68. Источники и пути расходования АК в тканях. Заменимые и незаменимые АК, примеры синтеза заменимых АК. Пул АК. Аминокислотная недостаточность. АК - производные орг-их карбоновых к-т, у кот. как min один из атомов водорода углеводородной цепи замещен на аминогруппу. АК испол-ся как структурный материал для синтеза белков и пептидов. Из АК обр-ся в-ва непептидной природы: нуклеотиды, холин, таурин, амины, гем, тироксин и др. Катаболизм АК может служить источником Е для синтеза АТФ. Энергетическая роль велика при белковой питании и голодании. Источниками свободных АК орг-ма служат пищевые белки(главный), белки собст.тканей, а также синтез АК из углеводов. Заменимые АК: аланин, аспарагиновая к-та, аспарагин, глутаминовая к-та, глутамин, пролин, глицин, серин. Незаменимые: валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин. Частично заменимые(синт-ся в орг-ме, но оч медленно): гистидин, аргинин. Условно заменимые(могут синт-ся из незаменимых, если их достаточно): цистеин(из метионина), тирозин(из фенилаланина). Любая из заменимых АК может синт-ся в орг-ме в необходимых кол-вах. При этом углеродная часть АК обр-ся из глюкозы, а аминогруппа вводится из др АК путем трансаминирования. Аланин, аспартат, глутамат обр-ся из пирувата, оксалоацетата и α-кетоглутарата соот-но. Глутамин обр-ся из глутаминовой к-ты при действии глутаминсинтетазы: Глутамат+NH3+АТФ=Глутамин+АДФ+H3PO4. Аспарагин синт-ся из аспарагиновой к-ты и глутамина, кот служит донором амидной группы; р-ию кат-ет аспарагинсинтетаза. Пролин обр-ся из глутаминовой к-ты. Пул свободных АК орг-ма составляет 30-100г,сод-ие их в крови-в сред.35-65мг/дл. Источники:белки пищи(100г/сут),белки тканей(400г/сут),синтез АК. Расх-ся:белки тканей(400г/сут);глюкоза;СО2 Н2О мочевина; жиры стероиды кетоновые тела; синтез(30г/сут):гормонов,нейромедиаторов,креатина,холина, карнитина,гемма,пуринов,пиримидинов. Недостаток в питании белков или отдел.незамен.АК приводит к нарушению обмена в-в и различ.патол.состояниям. Нед-к триптофана→↓массы тела,у новорожд.-анорексия;лизина→головокр-е,тошнота,↑чувт-ть к шуму; гистидина→↓конц-ии гемоглобина; аргинина→гипоспермия; метионина→жировое перерождение печени и почек

