Сахарная кривая (глюкозотолерантный тест) норма

Норма сахарной кривой такова: натощак – показатель глюкозы в плазме менее 6,1 ммоль/ л, спустя два часа после приема внутрь глюкозы уровень должен составлять менее, чем 7,8 ммоль/ л.

Расшифровка анализа

В случае, если уровень сахара составляет 7,8-11 ммоль/л, это может свидетельствовать о нарушенной толерантности к глюкозе – состоянии, которое со временем может перерасти в диабет.

Уровень глюкозы по истечении двух часов более 11 ммоль/л свидетельствует о сахарном диабете.

Витамин Д, структура, участие в обменных процессах. Активные формы витамина Д в организме. Гипер-,

гипо- и авитаминоз Д. Пищевые источники, суточная потребность.Роль витамина Д как антирахитического

фактора. Биохимическая сущность рахита.

Витамины группы D (кальциферолы) - группа химически родственных соединений,

относящихся к производным стеринов. Наиболее биологически активные витамины - D2 и D3. Витамин

D2 (эргокалферол), производное эргостерина - растительного стероида, встречающегося в некоторых

грибах, дрожжах и растительных маслах. Источники. Наибольшее количество витамина D3 содержится в

продуктах животного происхождения: сливочном масле, желтке яиц, рыбьем жире. Суточная

потребность для детей 12-25 мкг (500-1000 ME), для взрослого человека потребность значительно меньше.

Биологическая роль. В организме человека витамин D3 гидроксилируется в положениях 25 и 1 и превращается в

биологически активное соединение 1,25-дигидроксихолекальциферол. Кальцитриол выполняет гормональную

функцию, участвуя в регуляции обмена Са2+ и фосфатов, стимулируя всасывание Са2+ в кишечнике и

кальцификацию костной ткани, реабсорбцию Са2+и фосфатов в почках. Недостаточность. При недостатке

витамина D у детей развивается заболевание "рахит", характеризуемое нарушением кальцификации растущих

костей. При этом наблюдают деформацию скелета с характерными изменениями. Избыток. Поступление в

организм избыточного количества витамина D3 может вызвать гипервитаминоз D. Это состояние

характеризуется избыточным отложением солей кальция в тканях лёгких, почек, сердца, стенках сосудов, а

также остеопорозом с частыми переломами костей.

Биохимия печени. Структура и химический состав ткани печени. Регуляция углеводного и липидного

обменов. Регуляция обмена белков, аминокислот, азотистых оснований, синтеза мочевины. Участие печени в

метаболизме витаминов, водно-солевом обмене. Роль печени как депо. Экскреторная функция

обезвреживания: реакции конъюгации с таурином и глицином, глюкуроновой и серной кислотами, реакции

метилирования. Участие печени в обезвреживании экотоксинов при микросомальном окислении.

У взрослого здорового человека масса печени составляет в среднем 1,5 кг. В печени может содержаться

150–200 г гликогена. Количество железа, меди, марганца, никеля и некоторых других элементов превышает их

содержание в других органах и тканях. Основная роль печени в углеводном обмене заключается в обеспечении

постоянства концентрации глюкозы в крови. Синтез гликогена из глюкозы обеспечивает в норме временный

резерв углеводов, необходимый для поддержания концентрации глюкозы в крови в тех случаях, если ее

содержание значительно уменьшается (например, у человека это происходит при недостаточном поступлении

углеводов с пищей или в период ночного ≪голодания≫). Ферментные системы печени способны

катализировать все реакции или значительное большинство реакций метаболизма липидов. Совокупность этих

реакций лежит в основе таких процессов, как синтез высших жирных кислот, триглицеридов, фосфолипидов,

холестерина и его эфиров, а также липолиз триглицеридов, окисление жирных кислот, образование ацетоновых

(кетоновых) тел и т.д. При высоком содержании жирных кислот в плазме их поглощение печенью возрастает,

усиливается синтез триглицеридов, а также окисление жирных кислот, что может привести к повышенному

образованию кетоновых тел. Печень играет центральную роль в обмене белков. Она выполняет следующие

основные функции: синтез специфических белков плазмы; образование мочевины и мочевой кислоты; синтез

холина и креатина; трансаминирование и дезаминирование аминокислот, что весьма важно для взаимных

превращений аминокислот, а также для процесса глюконеогенеза и образования кетоновых тел. В организме

образование мочевины в основном происходит в печени.

Детоксикация различных веществ в печени. Чужеродные вещества (ксенобиотики) в печени нередко

превращаютсяв менее токсичные и даже индифферентные вещества. Происходит это путем окисления,

восстановления, метилирования, ацетилирования и конъюгации с теми или иными веществами. Необходимо

отметить, что в печени окисление, восстановление и гидролиз чужеродных соединений осуществляют в

основном микросомальные ферменты. Наряду с микросомальным в печени существует также пероксисомальное

окисление. Пероксисомы – микротельца, обнаруженные в гепатоцитах; их можно рассматривать как

специализированные окислительные органеллы. Эти микротельца содержат оксидазу мочевой кислоты,

лактатоксидазу, оксидазу D-аминокислот, а также каталазу. Последняя катализирует расщепление перекиси

водорода, которая образуется при действии указанных оксидаз; отсюда и название этих микротелец –

пероксисомы.

Количеств-енное определение триацил-глицеридов (ТАГ) крови

ТАГ гидролизуются липопротеидлипазой до глицерина и жир-ных кислот. Глицерин при участии глицерол-киназы превращается в 3-фосфоглицерин. Под действием гли-церол-3-фосфатокси-дазы 3-фосфоглице-рин окисляется кисло-родом воздуха до фосфодиоксиацетона. Образовавшаяся при этом перекись водо-рода, взаимодействует с 4-аминоантипири-ном при участии пер-оксидазы в присут-ствии 4-хлорфенола. По интенсивности окраски образующе-гося хинонимина су-дят о количестве ТАГ в исследуемом образ-це. Расчет ведут по формуле: ТАГ(ммоль/л)=[(Асыв)/ (Аст)]2,28 Аст= 0,2; величина представляет оптиче-скую плотность стан-дартного раствора с конц. ТАГ, равной 2,28 ммоль/л

2,82-5,65 ммоль/л

Увеличение концентрации (ТАГ) наблюдается при врожденной (наследственной) гиперлипопро-теидемии, при ожирении, вирус-ном гепатите, алкоголизме, алко-гольном циррозе, остром и хрони-ческом панкреатите, хронической ишемической болезни сердца (ИБС), гипотиреозе, сахарном диабете. Снижение содержания ТАГ в крови наблюдается при хрониче-ских обструктивных заболеваниях легких, гипертиреозе, гиперпара-тиреозе, недостаточности питания

Хромопротеины, их классификация. Флавопротеины, их структура и функции. Гемопротеины, структура,

представители: гемоглобин, миоглобин, каталаза, пероксидаза, цитохромы. Функции гемопротеинов.

Фосфопротеины в качестве простетической группы содержат остаток фосфорной кислоты. Примеры:

казеин и казеиноген молока, творога, молочных продуктов, вителлин яичного желтка, овальбумин яичного

белка, ихтуллин икры рыб. Фосфопротеинами богаты клетки ЦНС. Фосфопротеины обладают многообразными

функциями: 1. Питательная функция. Фосфопротеины молочных продуктов легко перевариваются,

усваиваются и являются источником незаменимых аминокислот и фосфора для синтеза белков тканей ребенка.

2. Фосфорная кислота необходима для полноценного формирования нервной и костной тканей ребенка. 3.

Фосфорная кислота участвует в синтезе фосфолипидов, фосфопротеинов, нуклеотидов, нуклеиновых

кислот. 4. Фосфорная кислота осуществляет регуляцию активности ферментов путем фосфорилирования

при участии ферментов протеинкиназ. Фосфат присоединяется к –ОН группе серина или треонина

сложноэфирными связями:Хромопротеины - сложные белки с окрашенной небелковой частью. К ним

относятся флавопротеины (желтые) и гемопротеины (красные). Флавопротеины в качестве простетической

группы содержат производные витамина В2 – флавины: флавинадениндинуклеотид (ФАД) или

флавинмононуклеотид (ФМН). Они являются небелковой частью ферментов дегидрогеназ, катализирующих

окислительно-восстановительные реакции. Гемопротеины в качестве небелковой группы содержат гем –

железопорфириновый комплекс. Гемопротеины подразделяют на два класса: 1. ферменты: каталаза,

пероксидаза, цитохромы; 2. неферменты: гемоглобин и миоглобин. Ферменты каталаза и пероксидаза

разрушают перекись водорода, цитохромы являются переносчиками электронов в цепи переноса электронов.

Неферменты. Гемоглобин транспортирует кислород (от легким к тканям) и углекислый газ (от тканей к легким);

миоглобин – депо кислорода в работающей мышце. Гемоглобин – тетрамер, т.к. состоит из 4-х субъединиц:

глобин в этом тетрамере представлен 4-мя полипептидными цепями 2-х разновидностей: 2 α и 2 β цепи. Каждая

субъединица связана с гемом. Физиологические типы гемоглобина: 1. HbP – примитивный гемоглобин

формируется у зародыша. 2. HbF – фетальный гемоглобин – гемоглобин плода. Замена HbP на HbF происходит

к 3-х месячному возрасту человека.

Биохимия мышц. Состав мышечной ткани. Экстративные (миофибриллярные белки). Важнейшие

экстративные вещества мышц: креатин и креатинфосфат. Значение миоглобина, регуляторные белки.

Биохимические показатели при поражении мышечной системы. Креатинурия.

