Соматотропный гормон

анаболик: стимулирует синтез ДНК, РНК, белка, усиливает проницаемость клеточных мембран для АМК, усиливает включение АМК в белки протоплазмы,уменьшает активность внутриклеточных протеолитических ферментов, обеспечивает энергией синтетические процессы, усиливает окисление жиров, вызывает гипергликемию, которая связана с активацией, а затем с истощением инсулярного аппарата, стимулирует мобилизацию гликогена, повышает глюконеогенез. под влиянием СТГ период роста костей увеличивается , стимулируются клеточные деления, образование хрящей.

Регуляция синтеза СТГ Регуляция секреции СТГ по типу обратной связиосуществляется в вентромедиальном ядре гипоталамуса.Соматолиберин – стимулирующий регулятор секреции.Соматостатин – тормозящий регулятор,ингибирует мобилизацию кальция.Ростостимулирующее действие СТГ опосредуется ИФР-1(инсулиноподобный фактор роста 1), который образуется в печени.ИФР-1 регулирует секрецию СТГ, подавляя высвобождение соматолиберина и стимулирует высвобождение соматостатина. Лица с дефицитом ИФР-1 лишены способности к нормальному росту.

Стимулы для секреции СТГ гипогликемия, поступление избытка белка в организм, эстрогены, тироксин.Выделению СТГ способствуют: физические нагрузки, сон (в первые 2 часа после засыпания).Подавляют секрецию СТГ избыток углеводов и жиров в пище, кортизол.При недостатке СТГ возникает гипофизарный нанизм (карликовость).Гигантизм развивается, если в детстве повышена выработка СТГ.У гигантов понижена физическая выносливость.Акромегалия возникает, если избыток СТГ наблюдаетсяпосле периода полового созревании (после зарастания эпифизарных хрящей).

Тиреотропный гормон

гликопротеин, молекулярная масса около 30 000, синтез и секреция ТТГ контролируются тиролиберином, связывается с рецепторами плазматических мембран и активирует аденилатциклазу,ТТГ стимулирует все стадии биосинтеза и секрецию трииодтиронина ( Т3 ) и тироксина ( Т4 ),повышает синтез белков , фосфолипидов и нуклеиновых кислот в клетках щитовидной железы. Тиреоидные гормоны: транспорт и метаболизм в клетке

Адренокортикотропный гормон ( АКТГ )

пептид, синтез и секреция АКТГ контролируются кортиколиберином, регулирует эндокринные функции надпочечников,

АКТГ стимулирует синтез и секрецию кортизола. АКТГ стимулирует: 1. захват ЛПНП, 2. гидролиз запасенных эфиров холестерина в коре надпочечников и увеличение количества свободного холестерина, 3.транспорт холестерина в митохондрии, 4.связывание холестерина с ферментами, превращающими его в прегненолон.

Лютеинизирующий гормон ( ЛГ )

гликопротеин, продукция ЛГ регулируется гонадолиберином, регулирует синтез и секрецию половых гормонов и гаметогенез, связывается со специфическими рецепторам плазматических мембран и стимулирует образование прогестерона клетками желтых тел и тестостерона клетками Лейдига. Роль внутриклеточного сигнала действия ЛГ играет цАМФ.

ФСГ

гликопротеин,продукция ФСГ регулируется гонадолиберином, регулирует синтез и секрецию половых гормонов и гаметогенез, стимулирует секрецию эстрогенов в яичниках.

Пролактин

белок, продукция пролактина регулируется пролактолиберином, участвует в инициации и поддержании лактации,поддерживает активность желтого тела и продукцию прогестерона, действует на рост и дифференцировку тканей.

β-липотропин

пептид, действует через цАМФ, оказывает жиромобилизующее, кортикотропное, меланоцитостимулирующее действие,обладает гипокальциемической активностью, оказывает инсулиноподобный эффект.

2. Глюконеогенез. Основные субстраты, ключевые ферменты процесса. Цикл Кори

Глюконеогенез - это образование глюкозы вновь из неуглеводных компонентов: пирувата, лактата,гликогенных аминокислот, глицерина,любого соединения, которое в процессе катаболизма может быть превращено в пируват или один из метаболитов цикла Кребса.

Глюконеогенез протекает в: печени, корковом веществе почек,слизистой кишечника.За счёт глюконеогенеза в условиях углеводного голодания образуется 80 г глюкозы.

Глюконеогенез–это частично обращённый гликолиз.

Три реакции гликолиза необратимы, поэтому используются другие ферменты. Пируваткиназная реакция заменяется двумя:пируваткарбоксилазной реакцией

и фосфоенолпируваткарбоксикиназной реакцией.

Между этими реакциями существует челночный механизм.ЩУК не может самостоятельно выйти из митохондрий.ЩУК + НАДН+Н малат + НАД. В цитоплазме малат окисляется цитоплазматической малатдегидрогеназой до ЩУК

От ФЕП до ФФК реакции все реакции идут в обратной последовательности гликолиза:Фосфофруктокиназная реакция заменяется фруктозодифосфатазной реакцией.

Фосфофруктокиназная реакция заменяется фруктозодифосфатазной реакцией.

Биологическая роль глюконеогенеза избавление от лактата (85% лактата идёт на глюконеогенез, 15% - окисляется до СО2, Н2О и энергии), связь обменов, получение эндогенной глюкозы.

Итоговое уравнение глюконеогенеза

2 лактата + 6АТФ + 4Н2О + 2НАДН+Н глюкоза + 6АДФ + 6Фн + 2НАД

АТФ используется в пируваткарбоксилазной, фосфоенолпируваткарбоксикиназной, фосфоглицераткиназной реакциях. НАДН+Н необходим для ГАФДГ. 2Н20 участвуют в енолазной реакции. 2Н20 – в фосфатазных реакциях.

Регуляция глюконеогенеза 4 фермента определяют скорость процесса. При уменьшении АТФ и НАД тормозится глюконеогенез. Ключевые ферменты стимулируются АТФ,ингибируются – АДФ и АМФ. Инсулин – репрессор ферментов глюконеогенеза.Процесс активируется: глюкокортикоидами, жирными кислотами, избытком лактата в крови, глюкагоном.

Цикл Кори осуществляет связь между гликолизом в мышце при активной работе и глюконеогенезом в печени. При работе лактат поступает из мышц в кровь и печень.

3. Больной 50 лет поступил в клинику с жалобами на резкие боли в области сердца, слабость. Активность каких ферментов следует определить в крови больного для исключения инфаркта миокарда?

Билет 22 МБ+КФК

ЛДГ

АСТ/АЛТ

Миоглобин тропони

Билет 23

1) Холестерин, его биологическая роль, биосинтез. Гиперхолестеринемии. Атеросклероз.

1. Биологическая роль холестерина- синтез желчных кислот, синтез половых гормонов, синтез кортикостероидов, синтез витамина D3, входит в состав клеточных мембран, миелиновых оболочек, участвует в образовании желчных камней, развитии атеросклероза.

Синтез холестерина осуществляется в эндоплазматическом ретикулуме,цитозоле печени (80%), коже, стенке тонкой кишки.

идёт в 3 стадии:1образование из ацетил-КоА мевалоновой кислоты,2 образование из мевалоновой кислоты сквалена,3циклизация сквалена в холестерин.

2. 2. Кровь, ее роль в организме. Химический состав плазмы. Калликреин-кининовая система. про это смотри в книге!

Кровь – ткань из форменных элементов и плазмы.

Состав крови:

плазма - 55%,

эритроциты - 44%,

остальные клетки – 1%.

Функции крови дыхательная, транспортная, трофическая, выделительная, регуляторная, защитная, поддержание постоянства внутренней среды организма: изоосмия – постоянство осмотического и онкотического давления (7,8 – 8,1 атм) изогидрия – постоянство рН (рН 7,36) изотермия – постоянство температуры (37-37,5) изоиония – поддержание ионного состава.

Состав плазмы крови .В плазме содержится 90% - воды, 10% - сухого остатка.

Калликреин-кининовая система

Кинины пептиды, местные гормоны, освобождаются из неактивных предшественников (кининогенов), присутствующих в межтканевой жидкости ряда тканей и в плазме крови.

Важнейшие кинины плазмы крови: брадикинин, каллидин, метионил-лизил-брадикинин. Эффекты кининов гипотензивный, повышают проницаемость сосудов, вызывают боль в заушной области, увеличивают приток крови к верхней части туловища,регулируют тонус гладко-мышечных волокон, передача сигнала в нервном синапсе,кооперативные эффекты с простагландинами, участие в развитии воспаления. В норме кининов в плазме мало (3 нг/мл) Повышается концентрация кининов при шоке, воспалении, сердечно-сосудистых заболеваниях, патологии ЖКТ, опухолях, ожоговой болезни сепсисе.

Основные эффекты брадикинина вызывает дилатацию резистивных сосудов, снижает артериальное давление, увеличивает скорость локального кровотока, повышает проницаемость сосудов микроциркуляторного русла, обладает прямым сосудорасширяющим эффектом в коронарных сосудах, увеличивает частоту и силу сердечных сокращений, инициирует болевые ощущения, стимулирует выработку эндотелием сосудов соединений (простациклина, монооксида азота), стимулирует миграцию лейкоцитов в зону воспаления, стимулирует синтез простагландинов, обладает инсулиноподобным эффектом.

3. Для лечения подагры применяется аллопуринол, структурный аналог гипоксантина. Объясните биохимический механизм действия данного лекарственного средства.

