ПЕРВЫЙ РАЗДЕЛ!

1. Ферменты: определение понятия, химическая природа, физико-химические свойства и биологическая роль ферментов.

Ферменты - это белки, которые действуют как катализаторы в биологических системах.

Химическая природа: белки.

Физико-химические свойства:

1)являются амфотерными соединениями;

2)вступают в те же качественные реакции, что и белки (биуретовую, ксантопротеиновую, фолина и др.);

3)подобно белкам растворяются в воде с образованием коллоидных растворов;

4)обладают электрофоретической активностью;

5)гидролизуются до аминокислот;

6)склонны к денатурации под влиянием тех же факторов: температуры, изменениях рН, действием солей тяжелых металлов, действием физических факторов (ультразвук, ионизирующее излучение и др.);

7)имеют несколько уровней организации макромолекул, что подтверждено данными рентгеноструктурного анализа, ЯМР, ЭПР

Биологическая роль: Ферменты катализируют контролируемое протекание всех метаболических процессов в организме.

2. Изоферменты. Строение, биологическая роль, диагностическое значение определения, изменение в онтогенезе и при патологии органа, диагностическое значение.

Изоферменты – это множественные формы одного фермента, катализирующие одну и ту же реакцию, но отличающие по физическим и химическим свойствам.

Строение: Четвертичная структура, образованная четным количеством субъединиц (2, 4, 6 и т.д.). Изоформы фермента образуются в результате различных комбинаций субъединиц.

Биологическая роль: Существование изоформ повышает адаптационную возможность тканей, органов, организма в целом к меняющимся условиям.

Диагностическое значение определения: По изменению изоферментного состава оценивают метаболическое состояние органов и тканей.

Изменение в онтогенезе: На примере ЛДГ (окисляет лактат до ПВК). В процессе индивидуального развития организма в тканях происходит изменение содержания кислорода и изоформ ЛДГ. У зародыша преобладают ЛДГ4, ЛДГ5. После рождения в некоторых тканях происходит увеличение содержания ЛДГ1, ЛДГ2.

Изменения при патологии органа: На примере ЛДГ. ЛДГ1,2 работают в миокарде. Если в миокард не будет поступать кислород, там увеличится количество анаэробных субъединиц – ЛДГ4,5, что свидетельствует о патологии органа.

Диагностическое значение:

ЛДГ – при увеличении активности ЛДГ в плазме крови можно предположить повреждение одной из тканей организма (сердце, мышцы, печень). (В норме 170-520 ЕД/л)

КК – (катализируют превращение кретина в креатинфосфат); определяют активность КК в плазме крови. В норме – 90 МЕ/л. Повышение ММ – травма мышц, ВВ – в крови не определяется даже при инсультах, т.к. не может проникнуть в кровь.

1

Взаимопревращения оптических, геометрических, позиционных изомеров. В реакцию вступает 1 вещество и

1образуется.

a.Рацемазы

b.Эпимеразы

c.Таутамеразы

d.цис,- трансизомеразы

e.мутазы (при внутримолекулярном переносе группы)

f.цикло-, оксоизомеразы.

Систематическое название субстрат–вид изомеризации–изомераза или субстрат–продукт–изомераза

Шифр: 5.1.1.1

Пример: гл-6ф ↔ фр-6ф

Систематическое название: гл-6ф–фр-6ф–изомераза

6) Лигазы (синтетазы)

Соединение 2 молекул с использованием энергии макроэргических соединений (АТФ и др). В реакцию вступают 3 вещества, образуется 3 вещества.

Систематическое название: субстрат: субстрат–лигаза (источник энергии)

Тривиальное название: субстратсубстратлаза

Шифр: 6.1.1.1

Пример: АТФ + ПВК + СО2 → АДФ + Фн + ЩУК

Систематическое название: ПВК: СО2–лигаза (АТФ → АДФ + Фн)

Тривиальное название: пируваткарбокилаза

Коферменты:

Выступает в роли акцептора и донора химических группировок.

Локализуется в каталитическом участке активного центра.

Простестическая группа – кофермент связан с белковой частью молекулы ковалентными связями. Связь прочная. Есть некоторые коферменты, связанные нековалентными связями, но являющиеся очень прочными.

