарушается концентрационная функция почек вследствие нехватки антидиуретического гормона (вазопрессина).

Билет 18.

1) Декарбоксилирование аминокислот*. Биологическое значение**. Продукты и их судьба.

*Декарбоксилирование – процесс отщепления карбоксильной группы аминокислот в виде СО2.

Альфа-декарбоксилирование: печень, почки, мозг, кишечник. Приводит к образованию биогенных аминов (биологических активных веществ, гистамин, гамма-аминомасляная кислота). Ферменты – декарбоксилазы аминокислот. Простетическая группа – пиридоксальфосфат (производное витамина В6).

***Например, гамма-аминомасляная кислота принимает участие в обменных процессах, происходящих в головном мозге, является нейромедиатором.

** Реакции необратимы - приводят к необратимому распаду аминокислот. Образуется значительное количество СО2 - конечного продукта метаболизма, который выводится из организма. Образуются амины, которые обладают высокой биологической активностью. Поэтому такие амины называют биологически активными или биогенными аминами. Они являются медиаторами, с помощью которых сигнал передается от одной клетки к другой и от одной молекулы к другой.

2) Альдостерон: химическая природа, механизм действия, органы-мишени, биологические эффекты.

Гормон коры надпочечников. Мех.дей-я: внутриклеточный. Органы-мишени: почки, слюнные железы, желудочно-кишечный тракт, миокард. Стимулы биосинтеза и секреции А.: недостаток ионов Na\избыток ионов K в плазме крови, действие Адренокортикотропного г-на.

Биолог.эфф-ты: способность регулировать обмен Na; усиливает обратное всасывание его в почках, слюнных ж. и ЖКТ. Потенцирует эфф-ты катехоламинов и оказывает на сердце положительное инотропное дей-е. Высокие конц-ии А. в плазме крови вызывают снижение секреции ренина почками за счет угнетения баро- и натриевых рецепторов.