
БИОХИМИЯ_ЖИДКОСТЕЙ_И_ТКАНЕЙ_ЧЕЛОВЕКА_ЧАСТЬ_3
.pdfКАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. С.Ж.АСФЕНДИЯРОВА
КАФЕДРА БИОХИМИИ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ БИОХИМИИ
Часть 3
БИОХИМИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ТКАНЕЙ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
АЛМАТЫ, 2009
1
УДК 577 (075.8)
ББК 28.707.2 Я73 Б 43
Учебное пособие подготовлено сотрудниками кафедры биологической химии КазНМУ им.С.Д.Асфендиярова: профессором С.М.Плешковой, доцентами С.А.Абитаевой, С.С.Ерджановой, С.С.Жакыпбековой, Л.Г.Колесниковой, К.К. Омирзаковой, старшими преподавателями Р.М.Абдрахмановой, Г.И.Петровой, преподавателем Е.О.Мухамадиевой
Б 43 Часть 3: БИОХИМИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ТКАНЕЙ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
Учебное пособие для самостоятельного изучения биохимии. - Алматы, 2009.- 97с.
Рецензенты:
Э.К.Мухамеджанов – д.м.н., профессор, зав.лабораторией фармакологии и биохимии РГП «Научный центр противоинфекционых препаратов» министерства индустрии и торговли РК.
А.Д.Соколов – д.м.н., профессор, зав.кафедрой нормальной физиологии КазНМУ им.С.Д.Асфендиярова.
.
Учебное пособие составлено на основании Типовой программы по биологической химии для студентов высших медицинских учебных заведений, утвержденной Учебно-методической секцией при КазГМА по специальностям высшего и послевузовского образования.
Протокол № 3а от 22 февраля 2008 г
Рекомендовано к изданию ЦМС КазНМУ (протокол № « » |
2009 г.) |
|
|
|
|
1910000000
Б--------------------
00 (05)-09
ББК 28.707.2 Я73
ISBN 978-601-246-073-5 |
Алматы,2009 |
2
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АДГ- антидиуретический гормон АДФ - аденозиндифосфорная кислота АКТГ – адренокортикотропный гормон АЛТ - аланинтрансаминаза
АМФ - аденозинмонофосфорная кислота ACT - аспартаттрансаминаза
АТФ - аденозинтрифосфорная кислота АУК- активная уксусная килота АФК- активные формы кислорода БО- биологическое окисление ГАГ - гликозамингликаны ГАМК –γ-аминомасляная кислота ГГТ- γ-глютамилтрансфераза ГКС- глюкокортикостероиды ГЛП- гиперлипопротеинемия ГЛЮТ- глюкозные транспортеры ГМГ- гидроксиметилглутарил
ГТФ- гуанозинтрифосфорная кислота ГМГ-редуктаза - гидроксиметилглутарил-редуктаза ГМФ - гуанозинмонофосфорная кислота ГПО - глутатионпероксидаза ДАГ – диацилглицерин ДАО –диаминоксидаза ДЙТ- дийодтирозин
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота ДОАФ – диоксиацетонфосфат ДОФА- диоксифенилаланин
ИЗСД- инсулинзависимый сахарный диабет ИНСД- инсулин независимый сахарный диабет ИТФ- инозитолтрифосфат КА- катехоламины
КОС- кислотно-основное состояние КТ- кальцитонин КФ - кислая фосфатаза
КФК - креатинфосфокиназа мРНК - матричная РНК ЛГ- лютеинизирующий гормон ЛДГ - лактатдегидрогеназа
ЛПВП - липопротеиды высокой плотности ЛПЛ - липопротеидлипаза
3
ЛПНП - липопротеиды низкой плотности ЛПОНП - липопротеиды очень низкой плотности ЛТ-лейкотриены ЛТГ- лактотропный гормон, пролактин
ЛХАТ - лецитинхолестеринацилтрансфераза МАО – моноаминоксидаза МЙТ- монойодтирозин МКС- минералокортикостероиды МПС- мукополисахаридозы
МСГ- меланоцитстимулирующий гормон НАД(Н2)–никотинамидадениндинуклеотид-окисленная
(восстановленная)формы НАДФ(Н2)–никотинамидадениндинуклеотидфосфат-окисленная
(восстановленная)формы ОПН- острая почечная недостаточность
ОФ- окислительное фосфорилирование ПАБК- парааминобензойная кислота ПВК- пировиноградная кислота ПГ- простагландины ПГо- паратгормон ПКС - протеинкиназа С
ПНЖК- полиненасыщенные жирные кислоты ПОЛ - пероксидное окисление липидов РНК - рибонуклеиновая кислота СЖК - свободные жирные кислоты СОД – супероксиддисмутаза
СПИД - синдром приобретенного иммунодефицита СТГ - соматотропный гормон ТАГ- триацилглицерины Т4 – тетрайодтиронин Т3 – трийодтиронин
ТТГ – тиреотропный гормон УДФ - уридиндифосфат
