- •2.Значение биохимии для диагностики заболеваний.
- •3. Значение биохимии для лечения. Выявление нарушенных звеньев метаболизма и создание соответствующих лекарственных препаратов, широкое использование природных препаратов.
- •4.Значение биохимии для профилактики заболеваний.
- •1 .Альфа спираль ( л.Поллинг) - виток составляет от 3 до 6 ак. Терминатором спирали является ак-пролин.
- •2.Бетта складчатый слой.
- •3.Петли полипептидной цепи (соединительные петли).
- •2.Способность белков связываться с лигандами,
- •3.Электрохимические свойства белков.
- •1. Концевыми соон и nh2 группами.
- •2.Боковыми группами:
- •1.Ионообменная хроматография.
- •2.Разделение белков на основании величины заряда - электрофорез белков. С помощью электрофореза в сыворотке крови выделяют как минимум 5 фракций: альбумины, альфа, альфа-2, гамма, бета - глобулины.
- •3.Коллоидные свойства белков.
- •4. Гидратация белков - способность белков связывать воду. Она осуществляется за счёт:
- •1 .Белковой частью (состоит из ак) - апофермент;
- •2.Небелковой частью - кофактор.
- •4.Специфичность действия ферментов. В основе специфичности действия ферментов лежит конформационное соответствие его активного центра молекуле субстрата. Различают следующие виды специфичности:
- •1.Обратимые - это соединения, которые нековалентно взаимодействуют с ферментом, при этом образуется комплекс, способный к диссоциации.
- •1 .Механизм окислительного фосфорилирования.
- •2.Альтернативные пути биологического окисления.
- •3.Свободно-радикальное окисление.
- •1.Мембрана митохондрий не проницаема для протонов.
- •2.Образуется протонный потенциал в процессе транспорта электронов и протонов.
- •3.Обратный транспорт протонов в матрикс сопряжен с образованием атф.
- •2. Вторичные радикалы (он, липидные радикалы – l,, lo,, loo,) Их образование происходит с участием железа (11). Это патологические продукты.
- •3. Третичные радикалы (антиоксиданты) - образуются под влиянием вторичных радикалов.
- •2.Она раздражает слизистую оболочку жкт, усиливая секрецию желёз.
- •3.Усиливает сокращение кишечника,
- •4.В толстом кишечнике под действием ферментов условно-патогенной микрофлоры клетчатка подвергается брожению с образованием глюкозы, лактозы и газообразных веществ.
- •1. Основной фосфоролитический путь
- •2.Неосновной амилолитический.
- •1.Надф*н2, который в отличии от надн2 не используется вдыхательной цепи митохондрий, а поступает клетке для реакций синтеза и восстановления веществ.
- •2.Рибозо-5-фосфата и др. Пентоз, которые используются в клетке для синтеза важнейших биологических молекул: днк, рнк, нтф (атф, гтф, цтф, ттф),н5коа, над, фад).
- •1. Транскетолазные реакции:
- •2. Трансальдолазная реакция:
- •1. Ув пищи,
- •2. Гликоген тканей
- •3. Глюконеогенез.
- •1.Липиды, их классификация и биологическая роль.
- •2.Превращение липидов в органах пищеварения.
- •1.Структурными липидами.
- •2.Резервными липидами.
- •3.Свободными липидами. — хиломикроны,
- •1. Эмульгируют пищевые жиры.
- •2. Активируют липолитические ферменты.
- •3. Выполняют роль переносчиков трудно растворимых в воде продуктов гидролиза жира и жирорастворимых витаминов a, d, е, к.
- •1.Транспортные липопротеины крови. Состав и биологическая роль. 2.Простагландины, простациклины, тромбоксаны, лейкотриены. Механизм их образования и биологическая роль.
- •3.Окисление глицерина и вжк в тканях.
- •1.Простагландины:
- •1.Биосинтез вжк в тканях, химизм реакций, биологическая роль. 2.Холестерин, биологическая роль, биосинтез, окисление. 3.Патология липидного обмена.
- •1.Наличие атф, со2, н2о, надф*н2, поступающий из гексозомонофосфатного пути превращения глюкозы.
