II этап - окислительное декарбоксилирование пвк

Пируватдегидрогеназная реакция

Реакция катализируется мультиферментным пируватдегидрогеназным комплексом, в котором участвуют 5 коферментов (ФАД, ТПФ, липоевая кислота, НАД , КоАSH) и 3 фермента.

Условия протекания реакции ПВК диффундирует в матрикс митохондрий,

реакция протекает в матриксе митохондрий, реакция необратима, требуется кислород, образуются 2 НАДН+Н, которые дают 6АТФ.

При избытке углеводов у ребёнка возникает недостаточность тиамина, в крови накапливается ПВК (продукт неполного окисления углеводов).

III этап - Цикл Кребса идёт в митохондриях, требует присутствия кислорода, из 1 молекулы ацетил-КоА – 12АТФ из 2 молекул ацетил-КоА = 2*12 АТФ=24 АТФ. При аэробном распаде глюкозы: этап – 8 АТФ, этап – 6 АТФ, этап –24 АТФ. Итого: 38 АТФ на 1 моль глюкозы.

3)В моче больного обнаружено увеличение уробилина. Чем это может быть обусловлено? Какие биохимические исследования нужно провести, чтобы уточнить причину появления билирубина в моче?

Билет 36 кровь на свободн билирубин

Билет 37.

1)Биосинтез белка. Активация аминокислот, трансляция. Ингибиторы синтеза белка. Влияние облучения на синтез белка.

Активация аминокислоты

Требуется:•аминокислота,•т-РНК,АТФ,•ионы магния,•кодазы.Трансляция – синтез белка на матрице РНК.

•ДНК –код АТГ,•и-РНК –кодон УАУ,•т –РНК –антикодон АУГ.

Этапы трансляции

•инициация,•элонгация,•терминация.

Инициация

Инициирующий кодон –АУГ.

•Рост цепей идёт с N-конца.

•Синтез начинается с N-формилметионина.

Необходимые компоненты: •рибосомы,•инициирующий кодон,•инициаторная аминоацил-тРНК,•факторы инициации (IF1, IF2, IF3),•ГТФ, •ионы магния.

•Процесс формилирования предотвращает участие аминогруппы АМК в образовании пептидной связи и обеспечивает синтез белка в направлении от аминогруппы к карбоксильной.

•IF3первым связывается с малой субъединицей рибосомы.

•IF3обеспечивает узнавание участка на м-РНК, куда присоединяется формилметионин-тРНК.

•IF1 способствует связыванию формилметионин-тРНК с малой субъединицей рибосомы и присоединению к ней м-РНК.

•IF2 способствует объединению большой и малой субчастиц.

Элонгация трансляции

Необходимо:

•т-РНК,•АМК,•ГТФ,•ионы магния,•рибосомы,•факторы элонгации,•м-РНК

•Формилметионин-тРНК поступает сначала на А-центр, а потом на Р-центр.

•Участок А получает другую АМК. Для этого необходим ГТФ.

•Рибосома делает «шаг» по м-РНК на один кодон.

•Формилметионин переходит на А-участок с Р-участка. На А-участке происходит синтез пептидной связи под влиянием пептидилтрансферазы.

•Рибосома перемещается на один кодон. Дипептид вновь переносится на Р-участок под влиянием пептидилтрансферазы.

•На А-участок поступает третья АМК.

•При перебросе в участок А дипептида образуется трипептид.

Терминация

Необходимы:

•рибосомы,

•факторы терминации (3),

•м-РНК,

•терминирующие кодоны УАГ, УАА, УГА.

От рибосомы отделяется белок, т-РНК, м-РНК.

м-РНК распадается до рибонуклеотидов.

Терминация трансляции

Синтез митохондриальных белков

•2% клеточной ДНК находится в митохондриях.

•Белки, синтезируемые в митохондриях, нерастворимы и участвуют в организации структуры митохондрий.

Влияние облучения на синтез белков

•Наиболее чувствительны ткани в состоянии митоза (костный мозг, эпителий кишечника).

•Наиболее устойчивы -клетки ЦНС.

