20:45 

Билет 1.
1. Белки- это полимеры, мономерами которых являются АМКы.Если кол-во АМК не превышает 10, то такое соед. называется пептид; если от 10 до 40 АМК – полипептид, если более 40 АМК – белок,имеющий опред компактную пространственную структуру, так как длинная полипептидная цепь является энергетически невыгодным состоянием.
Белки имеют N конец и C конец (свободные).АМК по строению являются органическими карбоновыми кислотами, у которых, как минимум, один атом водорода замещен на аминогруппу.
Молекула АМК состоит из двух одинак для всех АМК частей, одна из которых является аминогруппой (—NH2) с основными свойствами, другая — карбоксильной группой (—COOH) с кислотными свойствами. Часть молекулы, называемая радикалом (R), у разных АМК имеет различное строение. Наличие в одной молекуле АМК основной и кислотной групп обусловливает их высокую реакционную способность,через эти группы происходит соед. АМК при образовании белка. При этом возникает молекула воды, а освободившиеся электроны образуют пептидную связь. Поэтому белки называют полипептидами.
Классификация АМК:Среди многообразия АМК только 20 участвует во внутриклеточном синтезе белков (протеиногенные АМК).Они являются α-АМК.
По строению бокового радикала Выделяют алифатические (аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, глицин), ароматические (фенилаланин, тирозин, триптофан),серосодержащие (цистеин, метионин), содержащие ОН-группу (серин, треонин, опять тирозин), содержащие дополнительную СООН-группу(аспарагиновая и глутаминовая кислоты) и дополнительную NH2-группу (лизин, аргинин, гистидин, также глутамин, аспарагин). По незаменимости выделяют такие, которые не синтезируются в организме и должны поступать с пищей – незаменимые АМК (лейцин, изолейцин, валин, фенилаланин, триптофан, треонин, лизин, метионин). К заменимым относят такие АМК, углеродный скелет которых образуется в реакциях метаболизма.
Пептидная связь –это связь между α-карбоксильной группой одной АМКы и α-аминогруппой другой АМКы.( CO-NH.)
Характеристика пептидной связи: ковалентная (прочная); возможна цис-, транс-изомерия (в природе существует в транс- форме); наличие водородных связей между пептидными группами.
Первичная структура (линейная последовательность АМК в пептидной цепи) закодирована в молекуле ДНК и реализуется в ходе транскрипции и трансляции. Все белки имеют уникальную для данного белка структуру. Последовательность АМК остатков в пептидной цепи – форма записи некоторой информации, которая диктует пространственную укладку длинной линейной цепи в более компактную структуру или конформацию.
Замена всего лишь одной АМК на др в полипептидной цепочке приводит к изм свойств и функций белка. Например, замена в β-субъединице гемоглобина шестой глутаминовой АМК на валин приводит к тому, что молекула гемоглобина в целом не может выполнять свою основную функцию — транспорт кислорода; в таких случаях у человека развивается заболевание — серповидноклеточная анемия.
Видовая специфичность белков — различие белков, входящих в состав организмов, относящихся к разным видам, опред числом АМК, их разнообр, последовательностью соед в молекулах белка. Специфичность белков у разных организмов одного вида — причина отторжения органов и тканей (тканевой несовместимости) при их пересадке от одного человека другому.
2. Расщепление ув начин в полости рта. Катализатором гидролиза является фермент α‑амилаза слюны. При расщепл из крахмала и гликогена обр декстрины и в небольшом кол-во – мальтоза.Затем они попадают в желудок,перемешив.с желуд соком, содерж соляную кислотуТакая кислотность дезактивирует амилазу слюны. Желуд сок не содержит ферментов, расщепл сложные ув. В 12перстной кишке происходит наиболее интенсив переваривание крахмала и гликогена с участием α‑амилазы сока поджелуд железы. В 12перстной кишке кислотность значительно снижается. Среда становится практически нейтральной, оптимальной для максимальн активности α‑амилазы. Поэтому гидролиз крахмала и гликогена с обр мальтозы, в тонкой кишке завершается. Процессу гидролиза способсв еще 2 фермента:амило-1,6-глюкозидаза и олиго-1,6-глюкозидаза. Обр мальтоза, гидролизуется с участием фермента мальтазы с обр 2молекул глюкозы.Сахароза расщепл при участии сахаразы - фермента кишечн сока. При этом обр глюкоза и фруктоза. Лактоза гидролизуется с участием фермента кишечного сока лактазы,обр глюкоза и галактоза. Конечные стадии гидролиза ув осущ непосредственно на мембране микроворсинок энтероцитов в их гликокаликсе. Моносахариды и небольшое кол-во дисахаридов и всасываются энтероцитами тонкой кишки и попадают в кровь. Всасывание маннозы, ксилозы и арабинозы осуществляется преимущественно путем простой диффузии. Всасывание же большинства др моносахаридов происходит за счет актив транспорта. Легче других моносахаридов всасываются глюкоза и галактоза. Большая часть моносахаридов, всосавшихся в микрогемациркуляторное русло кишечных ворсинок, попадают с потоком крови через воротную вену в печень. Небольшое количество (~10%) моносахаридов поступает по лимфатическим сосудам в венозную систему. В печени значит часть всосавшейся глюкозы превращается в гликоген.
Глюкоза поступает из кровотока в клетки путём облегчён диффузии с помощью белков-переносчиков - ГЛЮТов.Они имеют доменную организацию и обнаруж во всех тканях. Выделяют 5 типов ГЛЮТов: ГЛЮТ-1 -в мозге, плаценте, почках, толстом кишечнике; ГЛЮТ-2 -в печени, почках, β-клетках поджелуд железы, энтероцитах, есть в эритроцитах;ГЛЮТ-3 - во многих тканях, вкл мозг, плаценту, почки. Облад большим, чем ГЛЮТ-1, сродством к глюкозе;ГЛЮТ-4 - инсулинзависимый, в мышцах (скелетной, сердечной), жировой ткани;ГЛЮТ-5 - много в клетках тонк кишечника, явл переносчиком фруктозы. ГЛЮТы, в зависим от типа, могут наход преимуществ как в плазматической мембране, так и в цитозольных везикулах. Трансмембранный перенос глюкозы происходит только тогда, когда ГЛЮТы находятся в плазматической мембране. Встраивание ГЛЮТов в мембрану из цитозольных везикул происходит под действием инсулина. При снижении конц инсулина в крови эти ГЛЮТы снова перемещаются в цитоплазму. Ткани, в которых ГЛЮТы без инсулина почти полностью находятся в цитоплазме клеток (ГЛЮТ-4, и в меньшей мере ГЛЮТ-1), оказываются инсулинзависимыми (мышцы, жировая ткань), а ткани, в которых ГЛЮТы преимущественно находятся в плазматической мембране (ГЛЮТ-3) - инсулиннезависимыми.
Нарушния переваривания дисахаридов:
• Наследственный дефицит лактазы-после приема молока наблюдается рвота, боли в животе, метеоризм.
• Недостаточность лактазы вторичного характера-проявляется когда в рацион детей добавляют сахарозу и крахмал. Отмечается гипергликемия.
• Приобретенная недостаточность сахаро-изомальтозного комплекса-вследствие кишечных заболеваний. Провоцируется крупами, крахмалом.

01:41 

ЗАДАЧА 1

Мужчина 55 лет, страдающий ожирением, проснулся ночью (после того, как провел вечер за деловым ужином) от непереносимых болей в первом плюсне-фаланговом суставе левой ноги. Встать на ногу он не мог. Пораженный сустав был горячим, отечным, покрасневшим и резко болезненным. Пациенту провели лечение индометацином, и симптомы были быстро купированы.
За год до этого эпизода у пациента был приступ почечной колики, но тогда он заявил, что слишком занят, чтобы тратить время на обследование по этому поводу.
Из лабораторных данных:
Ураты в сыворотке 0,78 ммоль/л.
Задание:
1. Поставить диагноз.
2. Объяснить причину наблюдаемых симптомов.
3. Назначить патогенетическое лечение.

Ответ на задачу №1
1. Это классический случай подагры. В данном случае присутствовали все признаки воспаления, и лабораторно была подтверждена гиперурикемия. Почечная колика могла быть обусловлена почечным уратным камнем. Подагра чаще встречается у мужчин, чем у женщин, страдающих ожирением, более распространена при гипертриглицеридемии, гипертензии, переедании и злоупотреблении алкоголем.
2. У человека мочевая кислота является конечным продуктом обмена пуриновых нуклеотидов и выводится из организма с мочой. Полиморфизм ферментов, участвующих в синтезе пуриновых нуклеотидов de novo (фосфорибозилпирофосфатсинтетаза – ФРПФ-синтетаза), сопровождается образованием белков с низкой ферментативной активностью или нечувствительных к действию аллостерических эффекторов. При этом нарушается регуляция синтеза пуриновых нуклеотидов по механизму отрицательной обратной связи. Избыточно синтезирующиеся нуклеотиды подвергаются катаболизму, и образование мочевой кислоты повышается. Тот же результат получается при снижении активности путей реутилизации пуринов (фермент гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансфераза). Аденин, гуанин и гипоксантин не используются повторно, а превращаются в мочевую кислоту, возникает гиперурикемия. Следствием гиперурикемии (состояния организма, при котором содержание мочевой кислоты в сыворотке крови превышает уровень растворимости) является кристаллизация уратов в мягких тканях и связках. Кристаллы урата натрия, формирующиеся в суставах, захватываются нейтрофилами, но повреждают мембраны их лизосом, вызывая разрушение клеток. Образование свободных супероксидных радикалов и высвобождение лизосомальных ферментов в полость сустава вызывают острую воспалительную реакцию. Выброс интерлейкина-1 из моноцитов и тканевых макрофагов обеспечивает дополнительный воспалительный стимул. Отложение уратов в ткани почек приводит к развитию почечной недостаточности – частому осложнению подагры. Ураты могут откладываться и в почечных лоханках, образуя почечные камни (примерно у половины больных подагрой).
3. Требуется назначить больному аллопуринол. Аллопуринол – это структурный аналог гипоксантина. Ксантиноксидаза окисляет аллопуринол в оксипуринол (аналог ксантина), но этот продукт реакции остается прочно связан с активным центром фермента: таким образом, фермент оказывается инактивированным (суицидный катализ). При этом конечным продуктом катаболизма пуринов становится гипоксантин, растворимость которого в моче и в других жидкостях организма примерно в 10 раз больше, чем растворимость мочевой кислоты, и поэтому гипоксантин легче выводится из организма.

ЗАДАЧА №2


Нормальные клетки E. Coli синтезируют все аминокислоты, но некоторым мутантам, неспособным к синтезу определенных аминокислот, для оптимального роста необходимо вводить эти аминокислоты в питательную среду. Аминокислоты нужны не только для синтеза белков, некоторые из них требуются для биосинтеза других азотсодержащих клеточных компонентов.
Допустим, у нас имеются три мутанта, лишенных способности синтезировать одну из трех аминокислот – глицин, глутамин и аспартат. Синтез каких азотсодержащих соединений (помимо белков) будет нарушен у каждого из этих мутантов?

Ответ на задачу №2
Бактериальные мутанты, которые не способны синтезировать глицин, глутамин и аспартат обычно требуют добавки пуринов – аденина и гуанина, так как все они принимают участие в синтезе пуринового ядра. Кроме того, для мутантов по аспарагиновой кислоте и глутамину необходимо, чтобы в среде содержались уридин и цитозин, так как аспарагиновая кислота участвует в синтезе пиримидинового ядра, а аминогруппа от глутамина, присоединяясь к УТФ, превращает его в ЦТФ.

ЗАДАЧА №3
Описано наследственное заболевание, при котором в детском возрасте для больных характерно отставание в развитии, мегалобластическая анемия и оранжевая кристаллоурия (оротацидурия). Заболевание легко поддается лечению уридином. При отсутствии лечения пиримидиновыми нуклеозидами пациенты подвержены инфекциям. Что это за заболевание, какие биохимические дефекты лежат в его основе?

Ответ на задачу №3
Это заболевание – первичная наследственная оротовая ацидурия. Заболевание связано с утратой во всех тестированных типах клеток функции фермента, катализирующего две последние реакции синтеза УМФ – образование и декарбоксилирование оротидиловой кислоты. В результате возникает недостаточность пиримидиновых нуклеотидов, необходимых для синтеза нуклеиновых кислот, а оротовая кислота, наоборот, накапливается. Накоплению оротовой кислоты способствует также и отсутствие в этих условиях регулирующего действия УТФ (аллостерического ингибитора фермента, способствующего образованию оротовой кислоты), поскольку концентрация в клетках УТФ, как и других пиримидиновых нуклеотидов, постоянно низка. Вследствие этого синтез оротовой кислоты происходит с большей скоростью, чем в норме.
При отсутствии лечения наследственная оротацидурия приводит к развитию необратимого резкого отставания умственного и физического развития; обычно больные погибают в первые годы жизни. Оротовая кислота не токсична, нарушения развития являются следствием «пиримидинового голода». Поэтому для лечения этой болезни применяют уридин (нуклеозид) в дозах 0,5-1,0 г в сутки. Это обеспечивает образование УМФ и других пиримидиновых нуклеотидов в обход нарушенных реакций:
Уридин + АТФ УМФ + АДФ
Такое лечение устраняет «пиримидиновый голод» и, кроме того, снижает выделение оротовой кислоты, поскольку включается механизм ингибирования первой реакции метаболического пути. Лечение должно продолжаться без перерыва на протяжении всей жизни, уридин для таких больных является незаменимым пищевым фактором наряду с витаминами и незаменимыми аминокислотами.
Причиной оротацидурии может быть также введение аллопуринола при лечении подагры. Аллопуринол в организме частично превращается в аналог природного мононуклеотида (оксипуринолмононуклеотид), который является сильным ингибитором реакции декарбоксилирования оротидиловой кислоты, вследствие чего и вызывает накопление оротовой кислоты в тканях.

ЗАДАЧА №4
5-фтордезоксиуридин является ингибитором синтеза дезоксирибонуклеотида и применяется для лечения злокачественных опухолей. Опишите механизм действия 5-фтордезоксиуридина. Оказывает ли этот препарат аналогичное действие на организм больного?

Ответ на задачу №4
Ингибиторы синтеза дезоксирибонуклеотидов делают невозможной репликацию ДНК и деление клетки; на этом основано применение ингибиторов рибонуклеотидредуктазы и тимидилатсинтетазы для лечения злокачественных опухолей. 5-фтордезоксиуридин превращается в 5-фтордезоксиуридинмонофосфат. Это вещество является структурным аналогом тимидиловой кислоты и отличается от нее только наличием атома фтора в пятом положении вместо метильной группы; оно сильно ингибирует тимидилатсинтетазу и тем самым блокирует синтез ДНК.
Ингибиторы синтеза дезоксирибонуклеотидов блокируют синтез ДНК и в нормальных клетках, поэтому они токсичны для организма. Однако на опухолевые ткани они действуют сильнее, поскольку раковые клетки отличаются значительно большей скоростью пролиферации, а следовательно и большей потребностью в дезоксирибонуклеотидах.

ЗАДАЧА №5
Известна тяжелая форма гиперурикемии, которая наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой (проявляется у мальчиков). У таких детей кроме симптомов, характерных для подагры, наблюдаются церебральные параличи, нарушения интеллекта, попытки наносить себе раны (укусы губ, пальцев). Что это за заболевание? Какие биохимические нарушения лежат в его основе?

Ответ на задачу №5
Речь идет о синдроме Леша-Найхана. Эта болезнь связана с дефектом гипоксантин – гуанин – фосфорибозилтрансферазы, катализирующий превращение гипоксантина и гуанина в ИМФ и ГМФ соответственно (путь реутилизации); активность этого фермента у больных в тысячи раз ниже, чем в норме или вообще не активен. Вследствие этого гипоксантин и гуанин не используются повторно для синтеза нуклеотидов, а целиком превращаются в мочевую кислоту, что ведет к гиперурикемии. Что вызывает неврологическую симптоматику, пока неизвестно.
Биосинтез нуклеиновых кислот.


ЗАДАЧА №1
На схеме представлена репликативная вилка ДНК. Покажите схематично дальнейший ход событий, укажите ферменты, принимающие участие в этом процессе.
Ответ на задачу №1
Репликативная вилка и белки, участвующие в репликации образуют репликативный комплекс. На каждой из одноцепочечных цепей репликативной вилки происходит синтез новых цепей, но не одинаково. Различия связаны с тем, что матричные цепи расположены антипараллельно, а синтез новых цепей идет от 5 - к 3 - концу, т.е. наращивание цепи идет по 3 - концу. Цепи строятся антипараллельно, нуклеотиды подбираются комплементарно. Цепь, начинающаяся с 5 - конца, называется лидирующей и строится непрерывно. Вначале образуется праймер – олигорибонуклеотид, примерно из 10 нуклеотидов, комплементарный матричной цепи. Фермент, синтезирующий праймер, называется праймаза или ДНК-полимераза- . Далее ДНК-полимераза- , активируемая праймером, продолжает синтез новой непрерывной цепи в направлении от 5 - к 3 -концу по ходу раскручивания репликативной вилки.
На другой матричной цепи ДНК-полимераза- и ДНК-полимераза- ведут синтез отстающей цепи (фрагментов Оказаки) против движения репликативной вилки. Каждый фрагмент Оказаки состоит примерно из 100 нуклеотидов. Праймер из фрагментов Оказаки удаляет ДНК-полимераза- , постепенно отрезая от 5 - конца фрагмента по одному рибонуклеотиду. К 3 - концу фрагмента ДНК-полимераза- присоединяет дезоксирибонуклеотиды, заполняя образованную брешь. ДНК-лигаза соединяет фрагменты запаздывающей цепи ДНК.

ЗАДАЧА №2
Молекула ДНК человека имеет очень большие размеры, репликация такой громадной молекулы (скорость репликации 50 нуклеотидов в минуту) шла бы в течение примерно 800 часов. Каким образом удается сократить время репликации?
Ответ на задачу №2

Инициация синтеза ДНК происходит в нескольких точках хромосомы, которые называются точками инициации репликации или ориджинами репликации. Ориджины репликации имеют определенную нуклеотидную последовательность. Единица репликации у эукариотов называется репликоном. На ориджинах инициируется двунаправленная репликация, т.е. образуются две репликативные вилки, перемещающиеся в противоположных направлениях до тех пор, пока не встретятся со следующим репликоном.

ЗАДАЧА №3
Редкое заболевание – синдром преждевременного старения связано с генетическим дефектом репарационной системы ДНК. Перечислите возможные повреждения ДНК и приведите примеры репарации ДНК.
Ответ на задачу №3

Агенты, вызывающие повреждения ДНК, разнообразны: внешние облучения (ультрафиолетовое, инфракрасное, радиоактивное и пр.), самопроизвольные локальные изменения температуры, свободные радикалы, химические мутагены и т.д. Повреждения ДНК разделяются на: 1) повреждения оснований и 2) повреждения цепей.
Повреждения оснований:
1) Гидролитическое выщепление оснований происходит спонтанно или под влиянием вышеперечисленных факторов. Пентозофосфатный остов цепи при этом сохраняется.
2) Гидролитическое дезаминирование оснований: цитозин превращается в урацил; 5-метилцитозин – в тимин; аденин – в гипоксантин.
3) Образование димеров тимина (инициируется ультрафиолетовым облучением)
Повреждения цепей ДНК:
1) Одноцепочечные разрывы
2) Поперечные сшивки
Пример репарации тиминового димера.

Предположительно репарационная эндонуклеаза II разрывает связь с одной стороны (5 ) от димера. Затем эндонуклеаза поочередно отщепляет до 100 нуклеотидов. Ресинтез фрагмента осуществляется ДНК-полимеразой- , последняя межнуклеотидная связь образуется ДНК-лигазой.

ЗАДАЧА №4
На схеме представлена последовательность гена и начало его РНК-транскрипта. Продолжите запись последовательности РНК-транскрипта, используя буквенные обозначения нуклеотидов. Согласно какому правилу Вы сделаете эту запись?
Цепи ДНК
Некодирующая цепь
5 ----------------------------------------------------------------------3
T G G A A T T G T G A C G G A T A A C A A T T T C A C A C A G G A A A
A C C T T A A C A C T G C C T A T T G T T A A A G T G T G T C C T T T
3 ----------------------------------------------------------------------5
Кодирующая цепь
рА
5 ----------------------------------------------------------------------3
Цепь РНК

Ответ на задачу №4

Согласно правилу Чаргаффа нужно подобрать комплементарные нуклеотиды, заменяя азотистое основание Т на U.


Некодирующая цепь
5 ----------------------------------------------------------------------3
T G G A A T T G T G A C G G A T A A C A A T T T C A C A C A G G A A A
A C C T T A A C A C T G C C T A T T G T T A A A G T G T G T C C T T T
3 ----------------------------------------------------------------------5
Кодирующая цепь
рА U U G U G A C G G A U A A C A A U U U C A C A C A G G A A A.
5 ----------------------------------------------------------------------3
Цепь РНК

Задача №5.

Дана структурная схема тРНК. Укажите 5 и 3 концы, акцепторный участок – место присоединения аминокислоты, антикодон, комплементарные участки нуклеотидной цепи.
Ответ на задачу №5

Глюконеогенез, обходные пути. Цикл Кори. Глюкозо-аланиновый цикл как способ доставки азота аминокислот из мышц в печень. Апотомическое окисление глюкозы. Метаболизм фруктозы и галактозы.

ЗАДАЧА №1.
В стационар поступил ребенок 6 месяцев с жалобами на рвоту, боли в животе, диарею, судороги. Ребенок до этого времени находился на грудном вскармливании. После введения прикорма (яблочный сок) через 30 минут началась рвота, ребенок забеспокоился, заплакал, появился понос и судороги. Из лабораторных данных выявлены: гипогликемия, гипофосфатемия, фруктоземия. Поставьте диагноз. Какие биохимические изменения лежат в основе наблюдаемых симптомов? Каков прогноз?

Ответ на задачу №1.
У ребенка – наследственная непереносимость фруктозы, возникающая при генетически обусловленном дефекте фруктозо-1-фосфатальдолазы. Она не проявляется, пока ребенок питается грудным молоком. Симптомы возникают сразу после введения в рацион фруктов, соков, сахара.
Дефект альдолазы фруктозо-1-фосфата сопровождается накоплением фруктозо-1-фосфата, который ингибирует активность фосфоглюкомутазы, превращающей глюкозо-1-фосфат в глюкозо-6-фосфат и обеспечивающей включение продукта гликогенфосфорилазной реакции в метаболизм. Поэтому происходит торможение распада гликогена на стадии образования глюкозо-1-фосфата, в результате чего развивается гипогликемия. Как следствие, выделяется адреналин и ускоряется мобилизация липидов и окисление жирных кислот. Из-за ускорения окисления жирных кислот и синтеза кетоновых тел, замещающих энергетическую функцию глюкозы, может развиться метаболический ацидоз, так как кетоновые тела являются кислотами и при высоких концентрациях снижают рН крови. Результатом торможения гликогенолиза и гликолиза является снижение синтеза АТФ. Кроме того, накопление фосфорилированной фруктозы ведет к нарушению обмена неорганического фосфата и гипофосфатемии. Для пополнения внутриклеточного фосфата ускоряется распад адениловых нуклеотидов. Продуктами их распада являются гипоксантин, ксантин и мочевая кислота. Повышение количества мочевой кислоты и снижение экскреции уратов в условиях метаболического ацидоза проявляются в виде гиперурикемии. Следствием гиперурикемии может быть подагра даже в молодом возрасте.
Прогноз у таких детей, если они будут продолжать принимать продукты, содержащие фруктозу, неблагоприятный. У них развиваются хронические нарушения функций печени и почек.

ЗАДАЧА №2.
Девочка родилась на 38 неделе беременности; у матери первые роды, беременность первая. Роды спонтанные, через естественные родовые пути. После рождения ребенок выглядел нормально, но не сразу взял грудь, после кормления часто возникала рвота. На третий день после рождения у девочки была замечена желтуха. При осмотре обнаружены увеличение печени и двусторонние катаракты. Из лабораторных данных: в крови и моче повышена концентрация галактозы, в эритроцитах – низкая активность галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы.
Поставьте диагноз. Какие биохимические нарушения лежат в основе этого заболевания? Прогноз и лечение.

