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

биохим 2 часть

.pdf
Скачиваний:
102
Добавлен:
11.03.2016
Размер:
4.1 Mб
Скачать

- 61 -

ность, в этих местах возрастает вероятность образования тромба или разрыва сосуда.

Существует ряд гипотез и теорий механизма развития атеросклероза. Аутоиммунная теория считает, что вследствие гиперхолестеринемии ЛОНП и, возможно, ЛНП приобретают аутоантигеняые свойства, они взаимодейс­ твуют с возникающими антителами, образующиеся аутоиммунные комплексы повреждают эпителий сооудов, что облегчает проникновение в интиму ли­ попротеиновых чаотиц и отложение липидов. Вирусная гипотеза предпола­ гает поражение артерий вирусом, периодически стимулирующим сосудиотые клетки к размножению, что и ведет к накоплению в них холестерина.

Развитие гиперхолестеринемии может обусловливаться нерациональ­ ным избыточным питанием, эндокринными расстройствами, его также связы­ вают с возможной дефектностью рецепторов плазматических мембран кле­ ток, связывающих ЛНП.

36. Цри сахарном диабете, обусловливаемом недостаточностью в орга низме инсулина, нарушается утилизация основного источника энергии - глюкозы, поэтому усиливается использование жиров: они интенсивно гид­ ролизуются в клетках жировых депо и жирные кислоты поступают в крово­ ток. Периферические ткани (кроме мозговой) подвергают жирные кислоты ^-окислению, а возникающий ацетил-КЬА расщепляется в цикле трикарбоновых кислот, все это дает клеткам нужное количество энергии (АТФ). Одна­ ко вследствие нарушения распада глюкозы возникает меньшее, чем обычно, количество пирувата, а, следовательно, и оксалоацетата, благодаря это­ му протекание цикла трикарбоновых кислот затрудняется и ацетил-КоА ос­ тается неиспользованным. Избыточное количество ацетил-КоА превращается

вкетоновые тела и холестерин.

39.Кировой инфильтрацией печени называют такую печеночную пато­ логию, при которой содержание триацилглнцеринов в печени может дости­ гать 50 % ее маосы (в норме - не более 5 %). Факторы, ведущие к этому состоянию, разнообразны. Чрезвычайно важным механизмом развития жирово­ го перерождения печени является нарушение транспорта триглицеридов, синтезирующихся в печени из поступающей из кишечника глюкозы, в жировые депо. Этот транспорт осуществляется о помощью образующихся в печени липопротеинов очень низкой плотности (ЛОНП), в образовании и стабили­ зации которых учаотвуют фосфолипиды, особенно фоофатидилхолины (леци­

тины). Поэтому нарушение синтеза в печени фоофолипидов вследствие недо­ статочного поступления с пищей холина, метионина, кобаламина, а также вследствие отравлений и других заболеваний, ведет к нарушению синтеза

- 62 -

е

ЛОНП и, следовательно, к нарушению транопорта жиров из печени в жиро­ вую ткань и к накоплению триацилглицеринов в гепатоцитах.

40. Обтурация (закупорка) желчных путей ведет к прекращению пос­ тупления желчи из печени в кишечник, в этих условиях желчные киолоты не участвуют в процессах пищеварения. Следовательно, прекращается эму­ льгирование пищевых жиров и активирование панкреатической липазы, то есть нарушается гидролиз триацилглицеринов» жиры начинают выделяться о калом. Прекращается и образование мицелл, обеспечивающих всасывание водонераотворимых соединений, в том числе жирорастворимых витаминов, включая полиненасиценные жирные кислоты.

Сфинголипидозами называют заболевания, связанные с накоплением в клетках организма сфингозинсодеркащих липидов, что обусловливается нарушением распада этих соединений в лизосомах вследствие вровденной недостаточности соответствующих ферментов. Накопление сфинголипидов нарушает нормальное функционирование клеток. К сфинголипидозам отно­ сятся болезнь Гоше (накапливаются глюкоцереброзиды), болезнь Тея-Сак- са (накапливаются ганглиозиды), болезнь Нимана-Пика (накапли­

ваются сфингомиелины) # гаргоилизм (накапливаются ганглиозиды) и другие. Данные заболевания характеризуются разнообразной симптоматикой, часты психические и неврологические симптомы.

- 63 -

Р А З Д Е Л

8

ОБМЕН БЕЛКОВ

З а н я т и е

I

1. Заменить белки в питании жирами или углеводами нельзя, т.к. из 20 аминокислот, входящих в состав белков, 10 являются эссенциальными. - они не синтезируются в организме человека и должны поступать в составе пищевых продуктов в готовом виде.