•Если повреждаются соматические клетки, то они гибнут или укорачивается срок их жизни.

•В половых клетках изменения передаются по наследству.

При облучении активируется СРО. В итоге:

•гибель клетки,•мутации,•торможение деления.

Действие на репликацию

•мутации типа делеции,

•нарушается связь ДНК с гистоновыми и негистоновыми белками,

•хромосомные абберации,

•тормозится репарация ДНК.

Влияние облучения на транскрипцию.

•подавление активности ферментов транскрипции,

•нарушение процессинга РНК.

Влияние облучения на трансляцию.

•тормозится сборка инициаторного комплекса,

•происходит сборка белка с изменённой первичной структурой,

•появляются функционально неполноценные белки.

2)Гормоны стероидной природы: глюкокортикоиды, половые гормоны, минералокортикоиды. Химическая структура гормонов, механизм действия, влияние на обмен веществ.

Кора надпочечников – жизненно важный орган.

В коре синтезируется свыше 50 кортикостероидов,7 – 10 из них - гормоны: глюкокортикоиды, минералокортикоиды, половые гормоны.

Глюкокортикоиды кортикостерон, кортизон, гидрокортизон, 11-дезоксикортизол, 11-дегидрокортикостерон.

Глюкокортикоиды состоят из 21 углеродного атома и имеют боковую цепь у 17 атома углерода.75-80 % глюкокортикоидов связаны с транскортином.10-15 % - с альбумином.

Органы-мишени для глюкокортикоидов соединительная ткань, мышцы, жировая ткань, лимфоидная ткань, печень, почки.

Влияние глюкокортикоидов на белковый обмен Глюкокортикоиды являются катаболиками в мышечной, лимфоидной, соединительной, жировой тканях. Снижают проницаемость клеток этих тканей для аминокислот и глюкозы, способствуют гипераминоацидурии, повышают выделение общего азота с мочой. В печени глюкокортикоиды – анаболики.

Влияние глюкокортикоидов на углеводный обмен: усиливают глюконеогенез из АМК, ингибируют ГК, снижают синтез гликогена в мышцах, активируют гликогенолиз.

на жировой обмен: стимулируют липолиз, активируя липазы, повышают содержание жирных кислот в крови. Из-за того, что жирные кислоты не успевают сгорать, развивается кетонемия и стероидный диабет.

Глюкокортикоиды: влияют на терморегуляционный центр, снижают синтез АТФ и адениловых нуклеотидов, оказывают противоаллергическое действие (угнетение образования иммуноглобулинов), оказывают противовоспалительное действие: уменьшают проницаемость капилляров,

ослабляют фагоцитарную активность лимфоцитов.Применение В клинике глюкокортикоиды применяют как десенсибилизаторы, противовоспалительные, иммунодепресснты. Используют при коллагенозах, бронхиальной астме.

Минералокортикоиды дезоксикортикостерон, альдостерон:

1) Действует на канальцевый аппарат почек: снижает реабсорбцию калия (нарушение сократительной способности мышц), повышает реабсорбцию натрия и хлора из первичной мочи повышается осмотическое давление крови, лимфы, тканевой жидкости повышается обратное всасывание воды в кровь.

2) Усиливает воспаление.Катаболизм гормонов 17-кетостероиды – конечные метаболиты гормонов- выводятся с мочой. у мужчин 10-25 мг в сутки.у женщин 5-15 мг в сутки.

Выделение увеличивается при: опухоли коры надпочечников и семенников, аддисоновой болезни, микседеме.

Гиперкортицизм Возникает при: опухоли коры надпочечников, поражении гипоталамо- гипофизарной системы (избыток либерина).

Проявляется повышенной секрецией всех кортикостероидов, либо одной группы гормонов.

Болезнь Иценко - Кушинга возникает при избытке кортизола При этом заболевании: «буйволовый» тип телосложения, повреждается миокард, снижается иммунитет, стероидный диабет, гипергликемия, гипертония.

Синдром Кона возникает при избыточном выделении альдостерона При этом заболевании: задержка натрия, хлора и воды в организме. теряется калий, отёки, гипертония, слабость, повышается возбудимость миокарда.

