биохим 2 часть

- 141 -

заболеваниях почек (нефриты, нефрозы), при сердечной недостаточности и в ряде других случаев* Открыть присутствие белка в моче можно оса­ дочными реакциями о оульфооалициловой кислотой, с азотной кислотой (проба Геллера), кипячением о предварительным подкислекием уксусной кислотой, а также о помощью индикаторных бумажных полосок.

29. Белок Бено-Джонса характеризуется тем, что он свертывается при нагревании мочи до 50°С, но вновь раотворяетоя при продолжении на­ гревания до кипения. Появляется этот белок в моче при множественной миеломе, а также при заболеваниях костной сиотемы (оаркомах, остеома­ ляции). В ооновном компоненты белка Бено-Джоноа предотавляют ообой фрагменты иммуноглобулинов.

30. Ввматурией обозначают выделение с мочой крови, появление в моче эритроцитов в больших количествах, придающих ей темно-красный цвет Гэмоглобинурией же называют наличие в моче гемоглобина (метгемоглобина), причем эритроциты отсутствуют, моча при этом окрашена в красный

или кофейно-бурый цвет.

Гематурия возникает при повреждении мочеполовых путей, например, цри ранении слизистой оотрыми камнями, а также при нефритах.

Гэмоглобинурия бывает при интенсив­ ном гемолизе эритроцитов с освобождением гемоглобина, что имеет место при отрав­ лениях, тяжелых инфекциях, обширных ожо­

гах. Наличие кровяных пигментов в моче можно определить реакциями с бензидином,

огваяковой смолой.

31.Глюкозурия возникает при сахарном диабете, она может быть при гиперфункции надпочечников, щитовидной железы, гипофиза, при поражени­ ях центральной нервной оистемы и печени. Бывает и почечная глюкозурия без выраженной гипергликемии. Глюкозурия может наблюдаться при беременнооти, а также после однократного приема больших количеств оахара (алиментарная глюкозурия), она может развиться и в результате сильного поихичеокого возбуждения.

очет уоиления глюконеогенеза в печени.

Приоутотвие глюкозы в моче можно открыть о помощью реакций Троммера или Фелинга, а также пробы 1Ъйнеса, основанных на окиолении альде­ гидной группы глюкозы и восстановлении CuXOHJg с последующим образова­ нием краоного осадка Ct^O.

Глюкотеотом называют опециальные бумажные полооки о нанесенными на них реактивами (глюкозооксидаза и др.), смачивание этих полооок мо­ чой, оодержащей глюкозу, вызывает появление окраски, свидетельствующей

оприоутотвии глюкозы и о ее концентрации.

32.Кэтонурией (ацетонурией) называют выделение о мочой в больших количествах кетоновых тел - ацетоуксусной кислоты,f i -гидроксимасляной

Кэтоновые тела в моче можно обнаружить о помощью индикаторных та­ блеток или тест-полосок, изменяющих овой цвет при смачивании мочой, оо­ держащей кетоновые тела.

33. Билирубинурия возникает цри обтурации желчевыводящих путей или при поражении паренхимы печени. При этом в моче появляется прямой билирубин (в ооновном билирубин-диглюкуронвд). Дшербилирубинемия без билирубянурии бывает при гемолитической желтухе, т.к. при этом в крови накапливается непрямой (свободный) билирубин, не проходящий через по­ чечный фильтр.

. 145 -

Р А З Д Е Л 12

г

РЕШЯЦИЯ ОБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

З а н я т и е I

1.Под стационарным состоянием биохимических цроцеооов понимает отабильнооть концентраций промежуточных метаболитов биохимических пу­ тей цри непрерывном поступлении в организм оуботратов и выделении про­ дуктов обмена,то еоть при постоянном потоке вещеотв через организм.

Гомеостаз это динамичеокое постоянство внутренней среды организма, обеспечиваемое регулируемыми физиологическими процессами.

2.Однонаправленность метаболичеоких цроцеооов обусловлена необра­ тимостью определенных биохимичеоких реакций, протекание которых сопро­ вождается потерей чаоти овободной энергии в виде тепла.

3.Активность ферментов зависит от таких факторов, как структура ферментной молекулы Сизоферментные формы), структура оуботрата (в слу­ чае , если фермент обладает относительной специфичностью дейотвия), мо­ дификация фермента, концентрация оуботрата, концентрация кофактора, концентрация продуктов реакции, температура, реакция среды, присутствие

вореде ингибиторов или активаторов.