Незаменимыми являются аминокислоты: валин, лейцин, изолейцин, ли­ зин, треонин, триптофан, фенилаланин, метионин, гистидин и аргинин. Две аминокиолоты - тирозин и циотеин - полузаменимы, так как их оинтез лимитирован количеством незаменимых фенилаланина и метионина.

2.Азотистый баланс это соотношение количеотв азота, поступающего

ворганизм в составе пищи и выделяемого с мочой, калом и потом. Цри положительном азотистом балансе происходит задержка азота в организме, то есть поступает азота больше, чем выводится. Положительный азотистый баланс наблкщаетоя в растущем организме, при беременности, в процессе выздоровления после тяжелого заболевания, сопровождавшегося истощением, а также при введении в организм анаболических гормонов.

3.В переваривании пищевых белков участвуют ферменты: пепсин и гаотриксин в желудочном соке, трипсин, химотрипоины, карбоксипептидазы

Аи В и эластаза в панкреатическом соке, аминопептидазы и дипептидаэы

вкишечном соке. Чрезвычайно важным для переваривания белков является фермент кишечного оока энтеропептидаза (энтерокиназа), превращающий трипсиноген в активный трипсин, который, в свою очередь, активирует зимогенные формы других цротеолитических ферментов панкреатического оо­ ка.

4.Соляная кислота образуетоя в обкладочных клетках слизистой же­ лудка из иона хлора (поступает в организм в составе пищевой поваренной соли, в слизистую желудка переходит из крови) и иона водорода, возни­

кающего при диссоциации H^COg, которая образуетоя из С02 и Н^Э под дей­ ствием карбонатдегидратазы. Ион НСО3 поступает в кровь, замещая СГ~. Секреция HCI требует затраты энергии АТФ.

Соляная кислота активирует пепсияоген, способствует набуханию пи­ щевых белков, что облегчает действие протеолитических ферментов, црепятотвует развитию микрофлоры в желудке (антисептическое действие),

- 64 -

активирует прэсекретин, ускоряет всасывание железа, а ее взаимодейст­ вие с гидрокарбонатаки панкреатического сока ведет к образованию пу­ зырьков С02» способствующих перемешиванию химуса и эмульгирование жи­ ров.

5. Лри анализе желудочного сока определяют его общую кислотность (40-60 п-г.оль/л в норме), свободную соляную кислоту (20-40 ммоль/л), связанную соляную кислоту (10-20 ммоль/л). При этом используются инди­ каторы ^онол^алоин, диметиламиноазобензол, ализаринсульфоновокислый натри;!.

G. Превращение выделяемых желудком и поджелудочной железой неактнвних предшественников в активные протеолитические ферменты происхо­ дит путем частичного гидролиза их молекул. Цри превращении лепсиногена и гюлсин (под влиянием HCI или пепсина) происходит отщепление с N- конца полипептидной цепи пепсиногена нескольких десятков аминокислот­ ных остзтков в виде смеси пептидов, некоторые из которых являются ин­ гибиторами пепсина. При этом по-видимому образуются несколько разно­ видностей пепсина и гастриксин.

Превращение трипсиногена в трипсин (под влиянием эятеропеппщазы или трипсина) обусловлено удалением с Af-концв молекулы трипсиногена гексапептида валил-тетрааспарагил-лизина, препятствующего формированию активного центра трипсина.

Превращение химотрипоиногенов А и В в химотрилсины (при воздейст­ вии трипсина) сопровождается гидролизом определенных пептидных связей с освобождением двух дипвптидов. В процессе этих превращений возникают Ti-химотрипсин, S-химотрипсин, ос^химотрипсин. Наибольшей ферментатив­ ной активностью обладает п-химотрипсин.

7.Выделение протеолитичеоких ферментов с пищеварительными соками

внеактивной форме является механизмом защиты секретирующих клеток от повреждения (самолереваривания)•

8. В противоположность пепсину, гастриксину, трипсину и химотрипсину, являющимся эцдопептидазами и гидролизующим пептидные связи внут­

ри белковых молекул, - карбоксилептидазы и аминопептидазы представля­ ют собой экзопептидазы, они отщепляют последовательно одну за другой концевые аминокислоты: карбоксилептидазы - о С-конца полипептидной це­ пи, а аминопептидазы - с Анконца.