Мышечный аппарат человека и животных характеризуется полифункциональностью. Однако основной

функцией мышц является осуществление двигательного акта, т.е. сокращение и расслабление. При сокращении

мышц осуществляется работа, связанная с превращением химической энергии в механическую. В данном

разделе в основном рассматривается структурная основа процесса сокращения поперечно-полосатых мышц

позвоночных, поскольку этот процесс изучен наиболее полно. Как отмечалось, сократительная система

поперечно-полосатой мышцы состоит из перекрывающихся белковых нитей, которые скользят относительно

друг друга. Сокращение происходит за счет энергии, освобождающейся пргидролизе АТФ. В поперечно-

полосатой мышце сокращение зависит от концентрации ионов Са2+, которая в свою очередь регулируется

саркоплазматическим ретикулумом – специализированной системой мембран, накапливающей Са2+ в состоянии

покоя и высвобожающей его при воз- действии на мышечное волокно нервного импульса. Источники энергии

мышечной деятельности. Прежде всего ресинтез АТФ обеспечивается трансфосфорилированием АДФ с

креатинфосфатом. Данная реакция катализируется ферментом креатинкиназой. Креатинкиназный путь ресинтеза

АТФ является чрезвычайно быстрым и максимально эффективным (за счет каждой молекулы креатинфосфата

образуется молекула АТФ). Именно поэтому долгое время не удавалось установить уменьшение концентрации

АТФ и соответственно повышение концентрации АДФ даже при достаточно продолжительном тетанусе.

Применив специфический ингибитор креатинкиназы (1-фтор-2,4-динитрофенол), а также с помощью агентов,

препятствующих окислительному фосфорилированию АДФ в АТФ, Т. При работе умеренной интенсивности

мышца может покрывать свои энергетические затраты за счет аэробного метаболизма. Однако при больших

нагрузках, когда возможность снабжения кислородом отстает от потребности в нем, мышца вынуждена

использовать гликолитический путь снабжения энергией. При интенсивной мышечной работе скорость

расщепления гликогена или глюкозы с образованием молочной кислоты увеличивается в сотни раз.

Соответственно содержание молочной кислоты в мышечной ткани может повышаться до 1,0–1,2 г/кг и более. С

током крови значительное количество молочной кислоты поступает в печень, где ресинтезируется в глюкозу и

гликоген (глюконеогенез) за счет энергии окислительных процессов. Перечисленные механизмы ресинтеза АТФ

при мышечной деятельности включаются в строго определенной последовательности. Наиболее экстренным

является креатинкиназный механизм, и лишь примерно через 20 с максимально интенсивной работы начинается

усиление гликолиза, интенсивность которого достигает максимума через 40–80 с. При более длительной, а

следовательно, и менее интенсивной работе все большее значение приобретает аэробный путь ресинтеза АТФ.

Содержание АТФ и креатинфосфата в сердечной мышце ниже, чем в скелетной мускулатуре, а расход АТФ

велик. В связи с этим ресинтез АТФ в миокарде должен происходить намного интенсивнее, чем в скелетной

мускулатуре. Для сердечной мышцы теплокровных животных и человека основным путем образования богатых

энергией фосфорных соединений является путь окислительного фосфорилирования, связанный с поглощением

кислорода. Регенерация АТФ в процессе анаэробного расщепления углеводов (гликолиз) в сердце человека

практического значения не имеет. Именно поэтому сердечная мышца очень чувствительна к недостатку

кислорода. Характерной особенностью обмена веществ в сердечной мышце по сравнению со скелетной является

также то, что аэробное окисление веществ неуглеводной природы при работе сердечной мышцы имеет большее

значение, чем при сокращении скелетной мышцы. Только 30–35% кислорода, поглощаемого сердцем в норме,

расходуется на окисление углеводов и продуктов их превращения. Главным субстратом дыхания в сердечной

мышце являются жирные кислоты. Окисление неуглеводных веществ обеспечивает около 65–70% потребности

миокарда в энергии. Из свободных жирных кислот всердечной мышце особенно легко подвергается окислению

олеиновая кислота.

Количественное определение общих липидов в сыворотке крови.

Общие липиды крови – это ТАГ, жирные кислоты, ФЛ, холестерин, находящиеся в различных фракциях липопротеинов крови. После гидролиза серной кислотой с фосфованилиновым реактивом появляется красное окрашивание, интенсивность которого пропорциональна содержанию липидов и измеряется на ФЭКе.

4 – 8 г/л

При патологии чаще наблюдается увеличение содержания общих липидов за счет той или иной фракции (гиперлипемия). Концентрация общих липидов крови увеличивается при ожирении, атеросклерозе, ИБС, при сахарном диабете, циррозе печени, липоидном циррозе, пенкреатите.

ПЕРВЫЙ ВОПРОС ИСКАТЬ В ИНТЕРНЕТЕ

Водно-солевой обмен. Взаимосвязь воды и солей. Значение воды. Распределение ее в организме.

Потребность в воде и ее выведение. Физико-химические процессы регуляции транспорта жидкости в условиях

целостного организма. Минеральные соли (катионы и анионы) и осмотическое давление. Значение отдельных

катионов и анионов. Буферные системы. Местные, обменные факторы регуляции водно-солевого обмена.

Альдостерон и вазопрессин, механизм их действия. Роль почек в этом процессе. Нарушение обмена солей

(гипер- и гипокалиемия) и воды (отеки, гипер- и гипогидратация).

Водно-солевой обмен — совокупность процессов поступления воды и солей (электролитов) в

организм, распределения их во внутренней среде и выведения. Системы регуляции водно-солевого обмена

обеспечивают постоянство суммарной концентрации растворенных частиц, ионного состава и кислотно-

щелочного равновесия, а также объема и качественного состава жидкостей организма. Организм человека

состоит в среднем на 65% из воды (от 60 до 70% от веса тела), которая находится в трех жидкостных фазах —

внутриклеточной, внеклеточной и трансцеллюлярной. Наибольшее количество воды (40—45%) находится

внутри клеток. Внеклеточная жидкость включает (в процентах от веса тела) плазму крови (5%), межклеточную

жидкость (16%) и лимфу (2%). Трансцеллюлярная жидкость (1 — 3%) изолирована от сосудов слоем эпителия

и по своему составу близка к внеклеточной. Это — спинномозговая и внутриглазная жидкости, а также

жидкости брюшной полости, плевры, перикарда, суставных сумок и желудочно-кишечного тракта. Водный и

электролитный балансы у человека рассчитываются по суточному потреблению и выделению воды и

электролитов из организма. Вода поступает в организм в виде питья — примерно 1,2 л и с пищей — примерно

1 л. Около 0,3 л воды образуется в процессе обмена веществ (из 100 г жиров, 100 г углеводов и 100 г белков

образуется 107, 55 и 41 мл воды соответственно). Суточная потребность взрослого человека в электролитах

составляет примерно: натрий — 215, калий — 75, кальций — 60, магний — 35, хлор — 215, фосфат — 105 мг-

экв (миллиграмм-эквивалент) в день. Эти вещества всасываются в желудочно-кишечном тракте и поступают в

кровь. Временно они могут депонироваться в печени. Избыток воды и электролитов выводится почками,

легкими, кишечником и кожей. В среднем за сутки выделение воды с мочой составляет 1,0— 1,4 л, с калом —

0,2 л, кожей и с потом — 0,5 л, легкими — 0,4 л. Вода, поступившая в организм, распределяется между

различными жидкостными фазами в зависимости от концентрации в них осмотически активных веществ.

Направление движения воды зависит от осмотического градиента и определяется состоянием

цитоплазматической мембраны. На распределение воды между клеткой и межклеточной жидкостью оказывает

влияние не общее осмотическое давление внеклеточной жидкости, а ее эффективное осмотическое давление,

которое определяется концентрацией в жидкости веществ, плохо проходящих через клеточную мембрану.

Осмотическое давление крови поддерживается на постоянном уровне — 7,6 атмосфер. Поскольку

осмотическое давление определяется концентрацией осмотически активных веществ (осмолярная

концентрация), которую измеряют криометрическим методом, то осмолярную концентрацию выражают в

мосм/л или Δ °; для сыворотки крови человека это около 300 мосм/л (или 0,553°). Осмолярная концентрация

межклеточной, внутриклеточной и трансцеллюлярной жидкостей обычно такая же, как и плазмы крови;

выделения ряда желез (например, пот, слюна) гипотоничны. Моча млекопитающих и птиц, секрет солевых

желез птиц и рептилий гипертоничны относительно плазмы крови. У человека и животных одной из

важнейших констант является рН крови, поддерживаемый на уровне около 7,36. В крови имеется ряд

буферных систем — бикарбонатная, фосфатная, белки плазмы, а также гемоглобин, — поддерживающих рН

крови на постоянном уровне. Но в основном рН плазмы крови зависит от парциального давления углекислого

газа и концентрации НСО–

3. Отдельные органы и ткани животных и человека существенно различаются по

содержанию воды и электролитов. Важнейшее значение для деятельности клеток всех органов и систем имеет

поддержание ионной асимметрии между внутриклеточной и внеклеточной жидкостью. В крови и других

внеклеточных жидкостях высока концентрация ионов натрия, хлора, бикарбоната; в клетках главными

электролитами являются калий, магний, органические фосфаты. Различия электролитного состава плазмы

крови и межклеточной жидкости обусловлены низкой проницаемостью для белков капиллярной стенки. В

соответствии с правилом Доннана внутри сосуда, где находится белок, концентрация катионов выше, чем в

межклеточной жидкости, где относительно выше концентрация анионов, способных к диффузии. Для ионов

натрия и калия фактор Доннана составляет 0,95, для одновалентных анионов 1,05.

В основу метода положена кольцевая проба Геллера, заключающаяся в том, что на границе азотной кислоты и мочи при наличии белка происходит его коагуляция и появляется белое кольцо.

Если при наслаивании мочи на азотную кислоту на границе двух жидкостей образуется тонкое белое кольцо между 2-й и 3-й минутами, то в исследуемой моче содержится  0,033%o белка.