Связь нековалентная - временное взаимодействие на время химической реакции, может рассматриваться в качестве второго субстрата.

Ккоферментам относятся:

гемы,

нуклеотиды,

коэнзим Q,

ФАФС,

SAM,

Глутатион

производные водорастворимых витаминов:

7

причины возникновения и механизмы развития, последствия, биохимическая диагностика.

Энзимопатии – это группа заболеваний, которые вызваны различными дефектами ферментов.

Классификация:

1)Наследственные энзимопатии – это заболевания, вызванные наследственными нарушениями биосинтеза ферментов или их структуры и функции.

Внорме:

Полное или частичное нарушения биосинтеза ферментов вызывают дефекты генов регуляторных белков, которые контролируют синтез ферментов:

индуктор

Нарушение структуры и функции ферментов вызывают дефекты генов этих ферментов:

У образовавшегося фермента наблюдаются структурные изменения, которые проявляются в изменении его каталитической активности, чувствительности к активаторам и ингибиторам, сродству к субстратам, оптимумам рН, температуры. В связи с этим изучением констант фермента является решающим в постановке диагноза врожденных энзимопатий.

(По типу нарушений метаболизма):

a.Нарушения обмена аминокислот: фенилкетонурия, альбинизм, алкаптонурия и др.;

b.Нарушения углеводного обмена: галактоземия, наследственная непереносимость фруктозы, гликогенозы;

c.Нарушения липидного обмена: липидозы;

d.Нарушения обмена нуклеиновых оснований: подагры, синдрома Леш-Нихана и др.;

8

Образовавшиеся молекулы ЩУК реагируют с новой молекулой Ацетил-КоА и цикл повторяется вновь.

Энергетический баланс одного оборота: 3 НАДН2 + 1 ФАДН2 (направляются далее в дыхательную цепь окислительного фосфорилирования) + 1 ГТФ (НАДН2 -> 3 АТФ, ФАДН2 -> 2 АТФ, ГТФ -> 1 АТФ) = 12 АТФ.

Регуляция ЦТК: 4 регуляторных фермента: цитратсинтазы, изоцитрат ДГ, α-КГ ДГ и СДГ. ЦТК ингибируется в основном НАДН2 и АТФ, которые являются продуктами ЦТК и цепи окислительного фосфорилирования. Активируют ЦТК в основном НАД+ и АДФ.

13. Оксидазный путь использования кислорода в клетке - митохондриальное окислительное фосфорилирование. Состав дыхательных комплексов редокс-цепи, локализация и функции, тканевые особенности в детском возрасте. Регуляция.

Оксидазный путь использования кислорода в клетке:

Протекает в митохондриях, потребляет 90% О2 и обеспечивает процесс окислительного фосфорилирования.

Окислительное фосфорилирование - синтез АТФ из АДФ и Н3РО4 за счет энергии движении электронов по дыхательной цепи.

Оно является основным источником АТФ в аэробных клетках

Окислительное фосфорилирование состоит из процессов окисления и фосфорилирования.

1) Процесс окисления

Процесс окисления происходит при движении электронов по дыхательной цепи от субстратов тканевого дыхания на кислород. Дыхательная цепь окислительного фосфорилирования состоит из 4 белковых комплексов, встроенных во внутреннюю мембрану митохондрий и небольших подвижных молекул убихинона и цитохрома С, которые циркулируют в липидном слое мембраны между белковыми комплексами.

13

МЕЖМЕМБРАННОЕ ПРОСТРАНСТВО

α-КГ СукцинилКоА

a.Комплекс I – НАДН2 дегидрогеназный комплекс – самый большой из дыхательных ферментных комплексов, в качестве коферментов содержит ФМН и 5 железосерных (Fe2S2

иFe4S4) белков.

b.Комплекс II – СДГ. В качестве коферментов содержит ФАД и железосерный белок.

c.Комплекс III – Комплекс b-c1 (фермент QH2 ДГ). Каждый мономер содержит 3 гема, связанных с цитохромами b562, b566, с1, и железосерный белок.

d.Комплекс IV – Цитохромоксидазный комплекс. Каждый мономер содержит 2 цитохрома (а

иа3) и 2 атома меди.

e.Коэнзим Q (убихинон). Переносит по 2Н+ и 2е-.

f.Цитохром С. Периферический водорастворимый мембранный белок. Содержит молекулу гема.