9. Гниением белков в кишечнике называют процессы разложения и ути­ лизации пищевых белков и аминокислот микрофлорой, вегетирующей в ниж­

66 -

них отделах пищеварительного тракта. Цри этом возникают различные токоичеокие для макроорганизма продукты, которые могут всасываться: ашиак, оероводород, фенол» крезол, индол, скатол, различные амины (када­ верин, путреоцин, фенилэтиламин, ивдолилэтиламин), бензойная киояота

идругие. Дроцесоы гниения усиливаются цри дефиците протеолитичеоких ферментов поджелудочной железы.

10.Основным меотом детоксикации ядовитых продуктов гниения бел­ ков и других коенобиотиков является печень. Здесь токсичеокие вещеотва подвергаются различным превращениям путем их ояюления, восстановления, гидролиза, метилирования, ацетилирования, дезаминирования и других преобразований, здесь также происходят реакции конъюгации (образование парных соединений) о глюкуроновой кислотой, серной кислотой, глицином

инекоторыми другими вещеотвами. В результате возникают нетоксические

растворимые продукты, выделяющиеся из организма.

11. Образование кадаверина в цроцессе гниения белков в кишечнике:

 

Декарбоксилаза

/

 

 

Лизин

микробная

Кадаверин

 

 

 

 

Обезвреживание кадаверина путем его оксиления и дезаминиро­

вания в печени:

2 3

и 2

Н^02

 

 

 

 

Аминоксвдаза (ЗДЦ)

ц7 Ъ ~

~

Кадаверин

(Н+)

 

Глутаровый альдегид

+ 2 Н-ОН + 2 НАД

 

 

а'-Кетоглу-

->■ Н00С-СН2-СН2-СН2-С00Н - -

Альдегвддегидрогеназа

таровая

Глутаровая кислота

кислота

 

 

 

УД^-глокуронозил-?ранс- фераза

Индол

Мндоксил

Иедоксллглюкуронцд (нетоксичное парное соединение)

5 -3 5 5

-66 -

13.Обезвреживание скатола конъюгацией о оерной киолотой:

^

цГИ

+ tpMp-o-S&l

***

f Y - f i » . о8 , г ш г/ г С Г Г * < »

Ш С

J

 

Мовоокоигенааа

Сульфотрансфераза

Скатокоилсульфат (нетоксичное парное соединение)

14. Обезвреживание бензойной кислоты конъюгацией с глицином:

 

 

 

 

0

//Hg-CHg-CO®

ItoA-SH

 

A

"

W + КоЛпЯ ШФ\

 

*

Twma„

у

^

^

 

Синтетаза

^

 

Трансфераза

 

 

Бензойная

 

Беязоил-КоА

 

 

 

Пшпуровая кислота (нетоксичное парное соединение)

15.В клетках белки в процессе их обновления подвергаются расщеп­ лению (гддрализу) до аминокислот клеточными протеолитическими фермен­ тами катепсинами, которых существует несколько типов. В основном катепсины локализованы в лизосомах, но есть и в других частях клетки.

Аминокислоты в клетках используются для синтеза различных белков,

втом числе и каталитических (ферментов), для синтеза небелковых азо­ тистых соединений (пуриновых и пиримидиновых структур, порфиринов, коферментов, гормонов, медиаторов, меланинов и др.), аминокислоты могут служить материалом для синтеза углеводов и липцдов, наконец, они могут подвергаться распаду до конечных продуктов с высвобождением энергии.

16.Дезаминированием аминокислот называют отщепление аминогруппы

овыделением аммиака. Типы дезаминирования: окислительное, восстанови­ тельное, гидролитическое, внутримолекулярное. Восстановительное и гид­ ролитическое дезаминирование наблюдается только у микроорганизмов.

17.См. на стр. 67.

18.См. на стр. 67.

19.Трансаминирован/.ем называется процесс переноса аминогруппы

саминокислоты на Ы-кетокпслоту, катализируемый аыинотрансферазами. Акцептором аминогруппы чаще всего является «<-кетоглутарат, но это так-

- 67 -

хе могут быть окоалоацетат и пируват. Коферментом аыинотранофераз яв­ ляется пирцдокоальфоофат (пиридоксаминфосфат). Цроцеоо траноамивдрования обратим, в него не вступают лишь 2 аминокислоты - треонин и лизин.