 Реактивы: - концентрированная азотная кислота,

 Ход исследования: В пробирку наливают 1 - 3 мл азотной кислоты и осторожно по стенке наслаивают такое же количество мочи. Замечают время после наслаивания. Если кольцо на границе жидкостей (рассматривать его следует на черном фоне) образуется сразу или раньше 2-х минут после наслаивания, мочу необходимо развести водой. После чего производят повторное определение белка в разведенной моче. Разведение производят до тех пор,пока белое кольцо при наслаивании на азотную кислоту разведенной мочи не появится между 2-й и 3-й минутами. Количество белка вычисляют путем умножения 0,033%o на степень разведения.

Мембраны, их значение для клеток и клеточных включений. Липидный бислой как основа плазматических и

других клеточных мембран. Однотипичность их строения. Гликолипиды и белки мембран. Физико-химические

свойства мембраны. Липидный и фосфолипидный спектр мембраны. ПОЛ – важный физиологический процесс.

Изменения ПОЛ при патологии, пути защиты мембраны от ПОЛ.

Клеточная мембрана отделяет

содержимое любой клетки от внешней

среды, обеспечивая её целостность;

регулируют обмен между клеткой и

средой; внутриклеточные мембраны

разделяют клетку на

специализированные

замкнутые отсеки — компартменты или

органеллы, в которых поддерживаются

определённые условия среды.

Биологические мембраны

представляют собой "ансамбли" липидных и белковых молекул, удерживаемых вместе с помощью

нековалентных взаимодействий. Основу мембраны составляет двойной липидный слой, в формировании

которого участвуют фосфолипиды и гликолипиды. Липидный бислой образован двумя рядами липидов,

гидрофобные радикалы которых спрятаны внутрь, а гидрофильные группы обращены наружу и контактируют с

водной средой. Белковые молекулы как бы "растворены" в липидном бислое.Фосфолипиды. Все фосфолипиды

можно разделить на 2 группы - глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды. Глицерофосфолипиды относят к

производным фосфатидной кислоты. Наиболее распространённые глицерофосфолипиды мембран -

фосфатидилхолины и фосфатидилэтаноламины. В мембранах эукариотических клеток обнаружено огромное

количество разных фосфолипидов, причём они распределены неравномерно по разным клеточным

мембранам. Эта неравномерность относится к распределению как полярных "головок", так и ацильных остатков.

Гликолипиды. В гликолипидах гидрофобная часть представлена церамидом. Гидрофильная группа - углеводный

остаток, присоединённый гликозидной связью к гидроксильной группе у первого углеродного атома церамида.

В зависимости от длины и строения углеводной части различают цереброзиды, содержащие моно- или

олигосахаридный остаток, и ганглиозиды, к ОН-группе которых присоединён сложный, разветвлённый

олигосахарид, содержащий N-ацетилнейраминовую кислоту (NANA).Специфические свойства биологических

мембран. Благодаря указанным особенностям биологические мембраны имеют присущие им характерные

черты. Они образуют протяженные бислойные структуры малой толщины (6–10 нм), объединяющие белковые и

липидные компоненты с различными свойствами. Целостная структура мембраны создается за счет

гидрофобных и электростатических взаимодействий, а не за счет ковалентных связей между составляющими ее

молекулами белков и липидов. Гидрофобный липидный бислой представляет естественную преграду для

проникновения полярных молекул. Мембраны асимметричны по своему исходному строению, что обеспечивает

градиент кривизны и спонтанное образование замкнутых структур. Мембранный бислой обладает относительно

малой микровязкостью. Другими словами, мембраны рыхло упакованы, что позволяет отдельным компонентам

проявлять высокую подвижность в латеральном направлении. Наружные мембраны клеток отличаются от

внутренних по липидному составу (последние почти не содержат стеринов, имеют соотношение ФХ/ФЭ > 1) и

обладают специфическим набором ферментов и рецепторов.

Как правило, белки плазматических мембран со стороны внеклеточной среды обильно гликозилированы.

Внутриклеточные мембраны содержат мало гликопротеинов и гликолипидов и характеризуются меньшей

микро- вязкостью. Благодаря этому они могут образовывать органеллы малого размера. Мембранные белки

выполняют различные специфические функции: рецепторные, транспортные, ферментативные,

энергопреобразующие и т.д.

Обмен кальция и фосфора. Биологическая роль кальция и фосфора. Соотношение кальция и фосфора в

норме. Роль кальцитонина и паратгормона в регуляции обмена кальция и неорганического фосфора. Значение

витамина Д и активных его форм в поддержании постоянной концентрации кальция и фосфора.

Взаимодействие их с паратгормонами. Патологии кальциево-фосфорного обмена (рахит, остеопороз), их

биологическое различие.

К функциям кальция в организме относятся:

структурная (кости, зубы);

сигнальная (внутриклеточный вторичный мессенджер-посредник);

ферментативная (кофермент факторов свертывания крови);

нейромышечная (контроль возбудимости, выделение нейротрансмиттеров, инициация мышечного

сокращения).

Главная роль в метаболизме кальция в организме человека принадлежит костной ткани. В костях кальций

представлен фосфатами — Са3(РО4)2 (85%), карбонатами — СаСО3 (10%), солями органических кислот —

лимонной и молочной (около 5%). Вне скелета кальций содержится во внеклеточной жидкости и практически

отсутствует в клетках. В состав плотного матрикса кости, наряду с коллагеном, входит фосфат кальция —

кристаллическое минеральное соединение, близкое к гидроксилапатиту Са10(РО4)6(ОН)2. Часть ионов

Са2+ замещена ионами Mg2+, незначительная часть ионов ОН– — ионами фтора, которые повышают прочность

кости. Минеральные компоненты костной ткани находятся в состоянии химического равновесия с ионами

кальция и фосфата сыворотки крови. Клетки костной ткани могут ускорять отложение или, наоборот,

растворение минеральных компонентов при локальных изменениях рН, концентрации ионов Са2+, НРО4

2-,

хелатообразующих соединений (Д. Мецлер, 1980). В организме взрослого человека содержится 1-2 кг кальция,

98% которого находится в составе скелета (А. Уайт и соавт., 1981). Он составляет около 2% массы тела

(примерно 30 моль). В крови уровень кальция — 9-11 мг/100 мл (2,2-2,8 ммоль/л), во внеклеточной жидкости —

около 20 мг/100 мл. Регуляция обмена кальция между вне- и внутриклеточной жидкостью осуществляется

паратгормоном, кальцитонином, 1,25-диоксихолекальциферолом. При уменьшении концентрации ионов кальция

возрастает секреция паратиреотропного гормона (ПТГ), и остеокласты увеличивают растворение содержащихся

в костях минеральных соединений. ПТГ увеличивает одновременно реабсорбцию ионов Са2+ в почечных

канальцах. В итоге повышается уровень кальция в сыворотке крови. При увеличении содержания ионов кальция

секретируется кальцитонин, который снижает концентрацию ионов Са2+ за счет отложения кальция в результате

деятельности остеобластов. В процессе регуляции участвует витамин D, он требуется для синтеза

кальцийсвязывающих белков, необходимых для всасывания ионов Са2+ в кишечнике, реабсорбции его в почках.

Постоянное поступление витамина D необходимо для нормального течения процессов кальцификации.

Изменение уровня кальция в крови могут вызывать тироксин, андрогены, которые повышают содержание ионов

Са2+, и глюкокортикоиды, снижающие его. Ионы Са2+ связывают многие белки, в том числе некоторые белки

системы свертывания крови. В белках системы свертывания содержатся кальций-связывающие участки,

образование которых зависит от витамина К. Нарушения обмена кальция сопровождаются нарушениями обмена

фосфатов и клинически проявляются в изменениях костного скелета и нервно-мышечной возбудимости.

Наблюдается обратная зависимость между содержанием кальция и фосфора в сыворотке крови (одновременное

повышение наблюдается при гиперпаратиреоидизме, снижение — при рахите у детей). При повышенном

содержании фосфора в пище в желудочно-кишечном тракте образуется невсасывающийся трехосновной

фосфорнокислый кальций. Суточная потребность в кальции взрослого человека составляет 20-37,5 ммоль (0,8-

1,5 г), у беременных и кормящих в два раза выше (М. А. Базарнова и соавт., 1986). В пищевой канал ежедневно

поступает 35 ммоль кальция, но всасывается только половина, в 50 раз медленнее, чем натрий, но интенсивнее,

чем железо, цинк, марганец. Всасывание происходит в тонком кишечнике (максимально в 12-перстной кишке).

Лучше всего всасывается глюконат и лактат кальция. Оптимум всасывания наблюдается при рН=3,0. Кальций

соединяется с жирными и желчными кислотами и через воротную вену поступает в печень. Транспорту через

мембрану энтероцита в кровь способствует витамин D. Всасывание снижается при недостатке фосфатов (важное

значение имеет соотношение кальций/фосфор). На всасывание влияет концентрация Nа+, активность щелочной

фосфатазы, Mg2+-, Са2+-АТФ-азы, содержание кальций-связывающего белка. Из организма в норме кальций

выводится через кишечник. Ежедневно в пищевой канал секретируется слюнными, желудочными и

поджелудочными железами и выводится около 25 ммоль Са2+(М. А. Базарнова и соавт., 1986). Выведение

кальция с калом сохраняется даже при бескальциевой диете (в составе желчи). В почках за сутки фильтруется

около 270 ммоль Са2+. 90% кальция, фильтруемого в почках, реабсорбируется, поэтому в целом с мочой его

выделяется мало (выделение возрастает при увеличении концентрации кальция в крови и ведет к образованию

камней в почках). Суточная экскреция колеблется от 1,5 до 15 ммоль и зависит от суточного ритма (максимум в

утренние часы), уровня гормонов, кислотно-основного состояния, характера пищи (углеводы усиливают

выведение кальция). При рассасывании минерального остова костей, реабсорбция кальция снижается. Кости

являются резервуаром кальция: при гипокальциемии кальций поступает из костей и, наоборот, при

гиперкальциемии он откладывается в скелете. Ионы кальция важны для течения многих процессов:

нервно-мышечного возбуждения;

мышечного сокращения;

свертывания крови;

проницаемости клеточных мембран;

активности многих ферментов и перекисного окисления липидов.