- •2.Наличие специальных белков-переносчиков (hs -апб). 3.Наличие специальных ферментов синтеза.
- •1.Структурная. Свободный холестерин является, обязательным структурным компонентом мембран клеток.
- •2.Метаболическая. Холестерин является предшественником биологически активных веществ: витамина d3
- •1. Пища. За сутки в организм взрослого человека поступает 0,3гр. Холестерина.
- •1 .На этапе поступления жиров с пищей:
- •2.На этапе пищеварения.
- •2.На этапе пищеварения.
- •2.Бета -аминоизобутират.
- •1. Нарушение на этапе поступления белков. В норме в организм должно поступать 80 – 100гр белков. Обязательно поступление всех незаменимых ак.
- •2. Нарушение на этапе пищеварения:
- •3. Нарушение межуточного обмена - нарушение обмена аминокислот в тканях.
- •5. Праймеры - «затравка» для репликации. Это короткий фрагмент, состоящий из рибонуклеотидтрифосфатов (2 - 10). Образование праимеров катализируется праймазой.
- •1.Инициация репликации.
- •2. Репарация днк.
- •3. Транскрипция гена.
- •1.Рекогниция (распознавание) - узнавание между аминокислотами и их транспортной
- •3. Инициация - начало процесса трансляции.
- •4. Элонгация (продолжение) протекает циклически в виде последовательной смены трёх фаз:
- •5. Терминация (прекращение).
- •6. Броцессинг белка (созревание) совокупность химических модификаций
- •1. Регуляция происходит только на уровне транскрипции. Первичные транскрипты генов у них транслируются до завершения транскрипции.
- •1. Первые представления о гене.
- •2. Современные представления о природе биохимического полиморфизма.
- •3. Современные представления структурно-функциональной организации днк.
- •1. Выделение днк из биологического материала.
- •2. Амплификация - репликация на органическом участке молекулы днк. Производится за счёт работы ферментов и смены температурных режимов.
- •3. Детекция продуктов pcr (копий заданного участка) Схема pcr:
- •1. Структурные гены
- •2. Регуляторные элементы
- •1. Фенотипическое различие между клетками,
- •2. Индивидуальные различия между организмами одного вида. Каждый человек отличается от другого человека на 0,1% генома.
- •3. Широкое разнообразие белков. На основе 35000 генов синтезируются около 5000000 белков. В настоящее время нельзя сказать точно, что изучать важнее - геном или белковый состав организма.
- •1. Углеводный обмен:
- •Высококалорийное питание,
- •Преобладание консервированных продуктов в рационе, рафинированных или высокоочищенных продуктов,
- •Малое движение (гиподинамия).
- •Регулирует интенсивность свободно радикальных процессов. Препятствует активации перекисного окисления жиров, обеспечивая тем самым стабильность биологических мембран.
- •Витамин е повышает биологическую активность витамина а.
- •1. Участие в окислительно-восстановительных реакциях:
- •2. Синтез кортикостероидов
- •Высокая потребность,
- •Неустойчивость химической структуры,
- •Отсутствие депо.
- •1. Входит в состав тдф: тиамин(атф) ® тдф
- •2.Участвует в передаче нервного импульса.
- •I. Метилирование в12
- •2.Деметелирование в12 метилтетрогидрофолевая к-та ® тетрогидрофолевая к-та
- •II. Аденозилкобаламин в12
- •1. Является ко-ферментом карбоксилаз пвк, ацетил -коа, пропионил-коа.
- •2. Участвует в реакциях синтеза жирных кислот и стерина.
- •1. Входит в состав ко-фермента а, следовательно, участвует в синтезе ацетил-коа, различных ацил-коа, образующихся в результате следующих реакций:
- •2. Участвует в синтезе более 80 различных ферментов.
- •Витаминоподобные вещества.
- •1. Прямо воздействующие:
- •2. Структуры аналогичные витаминам:
- •1. Надпеченочная желтуха (гемолитическая).
- •2. Печеночная желтуха (токсические и вирусные и другие гепатиты).