Этапы движения е- по дыхательной цепи

a.2е- от НАДН2, проходят через I комплекс (ФМН→SFe белок) на КоQ, высвобождаемая при этом энергия обеспечивает перекачку Н+.

b.КоQ с 2е- забирает у воды 2Н+ из матрикса и превращается в КоQН2 (восстановление КоQ проходит также с участием комплекса II).

c.КоQН2 переносит 2е- на комплекс III, а 2Н+ в межмембранное пространство.

d.Цитохром С переносит е- c III комплекса на IV комплекс.

e.IV комплекс сбрасывает е- на О2, высвобождаемая при этом энергия обеспечивает перекачку Н+.

Образовавшийся на внутренней мембране митохондрий электрохимический потенциал используется для:

a.фосфорилирования АДФ в АТФ;

b.транспорта веществ через мембрану митохондрий;

c.теплопродукцию.

2) Процесс фосфорилирования

Процесс фосфорилирования осуществляется АТФ-синтетазой (Н+-АТФ-аза), которая потребляет 40-45% свободной энергии, выделившейся при окислении. Н+-АТФ-аза интегральный белок внутренней мембраны митохондрий, она состоит из 2 белковых комплексов F0 и F1.

a.Гидрофобный комплекс F0 погружён в мембрану и служит основанием, которое фиксирует АТФ-синтазу в мембране. Он состоит из нескольких субъединиц, образующих канал, по которому протоны переносятся в матрикс.

b.Комплекс F1 выступает в митохондриальный матрикс. Он состоит из 9 субъединиц (3α, 3β, γ, δ, ε). Субъединицы α и β уложены попарно, образуя «головку»; между а- и β-

14

субъединицами располагаются 3 активных центра, в которых происходит синтез АТФ; γ, δ, ε

– субъединицы связывают комплекс F1, с F0.

АТФ-синтетаза обеспечивает обратимое взаимопревращение энергии электрохимического потенциала и энергии химических связей.

Электрохимический потенциал внутренней мембраны заставляет Н+ двигаться из межмебранного пространства по каналу АТФ-синтазы в матрикс митохондрий. При каждом переносе протонов через канал Fo энергия электрохимического потенциала расходуется на поворот стержня, в результате которого циклически изменяется конформация а- и β-субъединиц и все 3 активных центра, образованных парам α- и β-субъединиц, катализируют очередную фазу цикла: 1) связывание АДФ и Н3РО4; 2) образование фосфоангидридной связи АТФ; 3) освобождение конечного продукта АТФ.

14. Механизмы сопряжения и разобщения дыхания и фосфорилирования, эндогенные и экзогенные разобщители.

Сопряжения и разобщения окислительного фосфорилирования

Процесс окисления создает электрохимический потенциал, а процесс фосфорилирования его использует. Таким образом, электрохимический потенциал обеспечивает сопряжение процессов окисления и фосфорилирования.

Так как необходимый для сопряжения электрохимический потенциал создают I, III и IV комплексы дыхательной цепи, их называют пунктами сопряжения окисления и фосфорилирования.

Разобщение дыхания и фосфорилирования называют явление исчезновения на мембране электрохимического потенциала под действием разобщителей и прекращение синтеза АТФ.

Разобщителями являются вещества, которые могут переносить протоны или другие ионы через мембрану минуя каналы АТФ-синтетазы. В результате разобщения количество АТФ снижается, АДФ увеличивается, возрастает скорость потребления О2, окисления НАДН2, ФАДН2, а образовавшаяся свободная энергия выделяется в виде теплоты.

15. Микросомальное биологическое окисление (система транспорта электронов, цитохромы р-450, в-5). Биологическое значение, регуляция, особенности активности ферментов в детском возрасте

Микросомальное окисление - Катализируют низкоспецифичные реакции.

1) Цитохром Р450

Донор: НАДФН2.

Субстраты - гидрофобные вещества экзогенного (лекарства, ксенобиотики) и эндогенного (стероиды, жирные кислоты и т.д.) происхождения.

