Добавил:

Sekretar kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Ростовский Государственный Медицинский Университет

Предмет:

Медицина общая

Файл:

Лекции по общей биохимии

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

03.02.2024

Размер:

24.15 Mб

Скачать

☆

1 / 371 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Т И М И Н О Л Е Г А Л Е К С Е Е В И Ч

Лекции по общей биохимии

ДЛЯ СТУДЕНТОВ МЕДИЦИ НСКИХ ВУЗОВ

2 0 2 0

О Г Л А В Л Е Н И Е
АМИНОКИСЛОТЫ И БЕЛКИ ...........................................................................................................	4
Классификация аминокислот...................................................................................................	4
Аминокислоты как лекарственные препараты........................................................................	8
Физико-химические свойства аминокислот ............................................................................	9
Строение и свойства пептидной связи ..................................................................................	10
Функции белков......................................................................................................................	11
Уровни организации белковой структуры ............................................................................	12
Физико-химические свойства белков ....................................................................................	17
Классификация белков ...........................................................................................................	19
ВИТАМИНЫ..................................................................................................................................	31
Жирорастворимые витамины.................................................................................................	33
Водорастворимые витамины..................................................................................................	41
ФЕРМЕНТЫ ..................................................................................................................................	55
Строение ферментов...............................................................................................................	57
Принципы количественного определения активности ферментов ......................................	60
Свойства ферментов...............................................................................................................	60
Регуляция активности ферментов in vivo ..............................................................................	64
Ингибирование ферментов ....................................................................................................	67
Энзимопатологии ...................................................................................................................	70
Использование ферментов и их ингибиторов в медицине....................................................	70
Классификация ферментов ....................................................................................................	72
Номенклатура ферментов.......................................................................................................	73
ОБЩИЕ ПУТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ ..........................................................................	81
Основные источники энергии в клетке .................................................................................	83
Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты ......................................	84
Цикл трикарбоновых кислот..................................................................................................	86
Окислительное фосфорилирование .......................................................................................	89
Разобщители ...........................................................................................................................	93
Ингибиторы ферментов дыхательной цепи ..........................................................................	94
Коэффициент Р/О ...................................................................................................................	95
Гипоэнергетические состояния..............................................................................................	95
Использование АТФ и его предшественников в медицине..................................................	96
ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ И БЕЛКОВ ..............................................................................................	97
Азотистый баланс...................................................................................................................	97
Внешний обмен аминокислот и белков.................................................................................	98
Транспорт аминокислот через мембраны............................................................................	103
Нарушение процессов переваривания белков .....................................................................	105
Детоксикационные системы печени ....................................................................................	107
Внутриклеточный обмен аминокислот................................................................................	108
ОБРАЗОВАНИЕ И УБОРКА АММИАКА .........................................................................................	123
Основные источники аммиака в организме ........................................................................	123
Связывание аммиака ............................................................................................................	123
Транспорт аммиака...............................................................................................................	124
Удаление аммиака из организма..........................................................................................	125
Гипераммониемии ................................................................................................................	127
Гипотезы токсичности аммиака...........................................................................................	128
ОБМЕН ОТДЕЛЬНЫХ АМИНОКИСЛОТ........................................................................................	129
Пути использования глутаминовой и аспарагиновой кислот.............................................	129
Пути использования цистеина .............................................................................................	129
Пути использования глицина и серина................................................................................	131

