92. Які сполуки слугують своєрідним джерелом атомів пурину? Назвати відповідні сполуки та вказати значення цього процесу.

Азотисті основи в НК є похідними ароматичних гетероциклічних компонентів пурину (purine) і піримідину (pyrimidine). Біосинтез цих молекул є складним та життєво необхідним майже для всіх клітин.

Регулювання метаболізму пуринів має фармактерапевтичну цінність. Інгібітори пуринового синтезу інгібують проліферацію клітин, особливо лейкоцитів. Ці інгібітори включають азатіоприн (azathioprine) – імунодепресант, який використовується при трансплантації органів, аутоімунних захворювань таких як ревматоїдний артрит чи захворювань запалення кишечника: захворювання Крона (Crohn's disease) та виразкові коліти (ulcerative colitis). Мікофенолат мофетіл (Mycophenolate mofetil) імунодепресант, який використовується з метою запобігання відторгнення при трансплантації органів; він інгібує синтез пуринів, блокуючи інозинмонофосфатдегідрогеназу. Метотріксейт (Methotrexate) опосередковано інгібує синтез пуринів блокуванням метаболізму фолієвої кислоти (він є інгібітором дигідрофолатредуктази).

93. Які сполуки слугують своєрідним джерелом атомів піримідину? Назвати відповідні сполуки та вказати значення цього процесу.

Регулювання піримідинового метаболізму фармакологічно має терапевтичне застосування. Інгібітори піримідинового синтезу використовуються за активного «пом’якшання» гострого ревматоїдного артриту та псоріатичного артриту. Такими інгібіторами є лефлуномід (Leflunomide) та теріфлуномід (Teriflunomide).

96. Який продукт утворюється внаслідок реплікаційного процесу? Загальна характеристика процесу та утвореного продукту.

Реплікація — складний багатоетапний процес, в якому приймають участь багато ферментів, він потребує багато часу та великих енергетичних витрат клітини. Процес починається з того, що фермент топоізомераза випрямляє закручену у спіраль молекулу ДНК та до неї приєднуються білки, які не дають молекулі знов згорнутись. Фермент геліказа розриває водневі зв'язки між азотистими основами, внаслідок чого ділянка подвійної молекули ДНК розпадається на два ланцюги, утворюється так звана "виделка реплікації». До ланцюга приєднується ДНКпраймаза — фермент який розпочинає синтез ДНК — власне реплікацію. Вона синтезує праймер — послідовність нуклеотидів, від якої наступний фермент — ДНК-полімераза, будує новий ланцюг, використовуючи наявний як матрицю. Праймером слугує фрагмент РНК, він потрібний, тому що ніяка ДНК-полімераза не може почати синтез нового ланцюжка «з нуля», а може тільки додати нуклеотиди до існуючого ланцюжка. Коли праймер виконав свою функцію, він видаляється екзонуклеазою, а інша полімераза "забудовує" пусте місце, яке виникло. Також ДНК-полімераза здатна виправляти можливі помилки реплікації та перевіряти комплементарність. Синтез нових ланцюгів відбувається асиметрично, тобто один з них синтезується безперервно, по ходу роз'єднання молекули ДНК геліказою, інший ланцюг будується в протилежному напрямку — проти напрямку дії гелікази, тому відбувається короткими фрагментами, довжиною 1000 — 2000 нуклеотидів, котрі називаються фрагменти Оказакі, на честь японського вченого, який їх відкрив. Фрагменти Оказакі з'єднує між собою фермент ДНК-лігаза. Таким чином, з однієї молекули ДНК утворюються дві ідентичні, які після закінчення процесу реплікації спіралізуються.

99. Чому цикл Кребса називають амфіболічним шляхом?

Амфіболічні шляхи- розташовані в точках перемикання метаболізму і зв'язують анаболізм і катаболізм (так звані «перехрестя метаболізму»).Цикл Кребса називають амфіболічним шляхом тому що цикл Кребса виконує подвійну функцію: катаболічну, оскільки у ньому проходить розпад ацетил – КоА, і анаболічну, оскільки субстрати циклу Кребса використовуються для синтезу інших речовин. Так, оксалоацетат йде на синтез аспарагінової кислоти і глюкози, 2 – оксоглутарат – глутамінової кислоти, сукцинат – гему.