УДФ-глюкоза - уридиндифосфатглюкоза УТФ - уридинтрифосфорная кислота ФАД - флавинадениндинуклеотид ФГ- фибриноген ФГА- фосфоглицериновый альдегид ФКУ- фенилкетонурия ФЛ- фосфолипиды
ФПН2- восстановленные флавопротеины ФСГ- фолликулостимулирующий гормон ХМ- хиломикороны ХПН- хроническая почечная недостаточность ХС- холестерин
4
ЩУК- щавелевоуксусная кислота ЩФ - щелочная фосфатаза цАМФ - циклическая АМФ цГМФ - циклическая ГМФ
ЦНС – центральная нервная система ЦП- церулоплазмин ЦТК - цикл трикарбоновых кислот
ЭДТА - этилендиаминтетраацетат ЭХ- эфиры холестерина СРБ- С-реактивный белок Ронк- онкотическое давление
GSH - восстановленный глутатион GSSG - окисленный глутатион
5
БИОХИМИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ТКАНЕЙ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА Ориентировочная схема изучения
Что необходимо знать |
Химическую природу, свойства, роль и |
|||||
для усвоения данного |
обмен углеводов, липидов и белков. |
|||||
раздела из других дисциплин |
Минеральные |
вещества, |
их |
|||
и разделов |
представителей, |
|
роль. |
Работу |
||
|
буферных систем. Строение, роль, |
|||||
|
механизм |
|
действия |
|
витаминов, |
|
|
гормонов, ферментов. |
|
|
|
||
Области теоретического |
Патофизиология, патанатомия, терапия, |
|||||
использования знаний |
хирургия |
и |
другие |
клинические |
||
о составе, функции |
дисциплины |
|
|
|
|
|
и особенностях обмена |
|
|
|
|
|
|
веществ различных тканей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Использование знаний |
Исследование |
состава |
крови, |
мочи с |
||
о составе, функции |
диагностической целью, для контроля |
|||||
и особенностях обмена |
лечения |
|
|
|
|
|
веществ различных |
|
|
|
|
|
|
тканей в медицинской практике |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Занятие: «БИОХИМИЯ КРОВИ. ОРГАНИЧЕСКИЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ПЛАЗМЫ КРОВИ»
Вопросы и ответы для самоподготовки:
1. Что такое кровь, ее функции в организме, значение исследования химического состава крови.
Кровь является жидкой тканью, осуществляющей взаимосвязь всех органов и тканей, транспортируя различные вещества и составляя примерно 8% массы тела. В зависимости от характера переносимых веществ различают следующие функции крови:
1. Регуляторная
а) создание и поддержание постоянства внутренней среды - гомеостаз, т.е. кровь поддерживает постоянный уровень рН, осмотического и онкотического давления, ионного и биохимического состава;
б) в кровь выделяются и разносятся к тканям мощные регуляторы обмена веществ, такие как гормоны, витамины и медиаторы;
2. Питательная. Кровь транспортирует питательные вещества. Транспорт питательных веществ осуществляется от органов пищеварительного тракта,
6
органов-депо или органов, где эти вещества образуются, к тем тканям, где они утилизируются, подвергаются дальнейшим превращениям;
3.Экскреторная. В кровь из органов и тканей поступают конечные продукты обмена веществ, которые переносятся кровью к выделительным органам;
4.Дыхательная. Кровь переносит кислород от легких к тканям и углекислый газ от тканей к легким;
5.Защитная функция крови велика и проявляется в следующем:
-альбумины связывают токсины, лекарственные вещества, антибиотики, метаболиты (СЖК, билирубин), легко диссоциирующие катионы кальция, магния, железа, способствуя удержанию их в крови в определенных концентрациях;
-белки свертывающей системы защищают организм от кровопотери;
-белки антисвертывающей системы защищают от свертывания крови
-некоторые белки плазмы крови осуществляют защиту организма от микробов и чужеродной генетической информации путем участия:
-в иммунологических реакциях за счет образования антител (лизинов, преципитинов, агглютининов), которые связываются с микробами и выводят их из общего круга кровообращения;
-в аллергических реакциях немедленного типа: антитела в сыворотке крови связывают антигены, что способствует выделению биологически - активных веществ - медиаторов аллергии.