Билет 23 ингибитор ксантиноксидазы

Билет 24

1. Кинетика ферментативных реакций. Зависимость скорости ферментативных реакции от концентрации субстрата и фермента, рН и температуры среды. Принципы количественного определения активности ферментов.

2. Синтез жирных кислот. Внутриклеточная локализация. Биосинтез триацилглицеролов.

Биосинтез жирных кислот идёт в цитоплазме, нужен ацетил-КоА из митохондрий, участвует малонил-КоА,происходит перенос ацетил-КоА в цитоплазму,участвует мультиферментный комплекс синтетаза жирных кислот, требуется биотин, нужен НАДФН2, требуется АПБ на всех этапах.Перенос ацетил-КоА из митохондрий в цитоплазму Ацетил-КоА не проникает через мембрану митохондрий в цитоплазму. Ацетил-КоА + ЩУК цитрат + НSКоА Цитрат с помощью транслоказы переносится в цитоплазму.

В цитоплазме:

цитрат + НSКоА +АТФ Ацетил-КоА +АДФ+Фн+ЩУК

ЩУК малат ПВК+ СО2

Реакции синтеза жирных кислот

СН3-CО-S-KoA + биотин-СО2 + АТФ =НООС-СН2-CО-S-KoA + АДФ + Фн малонил-КоА

Ацетил-КоА-карбоксилаза аллостерический фермент, активатором является цитрат, повышение содержания цитрата в митохондриях приводит к тому, что при помощи челночного механизма он поступает в цитоплазму. Далее действует мультиферментный комплекс – синтетаза жирных кислот, который представляет собой 6 ферментов, связанных с АПБ.

СН3-CО-S-KoA + HS-АПБ=HS-КоА + СН3-CО-S-АПБ ацетил-АПБ

Далее происходит конденсация малонил-АПБ и ацетил-АПБ.

СН3-CО-S-АПБ + НООС-СН2-CО-S-АПБ

ацетил-АПБ малонил-АПБ

СН3-CО-СН2-CО-S-АПБ + СO2 =СН3-CО-СН2-CО-S-АПБ + НАДФН+Н⁺

^{ацетоацетил-АПБ}

СН3-CH(ОH)-СН2-CО-S-АПБ+НАДФ⁺ = СН3-CH(ОH)-СН2-CО-S-АПБ

β-оксибутирил-АПБ

СН3-CH=СН-CО-S-АПБ + Н2О

кротонил-АПБ

СН3-CH=СН-CО-S-АПБ + НАДФН+Н⁺

кротонил-АПБ

СН3-CH2-СН2-CО-S-АПБ +НАДФ⁺

бутирил-АПБ

Далее цикл повторяется.Малонил-КоА переносится на SH-группу фосфопантетеина АПБ.

Бутирил-АПБ + малонил-АПБ

кетокапронилАПБ + СО2

Пальмитиновая кислота – предшественник для других жирных кислот.

Биосинтез ТАГ

В почках, стенке кишечника, печени высока активность глицеролкиназы.В мышцах, жировой ткани активность глицеролкиназы низкая и образование глицерол-3-фосфата связано с гликолизом и гликогенолизом.Жиры, синтезированные в жировой ткани, там и откладываются, а из печени жиры транспортируются в составе липопротеинов

3. Больной жалуется на боли в правом подреберье. Слизистые и кожные покровы желтушны. Оцените состояние больного на основании данных анализа его крови: общий билирубин - 60 мкмоль/л, прямой билирубин - 45 мкмоль/л. Активность щелочной фосфатазы резко повышена.

Билет 24 механическая желтуха

Билет 25

1. Нуклеопротеины и нуклеиновые кислоты. Структурная организация молекул ДНК и РНК. Распад нуклеопротеинов в пищеварительном тракте. Нуклеотидный пул клеток, пути его пополнения и расходования.

1.Переваривание нуклеопротеинов В желудке под влиянием соляной кислоты и пепсина происходит разрыв связей между белком и нуклеиновыми кислотами. В кишечнике под действием ДНК-азы и РНК-азы происходит гидролиз до олиго- и мононуклеотидов. Фосфодиэстеразы кишечника расщепляют олигонуклеотиды. Фосфатазы и нуклеотидазы гидролизуют мононуклеотиды до нуклеозидов и фосфорной кислоты.Всасываются нуклеотиды и нуклеозиды.

Расщепление нуклеиновых кислот

Существуют тканевые и пищеварительные ферменты (нуклеазы). нуклеотидаза, нуклеозидаза, пирофосфатаза, нуклеотиддифосфатаза, нуклеозидфосфорилаза, АТФ-аза.

Обновление ДНКВ. В покоящихся клетках ДНК находится в стабильном состоянии с минимальной скоростью обновления.Скорость обновления ДНК увеличивается в растущих и пролиферирующих тканях.Обновление ДНК необходимо, так как молекулы подвергаются воздействию различных метаболитов, радиации.Удаление повреждённых участков ДНК и распад молекул РНК осуществляется нуклеазами, которые содержатся в лизосомах. Наиболее интенсивно протекает обновление мРНК.

Пути пополнения и использования фонда нуклеотидов: пополнение пища, тканевые НК, синтез нуклеотидов. Использование: Коферменты, НК, макроэрги, циклические нуклеотиды.

2. Витамины А, Е, К, влияние на обмен веществ, признаки витаминной недостаточности.

2. Витамин К. К классу лиаз относится γ-глутаматкарбоксилаза, кофактором которой служит жирорастворимый витамин К (антигеморрагический). Пищевые источники витамина К крапива. Человек получает достаточное количество витамина К с пищей, а также за счет синтеза кишечной микрофлорой.Недостаточность витамина К может наступить из-за нарушения всасывания жиров в кишечнике, вместе с которыми всасывается витамин К.Недостаточность витамина К нарушается свертывание крови, возникает кровотечение. Для предупреждения и лечения геморрагии назначают витамин К. Различают витамин К1 (филлохинон) в растениях, витамин К2 (метахинон) в тканях животных,витамин К3 – Патология минерализации костей наблюдается при генетическом дефекте γ-глутаматкарбоксилазы, применении антивитаминов К (дикумарин) в первые месяцы бе Витамин А (ретинол) – антиксерофтальмический витамин.

Биологическая роль: Участвует в светоощущении (в синтезе зрительного пурпура родопсина, обеспечивающего нормальное зрение в условиях слабой освещенности).Участвует в окислительно-восстановительных процессах.Влияет на проницаемость клеточных мембран.Активирует синтез белка, нуклеиновых кислот.Влияет на барьерную функцию кожи, слизистых оболочек. Является антиоксидантомАктивирует включение сульфатов в гликаны, протеогликаны (компоненты соединительной ткани, хрящей, костей), обеспечивая трофику, нормальный рост и дефференцировку клеток развивающегося организма. Активирует ферменты, ответственные за дифференцировку клеток покровного эпителия (кожи, слизистых, роговицы) – предотвращает их ороговение и слущивание.Поддерживает деление клеток иммунно-компетентной системы, нормализует синтез иммунноглобулинов (IgA) и других факторов защиты организма от инфекций (интерферон, лизоцин).

При отсутствии в пищи витамина А в организме развивается ряд специфических симптомов авитаминоза: ослабление зрения, поражение эпителиальных тканей (слущивание и ороговение эпителия), в том числе роговицы глаза (сухость её и воспаление, вследствие закупорки слезного канала - ксерофтальмия), задержка роста.

Витамин Е – токоферол.

Биологическая роль:Токоферол регулирует интенсивность свободно-радикальных реакций в живых клетках, поскольку препятствует развитию цепных неуправляемых реакций пироксидного окисления ненасыщенных липидов в биологических мембранах. Это наиболее мощный природный антиоксидант, благодаря чему обеспечивается стабильность биологических мембран клеток организма.Токоферол повышает биологическую активность витамина А, защищая его ненасыщенную боковую цепь от пероксидного окисления.Регулирует окислительно-восстановительные процессы. Стимулирует синтез ГЕМа.

3. Оценить состояние больного по следующим данным анализа крови: активность креатинфосфокиназы повышена, общая активность ЛДГ повышена, преимущественно за счет ЛДГ1. Коэффициент де Ритиса - 1,90.

Билет 25 инфаркт миокарда

Билет 26

1. Биологическая роль печени. Роль печени в обмене углеводов, липидов, аминокислот и белков. Антитоксическая роль печени.

2. Биосинтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Оротовая ацидурия.

2. Пути синтеза пуриновых нуклеотидов 1синтез de novo,2 синтез из готовых продуктов (реутилизация пуриновых оснований).

Синтез de novo При синтезе de novo конечный продукт - ИМФ. Пуриновый скелет образуется из разных соединений, аминогруппу получает от аспарагиновой кислоты. окисление, аминирование за счёт глутамина.

Реутилизация пуриновых оснований (использование вновь для синтеза пуриновых оснований) Протекает проще и требует меньше АТФ, чем синтез de novo.

Аденин + ФРПФ Т АМФ + ПФн

Гуанин + ФРПФ Т ГМФ + ПФн

Гипоксантин + ФРПФ Т ИМФ + ПФн.

Синтез пиримидиновых.

Синтез тимидиновых нуклеотидов.

