Итоговые / БХ итоговая 4

43. Роль глутамина в обезвреживании и транспорте аммиака в организме.

Клетки почек поглощают из циркулирующей крови глутамин. Фермент глутаминаза в почках катализирует гидролиз глутамина с образованием глутамата и аммиака Образующийся глутамат может в дальнейшем подвергаться дезаминированию при участии

глутаматдегидрогеназы. Таким образом, из одной молекулы глутамина всего может образоваться две молекулы аммиака.

44. Глутамин как донор амидной группы при синтезе ряда соединений.

Высокий уровень глутамина в крови и легкость его поступления в клетки обусловливают использование глутамина во многих анаболических процессах.

Глутамин – основной донор азота в организме. Амидный азот глутамина используется для синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, аспарагина, аминосахаров и других соединений.

45. Синтез мочевины, химизм, ферменты, энергетика, происхождение атомов азота в мочевине.

Основным механизмом обезвреживания аммиака в организме является биосинтез мочевины. Последняя выводится с мочой в качестве главного конечного продукта белкового, соответственно аминокислотного, обмена. Впервые Г. Кребс и К. Гензеляйт в 1932 г. вывели уравнения реакций синтеза мочевины, которые представлены в виде цикла, получившего в литературе название орнитинового цикла мочевинообразования Кребса.

На первом этапе синтезируется макроэргическое соединение карбамоилфосфат – метаболически активная форма аммиака, используемая в качестве исходного продукта для синтеза пиримидиновых нуклеотидов (соответственно ДНК и РНК) и аргинина (соответственно белка и мочевины).

На втором этапе цикла мочевинообразования происходит конденсация карбамоилфосфата и орнитина с образованием цитруллина; реакцию катализирует орнитин-карбамоилтрансфераза На третьей стадии цитруллин превращается в аргинин в результате двух последовательно протекающих реакций. Первая из них, энергозависимая,– это конденсация цитруллина и аспарагиновой кислоты с образованием аргининосукцината (эту реакцию катализирует

аргининосукцинат-синтетаза). Аргининосукцинат распадается в следующей реакции на аргинин и фумарат при участии другого фермента – аргининосукцинатлиазы.

На последнем этапе аргинин расщепляется на мочевину и орнитин под действием аргиназы.

Синтез мочевины энергетически дорого обходится организму. На синтез одной молекулы мочевины требуется затрата четырех высокоэнергетических фосфатных групп: две молекулы АТФ расходуются на синтез карбамоилфосфата и одна – на образование аргининоянтарной кислоты, при этом АТФ расщепляется на АМФ и РРi, который при гидролизе также образует две молекулы Рi.

46. Связь орнитинового цикла с циклом трикарбоновых кислот.

Фумарат, образующийся в результате расщепления аргининосукцината, превращается в малат, который затем переносится в митохондрии, включается в ЦТК и дегидрируется с образованием оксалоацетата. Эта реакция сопровождается выделением 3 молекул АТФ, которые и компенсируют затраты энергии на синтез одной молекулы мочевины.

47. Нарушение синтеза и выведения мочевины. Гипераммониемия, происхождение.

\

48. Определение мочевины в сыворотке крови, принцип метода, диагностическое значение.

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЧЕВОЙ КИСЛОТЫ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ Цель работы: научиться количественно определять содержание моче-вой кислоты в сыворотке крови, знать диагностическое значение измене-ний ее концентрации. Принцип метода основан на определении способности мочевой кисло-ты восстанавливать фосфорновольфрамовый реактив (реактив Фолина) с образованием окрашенных продуктов. Интенсивность развивающегося окрашивания пропорциональна содержанию мочевой кислоты.