- •3. Подпеченочная желтуха (механическая).
- •1. Транспортирует ионы меди, связывает и удерживает их в кровеносном русле
- •3. Обладает противовоспалительным действием
- •4. Является антиоксидантом, обезвреживает активные формы кислорода и пол.
- •IgD. Функция неизвестна.
- •1. Метаболиты: аминокислоты (25%), креатин (5%), полипептиды и нуклеотиды (3,5%)
- •2. Конечные азотистые продукты: мочевина(50%), мочевая кислота (4%), креатинин (2,5%), индикан и аммиак.
- •1.Экскреторная функция - это выделение мочевины, мочевой кислоты, креатина, лекарств, токсинов, избытка воды, микроэлементов, электролитов. Состоит из трёх фаз:
- •2.Регуляторная и гомеостатическая.
1.Экскреторная функция - это выделение мочевины, мочевой кислоты, креатина, лекарств, токсинов, избытка воды, микроэлементов, электролитов. Состоит из трёх фаз:
A) КЛУБОЧКОВАЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ. В клубочках за счёт разницы гидростатического давления образуется первичная моча, состав которой по содержанию низкомолекулярных веществ не отличается от плазмы крови. В малых количествах могут содержаться альбумины.
B) КАНАЛЬЦЕВАЯ РЕАБСОРБЦИЯ. Обратное всасывание воды, ионов натрия, магния, хлора, фосфора, глюкозы, белков. Т.е. те вещества, в которых нуждается организм. В результате моча становится более концентрированной. Способность концентрировать мочу - важный показатель функции почек. Он оценивается по плотности мочи. Практически обратно не всасывается КРЕАТИНИН. В небольшом количестве всасывается мочевина, мочевая кислота, т.е. реабсорбция носит избирательный характер.
C) КАНАЛЬЦЕВАЯ СЕКРЕЦИЯ ионов калия, аммония, водорода. При повышении концентрации веществ секретируется вода. Образуется вторичная моча.
Вещества, находящиеся в моче делятся на:
в норме не фильтруемые грубодисперсные высокомолекулярные вещества, которые не могут преодолеть почечный барьер. Их появление говорит о нарушении фильтрации.В норме фильтруются соединения, они присутствуют в первичной моче, но не все из них присутствуют во вторичной моче. Они делятся:
- пороговые из первичной мочи реабсорбируются (аминокислоты, глюкоза). Во вторичной моче в норме содержатся. Имеют порог реабсорбции - верхний предел концентрации вещества в крови, преодоление которого влечёт не эффективное обратное всасывание. Для глюкозы – 10 ммоль/л. Появление пороговых веществ в крови выше нормы влечёт их появление в моче.
- без пороговые соединения выделяются во вторичную мочу независимо от функции почек (мочевина, креатинин). Они обратно не всасываются.
2.Регуляторная и гомеостатическая.
A) регуляция артериального давления посредством ренина,
B) регуляция объёма внутриклеточной жидкости (альдостерон, АДГ),
C) регуляция осмотического давления (вазопрессин),
D) регуляция КЩС.
АЦИДОГЕНЕЗ - активное выведение кислот из организма. Происходит в эпителии почечных канальцев. Он обеспечивает выведение избытка ионов водорода, сбережение ионов натрия и гидрокарбонат анионов, благодаря чему обеспечивается буферная ёмкость крови.
АММОНИОГЕНЕЗ происходит в эпителии почечных канальцев. В итоге выводится аммиак, связываются протоны в моче и понижается её кислотность, выводятся хлориды.
3.Секреторная функция:
A) образование ЭРИТРОПОЭТИНОВ,
B) образование РЕНИНА,
C) образование КАЛЫДИТРИОЛА.
4.Антитоксическая функция:
A) АММОНИОГЕНЕЗ,
B) реакции конъюгации с глюкуроновой, серной и уксусной кислотами,
C) реакции окисления некоторых токсических веществ.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЧИ. Количество мочи - 1,2 - 1,5л/сутки.