biokhimija.ru	Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)	2
Взаимосвязь обмена глицина, серина, цистеина и метионина ...........................................		132
Обмен фенилаланина и тирозина.........................................................................................		133
Катаболизм аминокислот с разветвленной цепью ..............................................................		141
Обмен триптофана................................................................................................................		142
Обмен аргинина....................................................................................................................		143
СТРОЕНИЕ И ОБМЕН НУКЛЕОТИДОВ.........................................................................................		146
Внешний обмен нуклеопротеинов.......................................................................................		146
Пуриновые нуклеотиды .......................................................................................................		147
Нарушение обмена пуриновых оснований..........................................................................		153
Пиримидиновые нуклеотиды...............................................................................................		155
Синтез дезоксирибонуклеотидов.........................................................................................		157
Нарушение обмена пиримидиновых оснований .................................................................		161
Нуклеозиды и нуклеотиды как лекарственные препараты .................................................		161
МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ.......................................................................................................		162
Строение нуклеиновых кислот ............................................................................................		162
Синтез нуклеиновых кислот ................................................................................................		166
Синтез белка – трансляция...................................................................................................		176
Генотипическая гетерогенность ..........................................................................................		181
СТРОЕНИЕ И ОБМЕН УГЛЕВОДОВ ..............................................................................................		182
Функции углеводов ..............................................................................................................		182
Классификация .....................................................................................................................		182
Использование углеводов в биологии и медицине .............................................................		187
Внешний обмен углеводов...................................................................................................		187
Переваривание углеводов у детей .......................................................................................		188
Перенос глюкозы через мембраны ......................................................................................		189
Реакции взаимопревращения сахаров .................................................................................		190
Судьба и источники глюкозы в клетке ................................................................................		193
Метаболизм гликогена .........................................................................................................		195
Гликогеновые болезни .........................................................................................................		200
Окисление глюкозы..............................................................................................................		202
Глюконеогенез......................................................................................................................		209
Метаболизм этанола.............................................................................................................		215
Пентозофосфатный путь окисления глюкозы .....................................................................		217
Регуляция концентрации глюкозы в крови .........................................................................		221
СТРОЕНИЕ И ОБМЕН ЛИПИДОВ .................................................................................................		223
Классификация липидов	......................................................................................................	223
Функции липидов .................................................................................................................		223
Строение липидов ................................................................................................................		225
Внешний обмен липидов......................................................................................................		232
Свойства, состав и функции желчи .....................................................................................		234
Переваривание липидов у детей ..........................................................................................		237
Нарушение переваривания липидов ....................................................................................		237
Всасывание липидов ............................................................................................................		238
Формы транспорта липидов в крови....................................................................................		240
Транспорт триацилглицеролов ............................................................................................		240
Промежуточный обмен липидов .........................................................................................		243
Кетоновые тела.....................................................................................................................		250
Запасание жиров...................................................................................................................		252
Синтез триацилглицеролов и фосфолипидов......................................................................		256
Нарушения обмена триацилглицеролов ..............................................................................		261
Обмен холестерола...............................................................................................................		262
Транспорт холестерола и его эфиров...................................................................................		264

biokhimija.ru	Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)	3
Нарушения обмена холестерола ..........................................................................................		267
Нарушения транспорта липидов ..........................................................................................		269
Липидозы ..............................................................................................................................		271
ГОРМОНЫ ..................................................................................................................................		272
Классификация гормонов.....................................................................................................		272
Механизмы действия гормонов ...........................................................................................		273
Иерархия и принципы регуляции гормональных систем ...................................................		277
Гормоны гипоталамуса ........................................................................................................		278
Гормоны гипофиза ...............................................................................................................		278
Гормоны, регулирующие обмен кальция и фосфора ..........................................................		282
Гормоны тиреоидной функции ............................................................................................		284
Гормоны периферических желез .........................................................................................		288
Группа гормонов репродуктивной системы........................................................................		297
Гормоны гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы ........................................		304
АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ВЕЩЕСТВА КРОВИ.....................................................................................		308
Белки крови...........................................................................................................................		308
Индивидуальные белки плазмы крови ................................................................................		311
Ферменты крови ...................................................................................................................		314
Остаточный азот крови ........................................................................................................		315
ОБМЕН ЖЕЛЕЗА .........................................................................................................................		317
Метаболизм железа ..............................................................................................................		317
Регуляция обмена железа .....................................................................................................		319
Нарушение обмена железа ...................................................................................................		321
ГЕМОПРОТЕИНЫ. ОБМЕН ГЕМА ...............................................................................................		323
Строение и синтез гема ........................................................................................................		323
Миоглобин ............................................................................................................................		325
Гемоглобин ...........................................................................................................................		326
Дыхательная функция крови................................................................................................		330
Катаболизм гема ...................................................................................................................		331
Нарушения обмена билирубина...........................................................................................		333
КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ СОСТОЯНИЕ ........................................................................................		338
Роль ионов водорода ............................................................................................................		338
Основные показатели КОС ..................................................................................................		338
Компенсация изменений концентрации ионов водорода в плазме крови..........................		342
Виды нарушений кислотно-основного состояния и их компенсация ................................		347
ВОДНЫЙ БАЛАНС.......................................................................................................................		351
БИОХИМИЯ ПЕЧЕНИ ..................................................................................................................		353
Функции печени ...................................................................................................................		354

АМ И НОК ИС ЛОТЫ И БЕЛКИ

Аминокислоты по строению они являются органическими карбоновыми кислотами, у которых, как минимум, один атом водорода замещен на аминогруппу. Таким образом, в аминокислотах обязательно присутствует карбоксильная группа (СООН), аминогруппа (NH2), асимметричный атом углерода и боковая цепь (радикал R). Строением боковой цепи аминокислоты и отличаются друг от друга. Именно радикал придает аминокислотам большое разнообразие строения и свойств.

Аминокислоты являются строительными блоками белковых молекул, но необходимость их изучения кроется не только в данной функции. Несколько аминокислот являются источником для образования нейромедиаторов в ЦНС (гистамин, серотонин, гамма-аминомасляная кислота, дофамин, норадреналин), другие сами являются нейромедиаторами (глицин, глутаминовая кислота).