Регуляция активности: индукция синтеза ферментов.

Цитохром Р450 – передает 2 электрона на 1 атом молекулы кислорода, который превращается в О2-, при взаимодействии с 2 протонами О2- дает воду. Второй атом молекулы кислорода включается в субстрат RH, образуя ROH.

2) Цитохром b5

Донор: НАДН2.

Цитохром b5. Содержит 2 домена: цитозольный (содержит гем), гидрофобный (фиксирует фермент в мембране). Может передавать электроны на различные ферменты. Участвует в синтезе холестерина, плазминогенов и церамида.

15

Стеароил-КоА-десатураза – переносит электроны с цитохрома b5 на 1 атом кислород, при участии протонов этот кислород образует воду. Второй атом кислорода включается стеариновую кислоту с образованием её оксиацила, который дегидрируется до олеиновой кислоты.

Регуляция активности: такая же как и в цитохроме Р450?

Биологическое значение: микросомальное окисление – первая фаза обезвреживания ксенобиотиков. В соединительной ткани монооксигеназы участвуют в гидроксилировании пролина в оксипролин в молекуле коллагена.

16.Реакции образования активных форм О2, значение в физиологии и патологии клетки, ферментативная и неферментативная антиоксидантная защиты, особенности детского возраста

Реакции образования активных форм кислорода:

a.О2 + 1е- → О∙2

b.О∙2 +1е- → О2-2 он быстро протонируется с образованием перекиси водорода О2-2 + 2Н+ → Н2О2

c.Н2О2 + 1е- → НО∙ + ОН- ОН- протонируется с образованием воды ОН- + Н+ → Н2О

d.ОН∙ + 1е- → Н2О

1)Ферментативные:

Электроны, необходимые для образования АФК могут давать цепи переноса электронов. Утечка е- из ЦПЭ на кислород является основным путем образования АФК в большинстве клеток:

a.В цепи окислительного фосфорилирования Q принимая 1 е- превращается в свободный радикал семихинон НQ∙, который может непосредственно взаимодействовать с кислородом, образуя супероксидный анион-радикал: HQ· + O2 → Q+ О∙2 + H+;

b.В монооксигеназных реакциях е- с цитохрома Р450 переходит на кислород с образованием супероксидного анион-радикала, который иногда теряется с активного центра.

c.Аэробные дегидрогеназы (ФАД-зависимые оксидазы) переносят е- и Н+ с субстрата на кислород с образованием перекиси водорода. Примеры таких оксидаз — оксидазы аминокислот, супероксид дисмутаза, оксидазы, локализованные в пероксисомах.

2)Неферментативные:

Электроны, необходимые для образования АФК могут давать:

a.Металлы переменной валентности. Наличие в клетках Fe2+ или ионов других переходных металлов катализирует образования АФК. Например, в эритроцитах окисление иона железа гемоглобина способствует образованию супероксидного анион-радикала.

Hb(Fe2+) + O2 → MetHb(Fe3+) + О∙2

b.Радикалы. АФК, обмениваясь электроном, легко переходят друг в друга: О∙2 + Н2О2 → О2 + НО∙ + ОН-

Так же при гомолитическом разрыве связей под действием ионизирующего излучения. Этот процесс обычно происходит на поверхности тела - в коже.

Значение активных форм кислорода в физиологии клеток:

1)Иммунная система. АФК используются фагоцитарными клетками - тканевыми макрофагами, моноцитами и гранулоцитами крови для разрушения бактерий, вирусов и онкоклеток.

2)Поддержание гомеостаза.

3)Внутриклеточное пищеварение.

Значение активных форм кислорода в патологии клеток:

16

Вызывают повреждение белков, нуклеиновых кислот и липидов мембран клеток. Инактивируют многие ферменты. Могут повреждать ДНК. Нарушают физико-химические свойства мембран - проницаемость, рецепторная функция и работа мембранных белков. Повреждение барьера приводит к нарушению регуляции внутриклеточных процессов и тяжелым расстройствам клеточных функций. Часто вызывают гибель клеток, следовательно, ускоряют процесс старения организма.

Антиоксидантная защита:

Прооксиданты усиливают процессы свободно-радикального окисления. Это высокие концентрации кислорода, ферментные системы, ионы двухвалентного железа.