Кровь - это клейкая, густая, непрозрачная жидкость красного цвета, она неоднородна и состоит из плазмы 52-56 % и форменных элементов 44-48%: эритроцитов - 44% , тромбоцитов, лейкоцитов -1-2%. Свежее выпущенная кровь быстро свертывается и в сгустке остаются форменные элементы, а над сгустком появляется прозрачная желтоватая жидкость, которая называется сыворотка. Таким образом, сыворотка - это есть плазма, не содержащая фибриногена. Для получения плазмы крови необходимо кровь поставить на холод или затормозить процесс свертывания добавлением антикоагулянта, при этом форменные элементы осядут на дно сосуда, над которыми сверху останется прозрачная желтоватая плазма.
Кровь - единственная ткань, которая вполне доступна врачу для анализа ее биохимического состава. Так как промежуточные и конечные продукты обмены веществ из всех органов и тканей организма поступают в кровь, то, естественно, что выяснение биохимических констант крови имеет очень важное значение для врача в плане выяснения характера и выраженности патологического процесса, в постановке дифференциального диагноза, в проведении органной диагностики. Однако необходимо отметить, что изменение химического состава крови наблюдается только при глубоких нарушениях, при длительных или тяжелых поражениях органов и тканей, т.к. постоянство внутренней среды организма находится под влиянием биологических и физиологических механизмов, осуществляющие гомеостаз.
У здоровых людей состав крови постоянен, т.к. поступающий в кровь избыток тех или иных веществ быстро из неё удаляется.
2.Химический состав плазмы крови (схема)
Она неоднородна и состоит из плазмы 52-56 % и форменных элементов
7

44-48%: эритроцитов (44%), тромбоцитов, лейкоцитов. Свежевыпущенная кровь быстро свертывается и тогда в окрашенном сгустке остаются форменные элементы, а над сгустком - прозрачная желтоватая жидкость - сыворотка. Сыворотка - это плазма, в которой отсутствует фибриноген. Для получения плазмы крови необходимо кровь поставить на холод, или затормозить процесс свертывания добавлением антикоагулянта. Тогда форменные элементы осядут на дно сосуда, а сверху останется прозрачная желтоватая жидкостьплазма.
Объем крови составляет от 3900 (у жен.) мл. до 5200 (у муж.) Давление осмотическое 7,6 атм.
Химический состав плазмы крови
3. Белки плазмы крови, их биологическая роль, свойства, содержание в норме
иизменение при патологии.
Значение белков плазмы крови
1.Белки определяют онкотическое давление плазмы, равное 0,1 атм, оно не велико, но имеет большое значение в обмене воды и растворенных в ней веществ между кровью и тканью: в артериальном конце капилляра гидростатическое давление, обусловленное работой сердца, больше, чем онкотическое давление крови, поэтому вода из просвета сосуда с растворенными в ней веществами поступает в межтканевую жидкость. В венозном конце капилляра онкотическое давление больше, чем гидростатическое. В результате гидрофильности белки притягивают воду из межклеточного пространства, вместе с ней и конечные продукты обмена веществ. Так совершается обмен между кровью и тканью.
2.Белки проявляют буферное действие, участвуя в поддержании постоянства рН. Белковый буфер плазмы НБелок/NaБелок, вместе с другими буферными системами поддерживают рН крови.
3.Защитная функция: ряд антител, образующихся в клетках селезенки, лимфоцитах, печени, поступает в плазму. Все антитела являются белками (антитоксины, агглютинины, лизины, иммуноглобулины) и участвуют в иммунных реакциях.
4.Транспортная функция: белки плазмы связывают и переносят нерастворимые или токсичные вещества. Соединяясь с малорастворимыми веществами, увеличивают их растворимость. Глобулины входят в состав
липопротеидов; альбумины соединяются с гормонами, витаминами,
8
билирубином, пенициллином, СЖК, холестерином, образуя комплексы, которые поддерживают их постоянный уровень в крови.
Связываясь с легко диссоциируемыми соединениями (ионами кальция, магния, меди и железа), образуют недиссоциируемые
5. Белки участвуют в свертывании крови, процесс которого является каскадным, многофакторным механизмом, на каждом этапе которого участвуют белки.
Отдельные представители: альбумины, глобулины, фибриноген. Белки кининовой системы, белкиферменты. Иммуноглобулины.
Всоставе крови находится около 100 различных видов белков.
1)Сывороточные альбумины - 35-45 г/л. Свойства их полностью соответствуют простым белкам. При заболевании почек и расстройствах кровообращения альбумины появляются в моче. Из всех белков плазмы крови альбуминов больше всего, поэтому они являются главным фактором, обусловливающим онкотическое давление крови.