Те или иные аминокислоты необходимы для синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований без которых нет нуклеиновых кислот, используются для синтеза низкомолекулярных биологически важных соединений (креатин, карнитин, карнозин, ансерин и др.).

Аминокислота тирозин целиком входит в состав гормонов щитовидной железы (тироксин, трийодтиронин) и мозгового вещества надпочечников (адреналин, норадреналин).

С нарушением обмена аминокислот связан ряд наследственных и приобретенных заболеваний, сопровождающихся серьезными проблемами в развитии организма (цистиноз, гомоцистеинемия, лейциноз, тирозинемии и др). Самым известным примером является фенилкетонурия.

К Л АС С И Ф И К АЦ И Я АМ ИН ОК ИСЛО Т

Из-за разнообразного строения и свойств классификация аминокислот может быть различной, в зависимости от выбранного качества аминокислот. Аминокислоты делятся:

1.В зависимости от положения аминогруппы.

2.По абсолютной конфигурации молекулы.

3.По оптической активности.

4.По участию аминокислот в синтезе белков.

5.По строению бокового радикала.

6.По кислотно-основным свойствам.

7.По необходимости для организма.

Взависимости от положения аминогруппы

Выделяют и другие аминокислоты. Для организма млекопитающих наиболее характерны -аминокислоты.

biokhimija.ru

Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2020г)

По абсолютной конфигурации молекулы

По абсолютной конфигурации молекулы выделяют D- и L-формы. Различия между изомерами связаны с взаимным расположением четырех замещающих групп, находящихся в вершинах воображаемого тетраэдра, центром которого является атом углерода в -положе- нии.

В белке любого организма содержится только один изомер, для млекопитающих это L-аминокислоты. Однако оптические изомеры претерпевают самопроизвольную неферментативную рацемизацию, т.е. L-форма переходит в D-форму.

По оптической активности

По оптической активности аминокислоты де-

лятся на право- и левовращающие.

Наличие ассиметричного атома углерода (хирального центра) делает возможным только два расположения химических групп вокруг него. Это приводит к особому отличию веществ друг от друга, а именно – изменению направления вращения плоскости поляризованного света, проходящего через раствор. В соответствии с углом пово-

рота выделяют правовращающие (+) и левовращающие (–) изомеры.

Деление на L- и D-формы не соответствует делению на право- и левовращающие. Для одних аминокислот L-формы (или D-формы) являются правовращающими, для других – левовращающими. Например, L-аланин – правовращающий, а L-фенилаланин – левовращающий. При смешивании L- и D-форм одной аминокислоты образуется рацемическая смесь, не обладающая оптической активностью.

По участию аминокислот в синтезе белков

Выделяют протеиногенные (20 АК) и непротеиногенные (около 40 АК). Все протеиногенные аминокислоты являются -аминокислотами.

На примере протеиногенных аминокислот можно показать дополнительные способы классификации:

oпо строению бокового радикала – неполярные (алифатические, ароматические) и полярные (незаряженные, отрицательно и положительно заряженные),

Аминокислоты и белки	6

oэлектрохимическая – по кислотно-основным свойствам подразделяют нейтральные (большинство), кислые (Асп, Глу) и основные (Лиз, Арг, Гис) аминокислоты,

oфизиологическая классификация – по необходимости для организма выделяют незаменимые (Лей, Иле, Вал, Фен, Три, Тре, Лиз, Мет) и заменимые. Две аминокислоты являются условно незаменимыми (Арг, Гис), т.е. их синтез происходит в недостаточном количестве.

По полярности молекулы

Кнеполярным относят аминокислоты, имеющие алифатические углеводородные цепи (аланин, валин, лейцин, изолейцин, метионин, пролин) и ароматические кольца (фенилаланин, триптофан, тирозин).

Кполярным незаряженным относятся аминокислоты, имеющие гидроксильные группы (серин, треонин, тирозин), амидные группы (аспарагин, глутамин), тиольную группу (цистеин) и глицин.

Аспарагиновая и глутаминовая аминокислоты имеют в радикале дополнительную карбоксильную группу, отрицательно заряжены и, соответственно, полярны. К аминокислотам с полярными положительно заряженными радикалами относятся лизин, аргинин, гистидин.

biokhimija.ru	Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2020г)	7

Аминокислоты и белки	8

АМ ИНОК И СЛО ТЫ К АК ЛЕ К АР С ТВЕ ННЫ Е ПР Е П АР АТЫ

Метионин, незаменимая кислота, содержит мобильную метильную группу, которая может передаваться на другие соединения. Благодаря этому она участвует в синтезе холина, фосфолипидов, обмене витаминов В12 и фолиевой кислоты. В реакциях биосинтеза белка метионин является инициирующей аминокислотой. Он участвует в процессах обезвреживания токсинов в печени.