Ответ на задачу №2.
Это галактоземия, вызванная недостаточностью галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы (ГАЛТ). Заболевание проявляется очень рано, вскоре после рождения, как только ребенок начинает получать молоко. В крови, моче и тканях повышается концентрация галактозы и галактозо-1-фосфата. В тканях глаза (в хрусталике) галактоза восстанавливается альдоредуктазой с образованием галактитола (дульцита). Галактитол накапливается в стекловидном теле и связывает большое количество воды. Вследствие этого нарушается баланс электролитов, а чрезмерная гидратация хрусталика приводит к развитию катаракты. В печени накапливается галактозо-1-фосфат. В результате развивается гепатомегалия, жировая дистрофия. В почках также повышена концентрация галактитола и галактозо-1-фосфата, что влияет на их функцию. Отмечают нарушения в клетках полушарий головного мозга и мозжечка, в тяжелых случаях – задержка умственного развития, отек мозга, возможен летальный исход.
Лечение заключается в удалении галактозы из рациона.


ЗАДАЧА № 3.
У некоторых людей зарегистрировано заболевание, при котором прием таких препаратов как аспирин, сульфаниламиды приводит к гемолизу эритроцитов. Какие биохимические дефекты лежат в основе этого заболевания?

Ответ на задачу №3.
Такие состояния встречаются у людей, имеющих генетический дефект глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, фермента пентозного цикла, катализирующего реакцию окисления глюкозо-6-фосфата НАДФ-зависимым ферментом. Названные лекарственные средства являются сильными окислителями, приводящими к образованию в эритроцитах (имеющих большое содержание кислорода) супероксидного анион-радикала (О ), пероксида водорода (Н О ) и гидроксил-радикала (ОН ). Эритроциты содержат ферментативную систему, предотвращающую токсическое действие активных форм кислорода и разрушение мембран эритроцитов.
Супероксидный анион с помощью фермента супероксиддисмутазы превращается в пероксид водорода:

О + О + 2Н = Н О + О
Пероксид водорода разрушается каталазой и содержащим селен ферментом глутатионпероксидазой. Донором водорода в этой реакции служит трипептид глутатион.
2 Н О = 2 Н О + О (каталаза)
2GSH + Н О = GSSG + 2 Н О
Окисленный глутатион (GSSG) восстанавливается НАДФН- зависимой глутатионредуктазой. Восстановление НАДФ для этой реакции обеспечивают окислительные реакции пентозофосфатного пути (фермент глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа).

ЗАДАЧА №4.

После 24 часов голодания запасы гликогена в печени истощаются, но в организме имеются довольно большие запасы жиров. Зачем при голодании протекает процесс глюконеогенеза, когда в организме есть практически безграничные запасы ацетил-Со А (из жирных кислот), которых вполне хватает для производства энергии?

Ответ на задачу №4.
На удовлетворение основных энергетических потребностей организма запаса жиров хватает на недели, но жирные кислоты не проникают через гемато-энцефалический барьер и поэтому не могут использоваться мозгом. Мобилизация жиров приводит к образованию кетоновых тел, присутствие которых в крови в какой-то мере уменьшает потребность в глюкозе, однако необходимость ее синтеза при этом не исчезает. Потребность мозга в глюкозе при голодании остается прежней. Кроме мозга в глюкозе нуждаются клетки сетчатки, мозгового слоя почек, эритроциты – все ткани и клетки, жизнедеятельность которых поддерживается анаэробным метаболизмом.

ЗАДАЧА №5.
Существует старый обычай, предписывающий давать спасенным на море или в пустыне голодным или обессилевшим людям виски или бренди, физиологически неоправдан и даже опасен; в таких случаях следует давать глюкозу. Почему?
Ответ на задачу №5.
Потребление больших доз алкоголя тормозит глюконеогенез в печени и приводит к гипогликемии. Это действие алкоголя сказывается особенно резко после тяжелой физической нагрузки или на голодный желудок. Такое обстоятельство объясняется тем, что метаболизм этанола включает реакции дегидрирования:

Этанол
алкогольдегидрогеназа
Ацетальдегид
ацетальдегиддегидрогеназа
Ацетат
кровь
Ацетил Со А
(печень) (мышцы)
90% ацетата образуется в печени. Часть в печени превращается в ацетил СоА, но большая часть попадает в кровь, а затем в мышцы, где тоже превращается в ацетил СоА. Ацетил СоА включается в цикл Кребса. Частично (10%) этанол окисляется при участии микросомальных ферментов. В результате быстрого дегидрирования этанола в гепатоцитах отношение / уменьшается. Это ведет к тому, что изменяется скорость всех реакций, зависящих от НАД и НАДН. В частности, концентрация пирувата в клетках и в крови уменьшается, а концентрация лактата увеличивается. Вследствие этого снижается скорость глюконеогенеза в печени, поскольку предшественником глюкозы служит пируват. Так как глюконеогенез в печени – один из источников глюкозы крови, то возникает гипогликемия. Особенно выраженной гипогликемия бывает в тех случаях, когда отсутствуют запасы гликогена в печени: при приеме алкоголя натощак, после значительной физической работы, у хронических алкоголиков из-за постоянного снижения аппетита. Гипогликемия может быть причиной потери сознания при алкогольном отравлении.
Гликопротеиды. Биохимия межклеточного матрикса хряща. Минерализация, теории минерализации. Роль кальция. Регуляция обмена кальция. Витамин Д.

ЗАДАЧА №1.
Француз Тулуз Лотрек прожил чуть больше 20 лет. Он был гениальным художником, но его внешность была ужасна. Он был карликом с коротким туловищем, деформированными конечностями, большим животом, грубой кожей. Ко всему прочему он плохо слышал и из-за помутнения роговицы плохо видел. Какое заболевание было у художника? Какие биохимические нарушения лежат в основе этого заболевания?
Ответ на задачу №1.

Это мукополисахаридоз – наследственное тяжелое заболевание, проявляющееся значительными нарушениями в умственном развитии детей, поражениями сосудов, помутнением роговицы, деформациями скелета, уменьшением продолжительности жизни. В основе мукополисахаридозов лежат наследственные дефекты каких-либо гидролаз, участвующих в катаболизме гликозаминогликанов. Эти заболевания характеризуются избыточным накоплением гликозаминогликанов в тканях, приводящим к деформации скелета и увеличению органов, содержащих большие количества внеклеточного матрикса. В лизосомах при этом накапливаются не полностью разрушенные гликозаминогликаны, а с мочой выделяются их олигосахаридные фрагменты. Известно несколько типов мукополисахаридозов, вызванных дефектами разных ферментов гидролиза гликозаминогликанов. Так как только один мукополисахаридоз не сопровождается отставанием в умственном развитии, и больные могут даже проявлять выдающиеся способности, а Тулуз Лотрек был именно таким, можно предположить, что у художника была болезнь Моркио. При этом заболевании дефектным ферментом является хондроитин-N-ацетил-галактозамин-6-сульфатсульфатаза, а продуктами накопления – кератансульфат и хондроитин-6-сульфат.

ЗАДАЧА №2.
Пожилая женщина была доставлена в больницу после того, как она упала дома и сломала бедро. Она жила затворницей и выходила из дома только в тех случаях, когда некому было сделать для нее необходимые покупки. Помимо перелома бедра при рентгенографическом исследовании были обнаружены типичные признаки остеомаляции. Лабораторные данные: сыворотка: калций 1,75 ммоль/л; фосфат 0,7 ммоль/л; щелочная фосфатаза 440 МЕ\л; альбумин 30 г/л. В чем причина остеомаляции у пожилой женщины? Что подтверждает диагноз?
Ответ на задачу №2.
Низкая концентрация кальция в сыворотке (даже учитывая низкое содержание альбумина), несколько сниженное содержание фосфата (показатель вторичного гиперпаратиреоза) и увеличенная активность щелочной фосфатазы (отражение повышения активности остеокластов) типичны для остеомалации. Остеомаляция чаще наблюдается у лиц старшего возраста, и в патогенезе ее могут играть роль и недостаточное питание (подтверждением этого является низкое содержание альбумина) и снижение эндогенного синтеза витамина Д (из-за отсутствия действия солнечного света). Концентрация 25-гидроксихолекальциферола в плазме обычно низкая. Типичная рентгенологическая картина наблюдается не всегда; методом окончательного подтверждения диагноза является гистологическое исследование биоптата кости, но биопсия представляет собой специальную инвазивную процедуру, и на практике диагноз обычно подтверждается ответом на пробную терапию витамином Д.

ЗАДАЧА №3.
Установлено, что рост человека к вечеру на 1-2 см меньше, чем утром. В тоже время у космонавтов в условиях невесомости отмечается увеличение роста даже на 5 см. Объясните эти факты с биохимических позиций.
Ответ на задачу №3.
Основными компонентами межклеточного хрящевого матрикса являются коллаген II типа, агрекан, гиалуроновая кислота и вода. Кроме них в матриксе находятся малые протеогликаны, коллагены VI, IX, XI типов, связывающий белок, другие неколлагеновые белки (фибронектин, анкорин, хрящевой олигомерный белок, хондроадгерин), разнообразные ростовые факторы. Высокомолекулярные агрегаты, состоящие из агрекана и гиалуроновой кислоты, являются полианионами, так как содержат большое количество кислых групп. Это способствует высокой гидратации хрящевого матрикса и обеспечивает выполнение им рессорных функций. Содержание воды в суставном хряще непостоянно. При нагрузке жидкость вытесняется, пока давление набухания не уравновесит внешнюю нагрузку, когда нагрузка прекращается, вода вновь возвращается в хрящ. Очень наглядно это проявляется в межпозвоночных дисках. Утром после ночного сна на долю воды приходится около 75% массы диска. При внешней нагрузке на диски в течение дня содержание воды уменьшается примерно на 20%. Поэтому рост человека к вечеру уменьшается на 1-2 см, а космонавты в невесомости становятся выше почти на 5 см.




ЗАДАЧА №4.
Хроническая печеночная недостаточность, как правило, сопровождается остеомаляцией. То же самое наблюдается и при хронической почечной недостаточности. Объясните с биохимических позиций наблюдаемые симптомы.
Ответ на задачу № 4.
Остеомаляция наблюдается при гиповитаминозе Д. Образующийся в подкожножировом слое витамин Д, а также пищевой витамин Д при участии витамин-Д-связывающего белка переносится в печень, где гидроксилируется в 25-м положении, превращаясь в 25-гидроксихолекальциферол. Повторное гидроксилирование в 1-м положении происходит в эпителии проксимальных извитых канальцев почек под влиянием зависимой от паратгормона митохондриальной -гидроксилазы. При этом образуется 1,25-дигидроксихолекальциферол или кальцитриол, который является наиболее активным метаболитом витамина Д . Первое гидроксилирование витамина Д нарушается при печеночной недостаточности. Второе гидроксилирование сильно страдает при хронической почечной недостаточности. И хотя кроме кальцитриола у человека образуются альтернативные дигидроксильные формы витамина (24, 25 или 25, 26-дигидроксивитамин Д), их вырабатывают кости, хрящ и тонкий кишечник, эти формы витамина Д являются гораздо менее активными. Кроме того, при хронической почечной недостаточности остеомаляция может быть связана еще, по крайней мере, с тремя патогенетическими механизмами:
1. При нефросклерозе замедлено выведение метаболитов парат-гормона, которые накапливаются в крови и усиливают остеопороз, в то же время, если имеется протеинурия, то может теряться витамин-Д-связывающий белок.
2. В организме при ХПН аккумулируется экзогенный алюминий (из пищи и принимаемых многими почечными больными антацидов), который откладывается в костях и конкурирует с кальцием, нарушая ход минерализации.
3. Наконец, антациды, принимаемые из-за уремического гастрита, препятствуют всасыванию фосфатов.

ЗАДАЧА №5.
Известно наследственное рахитоподобное заболевание, которое проявляется задержкой физического развития, тяжелыми ранними рахитическими изменениями скелета, гипоплазией эмали зубов, вторичным гиперпаратиреозом, гипокальцифосфатемией, высоким уровнем сывороточной щелочной фосфатазы, аминоацидурией. Что это за заболевание, какие биохимические дефекты лежат в его основе, какое лечение поможет пациенту?
Ответ на задачу №5.
Это витамин-Д-зависимый наследственный рахит. Известно два типа наследственного рахита. При I типе имеется дефект почечной -гидроксилазы. При II типе гидроксилирование протекает нормально, но имеется дефект тканевых рецепторов дигидроксивитамина Д, снижающий чувствительность клеток-мишеней. Клинически это заболевание сходно с первым, отличительными чертами являются алопеция (облысение), эпидермальные кисты, мышечная слабость. Отсутствие этих симптомов позволяет отнести заболевание к наследственному рахиту I типа. Лечение: пожизненное заместительное введение малых доз кальцитриола. Большие дозы обычного витамина тоже имеют терапевтический эффект.

20:53 

Билет 9.
1. Ингибиторы ферментов: обратимые и необратимые. Лекарственные препараты как ингибиторы ферментов К ингибиторам следует относить вещества, вызывающие снижение активности фермента.
Ингибиторы способны взаимодействовать с ферментами с разной степенью прочности. На основании этого различают обратимое и необратимое ингибирование. По механизму действия ингибиторы подразделяют на конкурентные и неконкурентные.
Обратимое ингибирование.Обратимые ингибиторы связываются с ферментом слабыми нековалентными связями и при определённых условиях легко отделяются от фермента. Обратимые ингибиторы бывают конкурентными и неконкурентными.
Конкурентное ингибирование. К конкурентному ингибированию относят обратимое снижение скорости ферментативной реакции, вызванное ингибитором, связывающимся с активным центром фермента и препятствующим образованию фермент-субстратного комплекса. Такой тип ингибирования наблюдают, когда ингибитор - структурный аналог субстрата, в результате возникает конкуренция молекул субстрата и ингибитора за место в активном центре фермента(ингибирование сукцинатдегидрогеназной реакции малоновой кислотой).Лекарственные препараты как конкурентные ингибиторы Многие лекарственные препараты оказывают своё терапевтическое действие по механизму конкурентного ингибирования.(препараты - прозерин, эндрофоний и др.)
Неконкурентное ингибирование Неконкурентным называют такое ингибирование ферментативной реакции, при котором ингибитор взаимодействует с ферментом в участке, отличном от активного центра. Неконкурентные ингибиторы не являются структурными аналогами субстрата. Неконкурентный ингибитор может связываться либо с ферментом, либо с фермент-субстратным комплексом, образуя неактивный комплекс. Присоединение неконкурентного ингибитора вызывает изменение конформации молекулы фермента таким образом, что нарушается взаимодействие субстрата с активным центром фермента, что приводит к снижению скорости ферментативной реакции.
Необратимое ингибирование.Необратимое ингибирование наблюдают в случае образования ковалентных стабильных связей между молекулой ингибитора и фермента. Чаще всего модификации подвергается активный центр фермента, В результате фермент не может выполнять каталитическую функцию. К необратимым ингибиторам относят ионы тяжёлых металлов, например ртути (Hg2+), серебра (Ag+) и мышьяка (As3+), которые в малых концентрациях блокируют сульфгидрильные группы активного центра. Субстрат при этом не может подвергаться химическому превращению.Необратимые ингибиторы ферментов каклекарственные препараты Пример лекарственного препарата, действие которого основано на необратимом ингибировании ферментов, - широко используемый препарат аспирин. Противовоспалительный нестероидный препарат аспирин обеспечивает фармакологическое действие за счёт ингибирования фермента циклооксигеназы, катализирующего реакцию образования простагландинов из арахидоновой кислоты. В результате химической реакции ацетильный остаток аспирина присоединяется к свободной концевой NH2-группе одной из субъединиц циклооксигеназы .Это вызывает снижение образования продуктов реакции простагландинов (см. раздел 8), которые обладают широким спектром биологических функций, в том числе являются медиаторами воспаления.

2.Глюконеогенез, ключевые ферменты, значение для организма. Регуляция гликолиза и гликонеогенеза в печени. Цикл Кори. Глюкозо-аланиновый цикл.
Глюконеогенез – синт глюкозы из неуглеводных продуктов(молочная к-та,ПВК, так называемые гликогенные аминокислоты, глицерол. Иными словами, предшественниками глюкозы в глюконеогенезе может быть пируват или любое соединение, превращающееся в процессе катаболизма в пируват или один из промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот.У позвоночных наиболее интенсивно глюконеогенез протекает в клетках печени и почек (в корковом веществе).
Как известно, в гликолизе существуют три необратимые реакции: пируваткиназная (десятая), фосфофруктокиназная (третья) и гексокиназная (первая). В этих реакциях происходит высвобождение энергии для синтеза АТФ. Поэтому в обратном процессе возникают энергетические барьеры, которые клетка обходит с помощью дополнительных реакций.

Обход десятой реакции гликолиза.На этом этапе глюконеогенеза работают два ключевых фермента – в митохондриях пируваткарбоксилаза и в цитозоле фосфоенолпируват-карбоксикиназа. Обход третьей реакции гликолиза.Второе препятствие на пути синтеза глюкозы – фосфофруктокиназная реакция – преодолевается с помощью фермента фруктозо-1,6-дифосфатазы. Этот фермент есть в почках, печени, поперечно-полосатых мышцах. Таким образом, эти ткани способны синтезировать фруктозо-6-фосфат и глюкозо-6-фосфат. Обход первой реакции гликолиза.Последняя реакция катализируется глюкозо-6-фосфатазой. Она имеется только в печени и почках, следовательно, только эти ткани могут продуцировать свободную глюкозу.

Глюкозо-лактатный цикл(Кори) –объед реакции глюконеогенеза и реакции анаэробного гликолиза.
Целью глюкозо-аланинового цикла– уборка лишнего азота из мышцы.При мышечной работе и в покое в миоците распадаются белки и образуемые аминокислоты трансаминируются с α-кетоглутаратом. Полученный глутамат взаимодействует с пируватом. Образующийся аланин является транспортной формой азота и пирувата из мышцы в печень. В гепатоците идет обратная реакция трансаминирования, аминогруппа передается на синтез мочевины, пируват используется для синтеза глюкозы.Кроме мышечной работы, глюкозо-аланиновый цикл активируется во время голодания, когда мышечные белки распадаются и многие аминокислоты используются в качестве источника энергии, а их азот необходимо доставить в печень.

Регуляция гликолиза и глюконеогенеза в печениСуществуют три основных участка, на которых происходит регуляция этих процессов:первая реакция гликолиза,третья реакция гликолиза и обратимая ей,десятая реакция гликолиза и обратимые ей.
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.
Регуляция гликолиза. Гликолиз стимулируется инсулином, повышающим количество молекул гексокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы.
В печени активность глюкокиназы регулируется гормонами: активацию вызывает инсулин и андрогены, подавляют ее активность глюкокортикоиды и эстрогены.
Для метаболической регуляции чувствительной является фосфофруктокиназа. Она активируется АМФ и собственным субстратом, ингибируется – АТФ, лимонной кислотой, жирными кислотами. Пируваткиназа активируется фруктозо-1,6-дифосфатом. Гексокиназа непеченочных клеток ингибируется продуктом собственной реакции – глюкозо-6-фосфатом.

3. гемолитическая желтуха.Концентрация общего билирубина 75% непрямой белируб.дефект мембраны эритроцитов= повышение хрупкости и снижение эластичности мембраны=Ускоренное их разрушение в сосудистом русле и селезенке = усиление образования свободного гемоглобина= усиленное образование билирубина, превышающее способность печени к его выведению = накопление в кровяном русле, тканях= желтушность кожных покровов и слизистых оболочек.


Билет 10
1.Различия ферментного состава органов и тканей. Энзимодиагностика и энзимотерапия. Кофакторы ферментов – ионы металлов Органоспецифичность.Ферментный состав различ клеток неодинаков. Ферменты, выполняющие функцию жизнеобеспечения клетки, находятся во всех клетках организма. В процессе дифференцировки клеток происходит изменение ферментного состава клеток. Если говорить об узко специализированных клетках, то ферментов, выполняющих функции в этих клетках, находится больше, чем в других клетках. Например, в клетках сердечной мышцы имеется повышенное количество ферментов креатинкиназы и аспартатаминотрансферазы, в клетках печени - аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы, в остеобластах - щелочной фосфатазы и т.д. Компартментализация. Клетка - сложнофункциональная система, регулирующая своё жизнеобеспечение.. Так, в ядре находятся ферменты, связанные с синтезом молекул ДНК и РНК, в цитоплазме - ферменты гликолиза, в лизосомах - гидролитические ферменты и тд.Энзимодиагностика заключается в постановке диагноза заболевания (или синдрома) на основе определения активности ферментов в биологических жидкостях человека. Принципы энзимодиагностики основаны на следующих позициях:
• при повреждении клеток в крови или других биологических жидкостях (например, в моче) увеличивается концентрация внутриклеточных ферментов повреждённых клеток;
• количество высвобождаемого фермента достаточно для его обнаружения;
• активность ферментов в биологических жидкостях, обнаруживаемых при повреждении клеток, стабильна в течение достаточно длительного времени И отличается от нормальных значений;
• ряд ферментов имеет преимущественную или абсолютную локализацию в определённых органах (органоспецифичность);
• существуют различия во внутриклеточной локализации ряда ферментов.
При многих заболеваниях происходит повреждение клеток, и их содержимое, в том числе и ферменты, высвобождаются в кровь. К причинам, вызывающим высвобождение внутриклеточного содержимого в кровь, относят нарушение проницаемости мембраны клеток (при воспалительных процессах) или нарушение целостности клеток (при некрозе). Однако повышение концентрации ферментов не всегда связано с повреждением тканей. При избыточной клеточной пролиферации, например при онкопролиферативных процессах, при повышенной скорости синтеза некоторых ферментов в клетках или при нарушенном клиренсе наблюдают повышение концентрации в крови определённых ферментов.Энзимотерапия.Заместительная энзимотерапия эффективна при ЖКТ заболеваниях, связанных с недостаточностью секреции пищеварительных соков. В качестве дополнительных терапевтических средств ферменты используют при ряде заболеваний. Протеолитические ферменты (трипсин, химотрипсин) применяют при местном воздействии для обработки гнойных ран с целью расщепления белков погибших клеток, для удаления сгустков крови или вязких секретов при воспалительных заболеваниях дыхательных путей. Ферментные препараты рибонуклеазу и дезоксирибонуклеазу используют в качестве противовирусных препаратов при лечении аденовирусных конъюнктивитов, герпетических кератитов.
Кофакторы. Ионы металла выполняют функцию стабилизаторов молекулы субстрата, активного центра фермента и конформации белковой молекулы фермента, а именно третичной и четвертичной структур. Для некоторых ферментов субстратом служит комплекс превращаемого вещества с ионом металла. Например, для большинства киназ в качестве одного из субстратов выступает не молекула АТФ, а комплекс Mg2+-ATФ.
В некоторых случаях ионы металла служат "мостиком" между ферментом и субстратом. Они выполняют функцию стабилизаторов активного центра, облегчая присоединение к нему субстрата и протекание химической реакции. В ряде случаев ион металла может способствовать присоединению кофермента. Перечисленные выше функции выполняют такие металлы, как Mg2+, Mn2+, Zn2+, Co2+, Мо2+.Ионы металлов обеспечивают сохранение вторичной, третичной, четвертичной структуры молекулы фермента. Такие ферменты в отсутствие ионов металлов способны к химическому катализу, однако они нестабильны. Их активность снижается и даже полностью исчезает при небольших изменениях рН, температуры и других незначительных изменениях внешнего окружения.
2.Метаболизм фруктозы и галактозы. Наследственные нарушения их обмена.
Метаболизм фруктозы начин с реакции фосфорилирования, катализир фруктокиназой с обр фруктозо-1-фосфата. Фермент обнаруж в печени, а также в почках и кишечнике. Этот фермент обладает абсолют специф, поэтому, в отличие от глюкокиназы, инсулин не влияет на его активность. Фруктозо-1-фосфат далее расщепл фруктозо-1-фосфатальдолазой (альдолаза В) на глицеральдегид и дигидроксиацетон-3-фосфат. Последний является промежуточным продуктом. Глицеральдегид может вкл в гликолиз после его фосфорилирования с участием АТФ. Две молекулы триозофосфатов либо распадаются по гликолитическому пути, либо конденсируются с образованием фруктозо-1,6-бисфосфата и далее участвуют в глюконеогенезе. Фруктоза в печени вкл главным образом во второй путь. Часть дигидроксиацетон-3-фосфата может восстанавливаться до глицерол-3-фосфата и участвовать в синтезе триацилглицеролов. Следует отметить, что вкл фруктозы в метаболизм через фруктозо-1-фосфат минует стадию, катализируемую фосфофруктокиназой, которая является пунктом метаболитического контроля скорости катаболизма глюкозы. Этим обстоятельством можно объяснить, почему увеличение количества фруктозы ускоряет в печени процессы, ведущие к синтезу жирных кислот, а также их этерификацию с образованием триацилглицеролов.Недостаточность фруктокиназы. Фруктоза накапливается в крови и выделяется с мочой, где её можно обнаружить лабораторными методами. Очень важно не перепутать эту безвредную аномалию с сахарным диабетом.Наследственная непереносимость фруктозы, возникающая при генетически обусловленном дефекте фруктозо-1-фосфатальдолазы, не проявляется, пока ребёнок питается грудным молоком, т.е. пока пища не содержит фруктозы. Симптомы возникают, когда в рацион добавляют фрукты, соки, сахарозу. Рвота, боли в животе, диарея, гипогликемия и даже кома и судороги возникают через 30 мин после приёма пищи, содержащей фруктозу. У маленьких детей и подростков, продолжающих принимать фруктозу, развиваются хронические нарушения функций печени и почек.
Метаболизм галактозы.Чтобы превратить галактозу в глюкозу, необходимо изм оптическую конфигурацию Н- и ОН-групп С4 атома в галактозе, т.е. провести реакцию эпимеризации. Эта реакция в клетке возможна только с УДФ-производным галактозы. Однако вкл галактозы в описанную реакцию эпимеризации предшествует её фосфорилирование с образованием галактозо-1-фосфата. Далее галактозо-1-фосфат замещает остаток глюкозы в УДФ-глюкозе с образованием УДФ-галактозы, т.е. прямая реакция фосфорилированной галактозы с УТФ не происходит. Реакцию2 можно рассматривать как перенос уридильного остатка с УДФ-глюкозы на галактозу, поэтому фермент назван галактозо-1 -фосфатуридилтрансферазой (ГАЛТ). атем галактоза в составе нуклеотида включается в реакцию эпимеризации, в которой участвует эпимераза - NAD-зависимый фермент, катализирующий окисление и восстановление галактозы по С4 углеродному атому. Глюкозо-1-фосфат, образованный в реакции 2, может включаться в разные метаболические пути: 1) синтез гликогена после реакции с УДФ и образования УДФ-глюкозы; 2) превращение в печени в свободную глюкозу и поддержание её концентрации в крови; 3) катаболизм, сопряжённый с синтезом АТФ, и т.д.