105. Основные структурные компоненты межклеточного матрикса: гликозамино­гли­каны и протеогликаны. Особенности строения и ф-ий. Гликозаминогликаны (ГАГ) (мукополисахариды)-линейные гетерополисахариды. построенные из повторяющихся дисахаридных единиц. В состав ГАГ входит: глюкуроновай к-та, N-ацетилпроизводные глюкозамина и галактозамина. К ГАГ отн-ся : 1)гиалуроновая к-та – не сульфирована-состоит из глюкуроновой к-ты и N-ацетилглюкозамина (ф-я-связывание воды, роль в регул-ии проницаемости тканей.Во всех тканях,кр.связки,печень,легкие ), 2) хондроитин-4-и 6-сульфаты- из глюкуроновой к-ты и N-ацетилгалактозамина (ф-я – водно-солевой обмен; много в коже,хряще, сухожилиях), 3)дерматансульфаты (осн.-кожа; серд.клапаны,спин.диски,хрящи,сух-я,связки), 4)кератансульфаты (в хрящ,кость, спин.диски, роговица глаза),5) гепарансульфаты-представляет собой неравлетленную цепь глюкуроновой к-ты и N-ацетилглюкозамина, 6) гепарин(синтез-ся тучными кл.,регуляция свертывания крови; легкие,печень). Ф-ии ГАГ: 1.специфически взаим-ют с коллагеном, эластином, фибронектином 2.уч-ют в распределении воды и солей, формируя тургор различ. тканей; вод.-сол. обмен 3.играют роль молек.сита в межкл.матриксе, препятствуют распространению МКО 4.способ-ют созданию фильтрац.барьера в почках. В завис-ти от природы ГАГ и их жидкости образующийся матрикс может быть: 1.вязкой жидкостью(суставная) 2.гелем (стекл. тело) 3.твердым и упругим(хрящ) 4.в кост.ткани и зубах матрикс заполнен отложениями минер.солей. Протеогликаны-сульфированные ГАГ, сод-щие белок. С одной пептидной цепью связано много цепей ГАГ, эта молекула напоминает «ершик». Разные протеогликаны различаются набором ГАГ, размером мол-лы, сод-ем белка. Осн.протеогликан хрящевого матрикса-агрекан. Перлекан-осн.гепарансульфат -протеогликан базальных мембран. Сод-ит 1 пептидную и 3 гепаратсульфатные цепи, кот связаны ч/з гидроксильные группы сирина в обл первых 15 АК остатков с N-конца. Пептидная цепь вкл ≈30 глобулярных доменов(разделенные стержневыми сегментами), кот сод-ат центры связывания коллагена 4 и ламинина. Гепарансульфаты могут быть связаны с пов-тью кл. Малые протеогликаны – декорин, бигликан, фибромодулин. имеют малую молекулярную массу, сод-ат центр связывания трансформирующего фактора роста(ТФР-β) и участвуют в регуляции его активности.

106. Соединительная ткань. Клеточные и некл элементы. Структурная органи­за­ция. Роль аскорбиновой к-ты в биосинтезе коллагена. Изменения в соед-ой ткани при старении и коллагенозах. Биохим-ие маркеры патологических изменений соед-ой ткани и межклеточного матрикса (оксипролин, глюкозамин). Соед.ткань сод-ит малое кол-во кл.элементов(тучные кл,фибробласты,фагоциты и др.) и бол.кол-во межкл.матрикса(коллаген,эластин и осн.в-во). Осн.в-во→протеогликаны:ГАГ-95% и неколлаг.белок фибронектин,ламинин-5%. Хар-ным компонентом стр-ры соед.ткани явл коллагеновые волокна. Коллаген-сем-во родственных фибриллярных белков,секретируемых кл.соед.ткани(фибробластами).В межкл.матриксе мол-лы К обр-ют полимеры,наз. фибриллами коллагена(обр-ют огр.прочностью,нераст. в воде,выд-ют огр.нагрузку). Коллаген предс-ет собой правозакруч.спираль из 3х α-цепей, кот стабилизирована водородными связями и водными мостиками(обр-е с оксипролином); один виток спирали сод-ит 3 АК(Гли-Про-Оксипро). Синтез: стадии трансляции, внутрикл посттрансляционной модификации и внекл модификации. Пептидные цепи синтез-ся на полирибосомах, связанные с ЭР. Одновременно происх-ит гидроксилирование пролиновых(необходимо для стабильной структуры) и лизиновых остатков(в обр-ии ковалентных связей м/у молекулами К). Исполь-ся О2(СО2) и α-кетоглутарат(сукцинат), кофактор Fe2+ и вит.С (окис-ся в дегидроаскорб.к-ту и сох-ет Fe в 2хвалентном состоянии). При цинге(недостаток вит.С), синтез К. нарушен на стадии гидроксилирования, поэтому обр-ся менее прочные колаг-ые волокна. С помощью гидрофобного сигнального участка на N-конце проникают в полость ЭР, где происх-ит гликозилирование пептидных цепей и их объед-е в 3спиральные мол-лы проколлагенав пластинчатый комплекс, вкл-ся в секреторные гранулы и секретируется. В межкл пространстве отщепляются концевые пропептиды и обр-ся коллаген. Обр-е колл-ых фибрилл-пр.самосборки, закрепляются межмолекул-ми ковалентными сшивками. Эластин в отл.от коллагена: нити эластина,сод-ся в тк.легких,в стенках сосудов,в эластич.связках,могут быть растянуты в неск.раз,а после снятия нагрузки возвр-ся к исход.сост-ю. Сод-ит≈80 АК-остатков(в осн.Гли,Вал,Пролин).В межкл.матриксе мол.эластина соед-ны множеством сшивок,в обр-ии кот.уч-ют остатки лизина. Возрастные изменения соед.ткани: 1.↓кол-во воды 2.↓степени полимеризации 3.↓кол-ва гиалуроновой к-ты и ↑хондроэтинсульфатов. Коллагенозы-группа заб-ий хар-ся рядом общих клинич. и патоморф. признаков. Клинически для них хар-на системность поражения с вовлечением в типич. случаях в процесс ряда органов и систем(кожа, мыщцы, суставы, сердце, почки, легкие и т.д.). Морфологически хар-ся поражением осн.в-ва соед.ткани, развитием васкулитов и фибриоидного некроза. Причины: 1.мутация в гене, приводящая к изменению формы коллаген.молекулы 2.ошибки в посттрансляционной модификации коллагена 3.недос-к или «неправ.работа» фер-ов,вовлеченных в биосинтез коллагена-дефицит ф-ов гидроксилирования. Отн-ся:систем.крас.волчанка, сист.склеродермия, дерматомиозит и т.д. Коллагенозы из-за прогрессирующей дезорганизации коллаг.волокон и осн.в-ва. Оксипролин-АК,обр-ся из пролина; опр-ие сод-ия в сыв-ке крови пров-ся для диагностики оксипролинемии,степени деструкт.изменений соед.ткани. Глюкозамин — в-во,выраб-ое хрящ.тканью суставов, служит необходимым строит.компонентом хондроитина и входит в состав др.важных для сустава в-в; явл-ся предшественником ГАГ.