4.Быстрый механизм регуляции каталитической эффективности дейст­ вия ферментов, обеопечивающий изменение ферментной активности в тече­ ние оекунд или минут, связан с изменением каталитической активности су­ ществующих молекул фермента, она либо возрастает, либо уменьшается.

Медленный механизм регуляции каталитической эффективности дейот­ вия ферментов (результат проявляется через несколько часов или оуток) обусловлен изменением скорооти процессов синтеза ферментных молекул, благодаря чему изменяется концентрация молекул фермента в клетке.

5.Чаще всего быстрая регуляция ферментной активности осуществля­ ется с помощью таких факторов, как доступность оуботрата (концентрация субстрата в клетке), доступность кофактора (концентрация кофактора), удаление продуктов реакции (концентрация этих продуктов), воздействие метаболитов на аллоотерический центр.

Активность ферментов может быстро регулироваться и с помощью та­ ких механизмов, как ковалентная модификация (фосфорилирование-дефоофо- рилировакие), белок-белковое взаимодействие (например, активирование

Ю-3 5 5

- 146 -

аденилатциклазы 9-белком в мембранах) , чаотичный цротеолиз (превращенне протеолнтичеоюх проферментов в активную форму).

6. Примером регуляции активнооти ферментов доотупноотью оуботрата является окисление жирных кислот в различных тканях» интенсивность ко­ торого завиоит от концентрации жирных кислот в плазме.

Недостаточная концентрация (доотупнооть) кофактора тормозит функ­ ционирование ферментов, например, онижение концентрации карнитина за­ медляет окисление жирных кислот в митоховдриях вследствие замедления транспорта ацильных оотатков через мембрану.

Роль удаления конечных продуктов реакции в работе ферментов хоро­ шо видна на примере Зчсетоацил-КоА-трансферазы, катализирующей во вне-

У этой реакции равновесие сильно смещено влево, и протекать в прямом направлении (направо) она может лишь благодаря быстрому удалению обра­ зующегося продукта (ацетоацетил-КоА), который при участии КоА-£Н рас- 4 падается на 2 молекулы ацетил-КоА, вступающие в цикл трикарбоновых киолот.

7. Аллостерическими (регуляторными) называются ферменты, в молеку­ ле которых помимо активного центра имеется особый аллоотерический центр, воздействие на этот центр специфических эффекторов (модуляторов) изменяет конформацию ферментной молекулы, вследствие чего изменяется и ее каталитичеокая активность.

Большинотво аллостерических ферментов катализирует реакции, кото­ рые при внутриклеточных условиях практически необратимы.

В метаболических процессах регуляторные ферменты локализуются в ключевых меотах - в начале процесса (или вблизи от него), либо в меоте ветвления процесоа.

Регуляторные ферменты контролируют (регулируют) окорость протека­ ния биохимичеоких процессов.

8. По типу обратной связи регулируется скорость протекания многих биохимических процессов. В цикле трикарбоновых кислот регуляторный фер­ мент цитратсинтаза ингибируется такими конечными продуктами, как АТФ и НАИН. Интенсивность биосинтеза холестерина регулируется конечным про­ дуктом процесса (холеотерином), ингибирующим аллоотерический (регуля­ торный) фермент гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазу. В процессе биосин­ теза гема регуляторным является фермент S-аминолевулинатсинтаза, инги-

- 147 -

бируемый избыточными молекулами гема.

9. Изоферменты обеопечивают различную окорооть протекания биохимичеоких реакций в разных тканях, в разных чаотях клвтки, на разных стадиях онтогенеза.

10. Мембраны в клетке обладают избирательной проницаемостью для различных метаболитов - субстратов, продуктов реакций, кофакторов, то есть они влияют на концентрат» этих метаболитов в различных отоеках клетки. Между тем, активнооть ферментов зависит от концентрации указан­ ных метаболитов, ооответотвенно изменяется и интенсивность протекания метаболичеоких процесоов.

11. Компартментализацией клетки называют разделение ее мембранами на разграниченные отоеки (ядро, цитоплазма, митохондрии, лизооомы и др.) Поскольку мембраны обладают избирательной проницаемостью для субстратов, продуктов реакций, кофакторов, они влияют на концентрацию этих метабо­ литов и, следовательно, на активнооть соответствующих ферментов.

Благодаря компартментализдции в различных отделах клетки локализо­ ваны разные биохимические процессы. Так, например, в цитоплазме протека­ ют гликолиз, апотомический распад глюкозы, синтез жирных кислот, в ми­ тохондриях - окислительное фосфорилирование, цикл трикарбоновых кислот, ^-окисление жирных кислот, в ядре - процесоы репликации ДНК, транскрип­ ции, процессинга Й1К и т.д.