Альбумины:
создают онкотическое давление плазмы и других биологических жидкостей. В процессе голодания в первую очередь расходуются альбумины плазмы, т.е.
альбумины служат богатым и быстро реализуемым резервом белка. Это приводит к резкому уменьшению Ронк. в плазме и формированию отеков;выполняют транспортную функцию, связывая и перенося различные экзо- и
эндогенные вещества (билирубин, гормоны, СЖК, кальций, хлориды, лекарства), обеспечивают их распределение в тканях.
1 гр. Альбуминов связывает 17 мл. воды, т.е. они гидрофильны, поэтому, когда необходимо повысить объем циркулирующей крови, вводят альбумины в организм. Уменьшение количества альбуминов отмечается при ожогах, нефрозах, воспалении легких, циррозе печени, кахексии и т. д.
2) Сывороточные глобулины - 20-35 г/л. Глобулины обладают всеми свойствами типичных глобулинов, встречаются вместе с альбуминами. Глобулины плазмы крови неоднородны, все они имеют отрицательный заряд, у отдельных представителей глобулинов заряд может быть больше или меньше, поэтому при электрофорезе глобулины будут двигаться к аноду (+), но с
различной скоростью. Поэтому глобулины имеют следующие фракции: 1, 2,
, .
Некоторые белки, так называемые белки острой фазы, способны связывать и инактивировать чужеродные агенты при воздействии на организм повреждающих факторов, в ответ на их воздействие количество таких белков
увеличивается в плазме крови. |
|
Увеличение -глобулинов наблюдается при |
острых воспалениях, |
некробиотических, аллергических, стрессовых состояниях – это белки острой фазы.
Уменьшаются -глобулины при миеломе, лимфолейкозе, острой дистрофии печени.
9
2-глобулины увеличиваются при инфаркте миокарда, ревматизме, туберкулезе, пневмонии, злокачественных опухолях и нефрозе.
Уменьшаются 2-глобулины при сахарном диабете, панкреатите.
- глобулины образуют липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), в которых содержится много холестерина, их количество в норме равно 3,0-4,5 г/л. Связываясь с железом, -глобулины образуют белок трансферрин. В трансферриновом комплексе железо находится в трехвалентном состоянии. Имеется несколько видов трансферринов, что связано с наследственностью.
Увеличение -глобулинов наблюдается при механической желтухе, инфекционном гепатите, нефрите и миеломах, нефротическом синдроме, тяжелой форме туберкулеза, токсическом поражении печени, злокачественных новообразованиях.
-глобулины самые крупные по размерам, участвуют в образовании антител, они повышают сопротивляемость к заболеваниям, поэтому -глобулин вводят с профилактической целью при инфекционных заболеваниях.
-глобулины увеличиваются при хронических инфекционных заболеваниях (полиартрите), ретикулезе, циррозе печени, инфекционном гепатите, СПИДе, механической желтухе, сопровождающейся холангитом, затяжном сепсисе, голодании.
Уменьшение -глобулинов наблюдается при а- -глобулинемии, изолированном и тотальном первичном иммунодефиците.
3) Фибриноген (3-5 г/л) относится к глобулинам, но он не типичный глобулин, т.к. осаждается насыщенным раствором NaCl и сернокислого аммония, играет важную роль в свертывании крови, увеличивается при хронических воспалениях, туберкулезе и ревматизме, понижается при заболеваниях печени.
4)Гаптоглобин входит в состав 2 - глобулина, он соединяется с гемоглобином, способствует переносу его в клетки ММС, где гемоглобин распадается, а также предупреждает потерю железа, которое входит в состав гема.
5)Иммуноглобулины. Различают 5 классов, они входят во фракцию -
глобулинов (G – 75%, A - 15%, M – 10%, D - 0,2% , Е - следы).
6)Белки кининовой системы. Кинины называют кинин-гормонами или местными гормонами. Они образуются не в железах внутренней секреции, а освобождаются из неактивных предшественников-кининогенов, которые синтезируются преимущественно в печени, возможен их синтез и в легких, почках, а также в коже и соединительной ткани. Превращение в кинины происходит в межтканевой жидкости ряда тканей и в плазме крови под влиянием специфических ферментов - кининогеназ (калликреинов), последние синтезируются в печени в виде калликреиногена, который активируется фактором Хагемана, адреналином, трипсином, урокиназой или при закислении крови и превращается в калликреин - активный фермент. Калликреин активирует кининогены: брадикининоген и каллидиноген в очень активные ферменты-брадикинин и каллидин соответственно. Их действие направлено на
10