Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

otvety__tablitsa_Vlada

.pdf
Скачиваний:
74
Добавлен:
11.03.2016
Размер:
3.87 Mб
Скачать

3.

Нарушения обмена галактозы

Дефектный фермент

Блокируемая

Клинические проявления

(частота)

реакция

и лабораторные данные

 

 

 

Галактокиназа

Галактоза + АТФ →

Галактоземия, галактозурия,

(1:500 000)

Галактозо-1-фосфат + АДФ

катаракта. Активность

 

 

фермента в эритроцитах

 

 

нормальная.

 

 

 

Галактозо-1-

Галактозо-1-фосфат + УДФ-

Галактоземия, галактозурия,

фосфатуридилтрансфераза

глюкоза → УДФ-галактоза +

галактозо-1-фосфатемия,

(1:40000)

Глюкозо-1-фосфат

катаракта. Тенденция к

 

 

гипогликемии, ком-

 

 

пенсаторная мобилизация

 

 

жиров, цирроз печени,

 

 

нарушения функции почек.

 

 

Гепатомегалия, задержка

 

 

психического развития.

 

 

Активность фермента в

 

 

эритроцитах снижена.

 

 

 

Уридилфосфат-4-эпимераза

УДФ-глюкоза ↔ УДФ-

Галактоземия, галактозурия.

(1:1000000)

галактоза

Тяжѐлых клинических

 

 

 

проявлений нет. Описаны единичные случаи заболевания.

368

Таблица 7-7. Некоторые варианты генетического дефекта ГАЛТ

Изменения в структуре

Проявления

ГАЛТ

 

 

 

Асн→Асп

Признак Дюарта. У гетерозигот при этом варианте

 

активность фермента составляет 75% от нормальной.

 

Гомозиготный фенотип Дюарта обычно связан с 50%

 

потерей активности. Пациенты с синдромом Дюарта

 

могут быть здоровыми, несмотря на структурную

 

аномалию ГАЛТ.

 

 

Глн→Арг

Проявляется как тяжѐлая галактоземия. Причина -

 

мутация типа замены нуклеотида 591 в гене фермента.

 

Активность ГАЛТ составляет 10% от нормы. Эта форма

 

встречается в 70% случаев заболевания галактоземией

 

среди европеоидов, частота - 1 :338 886.

 

 

Сер→Лей

Заболевание описано у чернокожих пациентов и

 

названо «чѐрный признак». Галактоземия проявляется

 

как результат недостаточной активности ГАЛТ в

 

печени и эритроцитах. Активность ГАЛТ в печени

 

составляет 10% от нормы. Тем не менее отмечалась

 

утилизация некоторого количества галактозы, что

 

объяснялось развитием альтернативного пути. Причина

 

- мутация типа замены 1 158-го нуклеотида в гене

 

фермента.

 

 

Арг→Три

Тяжѐлая форма галактоземии. Причина - миссенс-

 

мутация нуклеотида 1025 в гене фермента. Активность

 

ГАЛТ отсутствует.

 

 

Лиз→Асн

Широко распространѐнная мутация при галактоземии.

 

 

Билет 9, вопрос 2.

Глюконеогенез, синтез глюкозы из глицерина, химизм реакций, значение, регуляция.

Глюконеогенез - процесс синтеза глюкозы из веществ неуглеводной природы. Его основной функцией является поддержание уровня глюкозы в крови в период длительного голодания и интенсивных физических нагрузок. Процесс протекает в основном в печени и менее интенсивно в корковом веществе почек, а также в слизистой оболочке кишечника. Эти ткани могут обеспечивать синтез 80-100 г глюкозы в сутки.

Первичные субстраты глюконеогенеза - лактат, аминокислоты и глицерол. Включение этих субстратов в глюконеогенез зависит от физиологического состояния организма.

Лактат - продукт анаэробного гликолиза. Он образуется при любых состояниях организма в эритроцитах и работающих мышцах. Таким образом, лактат используется в глюконеогенезе постоянно.

Глицерол высвобождается при гидролизе жиров в жировой ткани в период голодания или при длительной физической нагрузке.

Аминокислоты образуются в результате распада мышечных белков и включаются в глюконеогенез при длительном голодании или продолжительной мышечной работе.

Большинство реакций глюконеогенеза протекает за счѐт обратимых реакций гликолиза (реакции 9, 8, 7, 6, 5, 4, 2) и катализируется теми же ферментами. Однако 3 реакции гликолиза (реакции 1, 3, 10) термодинамически необратимы. На этих стадиях реакции глюконеогенеза протекают другими путями.

Необходимо отметить, что гликолиз протекает в цитозоле, а часть реакций глюконеогенеза происходит в митохондриях.

Регуляция глюконеогенеза

Гормональная активация глюконеогенеза осуществляется глюкокортикоидами, которые увеличивают синтез пируваткарбоксилазы, фосфоенолпируват-карбоксикиназы, фруктозо- 1,6-дифосфатазы. Глюкагон стимулирует те же самые ферменты через аденилатциклазный механизм путем фосфорилирования.

Также имеется метаболическая регуляция, при которой аллостерически активируется пируваткарбоксилаза при помощи ацетил-SКоА, фруктозо-1,6-дифосфатаза при участии АТФ.

Ферменты обратимых реакций гликолиза и глюконеогенеза: 2 - фосфоглюкоизомераза; 4 - альдолаза; 5 - триозофосфатизомераза; 6 - глицеральдегидфосфатдегидрогеназа; 7 - фосфоглицераткиназа; 8 - фосфоглицератмутаза; 9 - енолаза. Ферменты необратимых реакций глюконеогенеза: 11 - пируваткарбоксилаза; 12 - фосфоенолпируваткарбоксикиназа; 13 - фруктозо-1,6-бисфосфатаза; 14 -глюкозо-6- фосфатаза. I-III -субстратные циклы.