12. Гормоны это органические биологически активные вещеотва, раз­ личные по химической природе, вырабатываемые в железах внутренней се­ креции, поступающие непосредственно в кровь и регулирующие обмен веществ и функции организма.

1Ърмоноидами (гормоноподобными веществами) называют соединения, ко­ торые синтезируютоя в клетках многих органов и тканей, действие свое чаото оказывают внутри тех клеток, в которых они образуются, или же вблизи места своего возникновения, распространяясь путем диффузии, неко­ торые же гормоноиды поступают и в кровоток. Подобно гормонам гормоноиды влияют на метаболизм и функции органов и тканей. Термин "гормоноиды” в последнее время почти не употребляется, соответствующие вещества обоз­ начаются, как гормоны.

В клетках-мишенях, на которые они действуют, гормоны могут изме­ нять проницаемость мембран, активировать или ингибировать ферменты, из­ менять концентрацию ферментных молекул путем воздействия на аппарат бел­ кового оинтеза.

ю

-148 -

13.По химической природе гормоны могут быть белками, пептидами, стероидами или же производными аминокиолот.

Белками являютоя гормоны передней доли гипофиза (кроме кортикотропина, эвдорфинов, энкефалинов, когерина), паратирин, иноулин, плацен­ тарные гормоны, аналогичные гипофизарным, и релаксин.

Кгормонам-пептидам относятся кортикотропин, эядорфины, энкефалины, когерин, меланотропин, вазопреооин и окоитоцин гипофиза, лнберины

иотатины гипоталамуоа, кальцитонин, глюкагон, большинство гормонов ти­

муса» гормоны пищеварительного тракта» натрийуричеокий гормон и др. Стероидными гормонами являются гормоны коры надпочечников, а так­

же мужокие и женские половые гормоны.

К гормонам - производным аминокислот относятся катехоламины (воз­ никают из тирозина), мелатонин и серотонин (образуются из триптофана), тиреоидные гормоны (образуются из тирозина).

14. Белковые и пептидные гормоны, а также и катехоламины действу­ ют на рецепторы наружной поверхности плазматичеокой мембраны клетомлишеней. Это воздействие ведет к образованию (появлению) в цитоплазме клетки вторичного посредника гормонального действия (меосенджера), ко­ торый инициирует биохимические эффекты, проявляющиеся в изменении функ­ ции клетки. х

Действие указанных гормонов на клетки чаото ведет к активированию (ингибированию) определенных ферментов, причем этот процесс носит мно­ гоступенчатый, каскадный характер. Биологический смысл этого заключает­ ся в том, что на каждом этапе происходит многократное уоиление первич­ ного гормонального сигнала и весь процесс изменения активнооти фермен­ тов носит взрывной характер.

15.Стероидеые и тиреоидные гормоны проникают в ядро клэтки, где соединяются с рецептором. Комплексы гормон-рецептор в дальнейшем воз­ действуют на хроматин, стимулируя транскрипцию и, следовательно, синтез определенных белков (ферментов).

16.Гормонами гипофиза являются соматотропин, тиреотропин, корти­ котропин, фоллитропин, лютропин, пролактин, липотропины, эвдорфины, энкефалины, когерин, меланотропин, вазопрессин, окситоцин.

Соматотропин (белок) - усиливает пропорциональный рост организма, оказывает анаболичеокий эффект, усиливает мобилизацию углеводов и жиров.

Тиреотропин (гликопротеин) - стимулирует в щитовидной железе вое процессы, связанные с биосинтезом и секрецией тиреоидных гормонов.

Кортикотропин (пептид) - в основном его действие направлено на ко-

- 149 -

глюко ру надпочечников, где он стимулирует синтез кортикостероидов.

Фоллитропин (гликопротеин) - в женском организме стимулирует ово­ генез, а в мужском - оперматогенез.

Лютропин (гликопротеин) - в женском организме стимулирует созрева­ ние фолликулов и образование желтого тела в яичниках, в мужоком же - секрецио тестостерона.

Пролактин (белок) - стимулирует рост внутренних органов, пролифе­ рацию молочных желез, влияет на развитие железиотой ткани проотаты, об­ ладает акаболичеоким и липидмобилизующим эффектом.

Липотропины (белки) - стимулируют мобилизацию жиров в жировой ткани. Эвдор$нны и энкефаяины (пептиды) - опиатоподобные гормоны, облада­

ют обезболивающим действием.