Порядок выполнения работы

В центрифужную пробирку внести 1 мл сыворотки крови, добавить 1 мл дистиллированной воды и 1 мл 20% трихлоруксусной кислоты. Пере-мешать и оставить на 30 минут при комнатной температуре. Отцентрифу-гировать образующийся осадок в течение 10 минут при 3000 об/мин, надо-садочную жидкость слить в чистую пробирку. К 1,5 мл центрифугата добавить 14 капель насыщенного раствора би-карбоната натрия и 1 каплю реактива Фолина (опытная проба).

Параллельно опытной поставить стандартную пробу: в чистую пробирку внести 0,5 мл стандартного раствора мочевой кислоты (0,5 ммоль/л), добавить 0,5 мл дистиллированной воды и 0,5 мл 20% трихло-руксусной кислоты. Тщательно перемешать, добавить 14 капель насыщен-ного раствора бикарбоната натрия и 1 каплю реактива Фолина. Переме-шать. Обе пробирки оставить на 10 минут для развития окраски. Проколо-риметрировать обе пробирки на фотоэлектроколориметре при красном светофильтре в кювете с рабочей длиной 5 мм при красном светофильтре против дистиллированной воды. Рассчитать содержание мочевой кислоты (в ммоль/л) по формуле:

Сопыт – концентрация мочевой кислоты в стандартном растворе Сстандарт – концентрация мочевой кислоты в сыворотке крови Еопыт – экстинкция опытной пробы Естандарт – экстинкция стандартной пробы

Данные оформить в виде протокола. Расчет можно производить по калибровочному графику, построенному по стандартному раствору мочевой кислоты.

Диагностическое значение метода: содержание мочевой кислоты в норме у мужчин составляет 0,3- 0,5 ммоль/л, у женщин – 0,2-0,4 ммоль/л. Уровень мочевой кислоты увеличивается в сыворотке крови (гиперурике-мия) при повышенном распаде клеток, особенно содержащих крупные яд-ра, при неконтролируемом биосинтезе пуриновых мононуклеотидов, при высоком содержании в пище мононуклеотидов, при нарушении выведения с мочой, при всех формах подагры. Гипоурикемия наблюдается при ряде злокачественных новообразований.

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕМОЧЕВИНЫ КРОВИ УРЕАЗНЫМ МЕТОДОМ Цель работы: освоить методику количественного определения моче-вины в крови, уметь объяснить причины отклонения данной константы. Принцип метода основан на определении количества аммиака, высво-бождающегося при разложении мочевины сыворотки или цельной крови под действием уреазы, колориметрическим методом с использованием ре-актива Несслера.

Порядок выполнения работы: В две пробирки налить по 1,5 мл дистиллированой воды и по 10 капель препарата уреазы. В одну (опытную) добавить 2 капли сыворотки крови, во вторую (стандарт) – 2 капли раствора мочевины с концентрацией 5 ммоль/л (30 мг%). Содержимое обеих пробирок встряхнуть и поместить в термостат при 37°С на 20 минут. При этом идет ферментативный гидролиз мочевины. Вынуть пробирки из термостата, охладить, добавить в обе по 4 капли 7,5% рачтвора сернокислого цинка, по 4 капли 1,5% раствора гидроксида натрия и профильтровать через фильтры, смоченные дистиллированной водой. В чистые пробирки отмерить по 12 капель фильтрата (в одну – опыт, в другую – стандарт), добавить по 2,5 мл 0,2% раствора сегнетовой соли и по 10 капель реактива Несслера, перемешать. Проколориметрировать опытную и стандартную пробирки на ФЭКе при синем (№ 4) светофильтре в кювете с рабочей длиной 5 мм против контроля. Приготовление контроля: В пробирку внести 1,5 мл дистиллированной воды, 2,5 мл 0,2% раство-ра сегнетовой соли и 10 капель реактива Несслера. Рассчитать содержание мочевины в сыворотке крови по формуле:

X – содержание мочевины в сыворотке крови в ммоль/л, Eо – экстинкция опытной пробирки,

Ес – экстинкция стандартной пробирки, 2 – коэффициент пересчета,

5 ммоль/л – содержании мочевины в стандартном растворе.