Основные источники кальция — молоко, молочные продукты (творог, твердые сыры), рыба, яйца. Он

содержится также в зеленых овощах, орехах. Одним из источников кальция является питьевая вода (в 1 литре до

350-500 мг). С питьевой водой поступает 10-30% кальция (В. И. Смоляр, 1991). Биодоступность кальция

улучшают кисломолочные продукты, животные белки, снижают ее — пищевые волокна, алкоголь, кофеин,

избыток жиров (образуются нерастворимые соединения), фосфаты, оксалаты. Повышенное содержание в пище

магния и калия тормозит всасывание кальция: они конкурируют с кальцием за желчные кислоты. Препараты

витамина D способствуют всасыванию кальция. При лечении остеопороза одновременно с назначением

препаратов кальция необходимо восполнение дефицита белков, кальциферола, витаминов.

Гиперкальциемия — результат повышенного поступления кальция во внеклеточную жидкость из резорбируемой

костной ткани или из пищи в условиях снижения почечной реабсорбции. Наиболее частой причиной

гиперкальциемии (90% случаев) являются первичный гиперпаратиреоз, злокачественные новообразования.

Часто гиперкальциемия клинически не проявляется. К редким причинам гиперкальциемии относят (У. Клаттер,

1995) гранулематозные заболевания (в том числе саркоидоз), гипервитаминоз D, тиреотоксикоз, применение

тиазидных диуретиков, препаратов лития, молочно-щелочной синдром, длительную обездвиженность,

наследственную гипокальциурическую гиперкальциемию, почечную недостаточность. К клиническим

симптомам гиперкальциемии относятся:

отсутствие аппетита, тошнота, рвота, боли в животе (развивается язва желудка и 12-перстной кишки,

панкреатит), запоры;

слабость, утомляемость, снижение массы тела, мышечная слабость;

изменения личности, ухудшение концентрации внимания, сонливость, кома;

аритмии, укорочение интервала Q-T на ЭКГ;

нефрокальциноз, почечные конкременты, кальциноз сосудов, роговицы;

полиурия, дегидратация, почечная недостаточность.

Роль фосфора в организме человека. В организме взрослого человека содержится около 670 г фосфора (1%

массы тела), который необходим для образования костей и клеточного энергетического обмена. 90% фосфора,

подобно кальцию, находится в скелете — костях и зубах (М.А. Базарнова и соавт., 1986). Вместе с кальцием они

составляют основу твердого вещества кости. В костях фосфор представлен трудно растворимым фосфатом

кальция (2/3) и растворимыми соединениями (1/3). Большая часть остального количества фосфора находится

внутри клеток, 1% — во внеклеточной жидкости. Поэтому уровень фосфора в сыворотке крови не позволяет

судить об общем его содержания в организме. Фосфаты являются структурными элементами костной ткани,

участвуют в переносе энергии в виде макроэргических связей (АТФ, АДФ, креатинфосфат, гуанинфосфат и

других). Фосфор и сера — два элемента в организме человека, которые входят в состав различных

макроэргических соединений. С участием фосфорной кислоты осуществляется гликолиз, гликогенез, обмен

жиров. Фосфор входит в структуру ДНК, РНК, обеспечивающих синтез белка. Он участвует в окислительном

фосфорилировании, в результате которого образуется АТФ, фосфорилировании некоторых витаминов (тиамина,

пиридоксина и других). Фосфор важен также для функционирования мышечной ткани (скелетной мускулатуры

и сердечной мышцы). При нарушении обмена фосфора обнаруживаются повышение и снижение его в крови.

Гиперфосфатемия часто наблюдается при почечной недостаточности, встречается при гипопаратиреозе,

псевдогипопаратиреозе, рабдомиолизе, распаде опухолей, метаболическом и респираторном ацидозе.

Гиперфосфатемия подавляет гидроксилирование 25-гидроксикальциферола в почках. Умеренная

гипофосфатемия не сопровождается существенными последствиями. Тяжелая гипофосфатемия (менее

0,3 ммоль/л (1 мг%) сопровождается нарушением функции эритроцитов, лейкоцитов, мышечной слабостью

(нарушается образование АТФ, 2,3-дифосфоглицерата). Она наблюдается при злоупотреблении алкоголем и

абстиненции, респираторном алкалозе, нарушении всасывания в кишечнике, приеме средств, связывающих

фосфат, возобновлении приема пищи после голодания, при переедании, тяжелых ожогах, лечении

диабетического кетоацидоза (У. Клаттер, 1995). При диабетическом кетоацидозе гипофосфатемия не является

признаком истощения запасов фосфата. Умеренная гипофосфатемия (1,0-2,5 мг%) может наблюдаться при

инфузии глюкозы, дефиците витамина D в пище или снижении его всасывания в кишечнике, при

гиперпаратиреозе, остром тубулярном некрозе, после пересадки почек, при наследственной гипофосфатемии,

синдроме Фанкони, паранеопластической остеомаляции, увеличении объема внеклеточной жидкости.

Респираторный алкалоз может вызвать гипофосфатемию, стимулируя активность фосфофруктокиназы и

образование фосфорилированных промежуточных продуктов гликолиза. Хроническая гипофосфатемия

приводит к рахиту и остеомаляции.

Гомеостаз кальция и фосфата. Гипокальциемия стимулирует секрецию паратиреоидного гормона и тем самым

увеличивает продукцию кальцитриола. В результате увеличивается мобилизация кальция и фосфатов из костей,

их поступление из кишечника. Избыток фосфатов экскретируется с мочой (ПТГ оказывает фосфатурическое

действие), а реабсорбция кальция в почечных канальцах возрастает, и концентрация его в крови нормализуется.

Гипофосфатемия сопровождается усилением секреции только кальцитриола. Увеличение под действием

кальцитриола его концентрации в плазме приводит к снижению секреции паратиреоидного гормона.

Гипофосфатемия приводит к стимуляции абсорбции фосфата и кальция в кишечнике. Избыток кальция

выводится с мочой, так как кальцитриол усиливает реабсорбцию кальция в незначительной мере (по сравнению

с ПТГ). В результате описанных процессов нормальная концентрация фосфата в плазме крови восстанавливается

независимо от концентрации кальция.

Мочевая кислота

Метод Мюллера-Зейферта основан на способности мочевой кислоты взаимодействовать с фосфорно-вольфрамовым реактивом с образованием соединения, окрашенного в синий цвет. Интенсивность окрашивания пропорциональна количеству мочевой кислоты. По показаниям ФЭКа и по формуле рассчитывают содержание мочевой кислоты: Сст - Еоп Мг% = Ест , где Сст = 2 мг% Ест = 0,06

2-6 мг% 0,12-0,36 ммоль/л

Гиперурикемия является основным симптомом подагры, а также наблюдается при синдроме Леша-Нихана – врожденном дефиците фермента гуанингипоксантинфосфорибозилтрансферазы. Подъем мочевой кислоты может быть следствием усиленного распада тканевых нуклеотидов (патологическое изменение крови, миелоз). Это явление носит название «вторичной» подагры. Некоторое нарастание мочевой кислоты наблюдается при диете, богатой пуринами. Снижение мочевой кислоты наблюдается при акромегалии, болезни Коновалова-Вильсона, ксантинурии.

Функции мембраны: барьерная, защитная, регуляторная, энергетическая. Транспортная функция мембраны.

Виды транспорта: пассивный, активный, цитоз. Ферментный спектр мембраны: транспортные АТФ-азы,

механизм их действия. Повреждение мембраны – неизбежный этап любой клеточной патологии. Атеросклероз

барьерная — обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с

окружающей средой. Например, мембрана пероксисом защищает цитоплазму от опасных для

клетки пероксидов. Избирательная проницаемость означает, что проницаемость мембраны для

различных атомов или молекул зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств.

Избирательная проницаемость обеспечивает отделение клетки и клеточных компартментов от

окружающей среды и снабжение их необходимыми веществами.

матричная — обеспечивает определенное взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их

оптимальное взаимодействие.

механическая — обеспечивает автономность клетки, ее внутриклеточных структур, также соединение с

другими клетками (в тканях). Большую роль в обеспечение механической функции имеют клеточные

стенки, а у животных — межклеточное вещество.

энергетическая — при фотосинтезе в хлоропластах и клеточном дыхании в митохондриях в их

мембранах действуют системы переноса энергии, в которых также участвуют белки;

рецепторная — некоторые белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами.

ферментативная — мембранные белки нередко являются ферментами.

Транспортная функцияявляется одной из важных функций клеточных мембран. Мембрана создает

существенные ограничения для проникновения различных веществ, однако она не является полностью

непроницаемой: небольшие нейтральные молекулы могут проникать через бислой в области структурных

дефектов. Этот процесс осуществляется по градиенту концентрации переносимого вещества - из области, где его

содержание высоко, в область с более низким содержанием. Такой процесс называется простой диффузией, он

осуществляется неизбирательно и с низкой скоростью. При облегченной диффузиивещества также переносятся

в направлении их концентрационного градиента, но с использованием специальных структур - переносчиков или

каналов, увеличивающих скорость и специфичность переноса. Известны высокоспецифические транслоказы-

белковые молекулы, переносящие адениловые нуклеотиды через внутреннюю мембрану митохондрий:

Nа+/Са2+-обменник - белок, входящий в состав плазматических мембран многих клеток; низкомолекулярный

пептид бактериального происхождения валиномицин - специфический переносчик для ионов К+. Активный

транспортвеществ осуществляется такими же механизмами, но протекает против концентрационного градиента

и для своего осуществления должен быть сопряжен с энергодающим процессом. Основным источником энергии

для активно- го транспорта является АТФ. Поэтому, как правило, эти системы представляют собой АТФазы.