3. Механическая желтуха,вызвана закупоркой желчного хода камнем желчного пузыря. Билирубин в кишечник не попадает, продукт его катаболизма уробелин в моче и кале нет, кал обеспечен. Происходит утечка билирубина в кровь, поэтому у больного повышенное содержание конъюгированного билирубина. Растворенный билирубин выводится с мочой придавая ей насыщенный цвет . Общ билирубин 8,5-20,5 мкмоль/л.

Билет 11
1. Коферментные функции водорастворимых витаминов (на примере трансаминаз и дегидрогеназ, витаминов В6, РР, В2 и др.).
Водораствор витамины являются энзимовитаминами, то есть выполняют коферментные функции в составе ферментов. Проявления и механизмы гиповитаминозов по различным энзимовитаминам взаимосвязаны и перекрываются, хотя для большинства из них описаны и специфические авитаминозы.
Витамин В2, рибофлавин. входит в состав двух коферментов ФМН и ФАД, являющихся компонентами таких ферментов как сукцинатдегидрогеназа, дегидрогеназы жирных кислот, оксидаз аминокислот, МАО, цитохромредуктазы.Витамин В5, РР входит в состав коферментов НАД и НАДФ,которые являются коферментами более ста дегидрогеназ, участвующих в тканевом дыхании, окислении молочной, яблочной, кетоглутаровой, изолимонной кислот, фосфоглицеринового альдегида, жирных кислот и т.п.Витамин В6, пиридоксин Этот витамин в виде коферментов ПАЛФ (пиридоксальфосфата) и ПАМФ(пиридоксаминфосфата) входит в состав ферментов переаминирования, дезаминирования и декарбоксилирования аминокислот. В реакциях с участием пиридоксина, осуществляется всасывание и транспорт аминокислот, балансируется аминокислотный состав организма.Витамин Н, биотин служит коферментом карбоксилаз, таких как пируваткарбоксилаза, ацетил-КоА-карбоксилаза, пропионил-КоА-карбоксилаза. Биотин связывает молекулу углекислого газа и включает его в органическое вещество. Как кофермент витамин Н участвует т в синтезе жирных кислот, стеринов, пуриновых оснований, мочевины, превращении пиовиноградной кислоты в щавелевоуксусную кислоту.Витамин В3, пантотеновая кислота входит в состав кофермента ацетилирования (КоА), который активирует ацетат и ацильные группы, необходимые для синтеза жирных кислот, стеролов, ацетилхолина. Пантотеновая кислота участвует в биосинтезе жирных кислот
2.Классификация липидов. Нейтральные жиры, их биологическая роль. Эссенциальные жирные кислоты, витамин F.
Липиды — большая группа веществ биологического происхождения, хорошо растворимых в органических растворителях, таких, как метанол, ацетон, хлороформ и бензол. В то же время эти вещества нерастворимы или мало растворимы в воде. Слабая растворимость связана с недостаточным содержанием в молекулах липидов атомов с поляризующейся электронной оболочкой, таких, как О, N, S или P .Классификация липидов сложна, так как в класс липидов входят вещества весьма разнообразные по своему строению. Их объединяет только одно свойство – гидрофобность.По отношению к гидролизу в щелочной среде все липиды подразделяют на две большие группы: омыляемые и неомыляемые.

Триацилглицеролы (ТАГ, триглицериды, триацилглицерины, нейтральные жиры) являются наиболее распространенными липидами в организме человека. В среднем их доля составляет 16-23% от массы тела взрослого.
Функции триацилглицеролов резервно-знергетическая – у среднего человека запасов подкожного жира хватает на поддержание жизнедеятельности в течение 40 дней полного голодания,теплосберегающая – за счет толщины подкожного жира,в составе подкожной и брыжеечной жировой ткани механическая защита тела и внутренних органов.
В состав ТАГ входит трехатомный спирт глицерол и три жирные кислоты. Жирные кислоты могут быть насыщенные (пальмитиновая, стеариновая) и мононенасыщенные (пальмитолеиновая, олеиновая). По строению можно выделить простые и сложные ТАГ. В простых ТАГ все жирные кислоты одинаковые, например трипальмитат, тристеарат. В сложных ТАГ жирные кислоты отличаются, например, дипальмитоилстеарат, пальмитоилолеилстеарат.

Суточная потребность в нейтральных жирах принята на уровне 80-100 г, растительных масел должно быть не менее 30% от общего количества жира. Однако в связи с изменением образа жизни в развитых странах (переедание, гиподинамия) в последние годы появилась тенденция к пересмотру рекомендуемых величин в сторону снижения до 30-40 г/сут.
Эссенциальные ЖК (витамин F).Под этим названием - витамин F - объединяют ненасыщенные жирные кислоты, в первую очередь линолевую, линоленовую и арахидоновую, которые не синтезируются в организме и поэтому являются незаменимыми. Ненасыщенные жирные кислоты, как и остальные жирные кислоты, всасываются в тонком кишечнике и кровью транспортируются к органам. В тканях организма они используются для образования липидов, входящих в биологические мембраны и участвующих в регуляции обмена веществ. Ненасыщенные жирные кислоты необходимы для нормального роста и регенерации кожного эпителия, а также для выработки простагландинов - гормонов, имеющих важнейшее значение для нашего организма. Витамин F способствует снижению уровня холестерина в крови, предупрежрает его отложение в кровеносных сосудах.
Недостаточность витамина F у человека встречается редко. Гиповитаминоз F вызывает фолликулярный гиперкератоз, то есть избыточное ороговение кожного эпителия вокруг волосяных фолликулов. У подопытных животных при значительном недостатке витамина F наблюдались случаи бесплодия. Основной источник ненасыщенных жирных кислот - растительные масла, в первую очередь подсолнечное, соевое, арахисовое, а также миндаль, авокадо, рыбий жир.

3. 1. Это классич случай подагры. В данном случае присутствовали все признаки воспаления, и лабораторно была подтверждена гиперурикемия. Почечная колика могла быть обусловлена почечным уратным камнем. Подагра чаще встречается у мужчин, чем у женщин, страдающих ожирением, более распространена при гипертриглицеридемии, гипертензии, переедании и злоупотреблении алкоголем.
2. У человека мочевая кислота явл конечным продуктом обмена пуриновых нуклеотидов и выводится из организма с мочой. Полиморфизм ферментов, участвующих в синтезе пуриновых нуклеотидов (фосфорибозилпирофосфатсинтетаза - ФРПФ-синтетаза), сопровожд обр белков с низкой ферментативной активностью или нечувствительных к действию аллостерических эффекторов. При этом наруш регуляция синтеза пуриновых нуклеотидов по механизму отрицательной обратной связи. Избыточно синтезир нуклеотиды подвергаются катаболизму, и обр мочевой кислоты повышается. Тот же результат получается при снижении активности путей реутилизации пуринов (фермент гипоксантин-гуанин-фосфорибозиптрансфераза). Аденин, гуанин и гипоксантин не используются повторно, а превращаются в мочевую кислоту, возникает гиперурикемия. Следствием гиперурикемии (состояния организма, при котором содержание мочевой кислоты в сыворотке крови превышает уровень растворимости) является кристаллизация уратов в мягких тканях и связках. Кристаллы урата натрия, формирующиеся в суставах, захватываются нейтрофилами, но повреждают мембраны их лизосом, вызывая разрушение клеток. Обр свободных супероксидных радикалов и высвобождение лизосомальных ферментов в полость сустава вызывают острую воспалительную реакцию. Выброс интерлейкина-1 из моноцитов и тканевых макрофагов обеспечивает дополнительный воспалительный стимул. Отложение уратов в ткани почек приводит к развитию почечной недостаточности - частому осложнению подагры. Ураты могут откладываться и в почечных лоханках, образуя почечные камни (примерно у половины больных подагрой).
3. Требуется назначить больному аллопуринол. Аллопуринол - это структур аналог гипоксантина. Ксантиноксидаза окисляет аллопуринол в оксипуринол (аналог ксантина), но этот продукт реакции остается прочно связан с активным центром фермента: таким образом, фермент оказывается инактивированным (суицидный катализ): При этом конечным продуктом катаболизма пуринов становится гипоксантин, растворимость которого в моче и в других жидкостях организма примерно в 10 раз больше, чем растворимость мочевой кислоты, и поэтому гипоксантин легче выводится из организма.


Билет№12
1.Обмен веществ: питание, метаболизм и выделение продуктов метаболизма. Состав пищи человека. Органические и минеральные компоненты. Основные и минорные компоненты.
Основные пищевые вещества: углеводы, жиры, белки; суточная потребность, переваривание; частичная взаимозаменяемость при питании. Незаменимые компоненты основных пищевых веществ. Незаменимые аминокислоты; пищевая ценность разных белков. Незаменимые жирные кислоты.
Обмен веществ: питание, метаболизм и выделение продуктов метаболизма. Состав пищи человека.
Белки: общая суточная потребность 80-100гр из них половина должна быть животного происхождения. Любые пищевые белки сравниваются по составу аминокислот с эталоном (в качестве эталона – белок куриного яйца, наиболее отвечающий физиологическим потребностям организма). Углеводы: биологическую ценность имеют полисахариды (крахмал гликоген), дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза). Основная функция углеводов – энергетическая, но они выполняют структурные и др. функции. Суточная потребность 400-500 гр. из них 400 приходится на крахмал. Жиры: суточная потребность 80-100 гр. из них 20-25 гр. растительные. С жирами пищи поступают не заменимые для организма жирорастворимые витамины и витаминоподобные соединения. Вода относится к незаменимым компонентам пищи, хотя небольшие количества воды образуются из белков, жиров и углеводов при обмене их с тканями. Суточная потребность 1750-2200 гр.
Пищевые вещества могут быть заменимыми и не заменимыми. К не заменимым относятся все минеральные соединения, витамины, некоторые аминокислоты (Валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, аргенин, лизин, фенилаланин, триптофан, гистидин) и полиненасыщенные жирные кислоты.

Обмен веществ складывается из 3 этапов: поступление веществ в организм, межуточный обмен (тканевое превращение веществ), образование и выведение конечных продуктов. Пища человека содержит множество химических соединений, как органических, так и минеральных, они делятся на основные пищевые вещества (белки, жиры, углеводы) и минорные (витамины и минеральные соединения). Основные пищевые вещества – полимеры в ЖКТ гидрализуются при участии ферментов до мономеров, которые проникают через клеточные мембраны кишечного эпителия. Полимеры практически не всасываются. С кровью мономеры транспортируются во все органы и ткани и используются клетками. Пищевые вещества могут быть заменимыми и не заменимыми. К не заменимым относятся все минеральные соединения, витамины, некоторые аминокислоты (Валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, аргенин, лизин, фенилаланин, триптофан, гистидин) и полиненасыщенные жирные кислоты (ленолевая, линоленовая). Метаболизм: выделяют 2 направления превращения веществ: катаболизм и анаболизм. При катаболизме органические вещества распадаются до СО2 и Н2О, процесс эгзэрганический (выделение энергии). У взрослого человека за сутки высвобождается 8-12 тысяч кДж. Анаболизм – превращение простых веществ в более сложные. Многие реакции анаболизма являются эндэргоническими (поглощение энергии) источником которой служит процесс катаболизма.

2 Стеролы и стериды. Холестерин, структура, содержание в сыворотке крови, биологическая роль.Стеролы и стериды. Холестерин, структура, содержание в сыворотке крови, биологическая роль.
Стероиды-это изопреноиды. Бльшинство стероидов являются спиртами, которые именуются стеринами или стеролами. Стерины животного происхождения-зоостерины, а растительные-фитостерины. Родоначальник этой группы-холестерин-важная составная часть клеточных мембран животных клеток .Суточная потребность в холестерине (1 г) может в принципе покрываться за счет биосинтеза. При смешанной диете примерно половина суточной нормы холестерина синтезируется в кишечнике, коже и главным образом в печени (примерно 50%), а остальной холестерин поступает с пищей. Значительная часть холестерина включена в липидный слой плазматических мембран. Большое количество холестерина расходуется в биосинтезе желчных кислот (см. с. 306), часть выделяется с желчью. Ежесуточно из организма выводится примерно 1 г холестерина. Очень небольшая часть холестерина используется для биосинтеза стероидных гормонов, включая кортизол, кортизон, альдостерон, женских половых гормонов эстрогенов и прогестерона, мужского полового гормона тестостерона, а по последним данным — играет важную роль в передаче нервных импульсов в головном мозге. В тканях он находится в свободном виде или в виде эфиров(стериды). Холестерином богаты ткани животных, в больших кол-ах содержится в нервной ткани, надпочечниках печени. Холестерин относят к стр-ным липидам. Стериды- это эфиры стеринов и жирных кислот. Чаще встречаются эфиры холестерина. Они содержатся в продуктах животного происхождение. Растительные стериды типа жирнокислотнык эфиров стигмастерина, эргостерина, бета-ситостерина составляют значительную часть общих стеринов растений.

3Описано наследственное заболевание, при котором в детском возрасте для больных характерно отставание
.Это заболевание - первичная наследственная оротовая ацидурия. Заболевание связано с утратой во всех тестированных типах клеток функции фермента, катализирующего две последние реакции синтеза УМФ образование и декарбоксилирование оротидиловой кислоты. В результате возникает недостаточность пиримидиновых нуклеотидов, необходимых для синтеза нуклеиновых кислот, а оротовая кислота, наоборот, накапливается. Накоплению оротовой кислоты способствует также и отсутствие в этих условиях регулирующего действия УТФ (аллостерического ингибитора фермента, способствующего образованию оротовой кислоты), поскольку концентрация в клетках УТФ, как и других пиримидиновых нуклеотидов, постоянно низка. Вследствие этого синтез оротовой кислоты происходит с большей скоростью, чем в нормё. При отсутствии лечения наследственная оротацидурия приводит к развитию необратимого резкого отставания умственного и физического развития; обычно больные погибают в первые годы жизни. Оротовая кислота не токсична, нарушения развития являются следствием "пиримидинового голода". Поэтому для лечения этой болезни применяют уридин (нуклеозид) в дозах 0,5-1,0 г в сутки. Это обеспечивает образование УМФ и других пиримидиновых нуклеотидов в обход нарушенных реакций:
Уридин + АТФ УМФ + АДФ Такое лечение устраняет "пиримидиновый голод" и, кроме того, снижает выделение оротовой кислоты, поскольку включается механизм ингибирования первой реакции метаболического пути. Лечение должно продолжаться без перерыва на протяжении всей жизни, уридин для таких больных является незаменимым пищевым фактором наряду с витаминами и незаменимыми аминокислотами.
Причиной оротацидурии может быть также введение аллопуринола при лечении подагры. Аллопуринол в организме частично превращается в аналог природного мононуклеотида (оксипуринолмононуклеотид), который является сильным ингибитором реакции декарбоксилирования оротидиловой кислоты, вследствие чего и вызывает накопление оротовой кислоты в тканях.


Билет 13
1. Витамины. Классификация, функции витаминов. Алиментарные и вторичные авитаминозы и гиповитаминозы. Гипервитаминозы
• гиповитаминоз, является следствием относительного недостатка витаминов.
• авитаминоз, или крайняя степень витаминной недостаточности. В настоящее время в социально-экономически развитых странах диагностируется редко.
Гипо– и авитаминозы подразделяют на:
1) экзогенные (первичные, алиментарные), связанные с дефицитом витаминов в пище;
2) эндогенные (вторичные), обусловленные нарушением всасывания, транспорта, метаболизма витаминов в организме. Эндогенные гиповитаминозы часто сопровождают: хронические заболевания желудочно-кишечного тракта (хронический энтерит, дисбактериоз, гельминтозы, хронический панкреатит), онкологические заболевания, затяжной инфекционный процесс, системные заболевания соединительной ткани.
2. Эйкозаноиды (простациклины, простагландины, тромбоксаны и лейкотриены), ферменты, принимающие участие в их синтезе, биологическая роль эйкозаноидов, лекарственные препараты, блокирующие их синтез, последствия их применения в лечебных целях.
К эйкозаноидам относят окисленные производные эйкозановых кислот: эйкозотриеновой (С20:3), арахидоновой (С20:4), тимнодоновой (С20:5) жирных кислот. Активность эйкозаноидов значительно разнится от числа двойных связей в молекуле, которое зависит от строения исходной жирной кислоты.
Простагландины (Pg) – синтезируются практически во всех клетках, кроме эритроцитов и лимфоцитов. Выделяют типы простагландинов A, B, C, D, E, F. Функции простагландинов сводятся к изменению тонуса гладких мышц бронхов, мочеполовой и сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, при этом направленность изменений различна в зависимости от типа простагландинов, типа клетки и условий. Они также влияют на температуру тела.Простациклины являются подвидом простагландинов (Pg I), вызывают дилатацию мелких сосудов, но еще обладают особой функцией – ингибируют агрегацию тромбоцитов. Их активность возрастает при увеличении числа двойных связей. Синтезируются в эндотелии сосудов миокарда, матки, слизистой желудка.Тромбоксаны (Tx) образуются в тромбоцитах, стимулируют их агрегацию и вызывают сужение сосудов. Их активность снижается при увеличении числа двойных связей.Лейкотриены (Lt) синтезируются в лейкоцитах, в клетках легких, селезенки, мозга, сердца. Выделяют 6 типов лейкотриенов A, B, C, D, E, F. В лейкоцитах они стимулируют подвижность, хемотаксис и миграцию клеток в очаг воспаления, в целом они активируют реакции воспаления, предотвращая его хронизацию. Также вызывают сокращение мускулатуры бронхов (в дозах в 100-1000 раз меньших, чем гистамин).
Депонироваться эйкозаноиды не могут, разрушаются в течение нескольких секунд, и поэтому клетка должна синтезировать их постоянно из поступающих жирных кислот ω6- и ω3-ряда.
Глюкокортикоиды ингибируют синтез всех типов эйкозаноидов, так как ингибируют фосфолипазу А2, и таким образом уменьшают количество субстрата для их синтеза. Аспирин и другие противовоспалительные препараты нестероидного действия ингибируют только циклооксигеназный путь.
Хотя действие всех типов эйкозаноидов до конца не изучено, имеются примеры успешного использования лекарств - аналогов эйкозаноидов для лечения различных заболеваний. Например, аналоги PG Е1 и PG Е2 подавляют секрецию соляной кислоты в желудке, блокируя гистаминовые рецепторы II типа в клетках слизистой оболочки желудка. Эти лекарства, известные как Н2-блокаторы, ускоряют заживление язв желудка и двенадцатиперстной кишки. Способность PG Е2 и PG F2α стимулировать сокращение мускулатуры матки используют для стимуляции родовой деятельности.

3. . Речь идет о синдроме Леша-Найхана. Эта болезнь связана с дефектом гипоксантин : - гуанин - фосфорибозилтрансферазы, катализирующий превращение гипоксантина и гуанина в ИМФ и ГМФ соответственно (путь реутилизации); активность этого фермента у больных в тысячи раз ниже, чем в норме или вообще не активен. Вследствие этого гипоксантин и гуанин не используются повторно для синтеза нуклеотидов, а целиком превращаются в мочевую кислоту, что ведет к гиперурикемии. Что вызывает неврологическую симптоматику, пока неизвестно.