Заболевания, связанные с нарушением метаболизма пиримидинов. Оротовая ацидурияI типа связана с утратой функции двух ферментов: оротатфосфорибозилтрансферазы, ОМФ-декарбоксилазы. наследуется.С мочой выделяется много оротовой кислоты.Недостаток пиримидиновых нуклеотидов.Лечат уридином.В детстве приводит к: отставанию в развитии, мегалобластической анемии, «оранжевой» кристаллоурии, подверженности инфекциям.

Оротовая ацидурия II типа связана с недостатком ОМФ-декарбоксилазы. С мочой выделяются оротидин и оротовая кислота.

3. Оценить состояние больного на основании данных сахарной нагрузки: глюкоза натощак - 5,5 ммоль/л, после нагрузки: через 60 мин - 15 ммоль/л, через 120 мин - 12,5 ммоль/л. В моче больного реакция на глюкозу положительная.

Билет 26 скрытый диабет

Билет 27.

1. Распад гемоглобина. Образование билирубина и продуктов его обмена. Характеристика прямого и непрямого билирубина. Диагностическое значиние их определения. Классификация желтух.

2. Глюкоза крови. Гипергликемия, гипогликемия, глюкозурия. Диагностическое значение определния глюкозы в крови и моче.

2.Содержание углеводов в крови.Глюкоза - основной углевод крови. 3,3 – 5,5 ммоль/л – нормогликемия,уровень глюкозы менее 1,7 ммоль/л – смертелен. 90% углеводов крови составляет глюкоза,также содержатся пентозы, фруктоза, при патологии – галактоза. Концентрация глюкозы в крови определяется соотношением между интенсивностью поступления её в кровоток и выходом из крови.

Уровни регуляции содержания глюкозы в крови. Регуляция содержания глюкозы в крови осуществляется на уровне: субстрата, регуляторных ферментов, взаимодействия циклов (эффект Пастера), ЦНС, гормонов.

Гипергликемия Физиологическая 1)Алиментарная Возникает после приёма пищи 2))Эмоциональная при стрессе и Патологическая (Возникает при: 1) сахарном диабете2) избытке контринсулярных гормонов, 3) расстройствах мозгового кровообращения.

Глюкозурия – появление глюкозы в моче.Наблюдается, если гипергликемия более 9,3 ммоль/л, то есть превышает почечный порог.Возникает при: нарушении углеводного обмена, повреждениях почек, острых инфекциях, сотрясении головного мозга.

Гипогликемия- снижение содержания глюкозы крови. Симптомы гипогликемии сходны с симптомами гипоксии: головокружение, обморок, ступор, кома. Причины гипогликемии голодание, усиленная мышечная работа, введение инсулина, инсулинома, злокачественные опухоли из-за повышенной утилизации глюкозы, алкоголизм (угнетение глюконеогенеза), заболевания почек, нарушения функции печени, гипофизарная, надпочечниковая, тиреоидная недостаточность, беременность и лактация, гликогенозы.

3. Рассмотрите схему ферментативной реакции: пируват ----------- > лактат. Назовите класс фермента, катализирующего данную реакцию. С участием какого кофермента протекает реакция? Какой витамин входит в его состав.

Билет 27 над стрелочкой-ЛДГ оксидоредуктазы РРвит НАД

Билет 28.

1. Гликолиз. Биологическая роль, химизм процесса, биоэнергетика, регуляция. Эффект Пастера.

• это анаэробный распад глюкозы до лактата.

С6Н12О6 + 2АДФ +2Фн в2 лактата + 2АТФ + 2Н20.

• включает 11 реакций и 2 этапа.

Значение гликолиза

Благодаря гликолизу организм осуществляет ряд функций в условиях недостаточности кислорода.

Когда на Земле не было кислорода, то гликолиз был основным источником энергии.

Особенности гликолиза

• Ферменты гликолиза локализуются в цитоплазме.

• Наиболее интенсивен гликолиз в:

• эритроцитах,

• работающей мышце,

• эмбриональной ткани,

• опухоли.

• 3 необратимые реакции (киназные).

Первый этап гликолиза

Второй этап гликолиза

• В активном центре фермента глицеральдегидфосфатдегидрогеназы содержатся SН-группы цистеина.

• На первом этапе происходит отщепление водорода с альдегидной группы субстрата, а второй водород от SН-группы активного центра.

• Водород переходит на НАД, в результате получаем НАДН+Н+, образуется фермент-субстратный комплекс, который взаимодействует с фосфорной кислотой.

• Свободная энергия, освобождённая при окислении альдегидной группы, сохраняется в высокоэнергетической фосфатной группе.

НАДН+Н , образующийся при окислении глицеральдегид-3фосфата,вновь окисляется в НАД, восстанавливая при этом ПВК до лактата.

Эта реакция происходит в анаэробных условиях

Баланс гликолиза

АТФ образуется за счёт двух реакций субстратного

фосфорилирования (ПК, фосфоглицераткиназной).

Из глюкозы образуется 4АТФ.

2АТФ тратится в гликолизе на фосфорилирование (ГК, ФФК реакции).

• Гексокиназная реакция -1АТФ

• Фосфофруктокиназная реакция -1АТФ

• Фосфоглицераткиназная реакция 2АТФ

• Пируваткиназная реакция 2АТФ

Итого: 4 – 2 = 2АТФ

Регуляция гликолиза

1. Гексокиназа – аллостерический фермент, ингибируется глюкозо-6-фосфатом. Инсулин стимулирует синтез глюкокиназы, которая не ингибируется глюкозо-6-фосфатом.

2. Фосфофруктокиназа - аллостерический фермент. Положительный модулятор – АМФ, АДФ, Фн, цАМФ, ионы двухвалентных металлов.

Отрицательный модулятор – АТФ и цитрат.

Когда величина значительна, то происходит

угнетение ФФК.

Эффект Пастера -торможение гликолиза кислородом.

Причина этого: кислород окисляет НАДН+Н и он

не восстанавливает ПВК в лактат.

3) Пируваткиназа – аллостерический фермент.

Положительный модулятор – АДФ.

Отрицательный модулятор – АТФ, ацетил-КоА, жирные кислоты.

Гликолиз обратим. Биологическое значение обратимости гликолиза:

• освобождение тканей от лактата,

• возможность осуществления глюконеогенеза

2. Витамин D. Химическая природа витамина, гормонально-активные формы. Участие витамина в обмене веществ. Рахит.

Витамин D

Суточная потребность в витамине D 15-25мкг

Пищевые источники:

• сливочное масло,

• желток яиц,

• печень,

• рыбий жир.

Синтез витамина D3

происходит в мальпигиевом слое эпидермиса под действием УФ-лучей из 7-дегидрохолестерина

Затем транспортный белок переносит витамин D3 в печень.

Роль витамина D в обмене кальция

В печени происходит гидроксилирование в положении 25

В этом участвуют:

• ионы магния,

• НАДФН+Н+,

• цитохром Р450-редуктаза,

• цитохром Р450,

• кислород.

Образуется

25-оксихолекальциферол, который из печени поступает в плазму крови и затем транспортируется в почки.

В почках происходит гидроксилирование в положении 1

В этом участвуют:

• ионы магния,

• НАДФН+Н+,

• кислород,

• почечная

ферредоксинредуктаза,

• почечный ферредоксин,

• цитохром Р450.

Образуется кальцитриол (1,25-диоксихолекальциферол)

Паратгормон активирует гидроксилирование в почках

Гормонально активные кальцитриолы

• 24,25-диоксихолекальциферол

• 23,25-диоксихолекальциферол

• 24,26-диоксихолекальциферол

Рахит

• заболевание, в основе которого лежат изменения фосфорно-кальциевого обмена и нарушение отложения в костной ткани фосфата кальция, ведущие к деформации скелета.

• у взрослых недостаточность витамина D вызывает остеомаляцию и кариес у беременных.

Витамин-D-дефицитный рахит возникает при авитаминозе D.

Витамин-D-толерантный рахит может быть связан:

• с нарушением функции паращитовидных желёз

• с нарушением функции почек.

Рахит развивается

• при дефиците витамина D в пище,

• при недостаточном солнечном облучении,

• при заболеваниях почек,

• при недостаточной продукции паратгормона (нарушение гидроксилирования в почках),

• при дисбактериозе кишечника,

• при синдромах нарушенного всасывания (целиакия, муковисцидоз),

• под влиянием экологических факторов (замещение кальция в костях другими микроэлементами- стронций, свинец, цинк),

• недоношенность предрасполагает к рахиту, так как наиболее интенсивное поступление кальция и фосфора от матери к плоду происходит в последние месяцы беременности.

Биохимия рахита

• понижение концентрации кальция и фосфора в крови, при этом Са/Р возрастает,

• снижение всасывания кальция и фосфора в кишечнике,

• снижение реабсорбции кальция и фосфора в почках,

• нарушается минерализация костной ткани, повышается активность щелочной фосфатазы,

• снижается синтез цитрата, который в норме связывает кальций.

Билет 29.

1)Фосфолипиды, их химическая структура, биологическая роль, биосинтез, переваривание и распад. Липотропные вещества.