Примером систем активного транспорта ионов является Na+/K+- АТФаза плазматических мембран животных

клеток, которая ≪выкачивает≫ из клетки ионы натрия в обмен на ионы калия, затрачивая на выполнение этой

работы АТФ в стехиометрии 3Nа+/2К+/1АТФ. Са2+-АТФаза осуществляет активный транспорт кальция через

мембрану со стехиометрией 2Са2+/1АТФ. В так называемых сопрягающих мембранах имеются протонные

насосы, работающие как Н+-АТФазы. В результате их функционирования на мембране возникает разность

концентраций протонов (ΔрН) и разность электрических потенциалов.Атеросклероз —

хроническое заболевание артерий эластического и мышечно-эластического типа, возникающее вследствие

нарушения липидного обмена и сопровождающееся отложением холестерина и некоторых

фракций липопротеидов в интиме сосудов. Отложения формируются в виде атероматозных бляшек.

Последующее разрастание в них соединительной ткани (склероз), и кальциноз стенки сосуда приводят к

деформации и сужению просвета вплоть до облитерации (закупорки). Атеросклероз сосудов ведет к развитию

ишемической болезни сердца.

Химическая основа возникновения и проведения нервного импульса. Механизмы синаптической передачи.

Медиаторы: ацетилхолин, катехоламины, серотонин, гаммааминомасляная кислота, гистамин, глутаминовая

кислота. Нарушение обмена биогенных аминов.

При определенных условиях резко повышается проницаемость мембраны для ионов Na+. В состоянии

покоя внутренняя сторона клеточной мембраны заряжена электроотрицательно по отношению к наружной

поверхности. Таким образом, на мембранах, ограничивающих нервные клетки, поддерживается разность

электрических потенциалов (трансмембранная разность электрических потенциалов); эти мембраны

электрически возбудимы. При возбуждении, вызванном тем или иным агентом, селективно изменяется

проницаемость мембраны нервной клетки (аксона): увеличиваетсяизбирательно для ионов Na+ (примерно в 500

раз) и остается без изменения для ионов К+. В результате ионы Na+ устремляются внутрь клетки.

Компенсирующий поток ионов К+, направляющийся из клетки, несколько запаздывает. Это приводит к

возникновению отрицательного заряда на наружной поверхности клеточной мембраны. Внутренняя поверхность

мембраны приобретает положительный заряд; происходит перезарядка клеточной мембраны (в частности,

мембраны аксона, т.е. нервного волокна), и возникает потенциал действия, или спайк. Продолжительность

спайка не превышает 1 мс. Он имеет восходящую фазу, пик и нисходящую фазу. Нисходящая фаза (падение

потенциала) связана с нарастающим преобла- данием выхода ионов К+ над поступлением ионов Na+ –

мембранный потенциал возвращается к норме. После проведения импульса в клеткевосстанавливается

состояние покоя. Некоторые заболевания, например рассеянный склероз, характеризуются демиелинизацией и

нарушением проведения нервного импульса. Другим не менее важным процессом для нервной ткани является

передача нервного импульса от одной нервной клетки к другой или воздействие на клетки эффекторного органа.

Роль медиаторов в передаче нервных импульсов Связь миллиардов нейронов мозга осуществляется

посредством медиаторов. Химическое вещество можно отнести к числу медиаторов лишь в том случае, если оно

удовлетворяет ряду критериев. В нервных волокнах должны содержаться ферменты, необходимые для синтеза

этого вещества. При раздражении нервов это вещество должно выделяться, реагировать со специфическим

рецептором на постсинаптической клетке и вызывать биологическую реакцию – ацетилхолин и норадреналин.

Содержащие их нервы называют соответственно холинергическими и адренергическими. В соответствии с этим

все эфферентные системы делят на холинорецепторы и адренорецепторы. Ряд других химических веществ

удовлетворяют многим, но не всем перечисленным критериям. К таким медиаторам относят дофамин,

адреналин, серотонин, октопамин, гистамин, ГАМК и др. Обширная группа холинорецепторов весьма

неоднородна как в струк- турном, так и в функциональном отношении. Объединяют их медиатор ацетилхолин и

общая схема строения синапса.

Ацетилхолин - представляет собой сложный эфир уксусной кислоты и холина. Он синтезируется в

нервной клетке из холина и активной формы ацетата – ацетилкоэнзима А при помощи специального фермента

холинацетилтрансферазы (холинацетилазы). Этот фермент удаляет аминогруппу (—NH2) у норадреналина,

серотонина, дофамина и адреналина, тем самым инактивируя указанные медиаторы. Норадреналин быстро

исчезает из синаптической щели в результате вторичного поглощения симпатическими нервами; вновь

оказавшись в нервном волокне, медиатор, естественно, не может воздействовать на постсинаптические клетки.

Адренергическая и холинергическая системы головного мозга тесно взаимодействуют с другими системами

мозга, в часто использующими серотонин в качестве медиатора. В основном серотонинсодержащие нейроны

сосредоточены в ядрах мозгового ствола. Нейромедиаторная роль серотонина осуществляется в результате

взаимодействия серотонина со специфическими серотонинергическими рецепторами. Исследования,

проведенные с ингибитором синтеза серотонина n-хлорфенилаланином, а также с другими ингибиторами, дают

основания считать, что серотонин влияет на процессы сна. Выявлено также, что торможение кортикостероидами

секреторной активности гипофиза оказывается менее эффективным у тех животных, мозг которых беднее

серотонином. Важным нейромедиатором, выполняющим тормозные функции, является γ-аминомасляная

_____кислота (ГАМК), количество которой в головном мозге во много раз больше, чем других нейромедиаторов. Так,

в гипоталамусе суммарное содержание ацетилхолина, норадреналина, дофамина и серотонина не превышает 10

мкг/г, в то время как ГАМК в этом отделе головного мозга более 600 мкг/г. ГАМК увеличивает проницаемость

постсинаптических мембран для ионов К+ и тем самым отдаляет мембранный потенциал от порогового уровня,

при котором возникает потенциал действия; таким образом, ГАМК – это тормозной нейромедиатор. ГАМК

образуется при декарбоксилировании глутамата в реакции, катализируемой глутаматдекарбоксилазой.

Количест-венное опре-деление ак-тивности креатинкиназы (КФК) в сыворотке крови

КФК катализирует обратимую реакцию образования АТФ из креатинфосфата: креатинфосфат+АДФ→АТФ+креатин В отсутствии АДФ КФК расщепляет кре-атинфосфат с выделе-нием неорганического фосфата. Неоргани-ческий фосфат вза-имодействует с раст-вором молибденовокислого аммония в присутствии раствора аскорбиновой кислоты с образованием соединения синего цвета.. По интенсивности окраски судят о количестве фосфата. По количеству неорганического фосфата, выделившегося во время реакции, определяют активность КФК.

10-50 МЕ/л или 40-200мМолей/л неорганического фосфора, выделяющегося в течение 10 минут.

Повышение активности КФК наблюдается при инфаркте миокарда (МВ), повреждении скелетной мускулатуры, после хирургических вмешательств

Цикл лимонной кислоты: последовательность реакций и характеристика ферментов. Связь между циклом

трикарбоновых кислот и цепью переноса электронов и протонов. Аллостерическая регуляция цитратного цикла,

его анаболические функции.

Цикл Кребса состоит из 8 стадий (в двух стадиях на схеме выделены промежуточные продукты), в ходе которых происходит:  1) полное окисление ацетильного остатка до двух молекул СО₂,  2) образуются три молекулы восстановленного никотинамидадениндинуклеотида (НАДН) и одна восстановленного флавинадениндинуклеотида (ФАДН2), что является главным источником энергии, производимой в цикле и  3) образуется одна молекула гуанозинтрифосфата (ГТФ) в результате так называемого субстратного окисления.

Первая реакция катализируется ферментом цитрат-синтазой, при этом ацетильная группа ацетил-КоА конденсируется с оксалоацетатом, в результате чего образуется лимонная кислота:

По-видимому, в данной реакции в качестве промежуточного продукта образуется связанный с ферментом цитрил-КоА. Затем последний самопроизвольно и необратимо гидролизуется с образованием цитрата и HS-KoA.

В результате второй реакции образовавшаяся лимонная кислота подвергается дегидратированию с образованием цис-аконитовой кислоты, которая, присоединяя молекулу воды, переходит в изолимонную кислоту (изоцитрат). Катализирует эти обратимые реакции гидратации–дегидратации фермент аконитатгидратаза (аконитаза). В результате происходит взаимоперемещение Н и ОН в молекуле цитрата:

Третья реакция, по-видимому, лимитирует скорость цикла Кребса. Изолимонная кислота дегидрируется в присутствии НАД-зависимой изо-цитратдегидрогеназы.

В ходе изоцитратдегидрогеназной реакции изолимонная кислота одновременно декарбоксилируется. НАД-зависимая изоцитратдегидрогеназа является аллостерическим ферментом, которому в качестве специфического активатора необходим АДФ. Кроме того, фермент для проявления своей активности нуждается в ионах Mg²⁺или Мn²⁺.

Во время четвертой реакции происходит окислительное декарбокси-лирование α-кетоглутаровой кислоты с образованием высокоэнергетического соединения сукцинил-КоА. Механизм этой реакции сходен с таковым реакции окислительного декарбоксилирования пирувата до ацетил-КоА, α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс напоминает по своей структуре пируватдегидрогеназный комплекс. Как в одном, так и в другом случае в реакции принимают участие 5 коферментов: ТПФ, амид липоевой кислоты, HS-KoA, ФАД и НАД⁺.