Билет 14
1. Минеральные элементы. Классификация. Биологическая роль макро- , микро- и ультрамикроэлементов.
Особенности обмена железа в организме Под минеральными веществами в питании подразумевают необходимые в небольших количествах химические элементы, попадающие в организм с пищей в виде минеральных солей. Они не имеют энергетической ценности, но выполняют множество важных функций.
• регулирование обмена веществ - участвуют в синтезе многих ферментов, гормонов и витаминов, а также входят в состав некоторых из них. Это позволяет им регулировать большинство биохимических реакций организма. Например, такие пищеварительные ферменты как пепсин и трипсин активны только в соединении с цинком.
• поддержание кислотно-щелочного равновесия в крови и клетках тела. Это обеспечивается постоянным соотношением щелочных (натрий, калий и кальций) и кислотных (фосфор, хлор и сера) элементов.
• регулирование водно-солевого обмена - поддерживают постоянное осмотическое давление внутри клеток и между ними.
• пластическая - необходимы для построения и регенерации тканей, особенно костей (кальций, фосфор) и зубов (фтор).
• входят в состав сложных органических соединений, например белков, среди которых гемоглобин (соединение железа с белком) и металлопротеиды (соединения металлов с белками).
• генерация (калий, натрий) и передача (кальций) нервных импульсов - таким образом обеспечивается своевременный ответ на все внутренние и внешние раздражения.
• участие в работе мышц - их сокращении (кальций) и расслаблении (магний, натрий, калий).
МакроэлементыК макроэлементам относят кислород (65—75 %), углерод (15—18 %), водород (8—10 %), азот (2,0—3,0 %), калий (0,15—0,4 %), сера (0,15—0,2 %), фосфор (0,2—1,0 %), хлор (0,05—0,1 %), магний (0,02—0,03 %), натрий (0,02—0,03 %), кальций (0,04—2,00 %), железо (0,01—0,015 %). Такие элементы, как C, O, H, N, S, P входят в состав органических соединений.
Углерод — входит в состав всех органических веществ; скелет из атомов углерода составляет их основу. Кроме того, в виде CO2 фиксируется в процессе фотосинтеза и выделяется в ходе дыхания, в виде CO (в низких концентрациях) участвует в регуляции клеточных функций, в виде CaCO3 входит в состав минеральных скелетов.
Кислород — входит в состав практически всех органических веществ клетки. Образуется в ходе фотосинтеза при фотолизе воды. Для аэробных организмов служит окислителем в ходе клеточного дыхания, обеспечивая клетки энергией. В наибольших количествах в живых клетках содержится в составе воды.
Водород — входит в состав всех органических веществ клетки. В наибольших количествах содержится в составе воды. Некоторые бактерии окисляют молекулярный водород для получения энергии.
Азот — входит в состав белков, нуклеиновых кислот и их мономеров — аминокислот и нуклеотидов. Из организма животных выводится в составе аммиака, мочевины, гуанина или мочевой кислоты как конечный продукт азотного обмена. В виде оксида азота NO (в низких концентрациях) участвует в регуляции кровяного давления.
Сера — входит в состав серосодержащих аминокислот, поэтому содержится в большинстве белков. В небольших количествах присутствует в виде сульфат-иона в цитоплазме клеток и межклеточных жидкостях.
Фосфор — входит в состав АТФ, других нуклеотидов и нуклеиновых кислот (в виде остатков фосфорной кислоты), в состав костной ткани и зубной эмали (в виде минеральных солей), а также присутствует в цитоплазме и межклеточных жидкостях (в виде фосфат-ионов).
Магний — кофактор многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене и синтезе ДНК; поддерживает целостность рибосом и митохондрий, входит в состав хлорофилла. В животных клетках необходим для функционирования мышечных и костных систем.
Кальций — участвует в свёртывании крови, а также служит одним из универсальных вторичных посредников, регулируя важнейшие внутриклеточные процессы (в том числе участвует в поддержании мембранного потенциала, необходим для мышечного сокращения и экзоцитоза). Нерастворимые соли кальция участвуют в формировании костей и зубов позвоночных и минеральных скелетов беспозвоночных.
Натрий — участвует в поддержании мембранного потенциала, генерации нервного импульса, процессах осморегуляции (в том числе в работе почек у человека) и создании буферной системы крови.
Калий — участвует в поддержании мембранного потенциала, генерации нервного импульса, регуляции сокращения сердечной мышцы.Содержится в межклеточных веществах.
Хлор — поддерживает электронейтральность клетки.
МикроэлементыК микроэлементам, составляющим от 0,001 % до 0,000001 % массы тела живых существ, относят ванадий, германий, йод (входит в состав тироксина, гормона щитовидной железы), кобальт (витамин В12), марганец, никель, рутений, селен, фтор (зубная эмаль), медь, хром, цинк
Цинк — входит в состав ферментов, участвующих в спиртовом брожении, в состав инсулина
Медь — входит в состав окислительных ферментов, участвующих в синтезе цитохромов.
Селен - участвует в регуляторных процессах организма.
Ультрамикроэлементы составляют менее 0,0000001 % в организмах живых существ, к ним относят золото, серебро оказывают бактерицидное воздействие, ртуть подавляет обратное всасывание воды в почечных канальцах, оказывая воздействие на ферменты. Так же к ультрамикроэлементам относят платину и цезий. Некоторые к этой группе относят и селен, при его недостатке развиваются раковые заболевания. Функции ультрамикроэлементов еще мало понятны.
2. Фосфатиды-глицериды, структура, биологическая роль Глицерофосфолипиды. Структурная основа глицерофосфолипидов - глицерол. Глицерофосфолипиды (ранее используемые названия - фосфоглицериды или фосфоацилглицеролы) представляют собой молекулы, в которых две жирные кислоты связаны сложноэфирной связью с глицеролом в первой и второй позициях; в третьей позиции находится остаток фосфорной кислоты, к которому, в свою очередь, могут быть присоединены различные заместители, чаще всего аминоспирты.
Представители фосфоглицеридов: фосфатидные кислоты, этаноламинфосфатиды, холинфосфатиды, серинфосфатиды, инозидфосфатиды, кардиолипин и ацетальфосфатиды. Биологическая роль: они входят в состав клеточных мембран, образуя их липидную основу. Они явл. эмульгаторами для ацилглицеридов в кишечнике. Они стабилизируют растворимость холестерина в крови.

3. Агенты, вызывающие повреждения ДНК, разнообразны: внешние облучения
(ультрафиолетовое, инфракрасное, радиоактивное и пр.), самопроизвольные локальные
изменения температуры, свободные радикалы, химические мутагены и т.д. Повреждения
ДНК разделяются на: 1) повреждения оснований и 2) повреждения цепей.
Повреждения оснований:
1) Гидролитическое выщепление оснований происходит спонтанно или под влиянием вышеперечисленных факторов. Пентозофосфатный остов цепи при этом сохраняется.
2) Гидролитическое дезаминирование оснований: цитозин превращается в урацил; 5- метилцитозин - в тимин; аденин - в гипоксантин.
3) Образование димеров тимина (инициируется ультрафиолетовым облучением)
Повреждения цепей ДНК:
1) Одноцепочечные разрывы
2) Поперечные сшивки
Пример репарации тиминового димера.
осуществляется ДНК-полимеразой- р, последняя межнуклеотидная связь образуется ДНК- лигазой.



Билет 15
1. Понятие о биогеохимических провинциях. Региональные патологии, связанные с недостатком отдельных микроэлементов (иод,селен и др.)
Биогеохимические провинции- регионы биосферы в пределах которых по недостат или избыт определенного хим элемента выделяется естественные геохим аномалии. В Чел обл распространены болезни связанные с недостатком I (эндемический зоб). Нехватка йода приводит к базедовой болезни, угнетает деятельность центральной нервной системы, снижает эмоциональный тонус. Симптомами недостатка йода в организме являются плохое самочувствие, снижение работоспособности. У детей при недостатке йода наблюдаются отставание в росте, отклонения в умственном развитии. Ежедневная норма потребления йода – 0.1-0.2 миллиграмма.
Селен — незаменимый микроэлемент, значение которого связано с его ключевой ролью в антиоксидантных системах клеток. Уровень селена в крови поддерживается в пределах 1,9—3,17 мкМ/л. Селен — мощный антиоксидант, компонент глютатионпероксидазы, фосфолипид-глютатион-пероксидазы, других оксидоредуктаз и некоторых трансфераз.. Провинция Гэньсу в КНР — эндемический район селеновой недостаточности, известна существованием местной кишэновской болезни — особой формы многоочаговой некротической миокардио-дистрофии.. Самое низкое в мире геохимическое содержание селена (и самая низкая в Европе продолжительность предстоящей жизни сорокалетних мужчин) отмечены в Финской Карелии. Швеция, Дания и Новая Зеландия, отличающиеся геохимическим дефицитом селена тоже находятся среди лидеров по пораженности атеросклерозом и некоторыми новообразованиями. Обнаружена связь между селеновой недостаточностью у беременных и развитием муковисцидоза у плода. Нехватка селена вызывает аритмии, миопатии, азооспермию, некрозы печени, угри, а в тяжелых случаях — дилатационную кардиомегалию и застойную сердечную недостаточность.
2. Переваривание простых и сложных липидов, роль эмульгирования, ферменты, роль желчи в переваривании липидов, гепато-энтеральная циркуляция желчных кислот. Транспорт продуктов переваривания липидов в кровь. Нарушение переваривания липидов Переваривание липидов осложняется тем, что их молекулы полностью или частично гидрофобны. Для преодоления этой помехи используется процесс эмульгирования, когда гидрофобные молекулы (ТАГ, эфиры ХС) или гидрофобные части молекул (ФЛ, ХС) погружаются внутрь мицеллы, а гидрофильные остаются на поверхности, обращенной к водной фазе.
Переваривание в ротовой полости. хотя длительное пережевывание пищи способствует частичному эмульгированию жиров.Переваривание в желудке.Собственная липаза желудка не играет существенной роли в переваривании липидов. Тем не менее, у взрослых теплая среда и перистальтика желудка вызывает некоторое эмульгирование жиров. При этом даже низко активная липаза расщепляет незначительные количества жира.Переваривание в кишечникеГидролиз эфиров ХС осуществляет холестерол-эстераза панкреатического сока.Переваривание ТАГ в кишечнике осуществляется под воздействием панкреатической липазы с оптимумом рН 8,0-9,0. В кишечник она поступает в виде пролипазы, активируемой при участии колипазы. Колипаза, в свою очередь, активируется трипсином и затем образует с липазой комплекс в соотношении 1:1. Панкреатическая липаза отщепляет жирные кислоты, связанные с С1 и С3 атомами углерода глицерола. В результате ее работы остается 2-моноацилглицерол (2-МАГ). 2-МАГ всасываются или превращаются моноглицерол-изомеразой в 1-МАГ. Последний гидролизуется до глицерола и жирной кислоты. Примерно 3/4 ТАГ после гидролиза остаются в форме 2-МАГ и только 1/4 часть ТАГ гидролизуется полностью.В панкреатическом соке также имеется активируемая трипсином фосфолипаза А2, отщепляющая жирную кислоту от С2. Обнаружена активность фосфолипазы С и лизофосфолипазы.В кишечном соке имеется активность фосфолипазы А2 и С. Имеются также данные о наличии в других клетках организма фосфолипаз А1 и D.

Желчь представляет собой сложную жидкость со щелочной реакцией. В ней выделяют сухой остаток – около 3% и воду – 97%. В сухом остатке обнаруживается две группы веществ:попавшие сюда путем фильтрации из крови натрий, калий, бикарбонат-ионы, креатинин, холестерол (ХС), фосфатидилхолин (ФХ),активно секретируемые гепатоцитами билирубин и желчные кислоты.В норме между основными компонентами желчи выдерживается соотношение Желчные кислоты : ФХ : ХС равное 65:12:5.
Роль желчи
• Наряду с панкреатическим соком нейтрализация кислого химуса, поступающего из желудка. При этом карбонаты взаимодействуют с НСl, выделяется углекислый газ и происходит разрыхление химуса, что облегчает переваривание.
• Усиливает перистальтику кишечника.
• Обеспечивает переваривание жиров:
• эмульгирование для последующего воздействия липазой, необходима комбинация [желчные кислоты+жирные кислоты+моноацилглицеролы],
• уменьшает поверхностное натяжение, что препятствует сливанию капель жира,
• образование мицелл, способных всасываться.
• Благодаря п.п.1 и 2 обеспечивает всасывание жирорастворимых витаминов (витамин A, витамин D, витамин K, витамин E).
• Экскреция избытка ХС, желчных пигментов, креатинина, металлов Zn, Cu, Hg, лекарств. Для холестерина желчь – единственный путь выведения, с ней может выводиться 1-2 г/сут.
Основными типами желчных кислот, имеющимися в организме человека, являются так называемые первичные желчные кислоты (первично секретируемые печенью): холевая кислота и хенодезоксихолевая кислота, а также вторичные (образуются из первичных желчных кислот в толстой кишке под действием кишечной микрофлоры): дезоксихолевая кислота, литохолевая, аллохолевая и урсодезоксихолевая кислоты
Всасывание липидов.После расщепления полимерных липидных молекул полученные мономеры всасываются в верхнем отделе тонкого кишечника в начальные 100 см. В норме всасывается 98% пищевых липидов.
1. Короткие жирные кислоты (не более 10 атомов углерода) всасываются и переходят в кровь без каких-либо особенных механизмов. Глицерол тоже всасывается напрямую.2. Другие продукты переваривания (жирные кислоты, холестерол, моноацилглицеролы) образуют с желчными кислотами мицеллы с гидрофильной поверхностью и гидрофобным ядром. Их размеры в 100 раз меньше самых мелких эмульгированных жировых капелек. Через водную фазу мицеллы мигрируют к щеточной каемке слизистой оболочки. Здесь мицеллы распадаются и липидные компоненты проникают внутрь клетки, после чего транспортируются в эндоплазматический ретикулум.Желчные кислоты частично также могут попадать в клетки и далее в кровь воротной вены, однако большая их часть остается в химусе и достигает подвздошной кишки, где всасывается при помощи активного транспорта.
Нарушения переваривания и всасывания жиров. Стеаторея Одна из принич - наруш секреции жёлчи из жёлч пузыря при механич препятствии оттоку жёлчи. Это состояние может быть результатом сужения просвета жёлчного протока камнями, образующимися в жёлчном пузыре, или сдавлением жёлчного протока опухолью, развивающейся в окружающих тканях. Уменьшение секреции жёлчи приводит к нарушению эмульгирования пищевых жиров и, следовательно, к снижению способности панкреатической липазы гидролизовать жиры.
Нарушение секреции сока поджелудочной железы и, следовательно, недостаточная секреция панкреатической липазы также приводят к снижению скорости гидролиза жиров. В обоих случаях нарушение переваривания и всасывания жиров приводит к увеличению количества жиров в фекалиях - возникает стеаторея (жирный стул). В норме содержание жиров в фекалиях составляет не более 5%. При стеаторее нарушается всасывание жирорастворимых витаминов (A, D, E, К) и незаменимых жирных кислот, поэтому при длительно текущей стеаторее развивается недостаточность этих незаменимых факторов питания с соответствующими клиническими симптомами. При нарушении переваривания жиров плохо перевариваются и вещества нелипидной природы, так как жир обволакивает частицы пищи и препятствует действию на них ферментов.

3. У ребенка наследственная непереносимость фруктозы, возникающая при генетически обусловленном дефекте фруктозо-1-фосфатальдолазы. Она не проявляется пока ребенок питается грудным молоком. Симптомы возникают, когда в рацион добавляют фрукты, соки, сахарозу.
Дефект альдолазы фруктозо-1-фосфата сопровождается накоплением фруктозо-1 -фосфата, который ингибирует активность фосфоглюкомутазы, превращающей глюкозо-1-фосфат в глюкозо-6-фосфат и обеспечивающей включение продукта гликогенфосфорилазной реакции в метаболизм. Поэтому происходит торможение распада гликогена на стадии образования глюкозо-1-фосфата, в результате чего развивается гипогликемия. Как следствие ускоряется мобилизация липидов и окисление жирных кислот. Следствием ускорения окисления жирных кислот и синтеза кетоновых тел, замещающих энергетическую функцию глюкозы, может быть метаболический ацидоз, т.к. кетоновые тела являются кислотами и при высоких концентрациях снижают рН крови. Результатом торможения гликогенолиза и гликолиза является снижение синтеза АТФ. Кроме того накопление фосфорилированной глюкозы ведет к нарушению обмена неорганического фосфата и гипофосфатемии. Для пополнения внутриклеточного фосфата ускоряется распад адениновых нуклеотидов. Продукты их распада: гипоксантин, ксантин и мочевая кислота. Повышение количества мочевой кислоты и снижение экскреции уратов в условиях метаболического ацидоза проявляются в виде геперурикемии. Следствием гиперурикемии может быть подагра даже в молодом возрасте. Прогноз у таких детей, если они будут продолжать принимать продукты, содержащие фруктозу, неблагоприятный. У них развиваются хронические нарушения функции печени и почек.

20:55 

Билет 24
• Окислительное фосфорилирование. Хемиосмотический механизм сопряжения окисления с фосфорилированием. Дыхательный контроль. Коэффициент Р/О и его изменения в норме и патологии.
• Биосинтез СЖК. Химизм, регуляция процесса.
• Препараты, содержащие березовый деготь, обладают выраженным антимикробным действием. Предположите возможный механизм действия, исходя из того, что березовый деготь содержит в своем составе фенол.

1.Окислительное фосфорилирование. Хемиосмотический механизм сопряжения окисления с фосфорилированием.
Окислительное фосфорилирование. Хемо-аосматическая теория Митчелла. По его мнению энерния переноса электронов и протонов вдоль дыхательной цепи первоначальна сосредотачивается в виде протонного потенциала или электорохим градиента ионов Н создающего движение ч/з мембрану заряженных протонов. Диффузия протонов обратно сопряжена с фофсфорилированием кот осущ-ся АТФ систетаза. Дыхание слвершает асматическую работу, т.е концентрирует протоны в межмембранном пространстве митохондрий и электрическую разность потенциалов кот используется АТФ синтетаза на синтез АТФ. Сочетание этих двух фун-ций дых и фосфор дало основание назвать гипотезу хим осматической или протондвижущей, поскольку движ силой фосфорилирования явл-ся протонный потенциал. Синтез одной мол АТФ из АДФ сопровождается проникновением 2 протонов из внешней среды внутрь митохондрий. Разность протонов выравнивается и происходит разрядка мембраны, исчезает электр потенциал.
Механизм образования эл потенциала. Окисление субстратов и фосфорилирование АДФ в митохондриях прочно сопряжены, скорость использования АТФ регулирует скорость потока электронов в цепи переносов электронов, АТФ не используется, поток электронов прекращается. Распад АТФ и образование из него АДФ увеличивает окисление субстратов и поглощение О2. Зависимость интенсивности дыхания митохондрий от концентрации АДФ = дыхательная концентрация. В рез-те его действия скорость синтеза АТФ соответствует потребностям клеток в энергии. Общее сод-ие АТФ в организме 30-50 гр, но каждая молекула АТФ живет меньше 1 мин. Коэфф. фосфорилирования. В расчете на каждый атом поглащенного кислорода или на пару переносимых электронов от НАД*Н2 к О2, митохондрии образуют 3 молекулы АТФ. Отношение кол-ва связанной Н3РО4 и кол-ву поглащенного О2 называют коэффициентом фосфолирирования или стехиометрическим коэф. Он равен меньше 3. Если первичной дегидрогеназой является ФАД, то в цепи переноса действуют только 2 пункта перекачки протонов и стех коэф меньше 2. А так как в среднем = 2,6 – 2,8. В митохондриях не всегда окисление сопряено с фосфолорированием, такой путь окисления сульфатом называется нефосфорилированным или свободным. Энергия идет на образование тепла..
Дыхательный контроль: Окисление субстратов и фосфорилирование АДФ в митохондриях прочно сопряжены. Скорось использования АТФ регулирует скорость потока электронов в ЦПЭ. Если АТФ не используется и его концентрация в клетках возрастает, то прекращается и поток электронов к кислороду. С др. стороны расход АТФ и превращение его в АДФ увеличивает окисление субстратов и поглощениекислорода. Зависимость интенсивности дыхания митохондрий от концентрации АДФ называют дыхательным контролем.

2.Биосинтез СЖК. Химизм, регуляция процесса
В клетках организма жирные кислоты(ЖК) заново синтезируются из простых фрагментов с участием пальмитат-синтетазы.
(Стадии синтеза)
Регуляция синтеза жирных кислот. Регуляторный фермент ацетил-КоА-карбоксилаза. 1ассоциация/диссоциация комплексов субедениц фермента. Цитрат активирует этот фермент, а длинноцепочечные ЖК, в частности пальмитоил-КоА – диссоциирует. 2фосфориллирование/дефосфорилирование ацетил-КоА-карбоксилазы. В постабсорбтивном состоянии или при физической работе глюкогон или адреналин через адренилат-циклазную систему активируют протеинкеназу-А и стимулируют фосфориллирование субединиц фермента. Фосфориллированный фермент не активен и синтез ЖК останавливается. 3индукция синтеза фермента. Длительное потребление богатой углеводами и бедной жирами пищи приводит к увеличению секреции инсулина, который стимулирует индукцию синтеза ацетил-КоА-карбоксилазы, пальмитат-синтазы и т.д. Голодание, или богатая жирами пища приводит к снижению синтеза ферментов.
3.Препараты, содержащие березовый деготь, обладают выраженным антимикробным действием. Предположите возможный механизм действия, исходя из того, что березовый деготь содержит в своем составе фенол.
фенол и его производные (крезол, резорцин) относят к известным антисептикам ароматического ряда. Обладая высокой гидрофобностью, они вызывают денатурацию белков микроорганизмов. Взаимодействуя с гидрофобными участками белковой цепи, фенол способствует разрушению третичной структуры белка и потере им нативных свойств.


Билет 25
• Роль процессов свободно-радикального окисления в нормальной жизнедеятельности организма человека.
• Пути использования ацетил КоА. Механизм образования и значение ацетоуксусной кислоты. Биосинтез кетоновых тел. Кетоацидоз.
• Имеются пробирки с растворами: пробирка №1 с концентрированной азотной кислотой; пробирка №2 с раствором 10% трихлоруксусной кислоты и пробирка №3 с раствором СuSO4 в10% NaOH. Опишите, какие процессы произойдут в каждой пробирке при добавлении в них раствора белка. Какие из этих реакций находят практическое применение?

1.Роль процессов свободно-радикального окисления в нормальной жизнедеятельности организма человека.
Активация процессов свободнорадикального окисления представляет собой важный фактор поражения мозгового вещества в условиях острой и хронической ишемии.
Изучение процессов свободнорадикального окисления (СРО) в организме человека имеет важное значение для понимания их роли в нормальной жизнедеятельности и в развитии патологических состояний. В настоящее время не вызывает сомнений, что СРО участвует в развитии ряда заболеваний человека в качестве ключевого звена патогенеза, а в остальных случаях может существенно отягощать течение любой патологии. Не случайно усиление СРО биологически значимых молекул рассматривается как неспецифический патологический процесс, сопровождающий любое заболевание.
Важно заметить, что вредным является не простое повышение уровня СРО, а нарушение некоего определенного (физиологического) баланса между интенсивностью СРО и функциональной активностью антиоксидантной системы (АОС) организма. Выяснение реальной взаимосвязи этого дисбаланса с развитием патологических изменений является достаточно трудным в силу сложности процессов СРО и многокомпонентности АОС. В ходе своих исследований мы пытаемся нащупать методологические подходы, которые позволили бы создать доступный комплекс анализов, достаточный для оценки указанной взаимосвязи.

2.Пути использования ацетил КоА. Механизм образования и значение ацетоуксусной кислоты. Биосинтез кетоновых тел. Кетоацидоз.
Пути использования ацетил-КоА: 1.Идет в ЦТК, выделяется энергия при достаточном кол-ве ЩУК. 2.Биосинтез ЖК. 3.Биосинтез холестерина. 4.Биосинтез кетоновых тел. Биосинтез кетоновых тел. кетоновыми телами называют вещества: ацетоацетат, бета-оксимаслянная кислота и ацетон. Это недоокисленные продукты распада жирных кислот и кетоновых аминокислот (лейцин, лизин, тирозин, триптофан). Образуется кетоновые тела в митохондриях, в печени. Возможны 2 пути кетогенеза: 1.Гидроксиметилглуторатный цикл (очень активный). На первом этапе конденсируется две молекулы ацетил-КоА образуется ацетоацетил-КоА. Далее присоединяется еще одна молекула ацетил-КоА. Ацетоацетат – конечный продукт гидроксиметилглутаратного цикла и первое кетоновое тело. Остальные образуются из него. 2.Деаценазный путь кетогенеза (мало активен). Из печени кетоновые тела поступают в кровь. Кетоацидоз. В норме концентрация кетоновых тел в крови составляет 1 или 3 мг/дицелитр, но при голодании значительно увеличивается. Накопление кетоновых тел в организме приводит к кетоацидозу: уменьшению щелочного резерва, а в тяжелых случаях – к сдвигу рН, т.к. кетоновые тила явл. водорастворимыми органическими кислотами способными к диссоциации. Ацедоз достигает опасных величин при сахарном диабете, т.к. концентрация кетоновых тел при этом может доходить до 400-500 мг/дц. Тяжелая форма ацедоза – одна из основных причин смерти при сахарном диабете.
3.Имеются пробирки с растворами: пробирка №1 с концентрированной азотной кислотой; пробирка №2 с раствором 10% трихлоруксусной кислоты и пробирка №3 с раствором CuSO4 в 10% NaOH. Опишите, какие процессы произойдут в каждой пробирке при добавлении в них раствора белка. Какие из этих реакций находят практическое применение?
Ответ:
I пробирка ксантопротеиновая реакция
Используется для качественного обнаружения белков, содержащие ароматические и гетероциклические аминокислоты. При добавлении к раствору белка концентрированной азотной кислоты и нагревании появляется желтое окрашивание, переходящее в присутствии щелочи в оранжевое. Сущность реакции состоит в нитровании бензольного кольца циклических аминокислот азотной кислотой с образованием нитросоединений, выпадающих в осадок. Реакция выявляет наличие в белке циклических аминокислот.
II пробирка. Образуется плотный осадок денатурированного белка. Реакция используется в диагностической практике для удаления мешающих белков из биологических жидкостей при анализе.
III пробирка. Биуретовая реакция
Реакция основана на образовании хелатного соединения ионов меди II с двумя пептидными связями(CO-NH).
Реакция применяется для качественного и количественного обнаружения белков и пептидов в растворах.