ПОЛИУРИЯ - повышение количества мочи:
1.усиление фильтрации ( под действие адреналина повышается фильтрационное давление в капиллярах почек),
2.понижение реабсорбции воды и натрия (недостаток альдостерона и АДГ - не сахарный диабет),
3.повышение содержания в моче осмотически активных веществ (глюкоза, мочевина, белок)
4.повышение онкотического давления при понижении концентрации белков в плазме
5.понижение активности натрий сберегающий процессов (АЦЙДО и АММОНИОГЕНЕЗ)
6.угнетение систем реабсорбции при повреждении почечных канальцев.
ОЛИГОУРИЯ - понижение количества мочи:
1.снижение фильтрации (понижение АД и давления в почечных капиллярах)
2.повышение обратного всасывания воды и натрия (избыток альдостерона и АДГ)
3.понижение осмотического и онкотического давления крови
4.угнетение всех фаз образования мочи (резкое понижение количества нефронов). АНУРИЯ - полное отсутствие мочи при выраженной почечной недостаточности.
Цвет мочи в норме от светло до темно-жёлтого (соломенно-желтый). Бесцветная моча при ПОЛИУРИИ. Коричневый (зеленовато-бурый) цвет появляется за счёт желчных пигментов при под печеночной и печеночной желтухе, из-за появления КБ. Розовый цвет - ЭРИТРОЦИТУРИЯ при патологии почечного фильтра. Ярко-красный цвет - наличие в моче свежей крови (травмы МВП). ГЕМАТУРИЯ может быть почечной и вне почечной. Моча может быть подкрашена пищевыми веществами или медикаментами, содержащими красители. Запах в норме специфический. Резко аммиачный запах при повышении распада белков в организме. Фруктовый запах (ацетон) говорит о наличии кетоновых тел (сахарный диабет, голодание). Гнилостный запах - процессы распада в мочевом пузыре (гангрена). Каловый запах -наличие ВЕЗИКАЛЬНО-РЕКТАЛЬНЫХ свищей. Реакция среды в норме слабокислая (рН =5,0 - 7,0). Повышение рН более 7,0 говорит об угнетении функции почек (АЛКАЛОЗ). Понижение рН менее 5,0 - АЦИДОЗ за счёт удаления избытка протонов и за счёт выделения кетоновых тел. При употреблении значительного количества белковой пищи происходит закисление, а растительной - защелачивание мочи. Суточные колебания плотности в норме 1,005 - 1,030г/мл. Одинаково монотонная плотность - ИЗОСТЕНУРИЯ. Нарушение концентрационной функции почек: ГИПОСТЕНУРИЯ (понижение плотности) - преобладание процессов фильтрации над ребсорбцией. Возникает при несахарном диабете и заболеваниях почек. ГИПЕРСТЕНУРИЯ (повышение плотности) - при появлении веществ в норме отсутствующих в моче (глюкоза, кровь, белки, слизь). Прозрачность мочи в норме полная. Моча мутная из-за присутствия нерастворимых солей (УРАТОВ, ОКСАЛАТОВ), слизи, гноя, белка.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МОЧИ.
Общий азот - это совокупность азота всех азотсодержащих веществ в моче. В норме 10 - 18г. ГИПЕРАЗОТУРИЯ - распад белков в организме, употребление большого количества мясной пищи. ГИПОАЗОТУРИЯ - нарушение функции почек. Компоненты общего азота:
1.Мочевина (20 - 35г/сутки). Повышается при повышенном распаде белков при нормальной функции печени, высокобелковое питание. Понижается при нарушении синтеза в печени, нарушении функции почек.
2.Мочевая кислота (0,3 - 1,2г/сутки) является продуктом катаболизма пуринов. ГИПЕРУРИКУРИЯ наблюдается при распаде нуклеопротеинов, при употреблении большого количества белков пищи, при некоторых видах подагры. ГИПОУРИКУРИЯ: определённые формы подагры с нарушением выделения мочевой кислоты, нарушение фильтрации мочевой кислоты почками.
3. Креатинин (0,8 - 2,3г/сутки). Повышается при усиленном распаде компонентов мышечной ткани (травмы мышц), увеличение употребления мясной пищи. Понижается при угнетении фильтрации почками.