Гиперплазия коры надпочечников Гормонально активные опухоли

коры надпочечников:кортикостерома, андростерома, кортикоэстрома, альдостерома, смешаннные опухоли.

При опухоли, продуцирующей мужские половые гормоны в моче много 17-кетостероидов, появляются усы и борода у женщин.

Гипокортицизм Бронзовая болезнь (болезнь Аддисона) Причины: аутоиммунные поражения клеток коры надпочечников, туберкулёз, сифилис.

Клинические проявления: слабость, гипотония, гипогликемия, снижение концентрации натрия и хлора, повышение концентрации калия, пигментация кожи (кортикостерон связан с МСГ), снижается сопротивляемость к стрессам, инфекциям, снижается возбудимость миокарда.

Эстрогены синтезируются в яичниках, жёлтом теле, надпочечниках, семенниках, плаценте.

Женские половые гормоны 1) Эстрогены (эстрадиол, эстрон, эстриол).2) Прогестины (прогестерон).Секреция этих гормонов носит циклический характер:В первой фазе цикла выделяются эстрогены, а во второй – прогестерон (в жёлтом теле).

Женские половые гормоны

Биологическая роль эстрогенов Обеспечение репродуктивной функции организма: стимулируют рост яйцеводов и матки, усиливают размножение клеток эндометрия, усиливают сократительную функцию матки, стимулируют разрастание желёз эндометрия, в миометрии стимулируют синтез белка, увеличивают активность ферментов, анаболики, действуют на ЦНС.

Биологическая роль прогестерона Органы - мишени прогестерона: молочные железы, матка.

Прогестерон: стимулирует процессы, обеспечивающие наступление беременности и её сохранение до родов, готовит эндометрий матки к имплантации оплодотворённой яйцеклетки, стимулирует разрастание эндометрия, усиливает деятельность маточных желёз, стимулирует развитие железистой ткани молочных желёз, расслабляет маточную мускулатуру, влияет на ЦНС.

Релаксин – гормон плаценты, яичников, эндометрия.

Стимулирует размягчение лонного сращения, открытие шейки матки.

Плацентарные гормоны Хорионический гонадотропин – гликопротеин.

Стимулирует рост, развитие и секреторную активность жёлтого тела. эстрогены, прогестерон, релаксин, окситоцин, СТГ, ТТГ, АКТГ, глюкокортикоиды

Андрогены (тестостерон, андростерон, дегидроэпиандростерон) Синтезируются в семенниках, клетках яичников, клетках Лейдига, надпочечниках.Синтез регулирует ГТГ гипофиза.

Биологическая роль тестостерона формирование половых признаков (голос, гортань, скелет, мускулатура, волосы и др.), активирует сперматогенез, стимулирует развитие добавочных половых желёз (простаты), влияет на скорость закрытия эпифизарных зон роста, анаболический эффект – усиливает синтез белка в печени, почках, мышцах, влияет на ЦНС, влияет на фиксацию кальция и фосфора в костях, активация ЦТК и окислительных процессов.

Уровень тестостерона в крови после рождения повышается, достигает максимума к 1-3 месяцу, затем до 1 года снижается, повышается в пубертатном периоде.

Тестостерон применяют при лечении рака молочных желёз.

Эстрогены – при раке простаты.

3)При добавлении АТФ к гомогенату мышечной ткани снизилась скорость гликолиза, концентрация глюкозо-6-фосфата и фруктозо-6-фосфата увеличилась, а концентрация всех других метаболитов гликолиза была при этом ниже. Укажите фермент, активность которого снижается при добавлении АТФ. Напишите реакцию, катализируемую этим ферментом.

Билет 37 ФФК

ФФК

Фруктоза-6-фосфат ---- Ф+ 1,6 ди-фт

Билет 38.

1)Виды специфичности ферментов. Основные пути активации и ингибирования ферментативной активности.

Специфичность действия ферментовЭто способность фермента взаимодействовать с одним субстратом или группой близких по химическому строению субстратов. Различают:

Абсолютная специфичность – фермент превращает только один субстрат. Например: аргиназа расщепляет аргинин на мочевину и орнитин, сахараза расщепляет сахарозу на глюкозу и фруктозу.