фосфолипидов

Фосфолипиды могут синтезироваться из готовых остатков (резервный путь) холин + АТФ = фосфохолин + АДФ

фосфохолин + ЦТФ = ЦДФ-холин + ФФн

ЦДФ-холин + 1,2-диглицерид = фосфатидилхолин + ЦМФ

этаноламин + АТФ =фосфоэтаноламин + АДФ

фосфоэтаноламин + ЦТФ = ЦДФ- этаноламин + ФФн

ЦДФ- этаноламин + 1,2-диглицерид = фосфатидилхолин + ЦМФ

Функции фосфолипидов

структурная (входят в состав мембран, мозга),

участвуют в обмене холестерина лецитин + холестерин Ёлизолецитин+ эфиры ХС,

фосфатидилинозитол – предшественник вторичных посредников при действии гормонов,

из фосфолипидов идёт синтез тромбоцитактивирующего фактора, вызывающего агрегацию тромбоцитов, снижение АД,

дипальмитилфосфатидилхолин образуется в лёгких доношенного плода перед родами. Он входит в состав ПАВ сурфактанта лёгких, что препятствует спадению лёгочных альвеол. У недоношенных детей при недостатке этого соединения возникают расстройства дыхания.

Липотропные вещества способны предотвращать жировую инфильтрацию печени холин, метионин, лецитин, казеин, инозит, липокаин, витамин В12, фолиевая кислота, липоевая кислота, пангамовая кислота.

Механизм липотропного действия

Липотропные вещества необходимы для синтеза ЛП (холин). Синтез ЛП – важный путь утилизации организмом липидов печени. В реакциях метилирования (в синтезе холина) участвуют метионин, витамин В12, фолиевая кислота. Казеин богат метионином.

ФЛ поддерживают функцию клеточных мембран, необходимых для нормального протекания метаболических процессов в гепатоцитах.

Липотропные вещества применяют при жировой дистрофии печени, гепатитах, циррозе, атеросклерозе.

2.Регуляция и патология белкового обмена.

Гормональная регуляция белкового обмена.

Все гормоны регулирующие, белковый обмен, делятся на две группы:

Анаболические гормоны. Они активируют синтез белка и тормозят его распад.

К их числу относятся:

а) гормон роста – соматотропный гормон вырабатывается в передней доле

гипофиза, активирует все стадии синтеза нуклеиновых кислот и белка, активирует транспорт аминокислот в клетку, обеспечивает синтез белка энергией, переключая биоэнергетику клетки с углеводов на липиды, в результате усиливается рост костного скелета, мышечной ткани, устанавливается положительный азотистый баланс.

б) инсулин – гормон поджелудочной железы, активирует синтез белка, распад глюкозы и образование энергии, которая необходима для синтеза белка., тормозит распад белка и глюконеогенез, т.е. образование глюкозы из аминокислот.

в) тироксин – гормон щитовидной железы, в детском организме и в малых дозах стимулирует синтез белка практически во всех тканях, способствует задержке азота, активирует транспорт аминокислот через мембраны, активирует синтез около 100 ферментов.

г) андрогены – активируют синтез белка в мышечной, соединительной и костной ткани, а также в тканях-мишенях мужского организма, активирует все этапы синтеза белка и нуклеиновых кислот, транспорт аминокислот в клетку.

д) эстрогены – активируют синтез белка в тканях-мишенях женского организма.

Катаболические гормоны: активируют распад белка и аминокислот, тормозят синтез белка:

а) тироксин в больших дозах во взрослом возрасте усиливает окислительные процессы в том числе аминокислот, активирует распад белка, повышает основной обмен, способствует усилению выведению азота из организма. Активирует синтез глюкозы из аминокислот.

б) гормоны коры надпочечников: глюкокортикоиды усиливают распад белка, трансаминирование, тормозят синтез белка, активируют глюконеогенез.

Патология белкового обмена.

Затрагивает все виды метаболизма. Делится на наследственную и приобретенную. Наследственная патология может быть обусловлена отсутствием какого либо фермента или низкой его активностью. Причиной этого являются различные генетические дефекты. Например, отсутствие одного или нескольких ферментов процесса мочевинообразования приводит к развитию гипераммониемии. Анальбуминемия развивается как следствие нарушения синтеза этого белка в печени из-за остутствия соответствующего гена.

Приобретенная патология белкового обмена возникает как осложнение основного патологического процесса при заболеваниях печени, почек. Состояние сопровождается гипо- и диспротеинемией. Например, при циррозе печени возникает гипоальбуминемия, причиной которой является утрата способности

гепатоцита синтезировать белки. При острых и хронических заболеваниях почек наблюдается избыточное выведение альбуминов с мочой.

Приобретенная патология может развиваться на фоне дефицита поступления аминокислот, в организме развивается белковое голодание, которое приводит к снижению иммунной защиты, склонности к инфекционным заболеваниям.

При диспансерном обследовании у мужчины 45 лет выявлено повышение глюкозы крови до 7,1 ммоль/л. Какие дополнительные биохимические исследования необходимо провести для уточнения диагноза?

Билет 29 тест толерантности к глюкозе определен глюкозы в моче энзимодиагностика

Билет 30.

1.Гормоны островкового аппарата поджелудочной железы. Химическая структура и влияние на обмен веществ.

Гормоны островкового аппарата поджелудочной железы

Инсулин – первый гормон, для которого расшифрована белковая природа. Его удалось получить синтетическим путём. Инсулиноподобные вещества вырабатываются в печени, почках, эндотелии сосудов головного мозга, слюнных железах, гортани, сосочках языка.Инсулин – простой белок.

Состоит из двух полипептидных цепей: а- и в-. а-цепь содержит 21 аминокислотный остаток, в-цепь – 30.

Инсулин синтезируется в виде неактивного предшественника проинсулина, который путём ограниченного протеолиза превращается в инсулин. При этом от проинсулина отщепляется С-пептид из 33 аминокислотных остатков.

Основной эффект инсулина – повышение проницаемости клеточных мембран для глюкозы.

Инсулин активирует гексокиназную реакцию, синтез глюкокиназы, гликолиз, все фазы аэробного распада, пентозный цикл, синтез гликогена, синтез жира из глюкозы. Инсулин ингибирует: распад гликогена, глюконеогенез.

Инсулин является анаболиком. способствует синтезу гликогена, жира, белка. оказывает белоксберегающий эффект, так как тормозит глюконеогенез из аминокислот.Органы – мишени инсулина и характер метаболического влияния

Глюкагон вырабатывается а-клетками островков Лангерганса, состоит из 29 АМК, молекулярная масса 3500.

Органы-мишени: печень, жировая ткань.

Действует глюкагон через цАМФ.

Рецепторами являются липопротеины мембран.

Биологическая роль глюкагона стимулирует фосфоролиз гликогена печени, стимулирует глюконеогенез, усиливает липолиз в жировой ткани и печени, увеличивает клубочковую фильтрацию, ускоряет ток крови, способствует экскреции соли, мочевой кислоты, стимулирует протеолиз, увеличивает кетогенез, стимулирует транспорт АМК в печени, снижает концентрацию калия в печени.

2.Окислительное фосфорилирование. Значение и механизм процесса. Разобщение дыхания и фосфорилирования. Свободное окисление. Субстратное фосфорилирование.

Окислительное осфорилирование-синтез АТФ из АДФ и Фн за счёт энергии, выделяющейся при тканевом дыхании.

•Идею о наличии сопряжения высказал в 1931году англичанин Энгельгардт.

•Для образования одной макроэргической связи АТФ, затраты на которую составляют не менее 7,3 ккал, требуется перепад редокс-потенциалов между участками цепи 0,2 В на пару перенесённых электронов.

Места сопряжения

В дыхательной цепи есть 3 участка, в которых перенос электрона сопровождается относительно большим изменением стандартной свободной энергии:

•НАДН-ДГ-KoQ,

•цитохром В -цитохром С1,

•цитохромоксидаза,

Это пункты фосфорилирования.

Уменьшение энергии на каждом из этих участков достаточно для сопряжённого образования АТФ.

Основные положения хемоосмотической концепции

1) Движущей силой фосфорилирования является протонный

градиент. Перенос электрона сопровождается выкачиванием ионов

водорода из матрикса через внутреннюю мембрану митохондрии.

При транспорте каждой пары электронов в межмембранном пространстве может накапливаться до 6 протонов. Свободная энергия потока электронов используется для перекачивания ионов водорода наружу против градиента концентрации. Перенос электронов создаёт электрохимический градиент ионов Н+ (Dm Н+),включающий 2 ионокомпонента: Dm Н = y + DрН.

2) Окислительное фосфорилирование требует целостностивнутренней митохондриальной мембраны. При разрыве мембраны нет окислительного фосфорилирования, хотя перенос электронов продолжается.

3) Внутренняя митохондриальная мембрана непроницаемадля ионов Н, ОН, К, Сl .Если мембрана при повреждениистановится проницаемой, то окислительного осфорилирования не будет. Ионы Н+ из окружающей среды вновь устремляются внутрь в матрикс митохондрий по электрохимическому градиенту через молекулыFoF1-АТФазы. Этот переход ионов водорода сопровождается выделение свободной энергии , за счёт которой и синтезируется АТФ. Между митохондрией и окружающей её средой совершается непрерывный кругооборот ионов водорода, движущей силой которого является перенос электронов.

Различают разобщители

1. естественной природы:•прогестерон,•тироксин,•холод, •жирные кислоты.

2. патологические факторы:•дифтерийный токсин,

3. искусственные:•валиномицин,•грамицидин,•2, 4 –динитрофенол.

Ионофоры –жирорастворимые вещества, способные связывать ионы и переносить их чрез мембрану, подавляют окислительное фосфорилирование.

Свободное (нефосфорилирующее) дыхание

•В митохондриях дыхание не всегда сопровождается с фосфорилированием. Такой путь окисления субстратов в дыхательной цепи назван Ленинджером свободным окислением.