Роль трансаминирования в метаболизме вытекает из его овязи о окис­ лительным дезаминированием глутамата и восстановительным аминированием «t-кетоглутарата. Совокупность этих цроцеооов составляет сиотемы трансдезаминирования и трансреаминирования, с помощью которых осуществляет­ ся удаление аминогруппы цри распаде большинства аминокислот и присоеди­ нение аминогруппы при их синтезе.

17.

Окислительное дезаминирование глутамата:

СООН

Свои

 

Н Щ

( Н + )

f ° 0 H

 

V H 4 W H t )

 

 

I

с и ,

+ НАД+

/

 

%

+

Н -О Н /

с»

^

I

C H t

---------

tH»

 

^ ------►

СНг

' и Vu

Глутаматдегидро-

 

 

и

с » 0

соон

геназа

 

СООН

 

 

соон

Глутаминовая

 

Иминоглутаровая

of-Кетоглутарат

кислота

 

 

 

кислота

 

(2 -окооглутарат)

Глутаматдегидрогеназа относится к классу оксидоредуктаз.

18. Внутримолекулярное дезаминирование гистидина:

 

КУ ir-C H fC H -C O O H

 

# Н3

 

Н Й -- п - С Н = СН -СО О Н

V

*

 

5 £ a r -

~

V

 

Гистидин

 

аш иак-лиаза

 

Уроканиновая

шихидии

 

 

 

 

(урокановая) кислота

19.О»!, на стр. 66.

20.Трансаминирование мевду изолейцином и 2-оксоглутаратом

(в общем вцде); ашнотрансфераза относится к классу трансфераз:

Ciij

 

 

соон

 

 

СЯ}

СООН

СНг

/ * 1 +

^

 

 

> СНг СН, +

^

 

^СЦ

 

СНг

Аминотрансфе-

сН&

 

Уи~л/ил

с«о

раза Тпири-

i

см-л/н*

 

i*

г

«

доксальфос-

iooH

i”

г

 

toon

соон

фат)

 

Аоон

йзолейцин

2-0ксоглутарат

о(-Кетокислота

Глутамат

 

21. Трансатлинкрование медду триптофаном к оксалоацетатом

(в об­

щем виде); ажнотрансфераза относится к классу трансфераз:

 

 

.

 

 

 

СООН

 

 

 

 

O

J

T

1" ♦

h

 

---------------- *

 

^

 

 

 

соон

 

Ашнотрансфераза

 

Трипто^ан

 

 

(пиридоксаль-

 

 

Окоалоацетат

 

;.х>сфат)

 

 

51

 

 

^

- 68 -

соон

— > W

— г Л-С-сооН

+

**** ■

^

i

 

 

 

СООН

«<-Кетокислота

 

Аслартат

22.

 

Перенос аминогруппы с валина на пиридоксальфосфат в процессе

трансаминирования, аминотрансфераза относится к классу транс&ераз:

А п о Ф 'п п т

 

 

^

1

СООН

 

и~ . ^А% ,

 

 

 

 

 

-н+ +н+

J

J

+ Ч,сч

«

>

H-L*

М

-----

(В -О -С Н гТ **!^

\н~С-СООН

 

I

I

 

° Х £

,

'

 

 

 

 

Аминотрансфераза

Валин

Альдимин

 

 

скоферментом ^^ся-с-соон

— “>

и.сг

* —

-->

 

+

\С'^пьй

 

*1

A

u ^XH'C-COQH

 

I

V

 

 

 

4,0

о

( fr ' O - a fr f^ Y *

 

Ц Л с %

 

 

Ч

Л

СН»

 

Кетимин

 

«(-Кетокислота

1>йосфатМИН”

23. Перенос аминогруппы с пиридоксамия^осфата но оксалоацетат б процессе трансаминирования (аминотраяс.^ераза - класс трансфераз):

н2°

Н О О С -С Н гС -С О О Н

 

r

l

 

J

а .

-В* *н+

ц с ^

ПиридоксаглинсТоссат

Оксалоацетат

Кётппин

н

 

 

HOOCnC^-i-COOH

 

 

//СГ

ф о - а & * К г ^ °

Ц&А-сн»

H M C - C H fC H -C O O H

Альдишн

Пиридоксаль^ос.-гат

Аспарагиновая

кислота

-69 -

24.Непрямое дезаминирование аминокислот (трансдезаминирование) является основным механизмом удаления аминогруппы у большинства ами­ нокислот в процессе их распада. Тргнсдезаминирование представляет собо2 сочетание даух процессов - трансаминирований и окислительного дезаминирования глутаминовой кислоты. Сначала аминогруппа от амино-' кислоты переносится в процессе трансаминирования на 2-оксоглутарат с образованием глутамата (аминокислота при этом превращается в«(-кето- кислоту), после чего глутамат подвергается окислительному дезаминиро­ ванию с вццелекием ^Н^ и регенерацией 2-кетоглутарата.