Билет 26
• Классификация свободных радикалов. «Полезные» радикалы и радикалы–«убийцы». Антиоксидантная система защиты организма от свободных радикалов.
• Биосинтез триацилглицеринов и фосфолипидов. Липотропные факторы и их роль в биосинтезе липидов в печени.
Распад фосфолипидов. Лизолецитин, место его образования, пути преобразования.
• При интенсивном окислении жирных кислот изменяется скорость глюконеогенеза. Какова направленность и механизм этого изменения? Нарисуйте схему, иллюстрирующую взаимопревращаемость образующихся при этом субстратов.

1.Классификация свободных радикалов. «Полезные» радикалы и радикалы–«убийцы».
Свободные радикалы отличаются от обычных молекул тем, что у них на внешней электронной оболочке имеется неспаренный (одиночный) электрон. Неспаренный электрон в радикалах принято обозначать точкой. Например, радикал гидроксила обозначают как HO•, радикал перекиси водорода как HOO•, радикал супероксида как •OO- или O2•-. Ниже даны формулы трех радикалов этилового спирта: CH3CH2O•; CH3•CHOH; CH3CH2O• Свободным радикалом называется частица - атом или молекула, имеющая на внешней оболочке один или несколько неспаренных электронов. Это делает радикалы химически активными, поскольку радикал стремится либо вернуть себе недостающий электрон, отняв его от окружающих молекул, либо избавиться от "лишнего" электрона, отдавая его другим молекулам. В особом положении оказалась молекула кислорода (диоксигена), которая содержит на внешней оболочке целых два неспаренных электрона. Таким образом, диоксиген - это бирадикал и, подобно другим радикалам, обладает высокой реакционной способностью. Первичные радикалы и реактивные молекулы. Все радикалы, образующиеся в нашем организме, можно разделить на природные и чужеродные. В свою очередь природные радикалы можно разделить на первичные, вторичные и третичные. Первичными можно назвать радикалы, образование которых осуществляется при участии определенных ферментных систем. Прежде всего к ним относятся радикалы (семихиноны), образующиеся в реакциях таких переносчиков электронов, как коэнзим Q (обозначим радикал как Q•) и флавопротеины. Два других радикала - супероксид (•OO-) и монооксид азота (•NO) также выполняют полезные для организма функции, которые будут подробнее рассмотрены в соответствующих разделах. Из первичного радикала - супероксида, а также в результате других реакций, в организме образуются весьма активные молекулярные соединения: перекись водорода, гипохлорит и гидроперекиси липидов. Реактивные молекулы: перекись водорода, гидроперекиси липидов, пероксинитрит, - образуются в реакциях, одним из участников которых в большинстве случаев является радикал, а иногда - диоксиген, который, впрочем, тоже имеет неспаренные электроны на внешней электронной оболочке. В свою очередь, эти молекулы, а наряду с ними - гипохлорит, охотно образуют радикалы в присутствии ионов металлов переменной валентности, в первую очередь - ионов двухвалентного железа. Такие радикалы мы будем называть вторичными; сюда относятся радикал гидроксила и радикалы липидов. Вторичные радикалы, в отличие от первичных, образуются в неферментативных реакциях и, насколько известно в настоящее время, не выполняют физиологически-полезных функций. Напротив, они обладают разрушительным действием на клеточные структуры и с полным основанием могут быть названы вредными радикалами. Именно образование вторичных радикалов (а не радикалов вообще) приводит к развитию патологических состояний и лежит в основе канцерогенеза, атеросклероза, хронических воспалений и нервных дегенеративных болезней. Для защиты от повреждающего действия вторичных радикалов в организме используется большая группа веществ, называемых антиоксидантами, к числу которых принадлежат ловушки, или перехватчики свободных радикалов. Примером последних служат альфа-токоферол, тироксин, восстановленный убихинон (QH2) и женские стероидные гормоны. Реагируя с липидными радикалами, эти вещества сами превращаются в радикалы антиоксидантов, которые можно рассматривать как третичные радикалы. Наряду с этими радикалами, постоянно образующимися в том или ином количестве в клетках и тканях нашего организма, разрушительное действие могут оказывать радикалы, появляющиеся при таких воздействиях, как ионизирующее излучение, ультрафиолетовое облучение или даже освещение интенсивным видимым светом, например, светом лазера. Такие радикалы можно назвать чужеродными. К ним принадлежат также радикалы, образующиеся из попавших в организм посторонних соединений, ксенобиотиков, многие из которых оказывают токсическое действие именно благодаря свободным радикалам, образующимся при метаболизме этих соединений.
2.Биосинтез триацилглицеринов и фосфолипидов.
Синтез триацилглицерина происходит при депонирование липидов в жировой ткани или в др. тканях организма. Этот процесс локализуется в геалоплазме клеток, используется альфа-глицеролфосфат и ацил-КоА. Первой стадией синтеза служит образование фосфатидной кислоты с участием глицерофосфат-ацилтрансферазы. Далее фосфатидная кислота подвергается действию фосфатидат-фосфатазы с образованием диацилглицерина. На диацилглицерин с помощью диацилглицерол-ацилтрансферазы переносится третий ацильный остаток. Синтезируемый триацилглицерин накапливается в виде жировых включений в цитоплазме клеток. Биосинтез фосфолипидов. Синтез фосфолипидов связан с обновлением мембран. Этот процесс протекает в гиалоплазме ткани. Первые стадии синтеза фосфолипидов и триацилглицеринов совпадают. Эти пути расходятся на уровне фосфатидной кислоты и диацилглицерина. Существует 2 пути синтеза фосфолипидов. 1-ый путь связан с вовлечением фосфатидной кислоты в синтез фосфоглицеридов. Взаимодействие ее с цитидинтрифосфат (ЦТФ) приводит к образованию ЦДФ-диацилглицерина, который как кофермент способен участвовать в переносе диацилглицерина на серин. При этом образуется фосфотидилсерин. Серинфосфотиды декарбоксилируются и образуются этаноламинфосфотиды. Последние метилируются с участием S-аденозилметианина, а переносчиками метильных групп служат тетрогидрофолиевая кислота и метил кобалонин. 2-ой путь синтеза связан с активированием спирта с образованием ЦДФ-холина. последний участвует в переносе холина на диацилглицерин с образованием фосфотидилхолина. Синтезированные фосфолипиды переносятся с помощью липидпереносящих белков цитоплазмы к мембранам и встраиваются на место старых молекул. Вследствие конкуренции между путями синтеза фосфолипидов и триацилглицеринов за общие субстраты все вещества, способствующие синтезу фосфолипидов, припятствуют огтложению триацилглицеринов в тканях. Эти вещества называются липотропными факторами. К ним относятся структурные компоненты фосфолипидов-холин, инозид, серин; вещество, облегчающее декарбоксилирование серинфосфатидов-перидоксальфосфат; донор метильных групп – метионин
3.При интенсивном окислении жирных кислот изменяется скорость глюконеогенеза. Какова направленность и механизм этого изменения? Нарисуйте схему, иллюстрирующую взаимопревращаемость образующихся при этом субстратов
при интенсивном окислении жирных кислот образуется много АТФ, которая является ингибитором пируваткиназы и фосфофруктокиназы. Кроме того, в скелетных мышцах и сердце ингибируется пируватдегидрогеназа (высокое соотношение ацетил KoA/KoASH). Пируваткиназа и фосфофруктокиназа - это ключевые ферменты гликолиза, а пируватдегидрогеназа катализирует окислительное декарбоксилирование пирувата. Следовательно, гликолиз тормозится. При голодании такое явление призвано уменьшить утилизацию глюкозы периферическими тканями и сохранить глюкозу для головного мозга и эритроцитов.


Билет 27
• Перекисное окисление липидов (ПОЛ), роль в норме и патологии. Антиоксиданты липидной и водной фазы.
• Биосинтез холестерина, его регуляция. Транспорт холестерина (ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП, роль ЛХАТ).
• При подготовке к операции у больного определили показатели свертываемости крови. Протромбиновый индекс оказался равным 30% (норма 80 – 100%). Обсудите возможные причины гипотромбинемии у больного. Какие биохимические исследования помогут уточнить ее причину? Как можно повысить уровень протромбина в крови больного?

1.Перекисное окисление липидов (ПОЛ), роль в норме и патологии.
ПОЛ играет огромную роль в клетки патологии. Р-ция протекает в несколько стадий (инициирование цепи, продолжение, разветвление и обрыв). Инициирование цепной реакции начинается с того что липидный слой мембран внедряется свободный радикал. Он вступает в хим р-цию с полененасыщ жирными к-ми, входящими в состав биол мембран. При этом образуются липидные радикалы. Они вступаят в р-цию с растворенными в среде молекулярным О2, при этом образуется новый свободный радикал липоперекиси. Он атакует одну из соседних молекул фосфолипидов с образованием гидроперикиси липида и новым радикалом чередование 2 последних реакций представляет собой цепную реакцию ПОЛ. ПОЛ ускоряется в присутствии небольшого кол-ва 2х валентного железа, в этом случае происходит разветвление цепей в рез-те взаймодействия железа с гидроперекисью липидов. В биол мембранах цепи могут состоять из 10 и больших звеньев. Цепь обрывается в рез-те взаимодействии свобод. радикалов с антиоксидантами, ионами Ме с переменноц валентностью или друг с др.
Следствие ПОЛ:
а) образуется белковые агрегаты хрусталика глаза = помутнение
б) иноктивация Са-АТФ-синтетаза-> Замедлению Са из Кл и в Кл -> увел концентр Са -> повреждение Кл
в) продукты ПОЛ непосредственно увелич проницаемость липидного слоя для Н и Са -> не синтезир АТФ-> уменьшение стабильности липидного слоя
Антиоксиданты водой фазы:
1 СОД
2. каталаза
3. глутотионпироксидаза
4. комлексоны связывающие ионы Fe
5. витамин С и РР
6. мочевая к-та
7. цируллоплазмин
антиоксиданты липидной фазы. Цепные реакции липидной фазы ведут свбодные радикалы L* и LOO* разветвленных цепей происходит при ваимодействии гидропироксидных липидов с Fe2+ следовательно все соеинения снижая концентрацию перечисленных вещ-в, выполняют функцию антиоксидантов: фосфолипаза, глутотионпироксидаза, ловушки радикалов комплексоны, витамины Е и К, холестерин. Активация ПОЛ обнаруживается по накоплению первичных (гидропероксидазы коньюгирующие диены), или вторичные (производные МДА, пентан), или по резкому снижению уровня липидных антиоксидантов.
присоединяться к Нв.
2.Биосинтез холестерина, его регуляция. Транспорт холестерина (ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП, роль ЛХАТ).
82 Холестерин может быть синтезирован в каждой эуокариотицеской клетке, но преимущественно в печени. Протекает из ацетил-КоА,с участием ферментов ЭПР и гиалоплазмы.Состоит из 3 этапов:1)образование мемалоновой к-ты из ацетил КоА 2)синтез из мимолоновой к-ты активного изопрена с конденсацией его в скволен 3) превращение скволена в холестерин. ЛПВП собирают излишек холестерина из ткани, этерифицирует его и передает его ЛПОНП и хиломикронам (ХМ). Холестерин – переносчик непредельных жирных кислот. ЛПНП доставляет холестерин тканям и к нему имеют рецепторы все клетки организма. Синтез холестерина регулируется ферментом ГМГ-редуктазы. Весь холестерин, кот. выводится из организма поступает в печень и экскретируется с желчью либо в виде холестерина, либо в виде солей желчных к-т, но большая часть желчи. реабсорбируется из кишечно-печеночной регуляции. Клеточные рецепторы ЛПНП взаимодействуют с лигандом апо-В100 на ЛПНП, после чего он захватывается клетку путем эндоцитоза и в лизосомах распадается, эфиры холестерина при этом гидролизуются. Свободный холестерин ингибирует ГМГ-КоА-редуктазу, синтез холестерина деново и активирует ЛХАТ (способствует образованию эфиров холестерина). При повышении концентрации холестерина уменьшается кол-во рецепторов ЛПНП. Концентрация холестерина в крови сильно зависит от наследственных и негативных факторов. Повышение уровня свободных и жирных кислот в плазме крови приводит к усилению секреции печени ЛПОНП и соответственно поступлению дополнительного кол-ва ТАГ и холестерина в кровоток. Факторы, вызывающие повышение или колебания уровня свободных жирных кислот: эмоциональный стресс, никотин, злоупотребление кофе, прием пищи с большими перерывами и в больших кол-вах.

№83
Холестерин – переносчик непредельных жирных кислот. ЛПНП доставляет холестерин тканям и к нему имеют рецепторы все клетки организма. Синтез холестерина регулируется ферментом ГМГ-редуктазы. Весь холестерин, кот. выводится из организма поступает в печень и экскретируется с желчью либо в виде холестерина, либо в виде солей желчных к-т, но большая часть желчи. реабсорбируется из кишечно-печеночной регуляции. Желч. к-ты синтезир в печени из холестерола.
Первая реакция синтеза – образ. 7-а-гидроксилаза, ингибируется конечным продуктом желчн к-тами.и Послед р-ии синтеза приводят к формированию 2 видов желчн. к-т: холевой и хенодезоксихолевой. Коньюгирование – присоединение ионизированных молекул глицина или таурина к карбоксильной группе желчн. к-т. Коньюгеция происходит в Кл печени и начинается с образования активн формыц желчн. к-т – производных КоА. затем рписоединяется таурин или глицин, в рез-те образ. 4 варианта коньюгатов: таурохолевая или гликохенодезоксихолевая, гликохолевая к-ты. Желчнокаменная болезнь – паталогический процесс при котором в желчном пузыре образуются камни, основу которых составляет холестерол. У большенства больных желчнокаменной болезнью активность ГМГ-КоА-редуктазы повышена, следовательно увеличен синтез холестерола, а активность 7-альфа-гидроксилазы снижены. В результате синтез холестерола увеличен, а синтез желчных к-т из него замедлен. если эти пропорции нарушены, то холестерол начинает осаждаться в желчном пузыре. образуя в начале вязкий осадок, кот. постеп-но становится более твердым.
Лечение желчнокаменной болезни. В начальной стадии образования камней можно применять в качестве лекарства хенодезоксихолиевую кислоту. Попадая в желчный пузырь, эта желчная к-та постепенно растворяет осадок холестерола

3.При подготовке к операции у больного определили показатели свертываемости крови. Протромбиновый индекс оказался равным 30% (норма 80 – 100%). Обсудите возможные причины гипотромбинемии у больного. Какие биохимические исследования помогут уточнить ее причину? Как можно повысить уровень протромбина в крови больного?
Причины гипотромбинемии: - нарушен всасыван липдов и жирораствор вит, в частности вит К из-за заболеван печени(желчекамен б-нь) или поджелуд железы (недостаточность липазы) -гиповитаминоз К. - прием антивитаминов в виде лекарствен средств. Определен актив-ти щелочн фосфатазы( при холестазе), копрограмма(стеаторея) 3.Введен викасола(водорастворим аналог вит К) для увеличен связывающ спос-ти протромбина. Вит К и его производн приним участ в карбоксилиров нескол молекул глутамин к-ты, расположен на N-концев отделе белка с образованием гамма-карбоксиглутаминовой к-ты. Это придает белку спос-ть связываться с ионами Са, что обеспечив его присоединен к фосфолипидн поверх-ти, необход для р-и гемокоагуляции.


Билет 28
• Особенности микросомального окисления, его биологическая роль. Цитохром Р 450.
• Судьба холестрина в организме. Превращение холестерина в желчные кислоты. Выделение желчных кислот и холестерина из организма. Механизм возникновения желчекаменной болезни. Холестериновые камни, применение хенодезоксихолевой кислоты для лечения желчекаменной болезни.
• Произведите расчет количества образующихся АТФ на один атом углерода фруктозы и олеиновой кислоты при условии их полного окисления в аэробных условиях. Какие из этого расчета можно сделать выводы о роли этих соединений как энергетических субстратах?

1.Особенности микросомального окисления, его биологическая роль. Цитохром Р 450
.микросомальное окисление.В мембран гладких эндоплазмацитов ретикулома а также в митохондриях мембран некоторых органов есть окислительная система которая катализирует гидроксилированием большого числа разных субстратов. Эта окислительная система состоит из 2 цепей окислен НАДФ зависимого и НАД зависимого,НАДФ зависимая монооксидазная цепь состоит из вос-ого НАДФ,флавопротеида с коферментом ФАД и цитохрома Р450. НАД Н зависим цепь окисления содержит флавопротеид и цитохром В5. обе цепи могут обмениваться е.при выделении эндоплазматического ретикулума из Кл мембран распад-ся на части,каждая из которых образует замкнутый пузырёк-микросому.окисление с участием цР450 обычно изучают используя пр-ты лизосом-микросомальное окисление. цР450 катализирует образование гидроксильных гр при синтезе желчных кислот,стероидных гормонов,при катаболизме ряда в-в и обмене чужерод соед. цР450,как и все цитохромы относится к гемопротеидам,а белковая часть представлен одной полипептидной цепью,М=50тыс.способен образовывать комплекс с СО2 –имеет максимальное поглащение при 450нм.окисление ксенобиотиков осуществл с различ скоростью извест индукции и ингибиторы микросомальных систем окисления. Скорость окисления тех или иных в-в может ограничев-ся конкуренц за фермент комплекс микросом фракции. Так одновременное назначение 2 конкурирующ лек приводит к тому,что удаление одного из них может замед-ся и это приведёт к накоплению его в организме.В др случ лек может индуцировать активацию сис-мы микросом оксидаз-ускорен устранение одновремен назначенных др пр-ов.Индукторы микросом можно использовать и как лек ср-ва при необходимости активировать процессы обезвреживания эндоген метаболитов. Помимо реакций детоксикац ксенобиотиков сис-ма микросомального окисления может вызывать токсификацию исходно инертных в-в.
Цитохром Р450 – гемопротеин, содержит простетичесую группу – гем, и имеет участки связывания для О2 и субстрата (ксенобиотика). Молекулярный О2 в триплетном состоянии инертен и не способен взаимодействовать с орган соединениями. Чтобы сделать О2 реакционоспособным необходимо его превратить в синглетный, используя ферментные системы его восстановления (моноксигеназная система).

2.Судьба холестерина в организме..
ЛПВП собирают излишек холестерина из ткани, этерифицирует его и передает его ЛПОНП и хиломикронам (ХМ). Холестерин – переносчик непредельных жирных кислот. ЛПНП доставляет холестерин тканям и к нему имеют рецепторы все клетки организма. Синтез холестерина регулируется ферментом ГМГ-редуктазы. Весь холестерин, кот. выводится из организма поступает в печень и экскретируется с желчью либо в виде холестерина, либо в виде солей желчных к-т, но большая часть желчи. реабсорбируется из кишечно-печеночной регуляции. Желч. к-ты синтезир в печени из холестерола. В орг-ме за сутки синтезируется200-600 мг желчн. к-т. Первая реакция синтеза – образ. 7-а-гидроксилаза, ингибируется конечным продуктом желчн к-тами.и Послед р-ии синтеза приводят к формированию 2 видов желчн. к-т: холевой и хенодезоксихолевой. Коньюгирование – присоединение ионизированных молекул глицина или таурина к карбоксильной группе желчн. к-т. Коньюгеция происходит в Кл печени и начинается с образования активн формыц желчн. к-т – производных КоА. затем рписоединяется таурин или глицин, в рез-те образ. 4 варианта коньюгатов: таурохолевая или гликохенодезоксихолевая, гликохолевая к-ты. Желчнокаменная болезнь – паталогический процесс при котором в желчном пузыре образуются камни, основу которых составляет холестерол. У большенства больных желчнокаменной болезнью активность ГМГ-КоА-редуктазы повышена, следовательно увеличен синтез холестерола, а активность 7-альфа-гидроксилазы снижены. В результате синтез холестерола увеличен, а синтез желчных к-т из него замедлен. если эти пропорции нарушены, то холестерол начинает осаждаться в желчном пузыре. образуя в начале вязкий осадок, кот. постеп-но становится более твердым. Холестериновые камини обычно белого цвета, а смешанные камни – коричневого цвета разных оттенков. Лечение желчнокаменной болезни. В начальной стадии образования камней можно применять в качестве лекарства хенодезоксихолиевую кислоту. Попадая в желчный пузырь, эта желчная к-та постепенно растворяет осадок холестерола, однако это медленный процесс, требующий несколько месяцев. структурная основа холестерола не может быть расщеплена до СО2 и воды, поэтому осн. кол-во выводится только в виде желч. к-т. Некоторое кол-во желч. к-т выделяется в неизменном виде, я часть подвергается действию ферментов бактерий в кишечнике. Часть молекул холестерола в кишечнике под действием ферментов бактерий восстанавливается по двойной связи, образуя два типа молекул – холестанол, копростанол, выводимые с фекалиями. В сутки из организма выводится от 1 до 1,3 г холостерола. основная часть удаляется с фекалиями

3.Произведите расчет количества образующихся АТФ на один атом углерода фруктозы и олеиновой кислоты при условии их полного окисления в аэробных условиях. Какие из этого расчета можно сделать выводы о роли этих соединений как энергетических субстратах?
При окислен фруктозы в аэробн услов образ 38 АТФ. На 1 атом углерода придется 38:6=6,333. При окислен олеин к-ты расчет по формуле 17 Х n/2-5-1-2 Х m, т.е 17х9-5-1-2=145 (n=18, m=1). На 1 атом углерода 145/18=8,05. Олеинов к-та лучший энергетич субстрат.

Билет 29
• Строение и номенклатура основных пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Первичная структура ДНК и РНК.
• Регуляция липидного обмена. Роль печени в нарушении липидного обмена. Жировая дистрофия печени и факторы ее вызывающие.
• У больного в течение двух дней развилась желтуха, значительное осветление кала и потемнение мочи. При лабораторном обследовании обнаружено, что содержание прямого билирубина в крови 24 мкмоль/л, непрямого билирубина 38 мкмоль/л. Каково Ваше предварительное заключение о механизме развития желтухи? Какие бы Вы предложили биохимические исследования для уточнения причины желтухи?

1.Строение и номенклатура основных пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Первичная структура ДНК и РНК.
Строение нуклеотидов. Каждый нуки сод-ит 3 хим-и разл-ых компонента:
*гетероциклическое азотистое состояние
пуриновые: аденин (аденозинмонофосфат-АМФ), гуанин (гуанозинмонофосфат-ГМФ)
- пиримидиновые: цитозин (цитидинмонофосфат-ЦМФ), тимин (тимдинмонофосфат-ТМФ), урацил (уридинмонофосфат-УМФ)
*моносахарид (пентоза), кот представлена либо рибозой (в сост РНК), либо дезоксирибозой (в сост ДНК)
Пентозу соед-ет с основанием N-гликозидная связь, обр-ая С1-атомом пентозы и N1-атомом пиримидина или N9-атомом пурина.
*остаток фосфорной к-ты. В завис-ти от числа увел: -нуклеозидмонофосфаты (НМФ), -нуклеозиддифосфаты (НДФ), -нуклеозидтрифасфаты (НТФ).
Нуклеиновые к-ты по своему строению – линейные полимеры. Остов имеет одинаковое строение по всей длине мол и сост из чеедующихся групп – «пентоза-фосфат-пентоза-…»
Первичная стр-ра ДНК – порядок чередования дезоксирибонуклеозидмонофосфатов (дНМФ) в полинуклеотидной цепи. Каждая фосфатная группа в полинукл-ой цепи за искл-ем фосфорного остатка на 5-конце мол участвует в обр-ии 2 эфирных связей с уч-ем 3- и 5- углеродных атомов 2 соседних дезоксирибоз, поэтму связь м-у мономерами обозначают 3,5-фосфодиэфирной.
Первичная стр-ра РНК-порядок чередования рибонуклеозидмонофосфатов (НМФ) в полинукл цепи. Нукл связаны м-у собой 3,5-фосфодиэфирными связями. Концы цепей РНК неодинаковы: 1)фосфодилированная ОН-гр 5-углеродного атома; 2) ОН-гр 3-углеродного атома рибозы. Гидроксильная гр у 2 углеродного атома рибозы делает мол РНК нестабильной.