В норме содержание мочевины в сыворотке крови колеблется в пределах 3,3-8,3 ммоль/л.

Данные оформить в виде протокола, сделать вывод.

Диагностическое значение имеет повышение концентрации мочеви-ны, которое встречается при хронических поражениях почек, усиленном распаде белков в тканях, непроходимости кишечника, закупорке мочевы-водящих путей. Снижение уровня мочевины встречается при голодании, безбелковой диете, ферментных дефектах мочевинообразования.

49. Образование и выведение солей аммония. Глутаминаза почек.

В почках также происходит гидролиз глутамина под действием глутаминазы с образованием аммиака. Этот процесс является одним из механизмов регуляции кислотно щелочного равновесия в организме и сохранения важнейших катионов для поддержания осмотического давления. Глутаминаза почек значительно индуцируется при ацидозе, образующийся аммиак нейтрализует кислые продукты обмена и в виде аммонийных солей экскретируется с мочой. Эта реакция защищает организм от излишней потери ионов Na+ и К+, которые также могут использоваться для выведения анионов и утрачиваться. При алкалозе количество глутаминазы в почках снижается. В почках образуется и выводится около 0,5 г солей аммония в сутки. Высокий уровень глутамина в крови и лёгкость его поступления в клетки обусловливают использование глутамина во многих анаболических процессах.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ АММОНИЕГЕНЕЗА:

50. Распад нуклеиновых кислот, нуклеазы пищеварительного тракта и тканей.

Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) – это биополимеры (полинуклеотиды), состоящие из мононуклеотидов, соединенных фосфодиэфирными связями. ДНК хранит наследственную информацию, т.е. информацию о первичной структуре белков данного организма, а РНК (мРНК, тРНК и рРНК) ее реализуют, т.е. участвуют в синтезе белков

Пути обмена экзогенных азотистых оснований Нуклеотиды и, тем более, нуклеиновые кислоты пищевых продуктов не поступают из кишечника

в кровоток, не выступают в роли поставщика предшественников ДНК и РНК для клеток организма. И хотя млекопитающие потребляют значительные количества нуклеиновых кислот и нуклеотидов, их жизнедеятельность не зависит от всасывания этих веществ или соответствующих продуктов распада.

Экзогенные азотистые основания – и пуриновые, и пиримидиновые – вступают в метаболизм почти исключительно по пути катаболизма. Азотистые основания эндогенного происхождения в небольшом количестве используются повторно (реутилизируются), но бóльшая часть так же включается в катаболические процессы

51. Распад пуриновых нуклеотидов.

52. Общие принципы синтеза пуриновых и пиримидиновых мононуклеотидов.

Особенности синтеза нуклеотидов:

1.Синтез идѐт из обычных простых предшественников (ак, углекислого газа и т.п.)

2.Синтезируются не отдельные азотистые основания, а сразу нуклеотиды.

3.Синтезируются общие предшественники (для пуриновых нуклеотидов инозинмонофосфат – ИМФ, для пиримидиновых – уридинмонофосфат – УМФ).

4.Бóльшая часть нуклеотидов синтезируется de novo, т.е. заново от начала и до конца, лишь некоторая часть их реутилируется для повторного их использования.

Реутилизация может происходить во всех тканях, но особенно актуальна в быстрорастущих тканях (эмбриональная, регенерирующая, опухолевая), когда активно идет процесс синтеза нуклеиновых кислот и недопустима потеря их предшественников.

5. Синтез протекает ферментативно, с большой затратой энергии.

53. Биосинтез пуриновых нуклеотидов, происхождение атомов «С» и «N» в пуриновом кольце.

ГЛН – глутамин

! После фосфорибозиламины сказать, что идут реакции (их более 10), в которых простые соединения отдают свой углерод, либо азот. Расписать формулу ИМФ и её превращение в ГТФ и АТФ. Потом показать происхождение атомов N и C.