Антиоксиданты тормозят свободно-радикальное окисление. Они образуют ферментативную и неферментативную антиоксидантную систему.

1) Ферментативная антиоксидантная система

Ферменты, защищающие клетки от действия активных форм кислорода: супероксиддисмутаза, каталаза и глутатионпероксидаза.

Органы, где их активность наивысшая: печень, надпочечники и почки (там особенно велико содержание митохондрий, цитохрома Р450 и пероксисом).

Супероксиддисмутаза: 2О∙2 + 2H+ → H2O2+ O2

Его (это же фермент. Он) изоферменты находятся и в цитозоле и в митохондриях и являются первой линией защиты.

Синтез этого фермента увеличивается, если в клетках активируется свободно-радикальное окисление.

Каталаза: 2Н2О2 → H2O+ O2

Находится в пероксисомах, в лейкоцитах и в эритроцитах.

Глутатионпероксидаза: Н2О2 + 2 GSH → 2 Н2О + G-S-S-G. (участвует глутатион. Видимо GSH – глутатион, а G-S- S-G – окисленный глутатион)

Кофермент: селен.

Глутатионредуктаза: GS-SG + НАДФН2 → 2 GSH + НАДФ+.

2) Неферментативная антиоксидантная система

"Липидные антиоксиданты" - производные фенола, способны инактивировать свободные радикалы в гидрофобном слое мембран и предотвращать развитие перекисного окисления липидов.

К ним относится витамин Е, коэнзим Q, тироксин и синтетические соединения.

Витамин Е самый распространённый, обеспечивает защиту мембран от свободно-радикального окисления. Отдаёт атом водорода радикалу липида ROO∙, восстанавливает его до гидропероксида (ROOH), а сам превращается в малоактивный свободный радикал, что прерывает перекисное окисление липидов:

(витамин Е = токоферол)

17

Регенерацию витамина Е осуществляет витамин С.

Витамин С ингибирует свободно-радикальное окисление с помощью двух механизмов:

a.Восстанавливает в мембранах витамин Е:

b.Взаимодействует с активными формами кислорода — О∙2, Н2О2, НО∙ и инактивирует их.

Соединения, связывающие железо. Большинство из них не просто связывают железо, но и не дают ему возможности приникнуть в липидную фазу мембран, поскольку образующиеся комплексы, в силу своей полярности, не проникают в гидрофобную зону.

Второй Раздел!!!

17.Углеводы пищи и организма человека: классификация, биологические функции, принципы нормирования суточной пищевой потребности для ребенка и взрослого

Углеводы – это многоатомные спирты, содержащие оксогруппу.

Классификация:

1)По количеству мономеров:

a)Моносахариды

b)Дисахариды

c)Олигосахариды

d)Полисахариды

2)Моносахариды по положению оксогруппы:

a)Альдозы

b)Кетозы

3)Моносахариды по количеству атомов углерода:

a)Триозы

b)Тетрозы

c)Пентозы

d)Гексозы и т.д.

Биологические функции:

Моносахариды:

Энергетическая (образование АТФ);

Пластическая (образование ди-, олиго-, полисахаридов, аминокислот, липидов, нуклеотидов);

Детоксикационная (обезвреживание токсичных метаболитов и ксенобиотиков);

Фрагменты гликолипидов.

Дисахариды – у человека только лактоза. Она:

Источник глюкозы и галактозы для новорожденных;

18

Формирование нормальной микрофлоры у новорожденных.

Олигосахариды:

Фрагменты гликопротеинов, гликолипидов;

Образуют на поверхности клетки гликокаликс.

Полисахариды:

Гомополисахариды:

a)Запасающая (гликоген – форма хранения глюкозы).

Гетерополисахариды (ГАГ)

a)Структурный компонент межклеточного вещества;

b)Пролиферация и дифференцировка клеток;

c)Препятствуют свертыванию крови (гепарин).

Принципы нормирования суточной потребности для ребенка и взрослого:

75% массы пищевого рациона. 50% необходимых калорий.

У взрослого человека суточная потребность в углеводах 400г/сут, в целлюлозе и пектине до 10-15 г/сут.

