ответы на экз билеты беха / билет 2

Билет 2

1. Вторичная структура белков - пространств структура, обря в рез-те взаимод. между функц. группами, входящими в состав пептидного остова.

a-Спираль .Пептидный остов(-NH-CH-CO-) закручив в виде спирали за счёт обр. водородных связей между атомами О2 карб. групп и атомами N2 аминогрупп. Они слабее пептидных, но, повторяясь многократно, придают данной конфигурации устойчивость и жесткость.В рез-те а-спираль "стягивается" множеством водородных связей.

b-Структура . формир за счёт обр множества водород связей между атомами пептидных групп линейных областей одной полипептидной цепи,b-Структура образует фигуру, подобную листу, сложенному "гармошкой". В отличие от a-спиралей, разрыв водородных связей, формирующих b-структуры, не вызывает удлинения данных участков полипептидных цепей.

Третичная структура белков - трёхмер пространствя структура, обра за счёт взаимод между радикалами АМК, которые могут располагаться на значительном расстоянии друг от друга в полипептидной цепи.

Связи, участвующие в формировании третичной структуры белков

водородные – между НО-, СООН-, NH₂-группами радикалов аминокислот,

дисульфидные – между остатками цистеина,

гидрофобные – между остатками алифатических и ароматических аминокислот,

ионные – между СОО^–-группами глутамата и аспартата и NH₃⁺-группами лизина и аргинина,

Основы функционирования белка.На поверхности глобулы обр участок, который может присоед к себе др молекулы, называемые лигандами.активный центр, формируется из радикалов амк остатков, сближенных на уровне третичной структуры. Высокая специф взаимод белка с лигандом обеспеч комплементарностью структуры активного центра структуре лиганда. Комплементарность — это пространственное и химическое соответствие взаимод поверхностей.В основе функционирования белков лежит их специфическое взаимодействие с лигандами.50 000 индивидуальных белков, содержащих уникальные первичные структуры, формир уникальные активные центры, способные связываться только со специф лигандами и благодаря особенностям строения активного центра проявлять свойственные им функции.Доменная структура. Длинные полипептидные цепи часто складываются в несколько компактных, относит независимых областей. Они имеют самостоят третичную структуру, напоминающую таковую глобулярных белков, и называются доменами. Благодаря доменной структуре белков легче формируется их трехмерная структура.Центры связывания белка с лигандом часто располагаются между доменами. Разные домены в белке могут перемещаться относительно друг друга при взаимодействии с лигандом (например, в молекуле гексокиназы).В некоторых белках домены выполняют самостоят функции, связываясь с различными лигандами. Такие белки называются многофункциональными белками.

Четвертичная структура белков.Количество и взаиморасположение полипептидных цепей в пространстве называют "четвертичная структура белков". Отдельные полипептидные цепи в таком белке носят название протомеров. Белок, содержащий в своём составе несколько протомеров, называют олигомерным.

"Узнавание" и присоед отдел протомеров происход благодаря формир на их поверхности контактных участков. Специфичность связывания контактных участков определяется их комплементарностью. Протомеры в олигомерном белке соед множеством слабых, нековалентных связей (гидрофобных, ионных, водородных). Связывание одного протомера с лигандом изменяет конформацию этого протомера, а также всего олигомера и, кроме того, сродство к другим лигандам. Таким образом, функциональная активность олигомерных белков может регулироваться аллостерическими лигандами.Миоглобин – мономер,основная его функция - запасание кислорода в тканях. Имея высокое сродство к кислороду, миоглобин легко присоединяет его и отдает кислород только при интенсивной мышечной работе, когда парц. давление кислорода падает ниже 10 мм рт. ст. Гемоглобин - тетрамер. Основная функция гемоглобина - обратимое связывание с кислородом в легких, где парц. давление кислорода высокое и гемоглобин взаимодействует с четырьмя молекулами кислорода.Положительный кооперативный эффект, который объясняется следующим образом: первый связанный лиганд (О2 ) облегчает связывание второй молекулы О2 со вторым гемом, что в свою очередь облегчает связывание третьей молекулы О2 с третьим гемом, а это облегчает связывание последней молекулы О2 .Кооперативные изменения конформации олигомерных белков составляют основу механизма регуляции функциональной активности не только гемоглобина, но и многих других белков.

2.Глюкоза – осн представит ув плазмы. В крови глюкоза равномерно распред между плазмой и форм эл-ми крови с некотор превышением ее конц в плазме. Содерж глюкозы в артер крови выше, чем в венозной, что объясняется непрерывным использ глюкозы кл.Конц глюкозы в крови регулир гормонами: инсулин является осн гипогликемическим фактором, а др гормоны - глюкагон, СТГ,ТТГ, гормоны щитовидной железы (Т3 и Т4), кортизол и адреналин вызывают гипергликемию. У взрослых норма глюкозы в крови — 3,89 — 5,83 ммоль/л.

Глюкозурия - выделен глюкозы с мочой. Глюкоза свободно фильтр в клубочке, но затем почти полностью реабсорб кл прокс канальца.