25. Трансдезаминирование метионина: н

“ <-«-“ 4

g “

с

к

CHj.

+

I s1

 

СНг +

 

 

й ,

■ t . о

f a b * ,

« 0«

 

 

И»Н

i0W

Метионин

2-0ксоглутарат

о<-Кетоккслота

Глутамат

 

 

- 2К + Н90

/VH3 (^Ьф +

2-0ксоглутарат

 

----------- --------

 

Глутаматдегидрогеназа

 

 

 

 

(НАД* или НАД#)

 

 

Аминотрансфераза относится к классу трансфераз, а глутаматдегццрогеназа - к классу оксидоредуктаз.

26. с*-Декарбоксилирова*ше аминокислот (ферменты - декарбоксилазы, относятся к классу лиаз, коферментом чаще всего является пкрвдоксаль-

фосфат):

гп

 

 

CNt-SH

 

 

Н#--тгСНг-СН-СООН

* 2

«V— тгСН^СНг

СН-А/Н*

* 2

 

V

А*

 

V

*

^

^

с*-**

 

Гистидин

 

1йстамин

Цистеин

 

Тиоэтшгамин

 

соон

СОо

-

_лЛ|

 

С09

 

£-J — \ £

СООН

СООН

 

^

^

Глутамат

ГАМК

5-Пщрокситриптофан

Серотонин

 

27. После отщепления аминогруппы от аминокиолот в процеосе их ка­ таболизма образующиеся безазотистые структуры подвергаются распаду, в процеосе которого из разных аминокислот возникают различные продукты:

пируват, ацетил-КоА, фумарат, сукцинил-КоА, 2-оксоглутарат, оксалоаце-

- 70 -

тат. Все эти осколки разрушающихся аминокислот, проходя через цикл трикарбоновнх кислот (один или два раза), распадаются до С02 и водо­ рода, поступающего в цепи транспорта электронов.

Конечными продуктами распада простых белков являются COg, вода, аммиак и серная кжолота (сульфаты).

28. Восстановительное аминировакие это присоединение аммиака, со­ провождающееся восстановлением, к в<-кетоглутарату с образованием глу­ таминовой кислоты.

Непрямое аминирование (трансреаминирование) является механизмом использования аммиака путем присоединения его (в виде аминогруппы) к ol-кетокислотам с образованием аминокислот. Трансреаминирование предс­ тавляет собой сочетание двух процессов - восстановительного аминирования о(-кетоглутарата и трансаминирования. Сначала 2-оксоглутарат аминируется, связывая аммиак и превращаясь в глутамат, после чего амино­ группа переносится в процессе трансаминирования с глутаминовой кисло­ ты на о(-кетокислоту с образованием соответствующей аминокислоты.

Указанные процессы обеспечивают связывание части токсического аммиака, они также участвуют в синтезе заменимых аминокислот.

29. Восстановительное аминирование *-4сетоглутарата

(фермент глу­

таматдегидрогеназа относится к классу оксидоредуктаз):

 

tOOH

СООН

+Цй3 т р

НоО

СООН

+ НАДШ(Н+)

НАМ>+

СН*.

Л

сН*

/

 

СНг

СН*

Глутаматдегидро-

У™

Глутаматдегидро-

i г

, г=гв

геназа

 

c-VH

 

геназа

 

 

сн*Лтй

оООН

 

 

соои

 

 

 

 

 

Ьоон

2-0ксоглутарат

Иминоглутаровая

 

 

 

Глутамат

 

 

кислота

 

 

 

 

 

 

30. Образование аланина путем

транореаминирования:

 

соон

НоО и НАДО*

^

 

с«о

2-0ксоглутарат

л

^

соон

 

 

а

 

 

+ дт3 + Н М « ( Н +/

снг

+

“ 0»

 

/

^

CHj

Снг

____ - __________

Z * ,

l l

-------- Пидуват..^/—

СООН

 

 

iooH

 

 

 

 

 

соон

2-0ксоглутарат

Глутамат

 

 

 

 

Аланин

31. Д ш ш к возникает в клетках органов и тканей (в наиболее зна­ чительных количествах в мышцах и в печени) различными путями: цри дез­ аминировании аминокислот, дезамидировании белков, в процессе распада