Пятая реакция катализируется ферментом сукцинил-КоА-синтета-зой. В ходе этой реакции сукцинил-КоА при участии ГТФ и неорганического фосфата превращается в янтарную кислоту (сукцинат). Одновременно происходит образование высокоэргической фосфатной связи ГТФ за счет высокоэргической тиоэфирной связи сукцинил-КоА:

В результате шестой реакции сукцинат дегидрируется в фумаровую кислоту. Окисление сукцината катализируется сукцинатдегидрогеназой, в молекуле которой с белком прочно (ковалентно) связан кофермент ФАД. В свою очередь сукцинатдегидрогеназа прочно связана с внутренней ми-тохондриальной мембраной:

Седьмая реакция осуществляется под влиянием фермента фума-ратгидратазы (фумаразы). Образовавшаяся при этом фумаровая кислота гидратируется, продуктом реакцииявляется яблочная кислота (малат). Следует отметить, что фумаратгидратаза обладает стереоспецифичностью (см. главу 4) – в ходе реакции образуется L-яблочная кислота:

Наконец, в ходе восьмой реакции цикла трикарбоновых кислот под влиянием митохондриальной НАД-зависимой малатдегидрогеназы происходит окисление L-малата в оксалоацетат:

Как видно, за один оборот цикла, состоящего из восьми ферментативных реакций, происходит полное окисление («сгорание») одной молекулы ацетил-КоА.

Клеточный состав соединительной ткани (фибропласты, тучные клетки, макрофаги), особенности их обмена.

Коллаген и эластин – компоненты соеденительной ткани. Особенности аминокислотного состава коллагена.

Биосинтез коллагена. Биохимические показатели, характеризующие метаболизм коллагена. Коллагенозы.

Соедини́тельная ткань — это ткань живого организма, не отвечающая непосредственно за работу какого-

либо органа или системы органов, но играющая вспомогательную роль во всех органах, составляя 60—90 % от их

массы. Выполняет опорную, защитную и трофическую функции. Соединительная ткань образует опорный каркас

(строму) и наружные покровы (дерму) всех органов. Общими свойствами всех соединительных тканей является

происхождение из мезенхимы, а также выполнение опорных функций и структурное сходство. Большая часть

твёрдой соединительной ткани является фиброзной: состоит из волокон коллагена и эластина. К

соединительной ткани относят костную,хрящевую, жировую и другие. К соединительной ткани относят

также кровь и лимфу. Поэтому соединительная ткань — единственная ткань, которая присутствует в организме

в 4-х видах — волокнистом (связки), твёрдом (кости), гелеобразном (хрящи) и жидком (кровь, лимфа, а также

межклеточная, спинномозговая и синовиальная и прочие жидкости). Соединительная ткань состоит

из внеклеточного матрикса и нескольких видов клеток. Клетки, относящиеся к соединительной ткани:

фибробласты — производят коллаген и другие вещества внеклеточного матрикса, способны делиться.

фиброкласты — клетки, способные поглощать и переваривать межклеточный матрикс; являются

зрелыми фибробластами, к делению не способны.

меланоциты — сильно разветвлѐнные клетки, содержащие меланин, присутствуют в радужной оболочке

глаз и коже (по происхождению — эктодермальные клетки, производныенервного гребня)

макрофаги — клетки, поглощающие болезнетворные организмы и отмершие клетки ткани (по

происхождению моноциты крови)

эндотелиоциты — окружают кровеносные сосуды, производят внеклеточный матрикс и

продуцируют гепарин. Эндотелий по большинству признаков относят к эпителию.

тучные клетки — продуцируют метахроматические гранулы, которые содержат гепарин и гистамин.

мезенхимные клетки — клетки эмбриональной соединительной ткани

Коллаген. Характерным компонентом структуры соединительной ткани являютсяколлагеновые волокна. Они

построены в основном из своеобразногобелки – коллагена. Коллаген составляет 25–33% от общего

количествабелка организма взрослого человека, или 6% от массы тела.Видимые в оптическом микроскопе

коллагеновые волокна состоят изразличимых в электронном микроскопе фибрилл – вытянутых в длинубелковых

молекул, названных тропоколлагеном. Тропоколлаген – ос-новная структурная единица коллагена. Необходимо

четкоразграничивать понятия ≪коллагеновые волокна≫ и ≪коллаген≫. Первоепонятие по существу является

морфологическим и не может быть сведенок биохимическим представлениям о коллагене как о белке.

Коллагеновоеволокно представляет собой гетерогенное образование и содержит, кромебелка коллагена, другие

химические компоненты. Молекула тропоколла -гена – это белок коллаген. Одной из отличительных черт

данного белкаявляется то, что 1/3 всех его аминокислотных остатков составляет глицин,1/3 – пролин и 4-

гидроксипролин, _____около 1% – гидроксилизин; некоторыемолекулярные формы коллагена содержат также 3-

гидроксипролин, хотяи в весьма ограниченном количестве. Молекулярная масса тропоколлагена около 285000.

Тропоколлагенсостоит из трех полипептидных цепей одинакового размера, которыесливаются в спиралевидный

триплет. Тройная спираль стабилизируетсямногочисленными межцепочечными поперечными сшивками между

лизиновыми и гидроксилизиновыми остатками. Каждая полипептидная цепьтропоколлагена содержит около

1000 аминокислотных остатков. Такимобразом, основная структурная единица коллагена имеет очень

большиеразмеры, например в 10 раз больше, чем химотрипсин.Изучение аминокислотного состава и

последовательности чередованияаминокислот в полипептидных цепях тропоколлагена показало, что существует

два типа цепей – цепи α1 и α2, а также четыре разновидности цепиα1: α1 (I), α1 (II), α1 (III) и α1 (IV). В табл. 21.1

представлены данныео структуре коллагенов различных тканей. Как и все белки, коллаген синтезируется

клетками из свободных аминокислотных остатков. Аминокислотные остатки, специфичные для молекулы

коллагена, гидроксипролин и гидроксилизин не образуются из соответствующих свободных аминокислот. Эти

аминокислотные остатки появляются после включения пролина и лизина в полипептидную цепь с участием

ферментов пролилгидроксилазы или лизилгидроксилазы и кофактора – аскорбиновой кислоты. Эластин –

основной белковый компонент, из которого состоят эластические волокна. Он отличается от коллагена по

химическому составу и молекулярной структуре. Общими для эластина и коллагена являются большое

содержание глицина и пролина, наличие оксипролина, хотя последнего в эластине примерно в 10 раз меньше,

чем в коллагене. Как и в коллагене, в эластине

мало метионина и отсутствуют триптофан и цистеин. В отличие от коллагена в эластине значительно больше

валина и аланина и меньше глутаминовой кислоты и аргинина. В целом характерной особенностью первичной

структуры эластина является слишком малое содержание полярных аминокислотных остатков. При

ферментативном гидролизе эластина в гидролизате обнаруживаются десмозин и изодесмозин. Эти соединения

содержатся только в эластине. Эластин вместе с коллагеном, протеогликанами и рядом глико- и мукопротеинов

является продуктом биосинтетической деятельности фибробластов. Непосредственным продуктом клеточного

биосинтеза считается не

эластин, а его предшественник – тропоэластин (в коллагене – проколлаген). Тропоэластин не содержит

поперечных связей, обладает растворимостью. В последующем тропоэластин превращается в зрелый эластин,

нерастворимый, содержащий большое количество поперечных связей.__

Наличие свободной HCl в желудочном содеожимом. Определение свободной HCl в желудочном содержимом.

Для реакции на свободную HCl используют бумагу Конго. В сильно кислой среде Конго имеет синюю окраску, а в слабо кислой, нейтральной и щелочной – красную. Титрование желудочного содержимого 0.1N раствором NaOH в присутствии фенолфталеина и диметиламиноазобензола. О содержании свободной HCl судят по количеству 0.1 N NaOH, пошедшего на титрование 100 мл желудочного содержимого

20 – 40 титр. ед. 40 – 60 титр. ед.

В клинической практике широко используется как качественный, так и количественный метод анализа желудочного содержимого. Патологические изменения содержания HCl: гиперхлоргидрия – увеличение свободной HCl характерно для гиперацидного гастрита, язвы желудка и 12-перстной кишки. Гипохлоргидрия – снижение свободной HCl наблюдается при гипоацидном гастрите. Ахлоргидрия – полное отсутствие HCl в желудочном содержимом. Повышение общей кислотности более 60 т. ед. – гиперацидитас (язва желудка, 12-перстной кишки, гиперацидный гастрит). Снижение общей кислотности (менее 40 т.ед.) – гипоацидитас наблюдается при гипоацидном гастрите, снижении секреторной функции обкладочных клеток слизичтой желудка.

Митохондриальное окисление. Дегидрирование субстратов и окисление водорода как источник энергии для

синтеза АТФ. Структура и функции переноса электронов, окислительно-восстановительный потенциал

структурных компонентов цепи. Нарушение функции цепи переноса электронов при гипоксиях и других

патологических состояниях.

Система митохондриального окисления - мультиферментная система, постепенно транспортирующая

протоны и электроны на кислород с образованием молекулы воды. Все ферменты митохондриального окисления

встроены во внутреннюю мембрану митохондрий. Только первый переносчик протонов и электронов -

никотинамидная дегидрогеназа расположена в матриксе митохондрии. Этот фермент отнимает водород от

субстрата и передает его следующему переносчику. Полный комплекс таких ферментов образует

«дыхательную цепь», в пределах которого атомы водорода отнимаются от субстрата, затем передаются

последовательно от одного переносчика к другому, и, наконец, передаются на кислород воздуха с образованием

воды. Существует строгая последовательность работы каждого звена в цепочке переносчиков. Эта

последовательность определяется величиной редокс-потенциала (окислительно-восстановительного

потенциала, сокращенно - овп) каждого звена. ОВП - это химическая характеристика способности вещества

принимать и удерживать электроны. Вещества с положительным ОВП окисляют водород (отнимают от него

электроны), вещества с отрицательным ОВП окисляются самим водородом. Самый низкий ОВП имеет

начальное звено цепи, самый высокий - у кислорода, расположенного в конце цепочки переносчиков. Таким

образом, передача водорода идет от более низкого к более высокому ОВП. На одной из стадий происходит

разделение атомов водорода на Н+ и электроны. Протоны остаются временно в окружающей среде, а электроны

идут дальше по цепи и в ее конце используются для активации О2. Кислород является конечным акцептором

электронов. O2 + 4e -----> 2O-2 (полное восстановление кислорода). Все реакции, происходящие в дыхательной

цепи, сопряжены. Переносчики водорода и электронов расположены в строгом порядке, в соответствии с

величиной их редокс-потенциала. В настоящее время различают три варианта дыхательных цепей: Главная

дыхательная цепь - это три мультиферментных комплекса, встроенных во внутреннюю мембрану

митохондрии. Обозначаются они латинскими цифрами – I, III и IV.Сокращенная (укороченная) дыхательная

цепи. Известны два субстрата. Главным из них является сукцинат (янтарная кислота).