Рекомендуется употреблять в пищу больше сложных полисахаридов и меньше моносахаров.

18.Механизмы переваривания в полости рта и желудочнокишечном тракте, характеристика и действие ферментов, участвующих в полостном и пристеночном пищеварении.

Переваривание углеводов в ротовой полости (полостное):

В ротовой полости пища измельчается при пережёвывании и смачивается слюной.

Слюна состоит на 99% из воды и обычно имеет рН 6,8.

Ферменты слюны: α-амилаза (расщепляет в крахмале внутренние α-1,4-гликозидные связи с образованием декстринов).

Переваривание углеводов в желудке (полостное):

В желудке рН <4. В нем прекращает действовать α-амилаза слюны. Однако, она сохраняется внутри пищевого комка.

Желудочный сок не содержит ферментов, в нем возможен лишь незначительный кислотный гидролиз гликозидных связей.

Переваривание углеводов в тонком кишечнике (полостное и пристеночное):

Двенадцатиперстная кишка: рН 7,5-8,0.

Ферменты: панкреатическая α-амилаза. Она гидролизует внутренние α-1,4-гликозидные связи в крахмале и декстринах с образованием мальтозы, изомальтозы и олигосахаридов.

Переваривание мальтозы, изомальтозы и олигосахаридов происходит под действием специфических ферментов - экзогликозидаз, образующих ферментативные комплексы.

Сахаразо-изомальтазный комплекс состоит из 2 пептидов: первый имеет изомальтазную субъединицу; второй - сахаразную. Сахаразная субъединица гидролизует α-1,2-гликозидные связи в сахарозе,

19

изомальтазная - α-1,6-гликозидные связи в изомальтозе, α-1,4-гликозидные связи в мальтозе. Комплекса много в тощей кишке.

Гликоамилазный комплекс, содержит две субъединицы. Гидролизует α-1,4-гликозидные связи в олигосахаридах (с восстанавливающего конца) и в мальтозе. Наибольшая активность в нижних отделах тонкого кишечника.

Переваривание углеводов заканчивается образованием моносахаридов – в основном глюкозы, меньше образуется фруктозы и галактозы.

Всасывание углеводов

Моносахариды всасываются эпителиальными клетками тощей и подвздошной кишок. Транспорт моносахаридов в клетки слизистой оболочки кишечника может осуществляться путём диффузии, облегчённой диффузии с помощью белков переносчиков и путем вторично-активного транспорта. Скорость всасывания: галактоза > глюкоза > фруктоза > другие моносахариды.

Нарушение переваривания и всасывания углеводов:

Недостаточное переваривание и всасывание переваренных продуктов называют мальабсорбцией. В основе мальабсорбции углеводов могут быть причины двух типов:

1). Наследственные и приобретенные дефекты ферментов, участвующих в переваривании. Наследственные

– дефекты ферментов. Приобретенные - при кишечных заболеваниях, после операций на ЖКТ.

2). Нарушение всасывания моносахаридов в кишечнике. Дефект компонента, участвующего в транспорте моносахаридов через мембраны.

19.Виды транспорта при всасывании моносахаридов, клеточные транспортеры глюкозы (ГЛЮТ 1-5), тканевая локализация, регуляция активности.

Виды транспорта при всасывании моносахаридов:

Диффузия - рибоза, ксилоза

Облегчённая диффузия с помощью белков переносчиков - фруктоза, галактоза, глюкоза

Вторично-активный транспорт - галактоза, глюкоза. Симпорт с Na+.

Транспорт глюкозы из крови в клетки:

ГЛЮТЫ:

•ГЛЮТ-1 - преимущественно в мозге, плаценте, почках, толстом кишечнике;

•ГЛЮТ-2 - преимущественно в печени, почках, β-клетках поджелудочной железы, энтероцитах, есть в эритроцитах.

•ГЛЮТ-3 - во многих тканях, включая мозг, плаценту, почки. Обладает большим, чем ГЛЮТ-1, сродством к глюкозе;

•ГЛЮТ-4 - инсулинзависимый, в мышцах (скелетной, сердечной), жировой ткани;

•ГЛЮТ-5 - много в клетках тонкого кишечника, является переносчиком фруктозы.