Рассмотрим более подробно те реакции глюконеогенеза, которые отличаются от реакций гликолиза и происходят в глюконеогенезе с использованием других ферментов. Рассмотрим процесс синтеза глюкозы из пирувата.

1. Образование фосфоенолпирувата из пирувата - первая из необратимых стадий глюконеогенеза

Образование фосфоенолпирувата из пирувата происходит в ходе двух реакций (рис. выше, реакции 11, 12), первая из которых протекает в митохондриях. Пируват, образующийся из лактата или из некоторых аминокислот, транспортируется в матрикс митохондрий и там карбоксилируется с образованием оксалоацетата.

Пируват-карбоксилаза, катализирующая данную реакцию, - митохондриальный фермент, коферментом которого является биотин. Реакция протекает с использованием АТФ.

Дальнейшие превращения оксалоацетата протекают в цитозоле. Следовательно, на этом этапе должна существовать система транспорта оксалоацетата через митохондриальную мембрану, которая для него непроницаема. Оксалоацетат в митохондриальном матриксе восстанавливается с образованием малата при участии NADH (обратная реакция цитратного цикла).

Образовавшийся малат затем проходит через митохондриальную мембрану с помощью специальных переносчиков. Кроме того, оксалоацетат способен транспортироваться из митохондрий в цитозоль в виде аспартата в ходе малат-аспартатного челночного механизма.

В цитозоле малат вновь превращается в оксалоацетат в ходе реакции окисления с участием кофермента NAD+. Обе реакции: восстановление оксалоацетата и окисление малага катализируют малатдегидрогеназа, но в первом случае это митохондриальный фермент, а во втором - цитозольный. Образованный в цитозоле из ма-лата оксалоацетат затем превращается в фосфоенолпируват в ходе реакции, катализируемой фосфоенолпируваткарбоксикиназой - ГТФ-зависимым ферментом.

2. Гидролиз фруктозо-1,6-бисфосфата и глюкоза-6-фосфата

Отщепление фосфатной группы из фруктозо-1,6-бисфосфата и глюкозо-6-фосфата - также необратимые реакции глюконеогенеза. В ходе гликолиза эти реакции катализируют специфические киназы с использованием энергии АТФ. В глюконеогенезе они протекают без участия АТФ и АДФ и ускоряются не киназами, а фосфатазами - ферментами, принадлежащими к классу гидролаз. Ферменты фруктозо-1,6-бисфосфатаза и глюкозо-6- фосфатаза катализируют отщепление фосфатной группы от фруктозо-1,6-бисфосфата и глюкозо-6-фосфата. После чего свободная глюкоза выходит из клетки в кровь.

Синтез глюкозы из глицерола

Глицерол образуется при гидролизе триацил-глицеролов, главным образом в жировой ткани. Использовать его могут только те ткани, в которых имеется фермент глицеролкиназа, например печень, почки. Этот АТФ-зависимый фермент катализирует превращение глицерола в α-глицерофосфат (глицерол-3-фосфат). При включении глицерол-3-фосфата в глюконеогенез происходит его дегидрирование NAD-зависимой дегидрогеназой с образованием дигидроксиацетонфосфата, который далее превращается в глюкозу.

Глюкозо-аланиновый цикл

Билет 10. Вопрос 2.

Синтез глюкозы из лактата и цикл Кори. (и процесс глюконеогенеза – все то же самое, что в предыдущем вопросе, кроме синтеза глюкозы из глицерола).

Лактат, образованный в анаэробном гликолизе, не является конечным продуктом метаболизма. Использование лактата связано с его превращением в печени в пируват. Лактат как источник пирувата важен не столько при голодании, сколько при нормальной жизнедеятельности организма. Его превращение в пируват и дальнейшее использование последнего являются способом утилизации лактата.

Лактат, образовавшийся в интенсивно работающих мышцах или в клетках с преобладающим анаэробным способом катаболизма глюкозы, поступает в кровь, а затем в печень. В печени отношение NADH/NAD+ ниже, чем в сокращающейся мышце, поэтому лактатдегидрогеназная реакция протекает в обратном направлении, т.е. в сторону образования пирувата из лактата. Далее пируват включается в глюконеогенез, а образовавшаяся глюкоза поступает в кровь и поглощается скелетными мышцами. Эту последовательность событий называют "глюкозо-лактатным циклом", или "циклом Кори" (рис. ниже). Цикл Кори выполняет 2 важнейшие функции: 1 - обеспечивает утилизацию лактата; 2 - предотвращает накопление лактата и, как следствие этого, опасное снижение рН (лактоацидоз). Часть пирувата, образованного из лактата, окисляется печенью до СО2 и Н2О. Энергия окисления может использоваться для синтеза АТФ, необходимого для реакций глюконеогенеза.

11-- 4(1) 1(2) 4(3)

12-- 5(1) 2(2) 5(3)

13--6(1) 3(2) 6(3)

14--7(1) 4(2) 7(3)

15--8(1) 5(2) 8(3)

16--9(1) 6(2) 9(3)

17--10(1) 7(2) 10(3)

18--4(1) 8(2) 4(3)

19--5(1) 9(2) 5(3)

20--6(1) 10(2) 6(3)

21--7(1) 1(2) 7(3)

22--8(1) 2(2) 8(3)

23--9(1) 3(2) 9(3)

24--10(1) 4(2) 10(3)

25--4(1) 5(2) 4(3)

26--5(1) 6(2) 5(3)

27--6(1) 7(2) 6(3)

28--7(1) 8(2) 7(3)

29--8(1) 9(2) 4(3)

30--4(1) 10(2) 7(3)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]