Сукцинатдегидрогеназа – это комплекс II, который в укороченном варианте цепи является начальным звеном

окисления. В составе комплекса – простетическая группа ФАД и FeSII. От ФАД.Н2 два атома водорода

переносятся на KoQ. Значит, первое звено, которое имеется в полной цепи - исключается. Перепад

окислительно-восстановительного потенциала между ФАД и KoQ невелик. Поэтому переноса H+ в

межмембранное пространство в этой точке не происходит. + также создается, но меньший, чем в полной

цепи. Значит, меньше и эффективность фосфорилирования - коэффициент Р/О=2.Аналогичным образом

окисляется и второй субстрат – ацил-КоА (активная форма любой жирной кислоты):Максимально

сокращенная (максимально укороченная) дыхательная цепь. Она представлена только цитохромной

частью. Эксперименты показали, что здесь может быть окислен только один субстрат - аскорбиновая кислота, с

участием фермента, восстановленные эквиваленты включаются в цепь на уровне цитохрома С

цитохромоксидазы (цитохром аа3), но в реальных условиях такого окисления практически не происходит.

Образуется вода и 1 молекула АТФ. Коэффициент Р/О=1.

Мобилизация жиров в жировой ткани, ферменты этого процесса. Гормональная регуляция: роль инсулина,

глюкагона, адреналина. Значение внутриклеточного липолиза, нарушение его при ожирении.

Адипоциты (место депонирования жиров) располагаются в основном под кожей, образуя подкожный

жировой слой, и в брюшной полости, образуя большой и.малый сальники. Мобилизация жиров, т.е. гидролиз до

глицерола и жирных кислот, происходит в постабсорбтивный период, при голодании и активной физической

работе. Гидролиз внутриклеточного жира осуществляется под действием фермента гормончувствительной

липазы - ТАГ-липазы. Этот фермент отщепляет одну жирную кислоту у первого углеродного атома глицерола

с образованием диацилглицерола, а затем другие липазы гидролизуют его до глицерола и жирных кислот,

которые поступают в кровь. Глицерол как водорастворимое вещество транспортируется кровью в свободном

виде, а жирные кислоты (гидрофобные молекулы) в комплексе с белком плазмы - альбумином.

Гормональная регуляция синтеза и мобилизации жиров.

В абсорбтивный период при увеличении соотношения инсулин/глюкагон в печени активируется синтез

жиров. В жировой ткани индуцируется синтез ЛП-липазы в адипоцитах и осуществляется еѐ экспонирование на

поверхность эндотелия; следовательно, в этот период увеличивается поступление жирных кислот в адипоциты.

Одновременно инсулин активирует белки-переносчики глюкозы - ГЛЮТ-4. Поступление глюкозы в адипоциты

и гликолиз также активируются. Результат действия инсулина на обмен углеводов и жиров в печени -

увеличение синтеза жиров и секреция их в кровь в составе ЛПОНП. ЛПОНП доставляют жиры в капилляры

жировой ткани, где действие ЛП-липазы обеспечивает быстрое поступление жирных кислот в адипоциты, где

они депонируются в составе триацилглицеринов.

Б) биуретовый метод

Метод основан на образовании биуретового комплекса Cu(OН)2с пептидными связями, имеющего розово-фиолетовое окрашивание. Интенсивность окраски пропорциональна количеству пептидных связей.

Окислительное фосфорилирование, его сопряжение с дыхательной цепью. Химиоосмотическая теория

Митчела. Коэффициент Р/О. Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования.

Биологические разобщители как регуляторы окислительного фосфорилирования. Нарушения энергетического

обмена: гипоксические состояния.

Окислительное фосфорилирование и дыхательный контроль. Функция дыхательной цепи – утилизация

восстановленных дыхательных переносчиков, образующихся в реакциях метаболического окисления субстратов

(главным образом в цикле трикарбоновых кислот). Каждая окислительная реакция в соответствии с величиной

высвобождаемой энергии ≪обслуживается≫ соответствующим дыхательным переносчиком: НАДФ, НАД или

ФАД. Соответственно своим окислительно-восстановительным потенциалам эти соединения в восстановленной

форме подключаются к дыхательной цепи. В дыхательной цепи происходит дискриминация протонов и

электронов: в то время как протоны переносятся через мембрану, создавая ΔрН, электроны движутся по цепи

переносчиков от убихинола к цитохромоксидазе, генерируя разность электрических потенциалов, необходимую

для образования АТФ протонной АТФ-синтазой. Таким образом, тканевое дыхание ≪заряжает≫

митохондриальную мембрану, а окислительное фосфорилирование ≪разряжает≫ ее. Разность электрических

потенциалов на митохондриальной мембране, создаваемая дыхательной цепью, которая выступает в качестве

молекулярного проводника электронов, является движущей силой для образования АТФ и других видов

полезной биологической энергии. Механизмы этих превращений описывает хемиосмотическая концепция

превращения энергии в живых клетках. Она была выдвинута П. Митчеллом в 1960 г. для объяснения

молекулярного механизма. Согласно хемиосмотической концепции, движение электронов по дыхательной

цепи является источником энергии для транслокации протонов через митохондриальную мембрану.

Возникающая при этом разностьэлектрохимических потенциалов (ΔμH+) приводит в действие АТФ-синтазу,

катализирующую реакцию

АДФ + Рi = АТФ.

В дыхательной цепи есть только 3 участка, где перенос электронов сопряжен с накоплением энергии,

достаточным для образования АТФ, на других этапах возникающая разность потенциалов для этого процесса

недостаточна. Максимальная величина коэффициента фосфорилирования, таким образом, составляет 3, если

реакция окисления идет с участием НАД, и 2, если окисление субстрата протекает через флавиновые

дегидрогеназы. Теоретически еще одну молекулу АТФ можно получить в трансгидрогеназной реакции (если

процесс начинается с восстановленного НАДФ): Обычно в тканях восстановленный НАДФ используется в

пластическом обмене, обеспечивая разнообразные синтетические процессы, так что равновесие

трансгидрогеназной реакции сильно сдвинуто влево. Эффективность окислительного фосфорилирования в

митохондриях определяется как отношение величины образовавшегося АТФ к поглощенному кислороду:

АТФ/О или Р/О (коэффициент фосфорилирования). Экспериментально определяемые значения Р/О, как

правило, оказываются меньше 3. Это свидетельствует о том, что процесс дыхания не полностью сопряжен с

фосфорилированием. Действительно, окислительное фосфорилирование в отличие от субстратного не является

процессом, в котором окисление жестко сопряжено с образованием макроэргов. Степень сопряжения зависит

главным образом от целостности митохондриальной мембраны, сберегающей разность потенциалов,

создаваемую транспортом электронов. По этой причине соединения, обеспечивающие протонную проводимость

(как 2,4-динитрофенол), являются разобщителями.

Межклеточный матрикс соединительной ткани. Глюкозаминогликаны и протеогликаны: характеристика их

полисахаридных групп. Гиалуроновая и хондроитинсерная кислоты, их функции. Образование и катаболизм

протеогликанов. Роль гиалуронидазы в метаболизме основного вещества соединительной ткани. Нарушения

обмена протеогликанов при патологии.

Протеогликаны – высокомолекулярные углеводно-белковые соединения. Они образуют основную субстанцию

межклеточного матрикса соединительной ткани. На долю протеогликанов приходится до 30% от сухой массы

соединительной ткани. Полисахаридная группа протеогликанов сначала получила название мукополисахаридов.

В дальнейшем эти соединения стали называть гликозаминогликанами. Это название и принято в настоящее

время. Гликозаминогликаны (мукополисахариды) Гликозаминогликаны соединительной ткани – это линейные

неразветвленные полимеры, построенные из повторяющихся дисахаридных единиц. В организме

гликозаминогликаны не встречаются в свободном состоянии, т.е. в виде ≪чистых≫ углеводов. Они всегда

связаны с большим или меньшим количеством белка. В их состав обязательно входят остатки мономера либо

глюкозамина, либо галактозамина. Второй главный мономер дисахаридных единиц также представлен двумя

разновидностями: D-глюкуроновой и L-идуроновой кислотами. В настоящее время четко расшифрована

структура шести основных классов гликозаминогликанов. Гиалуроновая кислота впервые была обнаружена в

стекловидном теле глаза. Из всех гликозаминогликанов гиалуроновая кислота имеет большую мол. массу

(100000–10000000). Доля связанного с гиалуроновой кислотой белка в молекуле (частице) протеогликана

составляет не более 1–2% от его общей массы. Считают, что основная функция гиалуроновой кислоты в

соединительной ткани – связывание воды. В результате такого связывания межклеточное вещество приобретает

характер желеобразного матрикса, способного ≪поддерживать≫ клетки. Важна также роль гиалуроновой

кислоты в регуляции проницаемости тканей. Приводим структуру повторяющейся дисахаридной единицы в

молекуле гиалуроновой кислоты. Дерматансульфат особенно характерен для дермы (кожи). Он резистентен к

действию гиалуронидаз (тестикулярной и бактериальной). В этом одно из отличий дерматансульфата от

хондроитинсульфатов. Кроме того, в состав дисахаридной единицы дерматансульфата входит L-идуроновая, а

не D-глюкуроновая кислота (в малом количестве D-глюкуроновую кислоту можно обнаружить в

повторяющихся единицах дерматансульфата). О биологической роли дерматансульфата почти ничего

неизвестно. Роль этого гликозаминогликана не может быть сведена только к стабилизации коллагеновых пучков,

так как дерматансульфат обнаруживается и в тканях эктодермального происхождения, не содержащих

коллагена. Кератансульфат впервые был выделен из роговой оболочки глаза быка, отсюда и название этого

гликозаминогликана. В противоположность всем остальным гликозаминогликанам кератансульфат не содержит

ни D-глюкуроновой, ни L-идуроновой кислоты. Установлено, что кератансульфат, выделенный из роговицы

глаза (кератансульфат I), и кератансульфат, полученный из хрящевой ткани (кератансульфат II), различаются по

степени сульфатированности и строению связи между кератансульфатом и пептидной частью протеогликана.