4. Белок (не более ЗОмг/л). Качественными реакциями не обнаруживается. ПРОТЕИНУРИЯ наблюдается при гематурии, нарушении функции почек.
ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ. В норме в моче отсутствуют.
Желчные пигменты, билирубин - печёночная и под печеночная желтухи. Кетоновые тела - сахарный диабет, голодание. Глюкоза (ГЛЮКОЗУРИЯ) - сахарный диабет, почечная недостаточность. Кровь (ГЕМАТУРИЯ) - повреждение МВП, почечная недостаточность. Индол в отсутствии индикана - угнетение детоксикационной функции печени. Индикан в отсутствии индола - повышение процессов гниения белков в кишечнике при нормальной функции печени.
Лекция №31. Биохимия нервной ткани.
1. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НЕРВНОЙ ТКАНИ.
2. ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В НЕРВНОЙ ТКАНИ.
3. ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА НЕРВНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НЕРВНОЙ ТКАНИ. Функции нервной системы:
1. координация и регуляция обмена веществ,
2. обеспечение связи организма с внешней средой.
Химический состав нервной ткани сложен и неоднороден, как в целом и сама нервная ткань. Отличия в химическом составе носят в основном количественный характер. В сером веществе 77 -81% воды, в белом-70%. Содержание белков в нервной ткани меньше, чем в некоторых других тканях (печень, мышцы). Их больше в сером веществе и меньше в периферических нервах. В нервной ткани содержится больше сложных белков: ЛИПОПРОТЕИНЫ (миелиновые оболочки), ФОСФОПРОТЕИНЫ, НУКЛЕОПРОТЕИНЫ (ДНП, РНП), ГЛИКОПРОТЕИНЫ (нейрокератин), En.
Наибольший интерес представляют нейроспецифические белки:
1. белок S-100 (растворим в 100% растворе (NH4)2SO4). Он повышается в ткани мозга в эксперименте при обучении и эмоциональном воздействии. Считают, что этот белок отвечает за формирование зависимостей (алкогольной, наркотической). ПРОПРОТЕИН - антитело к белку S-100, понижает его содержание в ткани мозга.
2. Белок 14-3-2 играет важную роль в формировании памяти.
3. НЕЙРОПЕПТИДЫ - играют роль нейромедиаторов и гормонов. Пептиды памяти, боли, сна. Не белковые азотистые соединения те же самые, что и в других тканях, но отличаются по
количественному составу. В нервной ткани много свободных аминокислот, г.о. дикарбоновых (ГЛУ, ГЛН, ACП, АСН), ГАМК, ароматические аминокислоты, ЦАМФ и ЦГМФ. Углеводов незначительное количество:
1. резервные углеводы - гликоген (0,1 %)
2. глюкоза (1 -4мкмоль/л)
3. гексозофосфаты
4. триозофосфаты
5. ПВК
6. молочная кислота.
ЛИПИДОВ в сером веществе 25%, в белом веществе 50%.
1. ФОСФОЛИПИДЫ (до 50%) - ПЛАЗМОГЕН АЦЕТАЛЬФОСФАТИДЫ.
2. ГЛИКОЛИПИДЫ - ЦЕРЕБРОЗИДЫ, ГАНГЛИОЗИДЫ.
3. ВЖК - в основном непредельные, содержащие по 4 - 5 двойных связей.
4. Холестерин (25%) в свободном виде. Мозг даже называют депо холестерина.
5. Нейтральные жиры - в незначительном количестве в головном, но в большом количестве в периферических нервах.
Минеральные вещества представлены катионами калия, натрия, кальция, магния, железа, меди, цинка, в качестве анионов выступают анионы белков и фосфаты.
ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В НЕРВНОЙ ТКАНИ. Особенности энергетического обмена.
1. В ткани головного мозга очень высока интенсивность дыхания. Мозг потребляет кислород больше, чем постоянно функционирующий миокард, на 20% больше покоящиеся мышцы. 20 - 25% всего кислорода приходится на долю головного мозга, у детей грудного возраста -50%. За 10 секунд мозг поглощает весь кислород, находящийся в ткани. Из этого следует особая важность адекватного кровоснабжения нервной ткани. Прекращение кровоснабжения ГМ 6 -8 секунд приводит к потере сознания.