107. Белки мышц. Биохимические мех-мы мышечного сокращения и расслабле­ния. Утомление. Тренировка. Биохим-ие изменения при мышечных дистрофиях. Креатинурия. Белки мышц: 1.Сократительные:А)Миозин. Состоит из глобулярной части(головки) и фибриллярной, явл-ся глав.компонентом А-дисков,обладает ферментатив.акт-тью(АТФазной). Б)Актин глобулярный белок(25% белков мышц), G-актин, F-актин-нераствор.двойной спиральный комплекс,обр-ся из G-актина в рез-те полимеризации. 2.Минорные белки: А)Тропомиозин-4-7% белков миофибрилл. Ф-я:блокирование нитей актина. Б)Тропонин-2% белков миофибрилл.Ф-ия:ингибирование ферментатив.активации миозина. Тропонин-тропомиозиновый комплекс ↑ чув-ть миозина к ионам Са, т.е. акт-ет фермент.акт-ть миозина(АТФазу). Биохимия сокращения мыщц. 1.Нерв.имп-с→освоб-ие АХ→мем-на миоцита→выход Са из полостей ретикулюма; 2.Обр-ие,под действием Са, комплекса тропонин-тропомиозин; 3.Освоб-ие актина и миозина и ↑ АТФазной акт-ти миозина; 4.Миозин реаг-ет с АТФ, гидролизует молекулу АТФ, освобождая Е,но оставаясь связанным с Р и АДФ; 5.Головка миозина,соединенная с Р и АДФ,свободно вращается под большими углами пока не достигнет нужного положения для связи с актином под углом 90° с осью фибриллы.Обр-ся актино-миозиновый комплекс; 6.Обр-ие актино-миозинового комплекса обеспечивает освобождение Р и АДФ; 7.Миозин меняет свой угол с осью фибриллы с 90 на 45°,продвигая актин в направлении центра саркомера(работа); 8.След.молекула АТФ связ-ся с комплексом актин-миозин при усл.↓кол-ва ионовСа; 9.Миозин-АТФ инициирует отделение миозин.головки от актина,что вызывает расслабление. Роль АТФ: 1.уч-ет в сокр-ии и рассл-ии; 2.роль пластификатора; 3.изоляция ионов Са. Биохимия расслабления мышц. 1.Сод-ие Са в миофибрилле падает вследствии его поглощения саркопл.ретикулюмом; 2.Тропонин С утрачивает Са; 3.тропонин реаг-ет с тропомиозином,ингибирует дальнейшее взаим-ие миозиновой головки с F-актином; 4.миозин.головки в присут.АТФ отделяются от F-актина. Способ-ть саркопл.сети изолировать ионы Са наз-ся ф-ром релаксации. Общ.физиол.мех-м сокр-ия сводится к повтор-ся обр-ию и разрушению последоват.сшивок м/у головками молекул актина и миозина. Гипотеза скольжения. Хью Хаксли объясняет работу мышц скольжением волокон актина вдоль волокон миозина. Утомление мышц связано с: 1.↓поступления О2; 2↓АТФ; 3.Накоплением лактата,пирувата→↓рН-лактатацидоз; 4.↓акт-ти фер-ов(АТФазной акт-ти миозина при изм-ии рН). Миопатии-тяж.заб-ия с выраженной наследствен.природой.Болезнь нач-ся в детстве.Проявл-ся в постепенной гибели мышеч.клеток и замещении их соед.тканью.Больной погибает обычно от инфекций. Исчезновение мышц обычно проис-ит в рез-те действия кис.гидролаз,ос-но протеаз, освоб-ся из лизосом. При Е-авитаминозе,денервации мышц,из-за гипса также проис-ит усилен.распад мыш.белков(атрофия). Она связана с повреждением мембран мыш.лизосом продуктами пероксидного ок-ия липидов,кот.в отсут. антиоксиданта(вит.Е) происходит более активно. Креатинурия-стр.78.