•Вся энергия окисляемых веществ превращается при этом в теплоту.

Теплообразующая функция митохондрий была впервые продемонстрирована В.П. Скулачёвым.

Субстратное фосфорилирование–образование АТФ за счёт превращения субстрата, имеющего макроэргическую связь.

3.Почему при переходе на рацион питания с высоким содержанием белка, у человека возрастает потребность в витамине В₆.

Билет 30 обмен белков-NH2

Билет 31.

1.Пути обезвреживания аммиака в организме. Транспорт аммиака. Мочевина как конечный продукт обмена аминокислот. Синтез мочевины. Гипераммониемия.

Токсичность аммиака связана с его действием на ЦНС аммиак проходит сквозь мембраны и проникает в клетки мозга, аммиак взаимодействует с α-кетоглутаратом, что приводит к снижению скорости окисления глюкозы, угнетение обмена АМК из-за снижения концентрации α-кетоглутарата, аммиак усиливает синтез глутамина в нервной ткани, повышается осмотическое давление, развивается отёк мозга, снижение концентрации глу приводит к нарушению обмена нейромедиаторов (ГАМК), это нарушает проведение нервного импульса и вызывает судороги, аммиак в крови и цитозоле образует ион NH4+, накопление которого нарушает трансмембранный перенос ионов натрия и калия, что влияет на проведение нервных импульсов. Источники аммиака в организме дезаминирование АМК, амидов АМК, биогенных аминов, пуриновых оснований, распад пиримидиновых оснований, образуется в кишечнике с участием бактерий из пищевого белка.

Пути обезвреживания аммиака синтез мочевины, образование амидов АМК, восстановительное аминирование, образование аммонийных солей.

Образование амидов АМК у детей раннего возраста это основной путь обезвреживания аммиака.

Глутамин нетоксичен, свободно проходит через клеточную мембрану, форма, в которой транспортируется аммиак, временное хранилище аммиака, используется для синтеза белка, аминосахаров, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, фолиевой кислоты, аминокислот (глу, три, гис, аспарагин), донор аммиака.

Образование аммонийных солей глутамин используется почками в качестве источника аммиака, необходимого для нейтрализации кислых продуктов.

Удаление аммиака происходит в виде аммонийных солей с мочой (до 1 г в сутки).

Восстановительное аминирование

Экскреция аммиака с мочой увеличивается при ацидозе

При ацидозе повышается активность глутаминазы и усиливается глюконеогенез.

Глутамат после дезаминирования может превращаться в глюкозу путём глюконеогенеза.

Биосинтез мочевины из кишечника аммиак с воротной веной идёт в печень,

главный путь экскреции азота у человека в составе мочевины. протекает в печени, в синтезе мочевины 5 реакций, 2 из которых протекают в митохондриях

Орнитиновый цикл основной путь обезвреживания аммиака и главная форма выделения азота из организма взрослых и детей старшего возраста.

Синтез мочевины

Экскреция мочевины в норме выделяется 25 г мочевины в сутки, мочевина – основной конечный продукт азотистого обмена. для транспорта азота из тканей в печень используется 3 соединения: глутамин, аланин, аммиак.

Гипераммониемия – повышенное содержание аммиака в крови. рвота, сонливость, раздражительность, нарушение координации, судороги, потеря сознания, отёк мозга.

Гипераммониемия типа I наследственная, при недостатке карбамоилфосфатсинтетазы1.

Гипераммониемия типа II наследственная,при недостатке орнитинкарбамоилтрансферазы.

2.Классификация и химическая структура углеводов, их роль в обеспечении жизнедеятельности организма. Переваривание и всасывание углеводов в пищеварительном тракте. Мальабсорбция.

По химическому строению углеводы являются полиоксиальдегидами и полиоксикетонами и продуктами их поликонденсации. Углеводы широко распространены в растительном мире (крахмал, клетчатка и др.), на их долю приходится до 80% на сухое вещество. В организме человека и животных на долю углеводов приходится не более 2% от массы тела.

Функции углеводов: Энергетическая функция.60-70% энергии организм получает за счёт углеводов. Суточная потребность в углеводах 400 – 500 г.

Мозг, кровь, почки, надпочечники живут за счёт углеводов. При окислении 1 г углеводов выделяется 4,1 ккал энергии. Резерв энергии – гликоген в мышцах и печени.

Структурная функция. Углеводы входят в состав мембран, сухожилий.

Защитная функция. Углеводы содержатся в слизи и антителах. Углеводы входят в состав биологически активных веществ: нуклеиновых кислот, коферментов, гормонов, гликолипидов, гликопротеидов.

Глюкурониды участвуют в детоксикации.

Специфические функции углеводов. входят в состав групповых факторов крови, гепарин, антигены в мембранах при развитии клеточного иммунитета.Углеводы – связующее звено между солнцем, растениями, животными, человеком. В растениях содержится глюкоза,

при распаде которой в организме человека освобождается энергия.

Углеводы поступают в организм человека с хлебом, растительной пищей.

Основные углеводы пищи: глюкоза, лактоза, сахароза, крахмал, гликоген, клетчатка.

Переваривание углеводов Ферменты, расщепляющие углеводы, относятся к гидролазам, так как осуществляют гидролиз гликозидных связей.

Переваривание начинается в ротовой полости. а-Амилаза слюны расщепляет а-1,4-гликозидные связи, не гидролизует связи в дисахаридах. Оптимум рН амилазы – 6,8.

Крахмал расщепляется до декстринов и небольшого количества мальтозы.

Кислый желудочный сок прекращает действие амилазы, лишь в глубине желудка идёт переваривание углеводов до мальтозы.

Переваривание углеводов в кишечнике В двенадцатиперстной кишке а-амилаза панкреатическая(рН =7,5-8,0) завершает переваривание крахмала и гликогена до мальтозы.

В кишечном соке мальтаза, сахараза, лактазаосуществляют гидролиз дисахаридов на поверхности клеток и внутри энтероцитов у взрослых.

Сахаразо-изомальтазный комплекс гидролизует сахарозу и изомальтозу. Этот комплекс присоединяется к мембране микроворсинок кишечника. Расщепляет а-1,4- и а-1,6- гликозидные связи. Гликоамилазный комплекс (действует как мальтаза) гидролизует а-1,4- гликозидные связи в олигосахаридах

Лактаза кишечного сока гидролизует в-1,4 -гликозидные связи между галактозой и глюкозой в лактозе.

Механизм трансмембранного переноса глюкозы Глюкоза и фруктоза всасываются из кишечника в клетки слизистой оболочки путём облегчённой диффузии с помощью специфических белков – переносчиков.

Глюкоза и галактоза переносятся в энтероциты путём активного транспорта, зависимого от градиента концентрации ионов натрия.

Из клеток кишечника в кровь глюкоза поступает в кровь с помощью облегчённой диффузии. Из кровотока потребление глюкозы клетками осуществляется путём облегчённой диффузии при участии специальных белков – транспортеров.

Исключение составляют клетки мышц и жировой ткани, где облегчённая диффузия регулируется инсулином. Без инсулина мембрана этих клеток непроницаема для глюкозы, так как в ней нет белков-переносчиков для глюкозы.

В клетки печени глюкоза проходит при участии белка

глют-2, независимо от инсулина.

Бифидобактерии анаэробные молочнокислые бактерии, населяющие кишечник человека, составляют 95-98% всей микрофлоры кишечника, обнаруживаются уже на 3-5 день после рождения. ферментируют углеводы с образованием молочной и уксусной кислот, тем самым способствуя всасыванию углеводов, способствуют синтезу витаминов К и В1, непатогенны для человека. Антагонисты энтеропатогенных и гнилостных бактерий.

Мальабсорбция дисахаридов - нарушения всасывания, вызванные расстройствами транспортных механизмов и недостаточностью пищеварительных ферментов.

Различают: синдром первичной мальабсорбции (наследственный),синдром вторичной мальабсорбции.

Этиология:снижение активности ферментов расщепления углеводов и транспортных переносчиков через кишечную стенку,недостаточное поступление в кишечник ферментов с пищеварительными соками,инактивирование ферментов,морфологические изменения тонкой кишки и нарушение перистальтики.

Непереносимость лактозы Первичная непереносимость лактозы

Недостаточность лактазы наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Лечение: маленьким детям в молоко добавляют лактазу. Приобретённая непереносимость лактозы наблюдается при энтероколитах, язвенных колитах.

Симптомы: метеоризм, диарея при употреблении молока. У взрослых чаще бывает приобретённая непереносимость глюкозы. При непереносимости лактозы наблюдается лактозурия.

3.О поражении какой ткани можно думать, если в крови больного повышена активность АЛТ, ЛДГ и аргиназы? За счет каких изоферментов ЛДГ можно предполагать повышение активности фермента?

Билет 31 печень, ЛДГ 5

Билет 32.

Химическая природа ферментов. Активный и аллостерический центры, их роль.

Доказательства белковой природы ферментов все выделенные ферменты – белки, методы получение ферментов и белков одинаковы, факторы, вызывающие денатурацию белка, вызывают инактивацию ферментов, при гидролизе ферменты дают аминокислоты, ферменты обладают высокой специфичностью.

Ферменты могут быть простыми белками пепсин, трипсин, уреаза, лизоцим.

Ферменты могут быть сложными белками ЛДГ, трансаминазы.

Сложные ферменты помимо белковой части содержатнебелковую часть – кофермент.