2. Основным субстратом окисления является глюкоза. ДЫХ. КОЭФ.=V(СО2)/V(О2)=1,0
Мозг это единственный орган, использующий в качестве источника энергии исключительно глюкозу.
3. До 70% АТФ используется для поддержания ионных градиентов (удаление натрия из клетки).
ОСОБЕННОСТИ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА.
Исходный субстрат окисления - глюкоза. 85% окисляется аэробно. Функция головного мозга зависит от концентрации глюкозы в крови. ГИПОГЛИКЕМИЯ ведёт к судорогам, смерти. 0,1% гликогена обновляется в ткани мозга за 4 часа. Распад идет двумя путями: ФОСФОРОЛИТИЧЕСКИМ и ГИДРОЛИТИЧЕСКИМ.
При нарушении обмена углеводов нарушается функция головного мозга. Эффект снотворных веществ связан с торможением окисления углеводов. Недостаток витамина BI ведёт к нарушению углеводного обмена и полиневритам.
ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА БЕЛКОВ И АМИНОКИСЛОТ.
При возбуждении нервной ткани нарушается распад белков и аминокислот и повышается содержание аммиака в клетках. Во время торможения и сна количество аммиака снижается. Аммиак токсичен для ткани головного мозга и обезвреживается ГЛУ с образованием амидов (ГЛН)
ГПН проникает через мембраны и выходит из клетки.
РОЛЬ ГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ.
1. ГЛУ связывает аммиак
2. ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ, следовательно, образование заменимых аминокислот
3. ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ
4 ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ
5. Является нейромедиатором возбуждающего действия
6. Стабилизирует содержание калия в клетке.
До 10% глюкозы превращается в нервной ткани в ГЛУ. ГЛУ применяется в качестве лечебного средства при ЧМТ.
ОСОБЕННОСТИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА.
Нейтральные жиры не используются как энергетический материал в нервной ткани. ФОСФО и ГЛИКОЛИПИДЫ играют в основном структурную роль, как компоненты мембран.
ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА НЕРВНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ. Химическими передатчиками являются нейромедиаторы:
1. АЦЕТИЛХОЛИН
2. БИОГЕННЫЕ АМИНЫ
3. АМИНОКИСЛОТЫ (ГЛУ, ГЛИ)
4. НЕЙРОПЕПТИДЫ.
В передаче нервного возбуждения участвуют:
1. Натриевый насос (АТФ -аза)
2. Натриевые каналы
3. Калиевые каналы.
Этапы передачи нервного возбуждения.
1. Нервный импульс
2. Освобождение медиатора
3. Диффузия медиатора через синаптическую щель
4. Присоединение медиатора к рецептору
5. Изменение конфигурации рецептора
6. Открытие калий -натриевых каналов
7. Инактивация медиатора
8. Удаление натрия из клетки с помощью АТФ-азы.
В покое натрий удаляется из клетки, и мембрана становится проницаемой для калия. Калий выходит из клетки и внутри клетки наблюдается положительный потенциал - ПП (70мВ) При возбуждении натрий -калиевые каналы открываются, натрий заходит в клетку, калий выходит из клетки. Но т.к. концентрация натрия снаружи больше, его в клетку заходит больше. Это приводит к понижению отрицательного заряда внутри клетки и мембрана деполяризуется. Это и есть начало передачи импульса по мембране. ОБРАЗОВАНИЕ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ. В ХОЛИНЕРГИЧЕСКИХ синапсах основной медиатор - АЦЕТИЛХОЛИН. Образуется из холина.
Ацетилхолин разрушается с помощью ХОЛИНЭСТЕРАЗЫ.
В АДРЕНЕРГИЧЕСКИХ синапсах медиаторы образуются из ТИР.
В СЕРОТОНИНЕРГИЧЕСКИХ синапсах медиатор образуется из ТРИ.
Они разрушаются МОНОАМИООКСИДАЗОЙ (МАО).