108. Энергетический обмен в мышцах, пути ресинтеза АТФ. Красные и белые мышеч­ные волокна, гладкие мышцы, миокард. Особенности метаболизма и энергетического обеспечения. Источники АТФ: 1.анаэробное ок-ие глюкозы; 2.аэробное ок-ие; 3.Миокиназная р-ия; 4.Ресинтез АТФ из креатинфосфата.Креатин(АТФ)→ креатинфосфат (АДФ→АТФ) → креатинин(выд-ся с мочой); 5.Белки.при голодании и диабете вовлечение белков идет в 3-5р больше.Из разветвлен.белков обр-ся АК аланин→в печень→глюкнеогенез; 6.ЖК.вовлечение при усилен.физ.нагрузке.Серд.мышца раб-ет в осн. за счет этого ок-ия; 7.Кетоновые к-ты. В первые 2-3с работы мышц происходит расщепл.АТФ, 3-20с ресинтез АТФ за счет креатинфосфата, 30-40 с-гликолиз(в осн.анаэр.),после 40с-аэроб.ок-ие, аварийное подкл-е-миокиназная реакция.В покое в осн.исп-ся ЖК,кетон.тела и Ацетил-КоА,при слабой нагр-ке-глюкоза, при сильной-гликоген,аэробный гликолиз. Белые мыш.вол-на(быстрые) более крупные,светлые(т.к.мало митох-ий и миоглобина),сильно возбудимые, богаты саркопл.ретик-мом(↑Са),↑акт-ти АТФазы и ферментов гликолиза богаты креатинфосфатом; ист-к Е-углеводы(глюкоза). Красные(медл) менее крупные, темные, аэроб.ок-ие явл-ся ведущим,менее возбудимы,медл-но сокр-ся,долго не утомл-ся; энерг.субстрат-ЖК. Гладкие мышцы. Особ-ти:1.Мех-м сокр-ия подобен п/а,а отл-ся проведением кальциевого сигнала-он пров-ся за счет белка кальмодулина,связ-ие его с Са запускает процесс; 2.В их состав входит коллаген и эластин.Они способны к желатинизированию в процессе сокр-ия(поэтому процесс идет так медл-но); 3.Другой миозин.Его степень полимеризации выше. Миокард по стр-ре и св-вам сходен с крас.скелет.мышцами.Особ-ть энерг.обмена-почти полностью аэроб.хар-р. Осн.субстраты:ЖК(70%),глюкоза,малочная к,ПВК. После приема пищи исп-ие глюкозы↑,а ЖК↓;при физ.работе ↑доля молоч.к-ты в обеспечении сердца энергией.