2.Регуляция липидного обмена. Роль печени в нарушении липидного обмена. Жировая дистрофия печени и факторы ее вызывающие.
Избыточное потребление калорийной пищи — углеводов, триацилглицеринов, препятствует расходу эндогенных запасов триацилглицеринов в жировой ткани. Прием большого количества только углеводистой пищи оказывает существенное влияние на образование триацилглицеринов и холестерина. Синтез эндогенного холестерина также регулируется поступающим с пищей экзогенным холестерином: чем больше потребляется с пищей холесте- гина, тем меньше его образуется в печени. Экзогенный холестерин тормозит активность гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы и циклизацию сквалена в ланостерин. Существенную роль в превращении липидов в организме играет соотно¬шение в пище различных липидов. Потребление ненасыщенных жирных кислот, имеющихся в растительных маслах, оказывает благоприятное воздействие на синтез эндогенных фосфолипидов, субстратами которых они являются, и на образование других веществ, для которых требуются полиеновые жирные кислоты, например простогландинов. Являясь разобщителями окислительного фосфорилирования, ненасыщеные жирные кислоты ускоряют процессы окисления в митохондриях тканей и тем самым регулируют избыточ¬ное отложение триацилглицеринов. Существенное влияние на биосинтез фосфолипидов и триацилглицеринов оказывают липотропные факторы. Они облегчают био¬синтез фосфолипидов. Отсутствие их в пище способствует образованию три¬ацилглицеринов. Голодание вызывает мобилизацию ТАГ из жировой ткани и угнетает эндогенный биосинтез холестерина из-за малой активности гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы. Нервно-гормональная регуляция липидного обмена сказывается в основ¬ном на мобилизации и синтезе ТАГ в жировой ткани. Липолиз в тканях зависит от активности ТАГ-липазы. Все регуляторы, способствующие переходу неактивной (нефосфорилированной) липазы в ак¬тивную (фосфорилированную), стимулируют липолиз и выход жирных кислот в кровь. Стимуляторами этого процесса являются адреналин и норадреналин (выделяющиеся в окончаниях симпатических нервов), гормоны (глюкагон, адреналин, тироксин, трииодтиронин, соматотропин, бетта-липотропин, кортикотропин и др.), межтканевые регуляторы, или гормоноподобные вещества (гистамин, серотонин и т. д.). Инсулин, наоборот, угнетает аденилатциклазу, чем препятствует образованию активной липазы в жировой ткани, т. е. тормо¬зит липолиз. Жировая инфильтрация печени. При этой патологии содержание триглицеридов в печени в 10 раз выше нормы. Скопление жира в цитоплазме клеток вызывает нарушение функции печени. Причины могут быть разные одна из них — недостаток липотропных факторов и связанный с этим избыточный синтез триглицеридов

3.У больного в течение двух дней развилась желтуха, значительное осветление кала и потемнение мочи.
Механическая желтуха. Развив при нарушен желчеотделения 12перст кишку. Это может быть вызвано закупоркой желчных протоков. Билируб в кишечн не попад, продуктов его катабол уробелиногенов в моче и кале нет. Кал обесцвечен. Норм пути вывед заблолкир, происход утечка его в кровь, и в кр повыш его концентрац. Растворим билируб вывод с мочой, придавая ей насыщенный оранжево-коричнев цвет. При мех желт неизбеж повышен гемолиз как следствие раковой интоксикац, и как следств повыш в кр прям и непрям билируб. Если концентрац билир в плазме <100 мкмоль/л и др тесты функц печени дают норм рез-ты, повыш обусловл за счет непрям билир. Для потвержден нужен анализ мочи, при повыш непрям в плазме прям в моче отсут. В норме за сут с мочой выдел 4 мг уробелин. Присутств в моче кроме них в моче и прям билир указыв на поражен печени и наруш поступл желчи в кишечн.


Билет 30
• Характеристика структуры ДНК. Понятие о генетическом коде.
Структура РНК, типы РНК, биологическая роль, локализация в клетке.
• Классификация гормонов, их роль и место в регуляции обменных процессов Гипоталамус и его гормоны. Роль гипоталамуса в иерархии регуляторных систем.
• Выбрать при каких состояниях в сыворотке крови может быть обнаружено повышенное содержание мочевины: А) при усиленном распаде тканевых белков (например, при раковой кахексии); Б) при значительном поступлении белков с пищей; В) при нарушении фильтрационной способности почек; Г) при значительных поражениях паренхимы печени.
Дайте характеристику азотемии при каждом из перечисленных случаев ее предположительного появления.


1.Характеристика структуры ДНК. Понятие о генетическом коде. Структура РНК, типы РНК, биологическая роль, локализация в клетке.
. Строение ДНК. Первичная стр-ра ДНК – порядок чередования дезоксирибонуклеозидмонофосфатов (дНМФ) в полинуклеотидной цепи. Каждая фосфатная группа в полинукл-ой цепи за искл-ем фосфорного остатка на 5-конце мол участвует в обр-ии 2 эфирных связей с уч-ем 3- и 5- углеродных атомов 2 соседних дезоксирибоз, поэтму связь м-у мономерами обозначают 3,5-фосфодиэфирной.
Вторичная стр-ра ДНК. 1953-Дж. Уотсон и Ф. Крик-модель пространств-ой стр-ры ДНК: мол ДНК имеет ф спирали, обр-ую 2 полинукл-ми цепями, закруч-ми относит-но др др и вокруг общей оси. Спираль правозакрюченная, полинукл-ые цепи в ней явл-ся антипаралл-ми => на каждом из концов мол ДНК расположена 5-конец одной цепи и 3-конец др цепи. Все основания цепей ДНК расп-ны внутри двойной спирали, а пентоофосфатный остов-снаружи. Полинукл-ые цепи удерж-ся относит-но др др за счет водородных связей м-у комплимент-ми пуриновыми и пиримидиновыми азот-ми основаниями А и Т (2) и м-у Г и Ц (3).
Правило Чаргаффа: число пуриновых оснований (А+Г)=числу пиримидиновых осн (Т+Ц). Комплемент-ые осн. уложены в стопку в сердцевине спирали. М-у осн-ми 2цепочной мол в стопке возникают гидрофобные взаи-ия, стабилизирующие двойную спираль. Такая стр-ра сключает контакт азотистых остатков с водой, но сопка оснований не м/б абсолютно вертикальной. Пара осн слегка смещены относит-но др др.
Третичная стр-ра ДНК. Каждая мол ДНК упакована в отд хромосому. В диплоидных Кл чел-ка содер-ся 46 хр. Все связ-ся с ДНК эукариотов б можно раздел на 2 гр: гистоновые, негистоновые. Комплекс б с ядерной ДНК наз-ют хроматином.
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД И ЕГО СВОЙСТВА
Генетический код позволяет шифровать аминокислоты, входя¬щие в состав белков, с помощью определённой последовательности нуклеотидов в ДНК и мРНК. Для него характерны определённые свойства:
Триплетность. Было установ¬лено, что кодирующими элементами в шифро¬вании аминокислотной последовательности дей¬ствительно являются тройки нуклеотидов, или триплеты, которые получили название «кодоны».
Специфичность. Каждому кодону соответствует только одна определённая аминокислота. В этом смысле ге¬нетический код строго однозначен.
Вырожденность. В мРНК и ДНК имеет смысл 61 триплет, каж¬дый из которых кодирует включение в белок одной из 20 аминокислот. Из этого следует, что в информационных молекулах включение в бе¬лок одной и той же аминокислоты определяют несколько кодонов.
Линейность записи информации. В ходе трансляции кодоны мРНК «читают¬ся» с фиксированной стартовой точки последо¬вательно и не перекрываются. В записи инфор¬мации отсутствуют сигналы, указывающие на конец одного кодона и начало следующего.
Универсальность. код универсален, т.е. смысл кодовых слов одинаков для всех изученных организмов: ви¬русов, бактерий, растений, земноводных, мле¬копитающих, включая человека.
Колинеарность гена и продукта. У прокариотов обнаружено линейное соот¬ветствие последовательности кодонов гена и последовательности аминокислот в белковом продукте, или, как говорят, существует коли¬неарность гена и продукта.

мРНК. Первичная стр-ра всех мРНК имеет одинаковое строение 5’- и 3’-концов. На 5-конце – модифицированный нуклеотид 7-метилгуанозин5-трифосфат (кэп). Несколько десятков нуклеотд отделяют кэп о инициирующего кодона, обычно это триплет АУГ. За кодирующим участком следует один из терминирующих каднов УГА, УУА, УАГ.
На 3-конце большинства мРНК присутствует последовательность нуклеотидов из 100-200 аценозинмонофосфатных остатков. рРНК. Имеют многочисленные спирализованные участки. рРНК содержат несколько модифицированных нуклеотидов, чаще всего это метилированные производные азотистых оснований или рибозы (2-метилрибоза). рРНК образует комлексы с белками = рибосомы. Каждая рибосома состоит из 2 субединиц – малой и большой. Субединицы рибосом имеют разный набор РНК, кол-во и структуру белка.

2.Классификация гормонов, их роль и место в регуляции обменных процессов Гипоталамус и его гормоны. Роль гипоталамуса в иерархии регуляторных систем.
Все гормоны классифицируют по хим. строению, биологическим функциям и механическому действию.
По хим. строению гормоны делятся на пептидные (гормон роста, глюкагон), стероидные (кортизол, тестостерон), производные аминокислот (адреналин, норадреналин).
По био. функциям: обмен углеводов, липидов и аминокислот (инсулин, глюкагон, адреналин, соматотропин), водно-солевой обмен (альдостерон, антидиуритический), обмен Са и фосфатов (паратгормон, кальцитонин, кальцитреол), репродуктивная функция (гонадотропные гормоны), синтез и секреция гормонов эндокринных желез (либерины, статины, тропные гормоны гипофиза), изменение метаболизма в клетках, синтезирующих гормон (цитокины, эйкозаноиды, гистамин). Гормоны функционируют как хим. посредники, переносящие сигналы, возникающие в различных органах и ЦНС. Гипоталамус синтезирует пептидные гормоны: Тиреолиберин (стимулирует секрецию тириотропина и пролактина), кортиколиберин (стим. секрецию кортикотропина), гонадолиберин (стим. секрецию ЛГ и ФСГ), соматолиберин (стим. секрецию соматотропина), пролактолиберин (стим. секрецию пролактина), дофамин (ингибирует секрецию пролактина). Системы регуляции обмена веществ и функции организма образуют 3 иерархических уровня: 1-ЦНС, 2-эндокринная система, 3-внутриклеточный. Второй уровень включает гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы, синтезирующие гормоны и высвобождающие их в кровь при действии соответствующего стимула.
Гормоны гипоталамуса:
-тиреолиберин-состоит из пироглутаминовой кислоты, гистидина, пролинамида.
-кортиколиберин – полипептид, содержащий 41 аминокислотный остаток.
-гонадолиберин – декапептид.
-соматолиберин-полипептид,состоит из 44 аминокислотных остатка
-соматостатин- из 14 аминокислотных остатка и имеет циклическую структуру. Результат трансдукции сигнала соматостатина является снижение уровня внутриклеточной концентрации цАМФ. Соматостатин тормозит секрецию гормона роста, глюкагона, инсулина, гастрина, секретина.


3.Выбрать при каких состояниях в сыворотке крови может быть обнаружено повышенное содержание мочевины: а) при усиленном распаде тканевых белков (например, при раковой кахексии); б) при значительном поступлении белков с пищей; в) при нарушении фильтрационной способности почек; г) при значительных поражениях паренхимы печени. Дайте характеристику азотемии при каждом из перечисленных случаев ее предположительного появления.
... а) продукцион тип азотемии. б) незначительн прирост, продукцион азатемия.
в) почечная ретенцион азотемия.



Билет 31
• Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов, регуляция процесса. Происхождение атомов ядра пурина. Сходство и отличие в биосинтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов.
• Характеристика и функции гормонов передней доли гипофиза. Регуляция образования и механизм действия. Соматотропный гормон.
• Когда человек переходит на рацион с высоким содержанием белка, у него возрастает потребность в витамине В6. Дайте возможные объяснения данному явлению, основываясь на биохимических эффектах витамина В6 в организме.

1. Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов, регуляция процесса. Происхождение атомов ядра пурина. Сходство и отличие в биосинтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеоти Биосинтез пуриновых и пиримидиновых.
Синтез начинается с образования 5-фосфорибозил-1 -амина из рибозо-5-фосфат (АТФ-АМФ) получается 5-фосфорибозил- 1-дифосфат (гпутамин-глутомат\Н4Р2О7) 5-фосфорибозиламин.
затем к аминогруппе присоединяется остаток глицина и далее ; последовательно протекают реакции ооразования пуринового ядра с использованием метешгаьной группы метенил-Н4фолата, еще одной амидной группы дов. пгутамина, диоксида углерод , аминогруппы аспарагиновой кислоты, формнльного остатка формил-Н4-фолата. Результатом этой серии реакций является образование инозиновой кислоты (ИМФ).
Инозиновая кислота - это нуклеотид, пуриновая часть которого представлена гипоксантином: она встречается
в составе тРНК в качестве одного из минорных нуклеотидов. Кроме того, инозиновая кислота служит предшественником основных пуриновых нукпеотидов - АМФ и ГМФ, схема синтеза которых представлена . При действии специфических киназ эти нуклеозидмонофосфаты превращаются в нуюгеозиддифосфаты и нуклеозидтрифосфаты.Следуюшим образом а)инозиновая к-та ( аспартат/ ГТФ-ГДФ+ НЗРО4) аленилоянтарная к-та (-фумарат) адениловая к-та (АТФ-АДФ) АДФ-АТФ б) инозиновая к-та (НЮ/ НАД+-НАДН+Н+) ксантиловая к-та (Н2О/ глутомин -глутомат, АТФ-АМФ+Н4Р2О7 ) гуаниловая к-та (АТФ-АДФ) ГДФ (АТФ-АДФ ) ГТФ.
Пиримидиновое ядро пиримидиновых пуклеогидов образуется из диоксида углерода, амидной группы глутамина, аспарагиновой кислоты. В результате цепи реакций из этих веществ синтезируется уридинмонофосфорная кислота, которая в свою очередь служит предшественником других пиримидиновых нуклеотидов — цитидиловых и тимидиловых.
Биосинтез уридиловон кислоты. Первая реакция пути синтеза УМФ — это образование карбамоилфосфата при действии кар бамоилфосфатсинтетазы II (точнее, при действии карбамоилфосфатсинтетазного активного центра 1юлиф>нкцнон!ии>жмх> фермеша). Б зтой реакции ЫН2-1рушш кароамиилфисфт'а образуется за счет амидной lyyjuibj пгутамина:
СО2 + Глутамин + 2АТФ + Н2О-» H2N-CO-OPO3H2 + Глутамат + 2АДФ + НЗРО4
Напомним, что при синтезе мочевины в реакции, катализируемой карбамоилфосфатсинтетазой 1, используется аммиак, а не глутамин. Эти ферменты различаются также локализацией:
карбамоилфосфатсинтетаза 1 содержится в митохондриях, главным образом в печени, а карбамоилфосфатсинтетаза II—в цитозоле, практически во всех клетках организма.
Далее карбамоилфосфат в реакции с аспарагиновой кислотой образует карбамоиласпарагиновую кислоту, которая денатурируется с образованием пиримидинового цикла дигидрооротовой кислоты:
Первые три реакции—образование карбамоилфосфата, карбамоиласпартата и дигидрооротовой кислоты— катализируются одним белком, содержащим активные центры для катализа каждой из реакций, Карбамоилфосфат и карбамоиласпартат не освобождаются из фермент-субстратного комплекса; освобождающимся продуктом действия
этого белка является дигидрооротовая кислота, Следовательно, Карбамоилфосфат, образующийся при синтезе УМФ,
не может быть использован для синтеза мочевины.
Дигидрооротовая кислота при действии отдельного фермента (дегидрогеназы) превращается в оротовую кислоту. Две следующие реакции—образование оротидиловой кислоты и ее декарбоксилирование—катализируются также одним белком. Таким образом, шесть активных каталитических центров, необходимых для синтеза пиримидиновых нуклеотидов, кодируются только тремя структурными генами.
Биосинтез цитидиловых иуклеотндов. Из УМФ при действии специфических киназ образуются УДФ и УТФ: УМФ + АТФ -» УДФ + АДФ УДФ + АТФ -> УТФ + АДФ Путем аминирования УТФ образуется цнтидинтрифосфорная кислота, в этой
Более сложным путем из уридиловой кислоты (а также из цитидиловой кислоты) образуются тимидиловые нуклеотиды.
Синтез УМФ регулируется по механизму отрицательной обратной связи: УТФ является аллостерическим ингибитором первого фермента этой метаболической цепи — карбамоилфосфат-синтетазы II. Этот механизм предотвращает избыточный синтез не только УМФ, но и всех других пиримидиновых нуклеотидов, поскольку они образуются из УМФ.


2. Характеристика и функции гормонов передней доли гипофиза. Регуляция образования и механизм действия. Соматотропный гормон.
В передней доли гипофиза синтезируются тропные гормоны, стимулирующие синтез и секрецию гормонов других эндокринных желез или оказывающие влияние на метаболические реакции в других органах мишенях. Синтез и секреция этих гормонов регулируется гормонами гипоталамуса, которые поступают в гипофиз через портальную систему кровеносных сосудов, а также регулируется по механизму обратной связи гормонами продукцию которых они стимулируют в органах мишенях. В передней доли синтезируются гормоны которые по химическому строению являются пептидами и гликопротеинами. Гормон роста стимулирует постнатальный рост скелета и мягких тканей, участвует в регуляции энергетического и минерального обмена. Тиреотропный гормон стимулирует синтез йодтиронинов. Пролактин стимулирует лактацию лютеинизирующей гормон, у женщин индуцирует овуляцию, у мужчин индуцирует синтез андрогенов в клетках Лейдига. Фолликулостимулирующий гормон у женщин стимулирует рост фолликулов , у мужчин стимулирует сперматогенез. Кортикотропин стимулирует рост надпочечников и синтез кортикостероидов. Бета липотропин стимулирует липолиз. Соматотропный гормон синтезируется в соматотрофных клетках, его содержание 5-16мг. на 1г. железы. Гормон роста состоит из 191 кислотного остатка и имеет 2 внутримолекулярные дисульфидные связи. Секреция гормона роста носит пульсирующий характер с интервалами 20-30мин. Регуляция синтеза и секреции осуществляется множеством факторов (основной стимулирующий- соматолиберин, тормозящий- гипоталамический соматостатин). Основное действие гормона роста направлено на регуляцию обмена белков и процессов, связанных с ростом и развитием организма, усиливается транспорт аминокислот в клетки мышц, синтез белка в костях, хрящах, мышцах, печени и других внутренних оранах.

3)ответ: ... Витамин В 6 входит в состав следующих ферментов: 1 .аминотрансфераз аминокислот,
катализирующий обратимый перенос аминогруппы от аминокислоты на а - кетокислоту. В этой реакции образуются новые аминокислоты и кетоки слоты, эта реакция является первым этапом опосредованного окислительного дезаминирования аминокислот.2. Декарбоксилаз аминокислот, отщепляющих карбоксильную группу аминокислот, что приводит к образованию биогенных аминов. Помимо каталитического действия пиридоксальфосфат участвует в процессе активного транспорта некоторых аминокислот через клеточные мембраны.

Билет 32
• Основные этапы биосинтеза ДНК. Понятие о молекулярных болезнях.
• Ось гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа. Функция щитовидной железы и роль ее гормонов.
• Ребенок, со слов матери, плохо переносит кондитерские изделия, конфеты, сладкий чай. Они вызывают у него понос и рвоту. В то же время молоко, картофель, хлеб и мед таких явлений не вызывают. Каков диагноз? Какие методы лечения Вы можете предложить?

1.Основные этапы биосинтеза ДНК. Понятие о молекулярных болезнях.
Этапы: 1) РЕПЛИКАЦИЯ – процесс удвоения хромосом. По мех-му полуконсервативнной репликации(т.е. Каждая цепь родительской двухцепочечной ДНК служит матрицей для синтеза ново цепи.)
-инициация(образование вилки)- происходит локальная денатурация ДНК, цепи расходятся образуя вилку;
-элонгация(синтез нов цепей)- принимает участие ДНК-полимераза, кот. Синтезирует олигонуклеотид состоящий из 60 нуклеотидных остатков, 10 из которых представляют собой праймер.
-исключение праймеров;
-терминация(завершение синтеза двух дочерних цепей ДНК)

Молекулярные болезни - понятие ввёл американский химик и физик Лайнус Карл Полинг,
Обозначает болезни, вызываемые нарушением синтеза того или иного белка или образованием функционально неполноценных белков вследствие нарушения последовательности аминокислот в полипептидной цепи.

2.Ось гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа. Функция щитовидной железы и роль ее гормонов.
Синтез тироглобулинов, вырабатываемых клетками фолликулярного эпителия щитовидной железы, контролируется по цепочке: тиролиберин(гипоталамус)-тиротропин(гипофиз)-тириоглобулин. Синтез тироглобулина тормозят тириоидные гормоны, котрые подавляют секрецию тироглобулина
В щитовидной железе синтезируются гормоны-трийодтиронин, тетрайодтиронин. При физиологической концентрации йодтиронинов их действие проявляется в ускорении белкового синтеза,стимуляции процессов роста и клеточной дифференцировки. Трийодтиронин ускоряет транскрипцию гена гормона роста. В печени йодтиронины ускоряют гликолиз,синтез холестерина и синтез жёлчных кислот. Трийодтиронин увеличивает в мышцах потребление глюкозы, стимулирует синтез белков и увеличение мышечной массы, повышает чувствительность мышечных клеток к действию адреналина. Иодтиронины также участвуют в формировании ответной реакции на охлаждение увеличением теплопродукции, повышая чувствительность симпатической нервной системы к норадреналину и стимулируя секрецию норадреналина.

3.Ребенок, со слов матери, плохо переносит кондитерские изделия, конфеты, сладкий чай. Они вызывают у него понос и рвоту. В то же время молоко, картофель, хлеб и мед таких явлений не вызывают. Каков диагноз? Какие методы лечения Вы можете предложить?
Наследственная недостаточность сахаразо-изомальтазного комплекса. Лечение диета с исключением продуктов, содержащих сахарозу и крахмал.

20:56 

Билет 33
• Биосинтез РНК и процесс ее посттранскрипционного созревания.
• Ось гипоталамус-гипофиз-гонады. Женские половые гормоны. Гормоны плаценты и их роль. Система мать-плацента-плод. Противозачаточные гормональные средства, положительные и отрицательные стороны их применения.
• Какие различия в динамике концентрации глюкозы в крови можно ожидать у пациента при приеме им натощак 100г сахарозы и 200г хлеба, содержащего 100г крахмала?