Относительная специфичность – действие фермента на группу субстратов, имеющих определенный тип связи. Например: протеолитические ферменты (пепсин, трипсин, химотрипсин) гидролизуют пептидную связь в различных белках, но эта связь должна быть образована определенными аминокислотами.

Групповая специфичность Фермент действует на отдельные связи определённой группы субстратов.

Пепсин расщепляет связи, образованные аминогруппой тирозина или фенилаланина.

Трипсин гидролизует пептидные связи, в образовании которых принимают участие СООН-группы лиз и арг.

Химотрипсин гидролизует пептидные связи, в образовании которых участвуют СООН-группы ароматических АМК.

Эластаза гидролизует пептидные связи, в образовании которых участвуют СООН-группы гли, ала.

Активаторы – вещества, ускоряющие ход химической реакции. Ими могут быть ионы металлов, гормоны, коферменты. Рассматривают различные виды активации ферментов: аллостерическая активация, «ограниченный протеолиз». Аллостерическая регуляция характерна только для особой группы ферментов с IV структурой, имеющих регуляторные центры для связывания аллостерических эффекторов. Механизм действия аллостерических активаторов или ингибиторов на фермент заключается в изменении конформации активного центра фермента.

«Ограниченный протеолиз» – это активация фермента путем модификации его, т.е. превращение неактивного предшественника в активную форму фермента путем разрыва пептидной связи и отщепление от профермента небольшого фрагмента. Затем следует перестройка пространственной структуры оставшейся части макромалекулы. Этот вид активации характерен для протеолитических ферментов ЖКТ, свертывающей системы крови. Например:

пепсиноген пепсин + пептид-ингибитор

^НСЕ

Ингибиторы – вещества, вызывающие частичное (обратимое) или полное (необратимое) торможение реакций, катализируемых ферментами. Ингибиторами могут быть органические (антибиотики, противоопухолевые препараты, метаболиты, гормоны) и неорганические (соли тяжелых металлов, ионы металлов) соединения. В молекуле ингибитора имеются реакционно-способные группы, которые блокируют в активном центре фермента важные для катализа функциональные группы. Рассматривают аллостерическое ингибирование, конкурентное ингибирование. Конкурентное ингибирование возникает, когда ингибитор и субстрат имея похожую химическую структуру конкурируют за активный центр фермента. Классическим примером подобного типа ингибирования является торможение сукцинатдегидрогеназы (СДГ) малоновой кислотой (малонат). СДГ катализирует окисление янтарной кислоты в фумаровую.

Если в среду добавить малонат (ингибитор), то в результате структурного сходства его с истинным субстратом-сукцинатом он будет взаимодействовать с активным центром фермента, тормозя реакцию окисления сукцината. Образовавшийся фермент-ингибиторный комплекс не распадается с образованием продуктов реакции. Метод конкурентного торможения нашел широкое применение в медицинской практике. Например, применение сульфаниламидных препаратов при лечении некоторых инфекционных заболеваний. Эти препараты имеют структурное сходство с парааминобензойной кислотой, которую бактерии используют для синтеза фолиевой кислоты, являющейся необходимой для их размножения. Торможение синтеза фолиевой кислоты препятствует развитию микроорганизмов. По такому принципу ингибирования действуют противоопухолевые препараты. (метатрексат, фтоурацил). Лечение подагры аллопуринолом основано на ингибировании ксантиноксидазы.

2)Тироксин, его синтез, влияние на обмен веществ. Гипотиреоз и гипертиреоз.

Тироксин гормон щитовидной железы, производное тирозина, йодсодержащий гормон. На долю тироксина приходится ¾ всего йода, содержащегося в крови

Этапы синтеза тироксина Окисление йода катализирует фермент – тиреопероксидаза. Щитовидная железа – единственная ткань, способная окислять йод до состояния с более высокой валентностью, что необходимо для синтеза тиреоидных гормонов. Окисленный йод внедряется в тиреоглобулин. Происходит йодирование тирозина в составе тиреоглобулина. Образуются МИТ и ДИТ.