Когерин (пептид) - вызывает координированные сокращения кишечника. Меланотропин (пептид) - стимулирунт синтез меланинов.

Вазопрессин (пептид) - усиливает реабсорбцию воды в почечных ка­ нальцах, отимулирует сокращение гладких мышц артериол и капилляров.

Окситоцин (пептид) - стимулирует сокращение гладкой муокулатуры ма­ тки, кишечника, желчного пузыря, мочевого пузыря, уретры, участвует в процессе родов, стимулирует выделение молока.

17. В эпифизе образуются гормоны мелатонин и серотонин, в гипоталамуое - либерины, статины, вазопрессин и окситоцин, в щитовидной железе - тироксин, 3,5,3^-трийодтиронин и калыштонин, в паращитовидных железах - паратирин, в поджелудочной железе - иноулин, глюкагон, соматоотатин и панкреатический полипептид.

Мелатонин (образуется из триптофана) - угнетает оекрецию гипофизом гонадотропных гормонов, тормозит половое развитие, по-видимому также отимулирует оекрецию альдостерона корой надпочечников.

Серотонин (возникает из триптофана) - функционирует в качеотве ме­ диатора центральной нервной оиотемы.

Либерины (пептиды) - отимулируют выделение гипофизом определенных гормонов.

Статины (пептиды) - тормозят выделение гипофизом определенных гор­ монов.

Вазопреооин и окситоцин - перемещаются из гипоталамуоа в нейроги­ пофиз и считаются гормонами задней доли гипофиза.

Тирокоин (образуется из тирозина и йода) - повышает основной об­ мен организма, уокоряет роот и дифференцировку тканей, усиливает теп­ лопродукцию, интенсифицирует обмен углеводов, липидов, белков.

3,5,З^Трийодтиронин (образуется из тирозина и йода) - действует

- 150 -

аналогично тироксину, но гораздо активнее его.

Кальцитонин (пептид) - снижает уровень кальция и фосфора в крови, усиливая их отложение в костной матрице и тормозя их реабсорбцию в поч­

ках.

Паратирин (белок) - повышает концентрацио кальция в крови, стимули­ руя образование в почках активной формы холекальциферола, он также сни­ жает содержание фосфора в крови, замедляя реабоорбцию фосфатов в почках.

Инсулин (белок) - усиливает проникновение глюкозы из крови в клет­ ки и ее утилизацию (стимулирование биосинтеза гликогена и распада глю­ козы с одновременным торможением глюконеогенеза), уоиливает также био­ синтез белков, нуклеиновых кислот, жиров и холестерина (анаболичеокое действие).

Глюкагон (пептид) - стимулирует катаболические процесоы (мобилиза­ цию гликогена в печени, глюконеогенез, гидролиз жиров в печэни и жиро­ вой ткани).

Соматостатин (пептид) - ингибирует вьщеление поджелудочной железой иноулина, глюкагона, панкреатического полипептида, а также тормозит се­ крецию гастрина, секретина.

Панкреатический полипептид (пептид) - отимулирует секрецию желудоч­ ного сока, является антагонистом холецистокинина.

16. Основными гормонами надпочечников являются кортизол, кортикостерон, альдоотерон, адреналин, норадреналин, основными половыми гормо­ нами считаются тестоотерон, эстрадиол, прогеотерон, релаксин.

Кортизол (вещество отероидной природы) - являетоя глюкокортикосте­ роидом, он усиливает глюконеогенез и всаоывание глюкозы в кишечнике, замедляет утилизацию глюкозы, что ведет к гипергликемии, тормозит син­ тез белков, усиливает раопад аминокислот, косвенно уоиливает мобилиза­ цию жиров из жировой ткани, он также оказывает антивоопалртельное, антиаллергичеокое, антииммунное, антистреосорное действие.

Альдостерон (стероидной природы) - относится к минералокортикостероидам, он задерживает в организме натрий, хлор, бикарбонаты, воду и усиливает выделение из организма калия, кальция, магния, протонов в со­ ставе ионов ашония.

Кортикоотерон (отероидное вещеотво) - обладает овойотвами как глюкокортикоотероидов, так и минералокортикостероидов.

Катехоламины (адреналин, норадреналин, являются производными тиро­ зина) - усиливают раопад гликогена в мышцах и глюкогенез в печени, сти­ мулируют глюконеогенез, вызывают гипергликемию, усиливают липолиз в жи­ ровой ткани и поступление жирных кислот в кровь, повышают кровяное дав-