109. Химический состав нервной ткани, миелиновых мембран. Особенности метаболизма нервной ткани. Белки, нейро­пептиды, липиды, углеводы. Энергетика мозга.

Белки сост-ют 50% на сухой вес сер.в-ва и 30% белого. Более интенсивное включение АК в белки идет в КБП. Классификация белков мозга: 1.Опорные(нейросклеропротеиды,нейроглобулины); 2.Мембранные. Ф-ии: а)участие в форм-ии и контроле за работой ион.каналов, б)рецепторные, в)участие в создании потенциалов покоя и действия; 3.Специфические(обучение-белок Мура; память,диф-ка нейронов-ф-ры роста нервов). АК: 1.уч-ют в синтезе специфич.белков мозга 2.вып-ие медиаторной ф-ии 3.явл-ся медиаторами: глутаминовая, аспарагиновая, глицин 4.из АК обр-ся биоген.амины-медиаторы:АХ,катехоламины,ГАМК,серотонин 5.из АК обр-ся нейропептиды: глутатион; специфич.:эндорфины, энкефалины,гипофизарные г-ны 6.вып-ют дезинтоксикац.ф-ю: глутаминовая к-та обезвреж-ет избыток NH3. 75%пула АК-глутам.к-та; она влияет на настроение, внимание. Ф-ии глутаминовой к-ты: 1.-CO2→ГАМК(в сер.в-ве) 2.-NH3→NH3(при необ-ти-возб-ль ф-ии нейронов) 3.+NH3→связывание избытка NH3 4.обр-ие α-кетоглутарата→ЦТК→энергетич.ф-я.

Липиды мозга. Хар-но: 1.высокое сод-ие(до 50% от сух.массы) 2.разнообразие стр-ры 3.Постоянство состава 4.Разнооб-е ЖК состава,высокое содер-ие ПНЖК(арахидоновая) 5.специфичность ЖК состава разн.отделов мозга, разн.типов клеток, субклет.структур; в миелине высокое сод-ие олеиновой. Изм-ие ЖК состава ведет к нарушению функц.деят-ти мозга. Ф-ии: 1.структурная-участие в построении мембран 2.ф-ия диэлектриков-электрич.изоляция 3.защитная: ганглиозиды активные антиоксиданты,ингибиторы ПОЛ 4.регул-ая: фосфоинозиты имеют отн-ие к проведению нерв.сигнала. Холестерин.У взрослого 25г, у новорож-2г; в первый год ↑в 3р. Мозг способен синтезировать ХС из ацетил-КоА.

Миелиновая об-ка обладает изолирующими св-ми. 70-80% состава миелина-это липиды; ХС-0,775 мкмоль/мг,фосфотидилхолин-0,116.Белки миелина гидрофобны.

Энергетика мозга. Энергия необ-ма для: 1.поддер-ия ион.потенциалов ионов по обе стороны нейрон.мем-ны 2.хранения и переработки поступающей инф-ии 3.поддер-ия архитектоники мозга. Фонд макроэргов мозга: 1.АТФ 2.креатинфосфат, стабилизирующий уровень АТФ; его в 2р больше чем АТФ. Энерг.ист-ом для мозга явл-ся аэробный путь ок-ия глюкозы.След-но энергетика мозга зависит от поступления О2 и глюкозы. Потреб-ть в О2-мозг погл-ет 20% поступающ.О2, больше всего потр-ет КБП. Потреб-ть в глюкозе-самый большой потребитель энергии из всех органов.85-90% глюкозы полностью ок-ся аэробно(до Н2О и СО2), 5-7% исп-ся на синтез гликогена, гликолипидов,нейротрансмиттеров. Депо глюкозы-750мг(10мин жизни). Ист-ки Г. для мозга: гликоген мозга и кровь(пища,гликоген печени,глюконеогенез). Недост.поступление Г. в мозг сопр-ся голов.болью,↓внимания,наруш-ем умств.трудоспос-ти, сост-ем подавленности и т.д. При длит.голодании ист-ом энергии явл-ся кетоновые тела.