1.Биосинтез РНК и процесс ее посттранскрипционного созревания.
Процесс образования молекулы мРНК на матрице ДНК – биогенез мРНК – в прокариотических клетках представляется относительно простым и включает главным образом транскрипцию соответствующего гена при участии РНК-полимеразы. Во многих случаях первичным продуктом экспрессии гена является молекула мРНК, уже способная к функционированию, т.е. у прокариот транскрипция и трансляция являются сопряженными процессами. Биосинтез тРНК у прокариот из первичного тРНК транскрипта проходит стадию процессинга аналогично синтезу мРНК и тРНК у эука-риот. Биогенез мРНК у эукариот существенно отличается не только механизмом регуляции транскрипции, но и многоступенчатостью формирования активной молекулы. До открытия феномена сплайсинга мРНК было известно, что многие мРНК эукариот синтезируются в виде гигантских высокомолекулярных предшественников (пре-мРНК), которые уже в ядре подвергаются посттранскрипционному процессингу. Предполагали, что процессинг включает удаление длинных 5'- и 3'-концевых участков, которые якобы выполняют регуляторные функции. Как оказалось, ген эукариот является не непрерывной, а мозаичной структурой, содержащей наряду с кодирующими (экзоны) также некодирующие (интроны) последовательности. Фермент РНК-полимераза катализирует транскрипцию как экзонов, так и интронов с образованием гетерогенной ядерной РНК (гяРНК), называемой также первичным транскриптом. Термин «интроны» означает вставочные, нетранслирующие последовательности нуклеотидов в ДНК эукариот. Этот термин применим и к вставочным нуклеотидным последовательностям первичного РНК-транскрипта. С открытием интрон-экзонного строения генов, характерного для эукариотических клеток, начался новый этап исследований на пути реализации генетической информации. Транскрипция гена, состоящего из чередующихся кодирующих и некодирующих нуклеотидных последовательностей, обеспечивала полное его копирование и приводила к синтезу РНК-предшественника. Поэтому было высказано предположение о существовании между транскрипцией и трансляцией еще одного важного звена – образования пригодной для трансляции «зрелой» молекулы мРНК. Этот этап получил название процессинга, или созревания, мРНК. К настоящему времени считается установленным, что процессинг мРНК включает три основных процесса: 1) кэпирование – химическая модификация 5'-концевой последовательности мРНК; 2) сплайсинг – удаление некодирующих интронных последовательностей из мРНК и сшивание образующихся экзонов; 3) полиаденилирование – химическая модификация 3'-концевой последовательности мРНК. В осуществлении каждого из указанных процесов специфическое участие принимает ряд белков и нуклеиновых кислот, хотя конкретные молекулярные механизмы этих превращений еще не полностью раскрыты. Все три указанных процесса имеют важное значение в формировании зрелой молекулы мРНК. Однако наибольший интерес исследователи проявляют к выяснению молекулярного механизма сплайсинга, который должен обеспечить, во-первых, постепенное и высокоточное вырезание интронов из первичного транскрипта и, во-вторых, сшивание образующихся фрагментов – экзонов – «конец в конец». Любые отклонения или смещения границ в процессе вырезания интронов и сшивания экзонов даже на один нуклеотид могут привести не только к глубокому искажению смысла в кодирующих последовательностях, но и к нарушению передачи генетической информации и развитию патологии. Последовательность нуклеотидов в молекуле мРНК обычно начинается с пары 5'-ГУ и заканчивается парой АГ-3'. Эти последовательности, вероятнее всего, служат сайтами (местами) узнавания для ферментов сплайсинга. Поскольку 5'-ГУ ... АГ-3' последовательности не открыты в молекулах предшественников тРНК, было высказано предположение о существовании по меньшей мере двух типов ферментов сплайсинга; одного для мРНК и другого для тРНК. Имеются, кроме того, достоверные данные о том, что интроны часто оказываются длиннее экзонов и что внутри гена на интроны приходится значительно большая часть нуклеотид-ных пар. Подсчитано, например, что ген овальбумина содержит 7 интронов, в общей сложности насчитывающих 7700 пар оснований, в то время как сформировавшаяся после сплайсинга мРНК насчитывает всего 1859 оснований. Почти во всех эукариотических клетках синтезированные на структурных генах первичные транскрипты подвергаются процессингу, прежде чем выполнят свои уникальные функции в белковом синтезе. Во многих случаях процессинг имеет место главным образом в ядре, хотя этот процесс продолжается и после транспортировки молекул РНК из ядра в цитоплазму: например, терминальные реакции полиаденилирования и метилирования остатков нуклеозидов. Химический смысл кэпирования сводится к присоединению остатка 7-метилгуанозина посредством трифосфатной группы к 5'-концу молекулы транскрипта, метилированию 2'-ОН-группы первого и второго нуклеотидов на 5'-конце мРНК. Полиаденилирование 3'-конца первичного транскрипта включает ряд стадий и участие эндонуклеазы и полиаденилатполимеразы. Эндонуклеаза расщепляет мРНК вблизи специфической сигнальной последовательности (5')ААУААА(3'), отличающейся высокой консервативностью. Полиаденилатполимераза синтезирует поли-А-конец (от 20 до 250 нуклеотидов) начиная с точки распада. Функции 5'-кэп и 3'-поли-А раскрыты недостаточно полно. Показано, что 5'-кэп, соединяясь со специфическим белком, принимает участие в связывании мРНК с рибосомой, способствуя инициации синтеза белка. Допускают, что основное назначение 5'-кэп и поли-А – защита мРНК от энзиматического распада. Известно также, что не все цитоплазматические мРНК содержат участки поли-А на 3'-концах и что в цитоплазме клеток животных происходит как присоединение, так и удаление участка поли-А из молекулы мРНК. Следует отметить, что размер молекулы цитоплазма-тической мРНК даже после удаления 3'-поли-А оказывается все же намного большим, чем требуется для синтеза кодируемого белка. В частности, размер мРНК белка глобина (эритроциты кролика) составляет 550 нуклео-тидов, в то же время кодирующий участок состоит из 430 нуклеотидов (размер поли-А – 40 нуклеотидов). Другой пример: размер мРНК тяжелого иммуноглобулина (из клеток миеломы мышей) составляет 1800 нуклеотид-ных остатков, а кодирующая часть – 1350 нуклеотидов (размер поли-А – 150–200 нуклеотидов). Интересно, что большинство указанных процессов, если не все, могут регулироваться независимо, изменяя уровень экспрессии гена. Более того, даже после завершения формирования мРНК изменения ее стабильности могут оказывать существенное влияние на экспрессию гена. В последние годы интенсивно исследуются структура и назначение нетранслируемых участков генов – интронов. Они различаются по числу, размерам и топографии. Показано, например, что ген сывороточного альбумина хотя и содержит всего 6 интронов, но на их долю приходится до 80% этого гена; интроны имеют размеры от 90 до 20000 нуклеотидных пар. Ген коллагена содержит более 50 интронов. Исключение составляют лишь гены, кодирующие гистоны, не содержащие интронных структур. Различают 4 класса интронов. Первый класс открыт как в ядерных, так и в митохондриальных генах, кодирующих рибосомные рРНК; второй класс интронов открыт в первичных транскриптах митохондриальных матричных мРНК. Оказалось, что оба эти класса интронов не нуждаются ни в источнике энергии, ни в участии ферментов, но наделены способностью самосплайсинга. Третий – самый большой класс интронов обнаружен в первичных транскриптах ядерных мРНК, подвергающихся созреванию. Сплайсинг требует наличия комплекса белков и особой группы клеточных РНК, названных малыми ядерными РНК (мяРНК). Выделено и охарактеризовано 5 групп богатых уридином мяРНК, соответственно обозначаемых U1, U2, U4, U5 и U6, размерами от 100 до 200 нуклеотидов. Комплексы мяРНК и белков, названные малыми ядерными нуклеопро-теинами, объединяются в единую систему – сплайсосому, координирующую весь процесс сплайсинга. Предполагают, что мяРНК соединяются с обеими концами интрона, способствуя формированию специфической конформации, необходимой для узнавания ее участвующими в процессе ферментами, сближению двух экзонов, удалению интронов и воссоединению кодирующих экзонов. Четвертый класс интронов открыт в ряде тРНК. Сплайсинг этой группы интронов требует доставки энергии и присутствия эндонуклеаз и лигаз, катализирующих соответственно разрыв фосфодиэфирных связей с 5'- и 3'-концов интрона и соединяющих два экзона. В нетранскрибируемых последовательностях генома перед экзон-интронами открыты специфические участки, названные промоторами, а также энхансерами (повышающие уровень транскрипции) и силан-серами (ослабляющие уровень транскрипции). При взаимодействии с белками они выполняют функции регуляторных сигналов при транскрипции. Этот способ регуляции широко используется клетками эукариот как в процессах дифференцировки, так и при индукции репрессии.

2.Ось гипоталамус-гипофиз-гонады. Женские половые гормоны. Гормоны плаценты и их роль. Система мать-плацента-плод.
Регуляция половых желез осуществляется путем рефлекторного изменения внутренней секреции гипофиза. Решающее значение имеют гонадотропные гормоны, образующиеся в передней доли гипофиза. Существует 3 гонадотропина: фолликулостимулирующий, лютеонизирующий гормоны и пролактин. Фолликулостимулирующий гормон ускоряет развитие в яичнике фолликулов у самок, образование сперматозоидов и развитие предстательной железы у самцов. Лютеонизирующий гормон усиливает образование половых гормонов и образование желтого тела. Пролактин стимулирует образование прогестерона в желтом теле и лактацию. В яичниках синтезируются женские половые гормоны: эстрогены и прогестероны. Эстрогены стимулируют развитие тканей, участвующих в размножении, определяет развитие многих женских вторичных половых признаков, регулируют транскрипцию гена рецептора прогестина. В лютеиновой фазе под действием эстрогенов эпителий матки превращается в секреторный, подготавливая его к имплантации оплодотворенной яйцеклеткой, оказывают анаболическое действие на кости и хрящи, поддерживают нормальную структуру кожи и кровеносных сосудов у женщин. Эстрогены оказывают влияние на обмен липидов (приводит к снижению содержания холестерола в крови). Эстрогены тормозят процесс локальной деминерализации кости. Действие прогестерона направлено на репродуктивную ф-ию организма. Прогестерон может также оказывать действие на ЦНС, в частности вызывать некоторые особенности поведения в предменструальный период. Во время беременности формируется эндокринный орган- плацента, который секретирует белковые и стероидные гормоны в организм матери. Белковые гормоны: хорионический гонадотропин, плацентарный лактоген, тиреотропин. Стероидные гормоны: прогестерон, эстрадиол, эстрон, эстриол, тестостерон.

3.Какие различия в динамике концентрации глюкозы в крови можно ожидать у пациента при приеме им натощак 100г сахарозы и 200г хлеба, содержащего 100г крахмала?
. Сахароза - это дисахарид, а крахмал - полисахарид, сахароза будет перевариваться быстрее и даст более высокий подъем сахара в крови.


Билет 34
• Переваривание белков, протеолитические ферменты желудочно-кишечного тракта. Проферменты и их активация. Роль соляной кислоты в переваривании белков. Всасывание продуктов переваривания белков в кишечнике.
• Ось гипоталамус-гипофиз-гонады. Мужские половые гормоны. Применение анаболиков в медицине и спорте.
• В конце 30-х годов в результате смелого эксперимента одного из практических врачей удалось впервые вернуть сознание больному, впавшему в состояние печеночной комы. В этом эксперименте кровь больного отводилась из организма, пропускалась через колонку с ионообменной смолой – катионитом и вновь возвращалась к больному. Объясните механизм достигнутого эффекта.

1.Переваривание белков, протеолитические ферменты желудочно-кишечного тракта. Проферменты и их активация. Роль соляной кислоты в переваривании белков. Всасывание продуктов переваривания белков в кишечнике.
Примерно 95–97% белков пищи всасывается в виде свободных аминокислот. Гидролиз заключается в разрыве пептидных связей —СО—NH— белковой молекулы. Следует подчеркнуть, что с пищей человек получает огромное разнообразие белков, однако все они подвергаются воздействию ограниченного числа протеиназ. Эти ферменты относятся к классу гидролаз часто называются также пептидазами. Известны две группы пептидаз: экзопептидазы, катализирующие разрыв концевой пептидной связи с освобождением одной какой-либо концевой аминокислоты, и эндопеп-тидазы, преимущественно гидролизующие пептидные связи внутри полипептидной цепи.
Протеолитические ферменты ЖКТ: желудочный сок (пепсин, ренин, гастриксин), панкреатический сок (трипсин, химотрипсин, коллагеназа, карбокиспепсидаза, эластаза), кишечный сок (аминопептидаза, лейцинаминопептидаза, аланинаминопептидаза, энтнропептидаза, трипептидазы, дипептидазы, пропил-депиптидаза, пролин-дипептидаза). Проферметы. Протеолитические ферменты пищеварительного тракта, а также поджелудочной железы синтезируются в неактивной форме – в виде проферментов (зимогенов). Регуляция в этих случаях сводится к превращению проферментов в активные ферменты под влиянием специфических агентов или других ферментов – протеиназ. Так, трипсин в поджелудочной железе синтезируется в форме неактивного трипсиногена. Поступив в кишечник, он превращается в активный трипсин под действием протеиназ. Превращение неактивного пепсиногена в активный пепсин происходит в результате специфического ограниченного протеолиза в присутствии соляной кислоты. Эти превращения зимогенов в активные ферменты связаны с конформационными изменениями молекулы фермента и формированием активного центра или его раскрытием (демаскирование). Соляной кислоте принадлежит значительная роль в желудочном пищеварении, так как она не только активирует ферменты, но и способствует перевариванию белков. Соляная кислота желудочного сока вызывает денатурацию и набухание белков, подготавливая их к последующему расщеплению пепсинами; активирует пепсиногены; создает кислую среду, необходимую для расщепления пищевых белков пепсинами.
Всасывание белков и аминокислот
У взрослого человека пищевые белки в неизмененом виде не всасываются. Только у новорожденного в первые дни жизни цельные белки молока поступают из кишечника в кровь , о чем свидетельствует появление в плазме ребенка материнских глобулинов , которые обеспечивают иммунитет .
После того, как в просвете кишечника завершается гидролитическое расщеплениее белков (см. Переваривание белков ), продукты этого расщепления (аминокислоты и олигопептиды) захватываются энтероцитами .
Всасывание аминокислот протекает с участием стереоспецифичных натрий-зависимых систем активного транспорта , расположенных в мембране энтероцита, обращенной в просвет кишечника. L-изомеры аминокислот переносятся легче, чем D-изомеры аминокислот . В настоящее время обнаружены четыре системы переноса аминокислот:
1. система переноса нейтральных аминокислот ( валина , фенилаланина , аланина ),
2. система переноса основных аминокислот ( аргинина , цистеина , лизина , орнитина ),
3. система переноса глицина и иминокислот ( пролина , гидроксипролина ),
4. система переноса дикарбоновых кислот ( глутаминовой кислоты и аспарагина ).
Существует взаимосвязь между транспортом некоторых аминокислот, проявляющаяся в виде взаимного торможения по типу конкурентного антагонизма (например, между глицином и метионином) или взаимного облегчения (например, между лизином и лейцином).
Всасывание олигопептидов тоже происходит путем активного транспорта.
Аминокислоты высвобождаются из энтероцита в области его базальной и боковых поверхностей. В их высвобождении участвуют многие механизмы пассивного транспорта - диффузия, облегченная диффузия и активный транспорт . В дальнейшем аминокислоты поступают в кровь и переносятся по портальной системе в печень .
Белки пищи начинают расщепляться в желудке под действием пепсина . Завершают их гидролиз в основном ферменты поджелудочной железы : эндопептидазы ( трипсин , химотрипсин ) и экзопептидазы ( карбоксипептидазы , аминопептидазы ). В итоге образуются олигопептиды, дипептиды и аминокислоты.
Итак, гидролиз белков до аминокислот идет в 3 местах: в просвете кишки, в щеточной каемке и в цитоплазме энтероцита.
Существует несколько систем транспорта аминокислот:
- для моноаминомонокарбоновых аминокислот (имеется общий белок-переносчик, за который аминокислоты, на пример триптофан и аланин, конкурируют друг с другом);
- для диаминомонокарбоновых аминокислот (аргинина, лизина и орнитина), а также цистина;
- для иминокислот (пролина и гидроксипролина);
- для моноаминодикарбоновых аминокислот (аспарагиновой и глутаминовой).
Некоторые аминокислоты могут связываться с разными белками-переносчиками

2.Ось гипоталамус-гипофиз-гонады. Мужские половые гормоны. Применение анаболиков в медицине и спорте.
Регуляция половых желез осуществляется путем рефлекторного изменения внутренней секреции гипофиза. Решающее значение имеют гонадотропные гормоны, образующиеся в передней доли гипофиза. Существует 3 гонадотропина: фолликулостимулирующий, лютеонизирующий гормоны и пролактин. Фолликулостимулирующий гормон ускоряет развитие в яичнике фолликулов у самок, образование сперматозоидов и развитие предстательной железы у самцов. Лютеонизирующий гормон усиливает образование половых гормонов и образование желтого тела. Пролактин стимулирует образование прогестерона в желтом теле и лактацию. Мужские половые гормоны вырабатываются, в основном, в мужских половых железах- в интерстициальных клетках Лейдига семенников (95%), небольшое кол-во образуется в коре надпочечников. Андрогены в органиме обладают мощным анаболическим дейстивем и стимулируют клеточное деление, повышенный уровень андрогенов в препубертатный период приводит к скачкообразному увеличению линейных размеров тела, увеличению скелетных мышц, росту костей, но остановке роста так как стимулирует сращение эпифизов длинных костей с их стволами, андрогены вызывают изменение структуры кожи и волос, снижение тембра голоса вследствие утолщения голосовых связок и увеличения объема гортани, стимулируют секрецию сальных желез. Препараты тестостерона и их синтетических аналогов применяются в клинике при гипофункции семенников, нарушении половой дифференцировки, функциональных нарушениях половой системы у мужчин. Анаболические стероиды (метиландростендиол) используется при заболеваниях, протекающих с истощением, при недостатке роста и физического развития детей, а также при сахарном диабете и для стимуляции сращивания костей при переломах.

3.В конце 30-х годов в результате смелого эксперимента
При печеночной коме нарушен биосинтез мочевины, в крови накапливается аммиак, который является клеточным ядом. При пропускании крови через катеонит ионы аммония задерживаются на смоле, и тем самым концентрация аммиака в крови падает.


Билет 35
• Центральная догма молекулярной биологии. Роль ДНК и отдельных видов РНК в трансляции. Этапы трансляции.
• Пути передачи гормонального сигнала: пререцепторный, собственно рецепторный и пострецепторный. Мессенджеры 11 порядка ц-АМФ, ц-ГМФ, инозитол-3-фосфат, диацилглицерол, кальций-кальмодулин. NО – как модулятор образования вторичных мессенджеров.
• Животному ввели метионин с меченой (С ) метильной группой. Через некоторое время метка была обнаружена во фракции мембран. В составе какого компонента мембран может быть найдена метка?

1.Центральная догма молекулярной биологии. Роль ДНК и отдельных видов РНК в трансляции. Этапы трансляции.
Центральная догма молекулярной биологии —правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении. Правило было сформулировано Френсисом Криком в 1958 году. Переход генетической информации от ДНК к РНК и от РНК к белку является универсальным для всех без исключения клеточных организмов, лежит в основе биосинтеза макромолекул. Репликации генома соответствует информационный переход ДНК → ДНК. В природе встречаются также переходы РНК → РНК и РНК → ДНК (например у некоторых вирусов).
Трансляцией называют осуществляемый рибосомой синтез белка из аминокислот на матрице информационной (или матричной) РНК (иРНК или мРНК)
Процесс трансляции разделяют на
• инициацию — узнавание рибосомой стартового кодона и начало синтеза.
• элонгацию — собственно синтез белка.
• терминацию — узнавание терминирующего кодона (стоп-кодона) и отделение продукта.
Инициация:
Синтез белка в большинстве случаев начинается со стартового кодона. Инициация трансляции предусматривает узнавание рибосомой этого кодона и привлечение инициаторной аминоацил-тРНК.
Процесс инициации обеспечивается специальными белками — факторами инициации
Элонгация:
В процессе наращивания полипептидной цепи принимают участие два белковых фактора элонгации. Первый (EF1a у эукариот, EF-Tu — у прокариот) переносит аминоцилированную (заряженную аминокислотой) тРНК в А (аминоацил)-сайт рибосомы. Рибосома катализирует образование пептидной связи, происходит перенос растущей цепи пептида с Р-сайтовой тРНК на находящуюся в А-сайте, пептид удлиняется на один аминокислотный остаток. Затем второй белок (EF2 у эукариот, EF-G — у прокариот) катализирует так называемую транслокацию. Транслокация — перемещение рибосомы по мРНК на один триплет
Терминация:
окончание синтеза белка, осуществляется, когда в А-сайте рибосомы оказывается один из стоп- кодонов — UAG, UAA, UGA.

2.Пути передачи гормонального сигнала: пререцепторный, собственно рецепторный и пострецепторный. Мессенджеры 11 порядка ц-АМФ, ц-ГМФ, инозитол-3-фосфат, диацилглицерол, кальций-кальмодулин. NО – как модулятор образования вторичных мессенджеров.
По механизму действия гормоны делят на 2 группы: 1- гормоны, взаимодействующие с мембранными рецептопами(пептидные гормоны, адреналин) 2- гормоны, взимодействующие с внутриклеточными рецепторами. Передача гормональных сигналов через мембранные рецепторы. Гормоны(первичные посредники), связываясь с рецепторами образуют комплекс гормон-рецептор, который трансформирует сигнал первичного посредника в изменении концентрации молекул внутри клетки- вторичных посредников(цАМФ, цГМФ,ИФ три, ДАГ ионы Ca, NO. Образующиеся под действием аденилатциклазы цАМФ активирует протеинкеназу А, фосфорилирующую ферменты и другие белки. Генерирующая цГМФ сопряжена с гуанилатциклазой. Молекулы цГМФ могут активировать ионные каналы либо активировать цГМФ зависимую протеинкеназу G. Через активацию G белков активируют фосфолипазу С, в результате чего в клетке появляются ИФ три, ДАГ. Молекула ИФ три стимулирует высвобождение ионов Са из эндоплазматического ретикулума. Са связывается с белком кальмодулином. Ионы Са и ДАГ участвуют в активации протеинкеназы С. Сигнальная молекула NO образуется в организме из аргинина при участии фермента NО- синтазы, присутствующего в нервной ткани, эндотелии сосудов. Молекула NO может быстро быстро диффундировать через мембрану эндотелиальных клеток, где она синтезируется в соседние клетки. Действие NO кратковременно. Передача сигналов через внутриклеточные рецепторы: стероидные и тиреоидные гормоны связываются с рецепторами внутри клетки и регулируют
скорость транскрипции специфических генов. Рецепторы тиреоидных гормонов всегда связаны с ДНК. Передача сигналов через рецепторы, сопряженные с ионными каналами: рецепторы, сопряженные с ионными каналами, являются интегральными мембранными белками, состоящими из нескольких субъединиц. Они действуют одновременно как ионные каналы и как рецепторы, которые способны специфически связывать с внешней стороны эффектор, изменяющий их ионную проводимость. Эффекторами такого типа могут быть гормоны и нейромидеаторы.

3.Животному ввели метионин с меченой (С14) метильной группой.
Метионин + фосфатидная кислота=фосфатидилхолин. Это фосфолипид клеточной мембраны.

Билет 36
• Посттрансляционное созревание белковых молекул. Роль шаперонов в фолдинге белков. Прионы и прионовые заболевания.
• Гормоновитамины А и К. Влияние на обмен веществ.
• В рацион крыс ввели аланин, у которого атом азота аминогруппы мечен изотопом N . В каких из указанных метаболитов можно обнаружить метку? Укажите процессы, в результате которых метка появилась в данной молекуле.
А) Мочевина; Б) Оксалоацетат; В) Аргининосукцинат; Г) Глутамат; Д) Аспартат; Е) Орнитин.