Ферменты, являясь белками, имеют каждый свою I, II, III, IV – структуры. Активный центр фермента это зона молекулы фермента, которая отвечает за выбор субстрата, связывание и превращение его в продукты реакции. Активный центр формируется в процессе образования III и IV структуры фермента. Он выполняет каталитическую функцию. Его формируют чаще следующие аминокислоты: серин, цистеин, лизин, гистидин, глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, тирозин, которые имеют функциональные группы в радикалах. Эти группы в ходе катализа реагируют с субстратом. Субстрат – это вещество, на которое действует фермент, в результате чего образуются продукты реакции. В активном центре рассматривают каталитический и субстратный участки. В субстратном участке фиксируется субстрат, а в каталитическом – происходит превращение субстрата, при условии, если есть стерическое соответствие субстрата и активного центра фермента.

Аллостерический центр характерен для ферментов, имеющих IV-структуру. Это другой центр, пространственно не совпадает с активным центром. С этим центром связываются определённые, обычно низкомолекулярные, вещества (эффектроы или модуляторы), молекулы которых отличаются по структуре от субстратов. Присоединение эффектора к аллостерическому центру изменяет III и IV- структуры молекулы фермента и соответственно конфигурацию активного центра, вызывая либо снижение или повышение активности фермента.

Апотомический путь обмена глюкозы. Окислительная и неокислительные ветви процесса. Биологическое значение пентозного цикла.

ПЕНТОЗНЫЙ ЦИКЛ апотомический (усечённый) С6 вС5 + СО2,

прямое окисление глюкозы, добавочный метаболический путь, идёт в определённых тканях: печени, жировой ткани, хрусталике, роговице, эритроцитах, половых железах, надпочечниках, молочных железах.

В цитоплазме клеток в цикл вступают сразу не менее 6 молекул глюкозы.

Различают две ветви пентозного цикла

Окислительная ветвь происходит образование НАДФН+Н, кислород не участвует, может протекать в присутствии и отсутствии кислорода.

Неокислительная ветвь образование пентоз, образование исходного глюкозо-6-фосфата, не нуждается в кислороде, идёт в анаэробных условиях.

Биологическая роль пентозного цикла образование пентоз (синтез нуклеиновых кислот), образование НАДФ+Н для восстановительных синтезов (синтез холестерина, жирных кислот), сгорание других моносахаридов, помимо гексоз, образование 36 АТФ.

Пентозный цикл - источник энергии у детей, так как аэробный распад глюкозы ещё не функционирует нормально.

Гексокиназная реакция

ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ ВЕТВЬ ПЕНТОЗНОГО ЦИКЛА

Итоговое уравнение окислительной части

Неокислительная ветвь пентозного цикла (в анаэробных условиях)

Пентозный цикл связан с гликолизом. Триозы и гексозы могут вступать в дихотомический путь. В этом цикле за один оборот полностью распадается одна молекула глюкозы, все 6 углеродных атомов которой превращаются в СО2.

Регуляция пентозного цикла

Усиливают пентозный цикл гормоны: инсулин, кортикотропин, андрогены, эстрогены.

При дефиците витаминов Е, К на фоне угнетения тканевого дыхания нарастает активность ферментов пентозного цикла,

Ингибиторы пентозного цикла - фунгициды.

Особенности пентозного цикла у детей Активность ферментов пентозного цикла отмечена у плода. В периоде новорожденности активность ферментов пентозного цикла существенно возрастает. У новорожденных половина глюкозы, окисляемой в пентозном цикле, идёт на образование энергии, а половина участвует в синтетических процессах. Это объясняется тем, что не начал полностью функционировать аэробный дихотомический путь. Низкая эффективность гликолиза.

Отсутствие в эритроцитах

глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы

Эритроциты нестойкие. Происходит гемолиз. Развивается анемия. Пентозный цикл в эритроцитах поставляет

НАДФН+Н для восстановления окисленного глутатиона.

2 Глутатион-SH + Н2О2 в Г-S-S-Г + 2Н2О.

Накопление перекиси сокращает время жизни эритроцита.

При недостатке витамина В1 Нарушается пентозный цикл. Определение активности транскетолазы крови позволяет судить о степени недостаточности тиамина. При перницитозной анемии возрастает активность транскетолаз. Нарушаются процессы синтеза нуклеиновых кислот, жирных кислот.

3.Аммиак является раздражителем нервной системы. При введении глутаминовой кислоты больным эпилепсии их состояние улучшается: частота приступов, судорог снижается. Почему? Напишите, какие биохимические реакции происходят в мозгу при введении глутаминовой кислоты?

Билет 32 связывает белок

Предшественник. ГАМК-тормозн медиатор

Билет 33.

1)Основные функции белков в организме. Структурная организация белковой молекулы. Особенности формирования первичной, вторичной, третичной и четвертичной структур белка.

Функции белков структурная, каталитическая, регуляторная, рецепторная, иммунологическая, защитная, транспортная, сократительная, опорная, обезвреживающая, энергетическая, геннорегуляторная, создание биопотенциалов мембран, гомеостатическая, индивидуальное строение органов, обеспечивают хорошее зрение.

Первичная структура белка порядок, последовательность расположения АМК в полипептидной цепи.

Свойства первичной структуры белка уникальна, детерминирована генетически, её стабильность обеспечивается в основном пептидными связями, возможно участие небольшого числа дисульфидных связей, в первичной структуре детерминированы вторичная, третичная и четвертичная структуры белковой молекулы, в полипептидной цепи могут быть обнаружены разнообразные комбинации АМК: не во всех белках содержатся все 20 АМК, ни в одном белке АМК не содержатся в эквивалентных отношениях, некоторые АМК встречаются редко и в меньшем количестве (гли в 10 раз чаще, чем три). принцип структурного подобия (в белках встречаются идентичные пептидные структуры), в состав полипептидной цепи входит 100-1000 АМК. Даже небольшие изменения первичной структуры изменяют свойства белков. HbA1 - у здоровых людей, HbS - у больных серповидно-клеточной анемией.

HbS в шестом положении β-цепи вместо глу имеет валин.Отличается по физическим, химическим и биологическим свойствам.

Вторичная структура пространственное расположение полипептидной цепи, поддерживаемое водородными связями С=О … Н-N между фрагментами цепи. Связи нековалентные, непрочные.

α-спираль устойчивая винтовая лестница, закрученная по часовой стрелке,NН-группа остатка АМК взаимодействует с СО – группой четвёртого от него остатка, на виток приходится ,6 АМК остатка, 5,4 Å – шаг спирали (расстояние между витками).

АМК формирующие α-спираль: ала, лей, глн, цис, фен, тир, три, мет, вал,

дестабилизирующие α-спираль: сер, иле, тре, глу, лиз, арг, гли, асп,

нарушающие α-спираль: про, оксипролин. Белки с α-спиралью: гемоглобин, миоглобин.

β-складчатость пептидные цепи располагаются параллельно друг другу в один слой, подобно листу, сложенному гармошкой.

На каждой плоскости образуются пептидные связи и радикалы выходят из структуры.Полипептидные цепи могут формировать параллельные ли антипараллельные β-структуры.

Складчатые структуры В белках встречаются области с нерегулярной вторичной структурой, которые называются беспорядочными клубками. Во многих белках присутствует и α-спираль и β-складчатость. Белки с β-складчатостью β-кератины (фиброин шёлка), фибриллярные белки волос, шёлка.

Третичная структура пространственное расположение пептидной цепи, поддерживаемое межрадикальными связями.Все биологические свойства белков связаны с сохранностью их третичной структуры.

Связи дисульфидная – ковалентная,

Все остальные связи нековалентны: гидрофобные – между аминогруппами с неполярными радикалами (вал, мет, ала, фен, иле), водородные между полярными радикалами (OH, NH2, SH, COOH), ионные - между заряженными полярными радикалами (лиз, арг, гис, асп, глу).

Белки с известной третичной структурой гемоглобин, трипсин, лизоцим, инсулин, цитохром.

Методы изучения третичной структуры рентгеноструктурный анализ, электронное микроскопирование.

Четвертичная структура белок может состоять из нескольких цепей, число и взаиморасположение в пространстве которых различно.

Олигомерные белки состоят из нескольких полипептидных цепей: гемоглобин -4, гексокиназа – 2, ГЛДГ -6, ферритин -24.

Связи, поддерживающие четвертичную структуру гидрофобные, ионные, водородные.

Белки с известной четвертичной структурой гемоглобин, ГЛДГ, миоглобин, ГК.

2.Образование и распад ацетоновых тел. Кетогенез в норме и при патологии.

Кетоновые тела образуются из ацетил-КоА, синтезируются в печени. Содержание кетоновых тел в крови здоровых людей: 0,8 – 1,2 ммоль/л.

Синтез кетоновых тел

Источники синтеза кетоновых тел жирные кислоты, кетопластичные АМК.

Избыток ацетил-КоА, высвобожденный при окислении жирных кислот и не использованный печенью, превращается в кетоновые тела, которые переносятся кровью в периферические ткани, где используются в ЦТК.

Кетоновые тела –поставщики топлива для мышц, почек, мозга. Для мозга основным энергетическим субстратом являются глюкоза и кетоновые тела.

Использование ацетоуксусной кислоты

Регуляция Инсулин активирует синтез жира, тормозит образование ОМГ, ингибирует образование ацетоновых тел,

Глюкагон активирует синтез ацетоновых тел, активирует синтез ОМГ, тормозит синтез жирных кислот за счёт блокады ацетил-КоАкарбоксилазы, усиливает β-окисление, тормозит обмен глюкозы.