110. Медиаторы: ацетилхолин, биогенные амины, аминокислоты, пептиды; образование и инактивация. Связь нарушений обмена медиаторов с заболе­ва­ниями цнс.

Нейромедиатор(нейротрансмиттер)-в-во,кот.синтез-ся в нейроне, сод-ся в пресин.окончаниях,высвобождается в синап.щель в ответ на нерв.импульс,и действует на спец.участки постсинап.клетки,вызывая изменения мембр.потенциала и метаболизма клетки.

1группа-Амины(АХ,А,НА,дофамин,серотонин);2гр-АК;3гр-пуриновые нуклеотиды;4гр-нейропептиды(самая болш.группа). Ацетилхолин. Холинэргич.с-мы уч-ют в таких ф-ях как память, рег-ция движения,двиг.стереотип, уровень бодрствования. Синт-ся из Ацетил-КоА(актив.форма ацетата) и холина при помощи ацетилхолинтрансферазы,с участием АТФ,ионов Mg,Ca,K,Na. Для обр-ия холина необх-мы метионин и фолиевая к-та. Инактивация АХ: 1.при пом. ацетилхолинэстеразы до холина и ацетата. 2.энергозависимый транспорт в нейрон и повтор.использование(реутилизация). Нарушение в с-ме инактивации-миастении при превышает АХ.Лечение-антихолинэстеразные препараты. Норадреналин(НА) синт-ся в нерв.концевых пластинках из тирозина при уч-ии НАДФН2,В6,аскорб.к-ты и ионов Са. Рецепция.Сущ-ет 2 типа рецепторов α и β.Передача импульса с α-адренорецепторов связана с цГМФ,а с β-рецепторов с цАМФ. Агонистом НА явл-ся адреналин. Инактивация: 1.под действием МАО с участием НАД или ФАД; 2.путем метилирования с участием S-аденозилметионина и катехол-о-метилтрансферазы(превращ-е в адреналин-типичный гормон) и последующим ок-ем в печени и выделением с мочой. НА нейроны причастны к поддержанию бодрствования,с-ме поощрения(центр удовольствия), к сновидениям и рег-ии настроения. В стволе мозга(преим.голубое пятно)-ф-ии-концентрация внимания;активация НА имеет место при панических атаках. Дофамин(ДФА) Нейроны,сод-ие ДФА-в сред.мозге черн.субстанции.Многие нейроны посылают свои аксоны в перед.мозг,где уч-ют в поддержании эмоц.реакций. Другие ДФА волокна окан-ся в области полос.тела,где играет решающую роль в рег-ии слож.движений. Дегенерация ДФА волокон приводит к регидности мышц,тремору(бол.Паркенсона). Для обр-ия: 1.АК:тирозин,метионин; 2.Вит:В6,С,ФК,РР. Глутаминовая к-та(Глу к-та): 1.-СО2→ГАМК(торм.м-р); 2.+NH3→глутамин связ-е NH3; 3.-NH3→α-кетоглутаровая к-та(энерг.материал). Ф-ии:???????????????????????????????? ГАМК. Ф-ии: 1.рег-ия мотор.деят-ти; 2.поддержание судорожной акт-ти; 3.форм-е поведенческих реакций(агрессия,защитное поведение); 4.контроль высвобождения ряда гипофизарных гормонов; 5.осущ-ие высших интегральных ф-й(усл.р-сы,память,обучение). Серотонин производное АК триптофана; из него обр-ся метионин. В обр-ии серотонина уч-ют:триптофан,В6,В2,РР,С. Медиаторы-пептиды: энкефалины,эндорфины, холецистокинин, вещ-во Р,брадикинин, ангиотензин||, тиролиберин, соматостатин и др. Энкефалины и эндорфины имеются в спин.мозге-в сенс.нейронах, воспринимающих чув-во боли,и в нейронах лимб.с-мы,регул-их эмоции.Эти пептиды обр-ся путем частичного гидролиза белков-предшественников.