Метионин ("ациметион") и его активные производные (как вещество "адеметионин" в составе препарата "Гептрал") используют для профилактики и лечения различных заболеваний печени как липотропный фактор, препятствующий накоплению жира, при токсических поражениях печени, при атеросклерозе и в качестве антидепрессанта для улучшения синтеза нейромедиаторов.

Глутаминовая кислота – является предшественником -аминомасляной кислоты (ГАМК), являющейся тормозным медиатором нервной системы (препараты "Аминалон", "Пикамилон"). ГАМК также играет значительную роль в регуляции тонуса мозговых сосудов кровообращении головного мозга. Сам по себе глутамат является нейромедиаторной аминокислотой, стимулирующей передачу возбуждения в синапсах ЦНС. Кроме этого, глутамат участвует в обезвреживании аммиака, синтезе пуриновых и пиримидиновых оснований, играет ведущую роль в обмене других аминокислот. Потребность организма в глутаминовой кислоте выше всех остальных аминокислот.

Глицин является медиатором ЦНС тормозного действия. Улучшает метаболизм в тканях мозга. Оказывает успокаивающее действие. Нормализует сон, уменьшает повышенную раздражительность, депрессивные состояния.

Цистеин участвует в метаболизме хрусталика глаза. Зачастую нарушения хрусталика связаны с недостатком цистеина, поэтому цистеин применяют на начальных стадиях катаракты.

Комплексный препарат глутаминовой кислоты, цистеина и глицина "Вицеин" используют в виде глазных капель.

Гистидин – условно незаменимая аминокислота. Используется при лечении гепатитов, язв желудка и двенадцатиперстной кишки.

Церебролизин – гидролизат вещества мозга свиньи, содержащий низкомолекулярные пептиды (15%) и аминокислоты (85%). Используется при нарушениях функций ЦНС, мозговых травмах, кровоизлияниях, вегетативных дистониях и т.п.

Препараты для парентерального питания: полиамин (набор 13 аминокислот), вамин (набор 18 аминокислот), ваминолакт (набор 18 аминокислот, соответствующих составу грудного молока), гидролизин (гидролизат белков крови крупного рогатого скота), аминотроф (гидролизат казеина), аминосол (смесь 15 аминокислот), фибриносол (гидролизат фибрина крови).

biokhimija.ru	Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2020г)	9

Ф И З И К О - Х И М И Ч Е С К И Е СВОЙС ТВ А АМ ИНОК И СЛО Т

1. Являются амфотерными электролитами. Аминокислоты сочетают в себе свойства

кислот и оснований. Соответственно, в водном растворе аминокислоты ведут себя как кислоты – доноры протонов и как основания – акцепторы протонов.

Если общий заряд аминокислоты равен 0, то это ее состояние называют изоэлектриче-

ским. Величина рН, при которой заряд аминокислоты равен 0, называется изоэлектрической точкой (ИЭТ, pI). Значение изоэлектрической точки зависит от строения радикала аминокислоты:

opI большинства аминокислот располагается в диапазоне рН от 5,5 (фенилаланин) до 6,3 (пролин),

o pI кислых аминокислот – рI глутамата 3,2, рI аспартата 2,8,

o pI основных аминокислот – pI гистидина 7,6, pI аргинина 10,8, pI лизина 9,7.

pI гистидина позволяет ему использоваться в гемоглобиновой буферной системе и в функции особых веществ миоцитов (карнозина, анзерина) в которых он содержится. Эти соединения легко принимают и легко отдают ионы водорода при малейших сдвигах рН среды (в норме 7,35-7,45).

2. Заряд аминокислот зависит от величины рН среды.

Отправным пунктом для понимания причин появления заряда у аминокислот является величина изоэлектрической точки (pI). Ситуация различается для нейтральных, кислых и основных аминокислот.

1 / 371 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Ответы к занятиям, экзаменам

#
03.02.20243.88 Mб11ЛАТЫНЬ НГМУ.pdf
#
03.02.202422.16 Mб99ЛАТЫНЬ Чернявский.pdf
#
03.02.20242.19 Mб7Лейкоцитарная формула.pdf
#
12.11.2022129.65 Кб35Лекции .docx
#
03.02.20242.18 Mб6Лекции Гиста Сеченовский Мед.pdf
#
03.02.202424.15 Mб8Лекции по общей биохимии.pdf
#
03.02.20249.71 Mб6Лекционные таблицы по биохимии (1).pdf
#
03.02.20249.71 Mб5Лекционные таблицы по биохимии.pdf
#
03.02.20245.18 Mб9Лекция 1. Общая ангиология.pdf
#
03.02.20241.47 Mб6Лекция 11.pdf
#
03.02.20247.77 Mб8Лекция 2. Сердце.pdf