Кетонемия, кетонурия наблюдаются при сахарном диабете, голодании, длительной мышечной работе,токсикозе беременных, приёме пищи, богатой жирами.

Развивается метаболический ацидоз.

В мозге новорожденных кетоновые тела потребляются в 3 раза интенсивнее, чем у взрослых.В раннем детстве они используются тканью мозга для синтеза жирных кислот при миелинизации мозга.

Склонность к кетозу повышена у детей в возрасте от 2 до 10 лет, так как снижена концентрация глюкозы и повышена концентрация НЭЖК, нарушен АМК обмен (кетогенные кислоты).

3.В эксперименте с изолированными митохондриями в качестве субстрата использовали малат. Как изменится показатель Р/О, если: а) в инкубационную смесь добавить ингибитор НАДН-дегидрогеназы? б) вместе с ингибитором добавить сукцинат?

Билет 33

А)тормозин перено е и р следовательно нарушает тканев дыхание

Б)

Билет 34.

Классификация ферментов. Общая характеристика класса гидролаз. Основные подклассы гидролаз.

В основе классификации лежит тип катализируемой реакции. Оксидоредуктазы катализируют окислительно-восстановительные реакции.

Трансферазы - реакции с переносом групп.

Гидролазы - гидролитический разрыв связи СС, СN, СS с присоединением воды по месту разрыва.

Лиазы – реакции негидролитического расщепления с бразованием двойных связей, некоторые обратные реакции синтеза.

Изомеразы – перенос групп внутри молекулы с образованием изомеров.

Лигазы катализируют соединение двух молекул, сопряжённое с разрывом пирофосфатной связи АТФ.

Гидролазы– простые белки.

Подкласс определяется типом расщепляемой связи 3.1. – сложноэфирные, 3.2. – гликозильные, 3.4. – пептидные. Подподкласс уточняет тип связи: 3.1.1. – эфиры карбоновых кислот.

В класс гидролаз входят пептидогидролазы, эстеразы, гликозидазы. Пептидогидролазы аминопептидазы, карбоксипептидазы, дипептидазы, протеиназы (пепсин, трипсин, папаин).Эстеразы расщепляют эфиры. карбоксиэстеразы (липаза), фосфоэстеразы (КФ, ЩФ), сульфоэстеразы.

Гликозидазы катализируют гидролиз гликозидов.

2.Обмен и биологическое значение фенилаланина и тирозина. Молекулярная патология обмена этих аминокислот.

Обмен фенилаланина и тирозина на 50% кетогенные, фен – незаменимая АМК, тир – условно заменимая АМК.

Блок 1. ФенилПВК: токсичен в первые 2-4 года жизни, ингибирует ПК, ГК, обмен триптофана, нарушает обмен серотонина, приводит к развитию фенилпировиноградной олигофрении.Фенилпировиноградная олигофрения встречается с частотой 1 на 20 000, для постановки диагноза необходимо провести реакцию мочи с FеClз 10% (зелёное окрашивание).

Симптомы: задержка умственного развития, меняется нейромедиаторная активность, сокращается образование нейромедиаторных производных тирозина (тирамин, катехоламины), нарушается баланс АМК, синтез белка, нейромедиаторов в нервной ткани.Скорость обмена АМК наиболее высока в нервной ткани. Наследственные аминоацидопатии – одна из основных причин слабоумия.

Нарушение обмена фенилаланина При побочном пути метаболизма фенилаланина образуются фенилэтиламин и фенилацетат. Это нейротоксины, они способны нарушать метаболизм липидов в мозге. Избыток фен и его минорные метаболиты – тератогенны. Приводят к множественным порокам у плода.

Нарушения катаболизма тирозина.

Блок 2. При дефекте йодтирозиназы развивается кретинизм. При этом аутосомно-рецессивном заболевании моно- и дийодтирозин не дейодируются, развивается нехватка тиреоидных гормонов.

Блок 3 При дефекте тирозиназы развивается альбинизм.

При первичной болезни Паркинсона заторможено образование дофамина из ДОФА в ткани мозга.

Блок 4. на уровне тирозинтрансаминазы, развивается тирозинемия II типа.

Симптомы: умственная отсталость, поражения глаз, кожи.

Блок 5. на уровне гидроксифенилПВКгидроксилазы, развивается тирозинемия новорожденных.

Блок 6. на оксидазе гомогентизиновой кислоты, развивается алкаптонурия.

Симптомы: охроноз, артриты, чёрная моча.

Лабораторная диагностика алкаптонурии: при подщелачивании мочи NаОН гомогентизиновая кислота окисляется с образованием соединения сине-фиолетового цвета. Гомогентизиновая кислота ингибирует лизингидроксилазу.

Блок 7. на фумарилацетоацетатгидролазе, развивается тирозинемия I типа.

Симптомы: в плазме повышено содержание тирозина и метионина, понос, рвота, задержка в развитии, смерть в 6-8 лет.

При отсутствии витамина С оксидазы не работают.

3)Сколько молекул глюкозы надо разрушить до лактата, чтобы получить то же количество АТФ, которое образуется при полном распаде молекулы глюкозы (до СО₂ и Н₂О). Обоснуйте ответ.

Билет 34 19 т.к 38/2

Билет 35.

1)Классификация витаминов. Авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитаминозы. Причины развития витаминной недостаточности в организме человека. Витамин В₁, признаки витаминной недостаточности. Нарушения углеводного обмена при В₁-витаминной недостаточности.

Витамины – это низкомолекулярные органические соединения, которые поступают в организм с пищей или синтезируются в относительно небольших количествах в кишечнике. Они участвуют в обменных процессах в составе коферментов. Их классифицируют по способности растворяться в воде или липидах: водорастворимые (РР, В₁, В₂, В₆, В₁₂, С) и жирорастворимые витамины (А, D, Е, К).

Причины гиповитаминозов и авитаминозов.

При отсутствии поступления витаминов в организм развиваются болезни называемые авитаминозами. При ограниченном содержании витаминов в организме развиваются гиповитаминозы, а если поступает избыточное количество витаминов с пищей – гипервитаминозы.

Причины гиповитаминозов и авитаминозов:

Эндогенные: нарушение всасывания витаминов при заболеваниях ЖКТ, дисбактериоз, эндокринные заболевания, инфекционные заболевания, искусственное вскармливание, избыточные потребности в витаминах при беременности, лактации, росте ребенка, половом созревании, физических нагрузках, а также при курении и алкоголизме.

Экзогенные: условия быта (подвальные помещения), род трудовой деятельности (горячие цеха), занятия спортом, климатическая зона проживания, технология приготовления пищи (консервирование), длительное хранение продуктов питания, социальные факторы (неблагоприятная семья, колонии, религиозные обычаи и.т.д).

Витамин В₁ – тиамин.

Тиамин в тканях подвергается фосфорилированию при участии АТФ и превращается в тиаминдифосфат (ТДФ). Это основная связанная форма тиамина которая является коферментом.

Биологическая роль: Тиамин в форме кофермента участвует в окислительном декарбоксилировании ПВК,  - кетоглутаровой кислоты; в составе транскетолаз пентозного цикла в окислении глюкозы, с амидом никотиновой кислоты в процессах превращения триптофана в витамин РР.

При дефиците В₁ развивается заболевание получившее название полиневрит или бери-бери. Специфические симптомы этого заболевания связаны с нарушением функций:

нервно-мышечной системы – постепенное снижение чувствительности, угасание периферических рефлексов, боли по ходу нервных стволов, параличи с мышечной слабостью и атрофией скелетных мышц; расстройства высшей нервной деятельности (потеря памяти, страх)

– сердечно-сосудистой системы (тахикардия, нарушения сердечного ритма,

одышка)

– пищеварительной системы – нарушение моторной и секреторной функции

желудка, кишечника (атония, диарея, снижение секреции соляной кислоты)

Суточная потребность: 2-3 мг.

Источники В₁: зародыши ячменя, дрожжи, гречневая крупа, хлеб грубого помола, мясо, желтки яиц, печень, морковь, бананы, крыжовник и т.д

При недостатке витамина В1 Нарушается пентозный цикл. Определение активности транскетолазы крови позволяет судить о степени недостаточности тиамина. При перницитозной анемии возрастает активность транскетолаз. Нарушаются процессы синтеза нуклеиновых кислот, жирных кислот.

2)Биохимия мышечной ткани. Важнейшие белки мышц. Креатин, креатинфосфат, креатинин, их синтез и биологическая роль.