20.Пути обмена галактозы в организме в норме, механизм развития галактоземии метаболические нарушения, биохимические и

клинические ранние проявления в период новорожденности.

Пути обмена галактозы в норме.

20

Галактоза образуется в кишечнике в результате гидролиза лактозы. Превращение галактозы в глюкозу происходит в печени.

Образованная глюкозо-1-ф может включаться в: 1) синтез гликогена; 2) превращение в свободную глюкозу; 3) катаболизм, сопряжённый с синтезом АТФ, и т.д.

Нарушения метаболизма галактозы:

Галактоземия обусловлена наследственным дефектом одного из ферментов.

Недостаточность галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы (ГАЛТ) особенно опасна для детей, так как материнское молоко содержит лактозу. Ранние симптомы дефекта ГАЛТ: рвота, диарея, дегидратация, уменьшение массы тела, желтуха. В крови, моче и тканях повышается концентрация галактозы и галактозо- 1-ф. В хрусталике глаза галактоза восстанавливается до образования галактитола. Он накапливается в стекловидном теле и связывает большое количество воды, что приводит к развитию катаракты, которая наблюдается уже через несколько дней после рождения.

Некоторые дефекты в строении ГАЛТ приводят лишь к частичной потере активности фермента. Поскольку в норме ГАЛТ присутствует в организме в избытке, то снижение его активности до 50%, а иногда и ниже может клинически не проявляться.

Лечение заключается в удалении галактозы из рациона.

21.Пути превращения глюкозо-б-фосфата в клетках организма, биологическое значение, взаимопревращения фосфорных эфиров гексоз в клетке

Нормальное количество глюкозы в крови: 3,3-5,5.

Метаболизм моносахаридов в клетке:

После всасывания в кишечнике глюкоза и другие моносахариды поступают в воротную вену и далее в печень. Моносахариды в печени превращаются в глюкозу или продукты её метаболизма. Часть глюкозы в печени депонируется в виде гликогена, часть идет на синтез новых веществ, а часть через кровоток, направляется в другие органы и ткани. При этом печень поддерживает концентрацию глюкозы в крови на уровне 3,3-5,5 ммоль/л.

21

Роль глюкозо-6-фосфата:

Глюкозо-6-ф может использоваться клетке в различных превращениях, основными из которых являются: катаболизм с образованием АТФ, синтез гликогена, липидов, пентоз, полисахаридов и аминокислот.

22.Анаэробный гликолиз: понятие, этапы, общая схема, последовательность реакций, регуляция, энергетический баланс. Регуляция гликолиза

Анаэробный гликолиз – это процесс окисления глюкозы до лактата, протекающий в отсутствии О2.

Анаэробный гликолиз отличается от аэробного только наличием последней 11 реакции, первые 10 реакций у них общие.

Этапы:

1)Подготовительный, в нем затрачивается 2 АТФ. Глюкоза фосфорилируется и расщепляется на 2 фосфотриозы;

2)2 этап сопряжён с синтезом АТФ. На этом этапе фосфотриозы превращаются в ПВК. Энергия этого этапа используется для синтеза 4 АТФ и восстановления 2НАДН2, которые в анаэробных условиях восстанавливают ПВК до лактата.

Энергетический баланс: 2АТФ = -2АТФ + 4АТФ

Общая схема:

Происходит окисление 1 глюкозы до 2 молекул молочной кислоты с образованием 2 АТФ (сначала 2 АТФ затрачиваются, затем 4 образуются). В анаэробных условиях гликолиз является единственным источником энергии. Суммарное уравнение: С6Н12О6 + 2Н3РО4 + 2АДФ → 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О.

Реакции:

Общие реакции аэробного и анаэробного гликолиза

1)Гексокиназа в мышцах фосфорилирует в основном глюкозу, меньше – фруктозу и галактозу. Ингибитор глюкозо-6-ф, АТФ. Активатор адреналин. Индуктор инсулин.

Глюкокиназа фосфорилирует глюкозу. Активна в печени, почках. Не ингибируется глюкозо-6-ф. Индуктор инсулин.

2) Фосфогексозоизомераза осуществляет альдо-кетоизомеризацию открытых форм гексоз.

22