102.     На яке захворювання шимпанзе вказує виявлення гіперглікемії в крові та збільшення вмісту кетонових тіл у сечі за біохімічних досліджень? Загальна характеристика біохімічних процесів за цього захворювання. Усі ці симптоми вказують на те,що тварина хворіє цукровим діабетом.Цукровий діабет – це стан хронічної гіперглікемії, що виникає внаслідок абсолютної чи відносної недостатности інсуліну, зумовлений впливом різноманітних екзоґенних, імунних, ендокринних і ґенетичних факторів або їх поєднанням . У структурі ендокринних захворювань його частка сягає 70%. Розрізняють інсулінозалежні та інсулінонезалежні форми цукрового діабету. У першому випадку рівень інсуліну в крові значно нижчий, ніж у нормі, а у другому випадку рівень інсуліну може знаходитись у межах норми або навіть вище. При інсулінонезалежному діабеті має місце інсулінорезистентність клітин-мішеней, тобто зниження відповіді їх на ендоґенний і екзоґенний інсулін. У деяких випадках резистентність до інсуліну є наслідком зменшення кількости рецепторів до інсуліну. Характерні для цукрового діабету біохемічні зміни і клінічні симптоми є наслідком основної причини – абсолютної чи відносної недостачі інсуліну, яка супроводжується відносним надлишком глюкаґону і глюкокортикоїдів. Незалежно від шляхів розвитку, недостатність інсуліну призводить в першу чергу до порушення вуглеводного обміну: знижується проникність оболонок клітин тканин для глюкози; знижується використання глюкози на різних етапах її перетворення – гліколітичному, циклі трикарбонових кислот, пентозному, що призводить до перетворення глюкозо-6-фосфату в глюкозу, і надходження її з клітин у міжклітинний простір і кров. Пригнічується активність ряду ферментів, зокрема аденілциклази, яка сприяє утворенню реґулюючого клітинний обмін циклічного 3,5-АМФ. Знижуються процеси глікоґенного утворення і депонування глюкози в печінці і м’язах. Підсилюються гліконеоґенез, тобто утворення глюкози з білків і жирів. Всі ці процеси призводять до підвищення рівня глюкози в крові

105.     Якщо в хворого в сечі виявлено високий вміст цитруліну, то «недостатність» якого ензиму має місце? Загальна характеристика біохімічних процесів (порушення якого метаболічного шляху) за цієї патології.

Цитрулін є одним із проміжних метаболітів оринітинового циклу синтезу сечовини (2-га реакція). Збільшення концентрації цитруліну в крові і сечі вказує на порушення синтезу сечовини в орнітиновому циклі (блок на рівні аргініносукцинату)

108.     Характерне збільшення екскреції яких сполук для сечокам’яної хвороби? Загальна характеристика біохімічних процесів за цього захворювання.

Оксалату. Після обстеження і хімічного дослідження екскреції оксалату з сечею лікар рекомендувано дієту, яка не провокує оксалатурію. Рекомендовано не вживати мегадози вітаміну, одним з кінцевих продуктів якого є щавелева кислота. Це вітамін – аскорбінова кислота. Велику роль у розвитку сечокам'яної хвороби відіграють нанобактерії, які впливають на кристалізацію солей, що містяться в сечі і травмують нирки. Збільшенню частоти уролітіазу сприяють гіподинамія, велика кількість білкової їжі, прийом окремих медикаментозних препаратів, одна функціонуюча нирка. Основу механізму розвитку обмінних порушень складають: структурно-функціональне порушення функції мембран клітини, процеси підвищення окислення жирів, ішемія, пригнічення захисту від окисних стресів, порушення обміну органічних кислот (щавлевої і сечової), порушення функціонування ліпідного шару клітинної оболонки ниркового епітелію. Все це сприяє пошкодження мембран клубочків і канальцевого епітелію. Негативний токсичний вплив на організм можуть надавати різного роду природні і аліментарні фактори, коли з водою або продуктами харчування в організм потрапляють нітрати, сульфати і інші солі. Всі вони можуть викликати порушення діяльності нефрона, що супроводжується зростанням обсягу каменеутворюючих речовин в сироватці крові і сечі.

111.     Ознаками якого рецесивного спадкового захворювання є, наприклад: підвищений  цукор у крові, збільшені в розмірі печінка та селезінка, катаракта кришталика в  дитини? Загальна характеристика біохімічних процесів за цього захворювання.

Це галактоземія.   Галактоземія - рідкісне генетичне порушення обміну речовин, яке порушує нормальний процес метаболізму вуглеводу (цукру) галактози. Галактоземію не слід плутати з непереносимістю лактози, адже вона з нею жодним чином не пов’язана.  Галактоземія успадковується за аутосомно-рецесивним типом і виникає через дефіцит активності ферменту, який відповідає за засвоєння організмом галактози. При нормальному метаболізмі, лактоза, яка міститься в продуктах харчування (наприклад, у молочних продуктах) під дією ферменту лактази, розщеплюється, утворюючи глюкозу і галактозу. У осіб, хворих  на галактоземію, ферменти, необхідні для перетворення галактози або відсутні, або ж їх рівень дуже низький, що призводить до накопичення токсичного галактозо-1-фосфату в різних тканинах (як і у випадку класичної галактоземії), ці процеси призводять до гепатомегалії (збільшення печінки), цирозу печінки, ниркової недостатності, катаракти, пошкодження головного мозку і яєчників. Без лікування, смертність дітей грудного віку із діагнозом галактоземія становить близько 75%.  Галактоземія успадковується за аутосомно-рецесивним типом, тобто дитина буде хворої тільки у тому випадку, якщо успадкує дві копії дефектного гена (по одній від кожного з батьків).  Гетерозиготні особи вважаються носіями хвороби, адже вони успадковують один нормальний ген і один дефектний ген. Але, у носіїв, як правило, теж проявляються деякі симптоми галактоземії, проте, звісно, у дуже помірній формі.