мышц Белки саркоплазмы миоглобин, белки–ферменты Белки миофибрилл Сократительные белки: миозин, актин, актомиозин Регуляторные белки:тропомиозин, тропонин Белки стромы эластин, коллаген

Миоглобин Дыхательный белок мышц. Гемопротеин Содержит 153 аминокислотных остатка. Основная функция – перенос кислорода в мышцах. Состоит из 1 полипептидной цепи, уложенной в пространстве в виде глобулы. Миозин Составляет 50 – 55% от массы миофибрилл. Фибриллярный белок. Период полураспада – 20 дней. Состоит из 2 тяжелых цепей (мол. масса 200 000 Да) и 4 легких цепей (мол. масса 20 000 – 25 000 Да) . Активные центры головки миозина обладают АТФ-азной активностью:

АТФ + Н2О → → АДФ + Рн + Е

Актин Составляет 20% от массы миофибрилл. Небольшой глобулярный белок. Состоит из 1 полипептидной цепи (374 аминокислотных остатка). Молекула глобулярного актина способна к спонтанной агрегации, образуя фибриллярный актин

Тропомиозин фибриллярный белок. состоит из 2 α-спиралей. на 1 молекулу тропомиозина приходится 7 молекул актина. молекула тропомиозина закрывает активные центры связывания актина

Тропонин Глобулярный белок. В состав входят 3 субъединицы:

Тн-Т – тропомиозинсвязывающая субъединица – отвечает за связь с тропомиозином

Тн-С – кальцийсвязывающая субъединица – обладает сродством к ионам Са2+

Тн-I – ингибиторная субъединица – ингибирует АТФ-азную активность, препятствуя взаимодействию актина и миозина

Креатинкиназная реакция Преимущества:Самый быстрый способ синтеза АТФ (каждая молекула креатинфосфата образует 1 молекулу АТФ) Максимально эффективен Не требует кислорода. Включается мгновенно. Не дает побочных продуктов. Креатин мышц резервирует энергию в макроэргических связях и передает эту энергию для участия в акте мышечного сокращения

Недостаток: малый резерв субстрата (на 20 секунд работы)

Биосинтез и распад креатина Креатин и креатининфосфат – важные азотистые вещества мышцы.

Находится креатин в мышцах, ткани мозга, миокарде в свободном состоянии и в форме фосфокреатина.

При переходе от покоя к работе мышцы сначала используют АТФ, образующийся из креатинфосфата – это наиболее быстрый путь генерации АТФ.

Синтез креатина Первая стадия синтеза креатина протекает в почках под действием глицин-амидинотрансферазы.

Вторая стадия – метилирование- протекает в печени.

В мышцах имеется высокоэнергетическое вещество – креатинфосфат.

Креатинин образуется в результате неферментативного дефосфорилирования креатинфосфата.

Содержание в плазме крови В плазме крови в небольших количествах содержатся креатин и креатинин. Содержание креатинина в плазме крови - 44-100 ммоль/л у мужчин, у женщин - чуть меньше.С мочой креатин выделяется только у детей, у взрослых – креатинин.При болезнях почек с нарушением фильтрации выделение креатинина уменьшается, а его количество в крови увеличивается.В норме суточное выделение креатинина с мочой пропорционально мышечной массе.

Диагностическое значение уровень креатинина в сыворотке – чувствительный показатель состояния функции почек, снижение выделение креатинина с мочой наблюдается при гипертиреозе и прогрессирующей мышечной дистрофии в связи со снижением скорости синтеза креатина.

Повышение выделения креатина наблюдается при переохлаждении организма. заболеваниях скелетной мускулатуры (при нарушении трофики и структуры мышц), при этом креатинурия сопровождается снижением содержания креатинина в моче, что связано с нарушением механизма превращения креатина в креатинин.

3. У двух пациентов тест толерантности к глюкозе дал следующие результаты: глюкоза (ммоль/л)

натощак через 60 мин. через 120 мин.

1. 4,5 8,0 4,3

2. 6,1 14,0 10,0

Оцените состояние пациентов.

Билет 35 1) N N N

2)повыш N; повыш N; повыш N явный диабет

Билет 36.

1)Роль белков в питании человека. Биологическая ценность пищевых белков. Полноценные и неполноценные белки. Азотистый баланс. Переваривание белков в желудке. Определение кислотности желудочного сока.

В организме человека содержится около 15 кг белков. Количество свободных АМК примерно 35 г. АМК и белки содержат 95 % всего азота в организме.

Классификация аминокислот по заменимости заменимые, незаменимые (Вал, Иле, Лей, Лиз, Мет, Тре, Три, Фен) , частично заменимые (Арг, Гис), условно заменимые (Цис, Тир).

Азотистый баланс – разность между общим количеством азота, поступившим в организм человека и количеством экскретируемого азота. Азотистое равновесие наблюдается у взрослого здорового человека. При этом количество синтезируемого белка, равно количеству экскретируемого.

Положительный азотистый баланс у детей, беременных, выздоравливающих, введении анаболиков. При этом синтез белка преобладает над распадом.

Отрицательный азотистый баланс при голодании, старении, истощающих заболеваниях, раке.

Избыток и недостаток белка При недостаточном поступлении белка развивается белковая недостаточность.При белковых нагрузках вероятность возникновения дистрофических поражений почек, аллергических заболеваний, неопластических процессов повышается.Белковый оптимум для человека умственного труда при средней физической нагрузке – 100 г в сутки, при работе в жарком климате – 120 г в сутки.

Оптимальная норма белка в питании обеспечивает положительный азотистый баланс. На потребность в белке влияют климатические условия, характер трудовой деятельности, возраст, физиологическое состояние организма, стрессы, наличие заболеваний.

Белковый минимум 30-50 г в сутки такое количество белка необходимо для поддержания азотистого равновесия.

Даже при полном исключении из диеты всех белков с мочой выводится 4 г азота в сутки, то есть 25 г белка. Следовательно, при белковом голодании организм ежесуточно расходует примерно 25 г белков собственных тканей.

Биологическая ценность белков определяется сбалансированностью АМК состава, атакуемостью белков ферментами пищеварительного тракта (доступностью АМК).Ограниченная всасываемость АМК растительной пищи связана с высоким содержанием в ней волокон, наличием специфических ингибиторов пищеварительных ферментов если эти ингибиторы не инактивированы горячей обработкой пищи (соя, горох).

Идеальный белок 100% биологическая ценность, 100% усвоение в ЖКТ.К идеальным белкам можно отнести белок женского молока, белок цельного куриного яйца.Белки коровьего молока усваиваются на 90%, растительные белки – на 60%.

Ценность белка определяется его химическим составом.

Незаменимые АМК: Вал, Иле, Лей, Лиз, Мет, Тре, Три, Фен.

Незаменимые АМК для детей: Вал, Иле, Лей, Лиз, Мет, Тре, Три, Фен, Гис и Арг.

Скорость синтеза Гис и Арг недостаточна для того, чтобы обеспечить рост организма в детстве.

Исключение какой-либо АМК из пищи сопровождается развитием отрицательного азотистого баланса, истощением, остановкой в росте, нарушениями со стороны нервной системы.

При отсутствии Гис, Арг – анемия. При отсутствии Три – катаракта. При отсутствии Лиз - кариес, задержка роста. При отсутствии Мет страдает печень.Дефицит белка в пище вызывает потерю массы тела, нарушения роста, ферментную недостаточность, нарушения иммунитета.

Парентеральное белковое питание используют при ожогах, отравлениях, непроходимости пищевода, тяжёлых раковых поражениях пищевода и желудка.

Желудочный сок 95% - вода,0,5% органические вещества, 2,5 литра.

Состав желудочного сока пепсин (7 изоферментов), соляная кислота, гастрин (гормон, стимулирующий желудочную секрецию), лизоцим (вырабатывается поверхностью эпителия желудка), слизь (гликопротеины) несёт защитную функцию, внутренний фактор Кастла.

Соляная кислота создаёт рН 1,5-2 у взрослого, рН 5-6 – у новорожденных.

Роль соляной кислоты вызывает денатурацию, набухание белка, активация пепсиногена, создаёт оптимум рН для пепсина, бактерицидное действие, нужна для всасывания железа, стимулирует работу внутреннего фактора Кастла, стимулирует работу секретина.

Общая кислотность желудочного сока - совокупность всех кислотореагирующих веществ желудочного сока. Связанная соляная кислота - соляная кислота, связанная с белками и продуктами их переваривания.

Свободная соляная кислота - соляная кислота, остающаяся в избытке.

Кислотность измеряется в титрационных единицах – количество NaOH, затраченное на титрование 100 мл желудочного сока.

Общая кислотность – 40-60 ТЕ.

Связанная соляная кислота – 20-30 ТЕ.

Свободная соляная кислота - 20-40 ТЕ.

2)Аэробный (дихотомический) путь распада глюкозы. Роль пируватдегидрогеназного комплекса в процессе окислительного декарбоксилирования пирувата. Биоэнергетика процесса.

Аэробный распад глюкозы Основной путь катаболизма глюкозы. Дихотомический распад молекулы глюкозы на 2 триозы. Происходит в нервной ткани, почках, печени, сердце. Поставляет энергию в клетку. Требуется кислород.

В процессе аэробного

распада глюкозы выделяют

три этапа:

Гликолитическая фаза.

Окислительное декарбоксилирование ПВК.

Цикл трикарбоновых кислот.

I этап аэробного распада –гликолиз без последней реакции. Все реакции протекают в цитоплазме.

Кислород может присутствовать, а может и отсутствовать (анаэробная фаза).

Две реакции идут с затратой энергии (гексокиназная, фосфофруктокиназная ).

Субстратное фосфорилирование обеспечивает на одну молекулу глюкозы 4 молекулы АТФ.

2 НАДН+Н+ (на 1 молекулу глюкозы)образуются в глицеральдегидфосфатдегидрогеназной реакции, проникают в митохондрии , где дают 3*2=6 АТФ.

Большинство реакций обратимы,

три реакции необратимые (гексокиназная, фосфофруктокиназная, пируваткиназная).

Баланс: приход 6+4= 10АТФ.

расход 2АТФ. 10-2 = 8АТФ.

Первый этап гликолитической фазы

Второй этап гликолитической фазы