Ги́пергликеми́я — клинический симптом, обознач увелич содерж глюкозы в сыворотке крови по сравнен с нормой в 3,3—5,5 ммоль/л.

Вначале гипергликемия не вызывает глюкозурию, но затем наступает момент, когда канальцевый эпителий не способен обеспеч перенос всей профильтров глюкозы из просвета проксим канальца в кровь (почечный порог для глюкозы) и опред ее кол-во появл в моче.Средняя величина порога у взрослых 10 ммоль/л.

Глюкозурия, связан с гипергликемией, мб проходящей (употребление избыт сахара, волнение, испуг) и постоян (сах диабет, гиперпродукция адреналина).Глюкозурия мб и при норм ур глюкозы в крови, если наруш тр-т глюкозы канальцем (недостаточное число переносчиков, снижение их сродства к глюкозе), - ренальная глюкозурия.

У здоров че-ка после приема большого кол-ва сахара (>100 грамм) конц глюкозы в крови кратковрем увелич до опред макс значения, которое называют пиком. Величина пика не превыш значения 8мМ, а время его достижения - не более 45 минут. В ответ на увелич конц глюкозы в крови клетки оЛангерганса начинают секретир инсулин,онувеличивает вход глюкозы в клетку и конц глюкозы в крови начинает снижатся и уже через 120 минут её конц в крови не превыш норму (исходное значение). При этом после преодоления пика может наблюдаться снижение концентрации ниже исходного значения. Это явление названо «инсулиновый провал».

У чел-ка больного скрыт формой сах диабета после приема такого же кол-ва сахара (100 грамм) пиковое значение конц глюкозы может превышать 8мМ, и наступает через 45 мин, кроме того, через 120 минут оно будет превышать норму. Это вызвано тем, что кол-во инсулина снижено.

Сахар крови и основные биохимические механизмы, определяющие его величину. Изучение углеводного обмена методом сахарной нагрузки. Гипергликемия, глюкоурия, почечный порог для глюкозы, почечный диабет. Виды сахарных кривых в норме и при патологии обмена углеводов.

Результат регуляции метаболических путей превращения глюкозы — постоянство концен­трации глюкозы в крови. Концентрация глюкозы в артериальной крови в течение суток поддерживается на постоянном уровне 60-100 мг/дл (3,3-5,5 ммоль/л). После приёма углеводной пищи уровень глюкозы воз­растает в течение примерно 1 ч до 150 мг/дл.(~8 ммоль/л, алиментарная гипергликемия), а затем возвращается к нормальному уровню (при­мерно через 2 ч). На рисунке 7-59 представлен график изменений концен трации глюкозы в кро­ви в течение суток при трёхразовом приёме пищи. Глюкоза, мг/дл 160 140 120 100 80- 60 Изменение концентрации глюкозы в крови в те­чение суток. А, Б — период пищеварения; В, Г — постабсор- бтивный п ериод. Стрелкой указано время приёма пищи, пунк­тиром показана нормальная концентрация глюкозы.

Для предотвращения чрезмерного повы­шения концентрации глюкозы в крови при пищеварении основное значение имеет по­требление глюкозы печенью и мышцами, в меньшей мере — жировой тканью. Следует на­помнить, что более половины всей глюкозы (60%), поступающей из кишечника в ворот­ную вену, поглощается печенью. Около 2/3 этого количества откладывается в печени в форме гликогена, остальная часть превраща­ется в жиры и окисляется, обеспечивая син­тез АТФ. Ускорение этих процессов иниции­руется повышением инсулин-глюкагонового индекса. Другая часть глюкозы, поступающей из кишечника, попадает в общий кровоток. Примерно 2/3 этого количества поглощается мышцами и жировой тканью. Это обусловле­но увеличением проницаемости мембран мы­шечных и жировых клеток для глюкозы под влиянием высокой концентрации инсулина. Глюкоза в мышцах откладывается в форме гликогена, а в жировых клетках п ревращается в жиры. Остальная часть глюкозы общего кро­вотока поглощается другими клетками (инулинонезависимыми). При нормальном ритме питания и сбаланси­рованном рационе концентрация глюкозы в крови и снабжение глюкозой всех органов под­держивается главным образом за счёт синтеза и распада гликогена. Лишь к концу ночного сна, т.е. к концу самого большого перерыва между приёмами пищи, может несколько увеличиться роль глюконеогенеза, значение которого будет возрастать, если завтрак не состоится и голода­ние продолжится Регуляция содержания глюкозы

в КРОВИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ГОЛОДАНИИ

При голодании в течение первых суток ис­черпываются запасы гликогена в организме, и в дальнейшем источником г люкозы служит только глюконеогенез (из лактата, глицерина и аминокислот). Глюконеогенез при этом ус­коряется, а гликолиз замедляется вследствие низкой концентрации инсулина и высокой концентрации глюкагона (механизм этого яв­ления описан ранее). Но, кроме того, через 1-2 сут существенно проявляется действие и другого механизма регуляции — индукции и репрессии синтеза некоторых ферментов: сни­жается количество гликолитических фермен­тов и, наоборот, повышается количество фер­ментов глюконеогенеза. Изменение синтеза ферментов также связано с влиянием инсули­ на и глюкагона (механизм действия рассмат­ривается в разделе 11).Начиная со второго дня голодания достига­ется максимальная скорость глюконеогенеза из аминокислот и глицерина. Скорость глюконе­огенеза из лактата остаётся постоянной. В ре­зультате синтезируется около 100 г глюкозы ежесуточно, главным образом в печени.Следует отметить, что при голодании глюко­за не используется мышечными и жировыми клетками, поскольку в отсутствие инсулина не проникает в них и таким образом сберегается для снабжения мозга и других глюкозозависи- мых клеток. Поскольку при других условиях мышцы — один из основных потребителей глю­козы, то прекращение потребления глюкозы мышцами при голодании имеет существенное значение для обеспечения глюкозой мозга. При достаточно продолжительном голодании (не­сколько дней и больше) мозг начинает исполь­зовать и другие источники энергии (см. раз­дел 8). Вариантом голодания является несбаланси­рованное питание, в частности такое, когда по калорийности рацион содержит мало угле­водов — углеводное голодание. В этом случае также активируется глюконеогенез, и для син­теза глюкозы используются аминокислоты и глицерол, образующиеся из пищевых белков и жиров.

Регуляция содержания глюкозы в крови в период покоя и во время физической нагрузки Как в период покоя, так и во время продол­жительной физической работы сначала источ­ником глюкозы для мышц служит г ликоген, запасенный в самих мышцах, а затем глюкоза крови. Известно, что 100 г гликогена расходу­ется на бег примерно в течение 15 мин, а за­пасы гликогена в мышцах после приёма угле­водной пищи могут составлять 200-300 г. На рисунке 7-61 представлены значения гликоге­на печени и глюконеогенеза для обеспечения глюкозой работы мышц разной интенсивнос­ти и продолжительности.

Рис. 7-61. Вклад гликогена печени и глюконеогенеза в под­держание уровня глюкозы крови в период покоя и во вре­мя продолжительных физических упражнений. Тёмная часть столбика — вклад гликогена печени в поддержание уров­ня глюкозы в крови; светлая — вклад глюконеогенеза. При увеличении продолжительности физической нагрузки с 40 мин (2) до 210 мин (3) распад гликогена и глюконеогенез практи­чески в равной степени обеспечивают кровь глюкозой. 1 — состояние покоя ( постабсорбтивный период); 2, 3 — физичес­кая нагрузка Итак, изложенные сведения позволяют сде­лать вывод о том, что координация скоростей гликолиза, глюконеогенеза, синтеза и распа­да гликогена с участием гормонов обеспечи­вает: предотвращение чрезмерного повышения концентрации глюкозы в крови после при­ёма пищи;запасание гликогена и его использование в промежутках между приёмами пищи; снабжение глюкозой мышц, потребность которых в энергии быстро возрастает при мышечной работе;снабжение глюкозой клеток, которые при голодании в качестве источника энергии ис­пользуют преимущественно глюкозу (нерв­ные клетки, эритроциты, вещество почек, семенники).3. Низкая конц кальция в сыворотке (даже учитывая низкое содержание альбумина), несколько сниж содержание фосфата (показатель вторичного гиперпаратиреоза) и увеличенная активность щелочной фосфатазы (отражение повышения активности остеокластов) типичные для остеомаляции. Остеомаляция чаще наблюдается у лиц старшего возраста и в патогенезе ее могут играть роль и недостат питание (подтверждением этого является низкое содержание альбумина), и снижение эндогенного синтеза витамина Д (из-за отсутствия действия солнечного света). Концентрация 25- гидроксихолекальциферола в плазме обычно низкая. Типичная рентгенологическая картина наблюдается не всегда; методом окончательного подтверждения диагноза является гистологическое исследование биоптата кости, но биопсия представляет собой специальную инвазивную процедуру, и на практике диагноз обычно подтверждается ответом на пробную терапию витамином Д. гепатоспленомегалией, абдоминальной коликой, ксантоматозом и иногда ИБС. Больные имеют повышенный риск развития панкреатита

Низкая концентрация кальция в сыворотке (даже учитывая низкое содержание альбумина), несколько сниженное содержание фосфата (показатель вторичного гиперпаратиреоза) и увеличенная активность щелочной фосфатазы (отражение повышения активности остеокластов) типичные для остеомаляции. Остеомаляция чаще наблюдается у лиц старшего возраста и в патогенезе ее могут играть роль и недостаточное питание (подтверждением этого является низкое содержание альбумина), и снижение эндогенного синтеза витамина Д (из-за отсутствия действия солнечного света). Концентрация 25-гидроксихолекальциферола в плазме обычно низкая. Типичная рентгенологическая картина наблюдается не всегда; методом окончательного подтверждения диагноза является гистологическое исследование биоптата кости, но биопсия представляет собой специальную инвазивную процедуру, и на практике диагноз обычно подтверждается ответом на пробную терапию витамином Д.