Гепарин известен прежде всего как антикоагулянт. Однако его следует относить к гликозаминогликанам, так как

он синтезируется тучными клетками, которые являются разновидностью клеточных элементов соединительной

ткани. Он может входить в состав протеогликанов; с гликозаминогликанами его объединяет и химическая.

Гепаринсульфат в отличие от гепарина в дисахаридных единицах чаще содержит N-ацетильные группы, чем N-

сульфатные. Кроме того, степень О-сульфатирования гепаринсульфата ниже, чем гепарина. Биосинтез

гликозаминогликанов. Известно, что синтез глюкозамина и глюкуроновой кислоты, входящих в состав

гиалуроновой кислоты, происходит из D-глюкозы. Непосредственные предшественники гиалуро-

новой кислоты – нуклеотидные (уридиндифосфонуклеотидные) производные N-ацетилглюкозамина и

глюкуроновой кислоты. Предшественником углеводных остатков сульфатированных гликозаминогликанов, как

и у гиалуроновой кислоты, является молекула D-глюкозы. Далее происходит эпимеризация глюкозамина в

галактозамин, а глюкуроновой кислоты при синтезе дерматансульфата – в идуроновую кислоту. Нуклеотидные

производные этих соединений утилизируются при биосинтезе сульфатированных гликозаминогликанов, при

этом сульфат включается в биосинтез гликозаминогликанов в виде 3'-фосфоаденозин-5'- фосфосульфата

(ФАФС). В процессе биосинтеза гликозаминогликанов принимает участие большое количество различных

ферментов, в том числе трансфераз. Образование и катаболизм протеогликанов В соединительной ткани все

гликозаминогликаны находятся в соединении с белками. Термин ≪протеогликан≫ используют для обозначения

веществ, в которых полипептидная и полисахаридная части молекулы соединены прочной ковалентной связью.

Примером протеогликана может служить гиалуропротеин, выделенный из синовиальной жидкости и

содержащий всего 2,2–2,3% белка. У разных протеогликанов белковые компоненты различны; они не имеют

ничего общего с фибриллярными белками соединительной ткани – коллагеном и эластином. Считают, что в

большинстве случаев остаток серина служит той точкой полипептидной цепи молекулы протеогликанов, к

которой присоединяется гликозаминогликан. В соединительной ткани протеогликаны образуют ряд

≪монтажей≫ последовательно возрастающей сложности, своего рода ≪иерархии≫ макро- молекулярных

агрегатов. Функции протеогликанов в соединительной ткани во многом определяются свойствами входящих в

их состав гликозаминогликанов. Так, ионообменная активность гликозаминогликанов как полианионов

обусловливает активную роль протеогликанов в распределении ряда катионов в соединительной ткани.

Количественное определение активности амилазы (диастазы) мочи по Вольгемуту.

Моча разводится в геометрической прогрессии. Каждое разведение инкубируют с крахмалом в течение 30 минут. Негидролизованный крахмал определяют по реакции с иодом. Активность амилазы расчитывается по наибольшему разведению, способному гидролизовать крахмал.

16-34 мг крахмала, гидролизованного за 30 мин 1 мл мочи

Увеличивается при острых панкреатитах (10-30 раз), обострениях хронических панкреатитах, опухолях и травмах поджелудочной железы. Гиперамилаземия наблюдается при паротитах, опухолях и травмах слюнных желез, слюнокаменной болезни. Снижение активности амилазы наблюдается при сахарном диабете.

Свободно-радикальное окисление. Токсичность кислорода: образование активных форм кислорода, их

действие на липиды и другие вещества клетки. Механизм защиты: антиоксидантные системы

Свободнорадикальное окисление – важный и многогранный биохимический процесс превращений

кислорода, липидов, нуклеиновых кислот, белков и других соединений под действием свободных радикалов,

а перекисное окисление липидов (ПОЛ) – одно из его последствий. Свободные радикалами (СР) представляют

собой соединения, имеющие неспаренный электрон на наружной орбите и обладающие высокой реакционной

способностью. К числу первичных СР относятся супероксидный анион-радикал, окись азота, а вторичными

СР являются гидроксильный радикал, синклетный кислород, перекись водорода, пероксинитрит. Образование

СР тесно связано, с одной стороны, с появлением свободных электронов при нарушениях процессов окисления

в дыхательной цепи, превращении ксантина, синтезе лейкотриенов и простогландинов. Эти реакции зависят

от активности ксантиноксидазы, дегидроротатдегидрогеназы, льдегидоксидазы, холестериноксидазы, ферментов

цитохрома Р-450. Синтез супероксид — аниона инициируется ангиотензином II, который образуется

из ангиотензина I под действием ангиотензинпревращающего фермента. Его активность в сосудах больных

с выраженным атеросклерозом особенно высока. Причина этого явления пока неясна. Оксид азота образуется

при окисленииL-аргинина под действием NO-синтетазы при участии кальмодулина. В литературе представлены

данные о том, что синтез NO при атеросклерозе не нарушен, но его дефицит может возникать при увеличении

его соединения с супероксид – анионом. Оно завершается синтезом пероксинитрита с большими патогенными

потенциями, в том числе и образованием окисленных форм ЛПНП. С другой стороны, для синтеза вторичных

СР используется водород НАДФ-Н, НАД-Н — его донаторов. Супероксид — анион может восстанавливать

Fe3+ в Fe2+, при взаимодействии которого с перекисью водорода, перекисями липидов и гипохлоритом

образуются высокотоксичные вторичные радикалы. Из всех СР наибольшей активностью обладают

гидроксильный радикал и пероксинитрит. Активность СР ограничивается антиоксидантами, которые разрывают

цепи молекул при реакциях СРО, разрушают молекулы перекисей. К числу ферментных антиоксидантов

относятся супероксиддисмутаза (СОД), глютатионпероксидаза, каталаза, находящиеся в клеточных структурах.

Неферментные антиоксиданты – витамины Е, К, С, убихиноны, триптофан, фенилаланин, церулоплазмин,

трансферрин, гаптоглобин, глюкоза, каротиноиды – блокируют активность СР в крови.

Уровни регуляции обменных процессов в организме. Ведущая роль центральной нервной системы как

основного компонента нейроэндокринной регуляции биологических систем. Организм человека как

саморегулируемая система. Схема регулирования процессов обмена веществ. Гомеостаз и его нарушения при

патологии. Виды адаптации: срочная и замедленная.

Регуляция скорости протекания метаболизма часто осуществляется путем изменения скорости одной

или, возможно, двух ключевых реакций, катализируемых "регуляторными ферментами ". Некоторые физико-

химические факторы, контролирующие скорость ферментативной реакции, например, концентрация субстрата,

имеют первостепенное значение при регуляций общей скорости образования продукта данного пути

метаболизма. В то же время другие факторы, влияющие на активность ферментов, например температура и pH, у

теплокровных животных постоянны и практически не имеют значения для регуляции скорости процессов

метаболизма.При достижении равновесия прямая и обратная реакции протекают с одинаковой скоростью, и,

следовательно, концентрации продукта и субстрата остаются постоянными. Многие метаболические реакции

протекают именно в таких условиях, т.е. являются "равновесными".В стационарных условиях in vivo протекание

реакции слева направо возможно за счет непрерывного поступления субстрата и постоянного удаления продукта

D. Такой путь мог бы функционировать, но при этом оставалось бы мало возможностей для регуляции его

скорости путем изменения активности фермента, поскольку увеличение активности приводило бы только к

более быстрому достижению равновесия.В действительности в метаболическом пути, как правило, имеются

одна или несколько реакций "неравновесного" типа, концентрации реактантов которых далеки от равновесных.

При протекании реакции в равновесном состоянии происходит рассеивание свободной энергии в виде теплоты,

и реакция оказывается практически необратимой.По такому пути поток реактантов идет в определенном

направлении, однако без системы контроля наступит его истощение. Концентрации ферментов, катализирующих

неравновесные реакции, обычно невелики, и активность ферментов регулируется специальными механизмами;

эти механизмы функционируют по принципу "одноходового" клапана и позволяют контролировать скорость

образования продукта.

Гомеостаз – относительное динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость основных

физиологических функций организма человека и животных. "Сохранение структурно-функциональной

стабильности" - суть любого гомеостаза, управляемого гомеостатом или саморегулируемого. С точки зрения

химической биофизики гомеостаз – это состояние, при котором все процессы, ответственные за энергетические

превращения в организме, находятся в динамическом равновесии. Это состояние обладает наибольшей

устойчивостью и соответствует физиологическому оптимуму. С этих позиций основными причинами нарушения

гомеостаза являются необычные для нормальной жизнедеятельности неферментативные реакции, протекающие

в мембранах; в большинстве случаев это цепные реакции окисления с участием свободных радикалов,

возникающие в фосфолипидах клеток. Эти реакции ведут к повреждению структурных элементов клеток и

нарушению функции регулирования. К факторам, являющимся причиной нарушения гомеостаза, относятся

также агенты, вызывающие радикалообразование, - ионизирующие излучения, инфекционные токсины,

некоторые продукты питания, никотин, а также недостаток витаминов и т.д.Одним из основных факторов,

стабилизирующих гомеостатическое состояние и функции мембран, являются биоантиокислители, которые

сдерживают развитие окислительных радикальных реакций.