1) При посттрансляционном созревании у многих белков удаляются части пептидной цепи или присоединяются дополнительные группы, например олигосахариды или липиды. Эти процессы происходят в эндоплазматическом ретикулуме и в аппарате Гольджи. Наконец, белки должны транспортироваться в соответствующую ткань или орган. Происходит фолдинг полипептидных цепей и формирование уникальной 3 и 4 структуры белка.
шапероны:
1. Молекулы, обеспечивающие правильный фолдинг белков (фолдинг-шапероны )
2. Молекулы, созданные для удержания частично свернутой молекулы белка в определенном положении.(удерживающие шапероны)
3. Шапероны, разворачивающие белки с неправильной формой (дезагрегирующие шапероны )
4. Шапероны, сопровождающие белки, транспортируемые через клеточную мембрану (секреторные шапероны )
Прио́ны—класс инфекционных агентов, чисто белковых, не содержащих нуклеиновых кислот, вызывающих тяжёлые заболевания центральной нервной системы у человека.
Прионный белок,способен катализировать структурное превращение гомологичного ему нормального клеточного белка в себе подобный (прионный), присоединяясь к белку-мишени и изменяя его конформацию. Как правило, прионное состояние белка характеризуется переходом α-спиралей белка в β-слои.
прионные инфекции человека, связанные с поражением головного мозга:
• болезнь Крейтцфельдта — Якоба
• фатальная семейная бессонница
• болезнь Куру связана с ритуальным каннибализмом
• синдром Герстманна — Штройслера — Шейнкера
2)Гормоновитамин А(ретинол)-жирорастворимые витамины; циклический,ненасыщенный,одноатомный спирт.Сод-ся в животных продуктах: печень крупного рогатого скота,яичном желтке,молочных продуктах,рыбьем жире.Суточная потребность 1-2 мг; Участвует в акте зрения регулирует рост и дифференцировку клеток. Авитаминоз: куриная слепота, кератоз эпителиальных клеток, ксерофтальмия. Гормоновитамин К(нафтохинон) сут.потребность: 1-2 мг; участвует в активации факторов свертываемости крови; авитаминоз: нарушение свертываемости крови
3)Ответ. аланин это аминоксилота.В организме происходит амминирование аланина.От него отщепляется NH2 и выделяется аммиак.Аммиак токсичен поэтому в организме он превращается в мочевину.А)мочевина да. Б)оксалоацетат нет(так как это вещество в котором нет N,поэтому метка не может там появиться).В организме происходит синтез замененных аминокислот.Заключительной реакцией синтеза является трансаминирование.По этой причине происходит перераспределение N.Соответственно он может попасть в глутамат,аспарат,аргининосукцинат.А) биосинтез мочевины; В) биосинтез мочевины; Г) трансаминирование; Д) трансаминирование.


Билет 37
• Клеточная регуляция биосинтеза белков. Схема Жакоба-Мано.
• Гомоновитамин Д. Кальцийтриол и его гормональная роль в регуляции обмена кальция и фосфатов.
• Лечащий врач, назначающий своим пациентам раствор глюкозы вместе с витамином В1, получает лучшие результаты, чем его коллега, пренебрегающий назначением В1 при введении глюкозы. Какова здесь биохимическая основа различного эффекта от применения глюкозы?

1)согласно теории Жакоба и Моно оперонами называют участки молекулы ДНК которые содержат информацию о группе функционально взаимосвязанных структурных белков и регуляторную зону,контролирующую транскрипцию этих генов.Когда структурные гены оперона траскрибируются все сразу-оперон активен, если нет-неактивен.Когда оперон активен синтезируется мРНК(матрица для всех белков этого оперона).Транскрипция структурных генов зависит от способности РНКполимеразы присоединяться к промотору.
Связывание РНКполимеразы с промотерм зависит от присутсвия оператора(белок-репрессор).
2)Гормоновитамин Д(кальцитриол)- жирорастворимые витамины; сут.потребность 0,012-0,025мг; участие в регуляции обмена кальция и фосфора в организме;Авитаминоз: рахит(недостаточная минерализация костной ткани);
Синтезируется из холестерола.Оказывает воздействие на почки,кости,тонкий кишечник.Связывается с внутриклеточным рецептором клетки мишени,образуя комплекс гормон-рецептор,кот взаимодействует с хроматином и индуцирует транскрипцию структурных генов.В почках стимулирует реабсорбцию кальция и фосфатов.
3)Ответ: Производное вит кокарбоксилаза вход в сос-в пируватдегидрогеназного комплекса, осуществляющ окислительн декарбоксилиров пирувата- метаболита окисление глюк в аэробн услов. При недостат тиамина этот процесс затормажив и пируват превращ в лактат, что привод к развитию ацидоза.

Билет 38
• Гниение белков в кишечнике. Механизмы обезвреживания образующихся продуктов, роль печени в обмене белков.
• Витамины антиоксиданты Е и С. Источники, биохимические эффекты в организме.
• После кормления молоком у ребенка грудного возраста наблюдается вспучивание живота, отрыжка, расстройство функции кишечника. Какой возможный механизм наблюдаемых явлений?

1)Гниение– процесс расщепления азотсодержащих веществ, в результате жизнедеятельности микроорганизмов.
Гниение белков в кишечнике. Механизмы обезвреживания образующихся продуктов, роль печени в обмене белков.
Аминокислоты, невсосавшиеся в клетки кишечника, используются микрофлорой тол¬стой кишки в качестве питательных веществ. Ферменты бактерий расщепляют аминокисло¬ты и превращают их в амины, фенолы, индол, скатол, сероводород и другие ядовитые для организма соединения. Этот процесс иног¬да называют гниением белков в кишечнике. В основе гниения лежат реакции декарбок-силирования и дезаминирования аминокислот.
Образование и обезвреживание п-крезола и фенола.
Под действием ферментов бактерий из ами¬нокислоты тирозина могут образовываться фе¬нол и крезол путём разрушения боковых це¬пей аминокислот микробами.
Всосавшиеся продукты по воротной вене по¬ступают в печень, где обезвреживание фенола и крезола может происходить путём конъюга¬ции с сернокислотным остатком (ФАФС) или с глюкуроновой кислотой в составе УДФ-глюкуроната.
Про¬дукты конъюгации хорошо растворимы в воде и выводятся с мочой через почки. Повышение ко-личества конъюгатов глюкуроновой кислоты с фенолом и крезолом обнаруживают в моче при увеличении продуктов гниения белков в кишеч¬нике.
Образование и обезвреживание индола и скатола.
В кишечнике из аминокислоты триптофана микроорганизмы образуют индол и скатол. Бак¬терии разрушают боковую цепь триптофана, оставляя нетронутой кольцевую структуру. Индол образуется в результате отщепления бактериями боковой цепи, возможно, в виде серина или аланина.
Скатол и индол обезвреживаются в печени в 2 этапа. Сначала в результате микросомального окисления они приобретают гидроксильную группу. Так, индол переходит в индоксил, а за¬тем вступает в реакцию конъюгации с ФАФС, образуя индоксилсерную кислоту, калиевая соль которой получила название животного индикана.
Обезвреживание бензойной кислоты
Синтез гиппуровой кислоты из бензойной кислоты и глицина протекает у человека и боль¬шинства животных преимущественно в печени. В клинической практике используют опре¬деление скорости образования и выведения гип¬пуровой кислоты после введения в организм ксенобиотика бензойной кислоты (бензойно¬кислого натрия) — проба Квика.

2)витамины антиоксиданты Е и С.
C(аскорбиновая кислота): водорастворимые витымины; сут.потребность 50-70 мг; Ф-я: гидроксилирование пролина, лизина(синтез коллагена), антиоксидант(ингибитор окисления); Авитаминоз: кровоточность десен, расшатывание зубов, подкожные кровоизлияния, отёки; Существует в 2 формах: восстановленной(АК) и окисленной(дегидроАК). Оюе эти флрмы быстро и обратимо переходят друг в друга. Источники витамина С- свежие фрукты и овощи, зелень.
Е(токоферол): жирорастворимые витамины ; сут.потребность 5 мг; Ф-я :антиоксидант, регулирует интенсивность свободнорадикальных реакций в клетке; Оказывает положительное влияние на развитие беременности и при лечении бесплодия. Источники: масла, салат, капуста, сливочное масло, яичный желток.
3)Ответ: Эти явления связаны с непереносимостью лактозы. Лактоза - это молочный сахар, составляющий около 99% всех углеводов любого молока. В ЖКТ фермент лактаза расщепляет лактозу на глюкозу и галактозу, а затем эти моносахара всасываются. Однако грудной ребенок получает так много лактозы, что она расщепляется не полностью. В нерасщепленном виде она поступает в толстую кишку и там становится питательной средой для полезных молочнокислых бактерий (бифидобактерий, лактобактерий). Эти бактерии расщепляют лактозу на газы, воду и жирные кислоты . Данные кислоты важны для регуляции перистальтики кишечника, всасывания солей и воды.

Билет 39
• Тканевой распад белков, маркеры «стареющих» белковых молекул. Ферменты, принимающие участие в деградации белков.
• Ось гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Гормоны коры надпочечников глюкокортикоиды, регуляция секреции, механизм действия, влияние на обмен веществ, катаболизм. Применение глюкокортикоидов в медицине. Гиперкортицзм и гипокортицизм.
• После анализа белкового состава сыворотки крови больного с невыясненной патологией желудочно-кишечного тракта были обнаружены следующие данные: общий белок – 58 г/л; альбумины – 48%; альфа-1-глобулины – 6%; альфа-2-глобулины – 10%; бета-глобулины – 13%; гамма-глобулины – 23%. Какие возможные причины могли вызвать обнаруженные изменения белков сыворотки крови?

1) Первой стадией обновления белков является их гидролиз с помощью тка¬невых протеиназ, или катепсинов. Катепсины сосредоточены преимуществен¬но в лизосомах. Белок, подвергающийся гидролизу, взаимодействует сначала с аппаратом Гольджи и эндоплазматическим ретикулумом клетки с образованием так называемых аутофагосом. Аутофагосомы атакуются первичными лизосомами, что приводит к образованию аутолизосом (или вторичных лизосом). Набор лизосомальных катепсинов быстро гидролизует белки, поглощенные этими ор¬ганоидами. Протеиназы сока цитоплазмы дополняют действие катепсинов лизосом. Все катепсины делятся на экзопептидазы, гидро-лизирующие крайние пептидные связи с N- или С-конца полипептидной цепи, и эндопептидазы, гидролизующие внутренние пептидные связи. В зависимости от особенностей каталитических групп активного центра различают тиоловые катепсины (в каталитическом центре содержится цистен), аспарагиновые, или карбоксикатепсины (в каталитическом центре—аспарагиновая кислота), и сериновые (каталитический участок представлен серином). Тиоловые протеиназы тканей: Катепсин В – эндопептидаза. Во многих тканях; Катепсин N (или коллагенолитический фермент) - эндопепти¬даза.В лизосомах селезенки и плаценты.Катепсин Н — эндопептидаза и аминопептидаза. В печени. Катепсин L — эндопептидаза. Во всех тканях. Катепсин С(дипептидилдипептидаза I) - экзопептидаза. Катепсин S — эндопептидаза.В селезенки и лимфоузлах. Аспарагиновые протеиназы тканей: Катепсин D — эндопептидаза, активен в селезенке, почках, легких. Сериновые протеиназы тканей: Катепсин А(карбоксипептидаза А) — экзопептидаза.
2)Гормоны коры надпочечников: глюкокортикоиды, минералкортикоиды; Глюкокортикоиды относятся к стероидам, характеризуются наличием группы HO— или О = С при 11-м и 17-м атомах углерода. Образование Г. стимулирует адренокортикотропный гормон, выделяемый гипофизом. Основные Г.: гидрокортизон (кортизол) и кортизон. Г. оказывают влияние на углеводный, жировой и белковый обмен, они способствуют образованию глюкозы и синтезу гликогена из белков в печени (глюконеогенез), тормозят биосинтез высокомолекулярных жирных кислот. Применяются в медицине как противовоспалительные и противоаллергические средства, т.к. Г. тормозят синтез белка и усиливают его распад. Длительное их введение противопоказано, т.к. в организме развивается отрицательный азотистый баланс, замедляется заживление ран, язв и др.; у детей наблюдается задержка развития и остановка роста.
Гиперкортицизм- развивается в результате повышенной продукции в организме гормонов коры надпочечников - глюкокортикоидов, или в результате длительного приема внутрь этих гормонов с лечебной целью (например, при бронхиальной астме). Гиперкортицизм имеет место при болезни Иценко-Кушинга(слабость; депрессия; сухая кожа со склонностью к гиперкератозу; пигментные пятна; гипертрихоз, лунообразное лицо)
Гипокортицизм (недостаточность коры надпочечников) — обусловлен недостаточной секрецией гормонов коры надпочечников в результате нарушения функционирования одного или нескольких звеньев гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Первичная, являющуюся результатом деструкции самой коры надпочечников, и вторичная(гипоталамо-гипофизарную), возникающую вследствие недостаточности секреции АКТГ аденогипофизом.
3)Ответ: общий белок N 60-80 снижен, альбумины 27,84 г/л снижены (норма 40-50) , а1-глобулины повышены (норма 2,5 - 5%), а2-глобулины в норме ( норма 7-13%), в-глобулины в норме (8-14%), глобулины повышены ( норма 8-22%). По данным видно снижение общ. белка и альбумина. Это свидетельствует о гипопротеинемии( скорее всего это абсолютная форма, т.к при относительной белок уменьшается из за увеличения жидкой части крови). Причины: недостаточное поступление белка с пищей, гепетит, цирроз печени, повышенный распад белка при ожогах, потеря белка при кровотечении. Билет 40
1. Общие пути обмена аминокислот. Декарбоксилирование аминокислот, образование биогенных аминов, их биологическая роль. Обезвреживание биогенных аминов.
.
Дезаминирование ( отщепление аминогруппы) – существ 4 типа реакций,катализируемых своими ферментами.
Восстановительное дезаминорование ( +2H+);
Гидролитическое дезаминированиие (+H2О);
Внутримолекулярное дезаминирование;
Окислительное дезаминирование (+1/2 О2).
Во всех случаях NH2- группа аминокислоты высвобождается в виде аммиака. Помимо аммиака продуктами дезаминирования являются жирные кислоты, оксикислоты и кетокислоты.
Трансаминирование – реакции межмолекуляр переноса аминогруппы (NH2) от аминокислоты на α-кетокислоту без промежуточного образования аммиака (глутамат+ пируват = α-кетоглутарат + аланин). Реакции трансаминирования являются обратимыми и универсальными для всех живых организмов, они протекают при участии специфических ферментов – аминотрансфераз (трансамниназ).
Декарбоксилирование - отщепление карбоксильной группы в виде СО2, образующиеся продукты реакции называются биогенными аминами, они оказывают сильное фармакологическое действие на множество функций. Эти реакции являются необратимыми, они катализируютя специфическими ферментами – декарбоксилазами аминокислот, которые в качестве кофермента содержат пиридоксальфосфат.

Серотонин - нейромедиатор проводящих путей. Обр в надпочечниках и ЦНС. Серотонин - биолог актив в-во широкого спектра действия. Он стимулирует сокращение гладкой мускулатуры, оказывает сосудосуживающий эффект, регулирует АД, температуру тела, дыхание, обладает антидепрессантным действием. По некоторым данным он может принимать участие в аллергических реакциях, поскольку в небольших количествах синтезируется в тучных клетках.
В нервных клетках декарбоксилирование глутамата (отщепление α-карбоксильной группы) приводит к образованию γ-аминомасляной кислоты (ГАМК), которая служит осн тормозным медиатором высших отделов мозга. Она увелич проницаемость постсинаптических мембран для ионов К+, что вызывает торможение нервного импульса; повышает дых активность нервной ткани; улучшает кровоснабжение головного мозга.
Гистамин обр путем декарбоксилирования гистидина в тучных клетках соед ткани. Гистамин выполняет в организме человека следующие функции: стимулирует секрецию желудочного сока, слюны;повышает проницаемость капилляров, вызывает отёки, снижает АД;сокращает гладкую мускулатуру лёгких, вызывает удушье; является медиатором боли.
К биогенным аминам относят и катехоламины (дофамин, норадреналин и адреналин). Дофамин, в частности, является медиатором среднего отдела мозга. Норадреналин - возбужд медиатор в гипоталамусе, а также медиатор синаптической нервной системы и разных отделов головного мозга. Адреналин - гормон, активно синтезирующийся при стрессе и регулирующий основной обмен, а также усиливающий сокращение сердечной мышцы.
Распад биогенных аминов. Накопление биогенных аминов может отриц сказываться на физиологич статусе и вызывать ряд существ нарушений функ в орг-ме. Однако органы и ткани, как и целостный организм, располагают специальными механизмами обезвреж биогенных аминов, которые в общем виде сводятся к окислительному дезаминированию этих аминов с образованием соответствующих альдегидов и освобождением аммиака:
Ферменты, катализирующие эти реакции, получили название моноамин-и диаминоксидаз. Более подробно изучен механизм окислительного дезаминирования моноаминов. Этот ферментативный процесс является необратимым и протекает в две стадии:
R-CH2-NH2+ Е-ФАД + H20-> R-CHO + NH3+ Е-ФАДН2 (1)
Е-ФАДН2 +02-> Е-ФАД + Н202 (2)
Первая (1), анаэробная, стадия характеризуется образованием альдегида, аммиака и восстановленного фермента. Последний в аэробной фазе окисляется молекулярным кислородом. Образовавшаяся перекись водорода далее распадается на воду и кислород. Моноаминоксидаза (МАО), ФАД-содержащий фермент, преимущественно локализуется в митохондриях, играет исключительно важную роль в организме, регулируя скорость биосинтеза и распада биогенных аминов. Некоторые ингибиторы моно-аминоксидазы (ипраниазид, гармин, паргилин) используются при лечении гипертонической болезни, депрессивных состояний, шизофрении и др.
2. Симпатоадреналовая система. Адреналин, норадреналин, влияние на обменные процессы.
Симпатоадреналовая система -вляется важнейшим компонентом механизма нейрогуморальной регуляции функций организма. Ее активация обеспечивает быстрые адаптивные изменения в обмене веществ, направленные на мобилизацию энергии, а также обусловливает приспособительные реакции организма, особенно в экстремальных условиях нарушения гомеостаза. Физиологическое значение С. с. заключается в регуляции практически всех функций организма
Синтез.Осуществляется в клетках мозгового слоя надпочечников (80% всего адреналина), синтез норадреналина (80%) происходит также в нервных синапсах.

Механизм. Катехоламины действуют на клетки-мишени через рецепторы, локализованные в плазматической мембране. Выделяют 2 главных класса таких рецепторов: α-адренергические и β-адренергические. Все рецепторы катехоламинов - гликопротеины, которые являются продуктами разных генов, различаются сродством к агонистам и антагонистам и передают сигналы в клетки с помощью разных вторичных посредников. Это определяет характер их влияния на метаболизм клеток-мишеней.
Адреналин взаимодействует как с α-, так и с β-рецепторами; норадреналин в физиологических концентрациях главным образом взаимодействует с α-рецепторами.
Взаимодействие гормона с β-рецепторами активирует аденилатциклазу, тогда как связывание с α2-рецептором её ингибирует. При взаимодействии гормона с α1-рецептором происходит активация фосфолипазы С и стимулируется инозитолфосфатный путь передачи сигнала.
Мишени и эффекты
При возбуждении α1-адренорецепторов (печень, сердечно-сосудистая и мочеполовая системы):активация гликогенолиза,сокращение гладких мышц кровеносных сосудов и мочеполовой системы.
При возбуждении α2-адренорецепторов (жировая ткань, поджелудочная железа, почки):подавление липолиза (уменьшение стимуляции ТАГ-липазы),подавление секреции инсулина и секреции ренина.
При возбуждении β1-адренорецепторов (есть во всех тканях):активация липолиза,увеличение силы и частоты сокращений миокарда.
При возбуждении β2-адренорецепторов (есть во всех тканях):стимуляция гликогенолиза в печени и мышцах, и глюконеогенеза в печени,расслабление гладких мышц бронхов, кровеносных сосудов, мочеполовой системы и желудочно-кишечного тракта.
В целом катехоламины отвечают за биохимические реакции адаптации к острым стрессам, связанным с мышечной активностью – "борьба или бегство":усиление липолиза и продукция жирных кислот в жировой ткани для мышечной активности,гипергликемия за счет глюконеогенеза и гликогенолиза в печени для повышения устойчивости ЦНС,стимуляция гликогенолиза в мышцах,активация протеолиза в лимфоидной ткани для обеспечения глюконеогенеза субстратом (аминокислотами),снижение анаболических процессов через уменьшение секреции инсулина.

3. Перед стартом повышается уровень адреналина, что приводит к увеличению количества глюкозы и СЖК в крови. Адреналин — катаболический гормон и влияет практически на все виды обмена веществ. Под его влиянием происходит повышение содержания глюкозы в крови и усиление тканевого обмена. Будучи контринсулярным гормоном и воздействуя на β2 адренорецепторы тканей и печени, адреналин усиливает глюконеогенез и гликогенолиз, тормозит синтез гликогена в печени и скелетных мышцах, усиливает захват и утилизацию глюкозы тканями, повышая активность гликолитических ферментов. Также адреналин усиливает липолиз (распад жиров) и тормозит синтез жиров. Это обеспечивается его воздействием на β1 адренорецепторы жировой ткани. В высоких концентрациях адреналин усиливает катаболизм белков.
Активация
-Адреналин связывается с β2-адренорецептором на плазматической мембране клеток печени. В результате связывания лиганда с внешней стороны плазматической мембраны, изменяется конформация всего адренорецептора и активируется сопряженный с адренорецептором, внутриклеточный G-белок.
-В неактивном состоянии G-белок связан с молекулой ГДФ. После активации ГДФ заменяется на ГТФ, а G-белок разделяется на две части.
-Активная часть G-белка присоединяется к ферменту аденилатциклазе и активирует ее. Аденилатциклаза катализирует превращение АТФ в цАМФ.
-цАМФ — является вторичным посредником этой цепи передачи сигнала в клетке. Далее цАМФ распространяется по всей клетке и связывается с цАМФ-зависимой протеинкиназой А, причем с одной молекулой протеинкиназы связвается 4 молекулы цАМФ.
-Активированная протеинкиназа А разделяется на четыре части, две из которых обладают каталитическими активностями. Каждая из каталитических субъединиц способна фосфорилировать киназу фосфорилазы, активируя ее.
-Наконец, киназа фосфорилазы фосфорилирует гликогенфосфорилазу
-Активированная гликогенфосфорилаза расщепляет гликоген, при этом образуется глюкозо-1-фосфат, которая поступает в кровь.
Особенность этой системы передачи сигнала в клетке состоит в том, что сигнал на большинстве этапов (кроме этапа активации протеинкизаны А молекулами цАМФ) усиливается, например, активированная аденилатциклаза синтезирует множество молекул цАМФ. В результате взаимодействия одной молекулы адреналина с рецептором в плазматической мембране клетки печени, в кровь выводится около 10 миллионов молекул глюкозы
К этой задаче нужно нарисовать 2 схемы
взаимодействия адреналина с рецепторами и активацией фосфорилазы и липазы в клетках. (Схемы разбирались на лекции и на практических занятиях)

20:57 

Билет 47
1. Патология пигментного обмена. Виды желтух. Значение определения желчных пигментов для диагностики болезней крови, печени и желчевыводящих путей.
Механическая (подпеченочная,обтурационная) желтуха обусловлена вне- или внутрипеченочной обструкцией желчных путей с нарушением оттока желчи либо полным перекрытием общего желчного протока (камень, воспаление, опухоль и т. д.). В этом случае из-за скопления желчи в печени печеночные капилляры растягиваются, гепатоциты сдавливаются и пропускают конъюгированный билирубин в кровеносные капилляры. Уровень конъюгированного билирубина в плазме крови повышается, и при превышении почечного порога (примерно 30 мкмоль/л) в моче появляется билирубин. Уменьшение или исчезновение билирубина в моче указывает на полное или частичное восстановление проходимости желчных путей.
При печеночно-клеточной(паренхиматозной) желтухе, когда повреждена паренхима печени, одновременно повышается уровень конъюгированного и неконъюгированного билирубина. Первопричиной в этой ситуации могут быть нарушение клиренса неконъюгированного билирубина крови, нарушение выделения конъюгированного билирубина из печеночных клеток в желчные капилляры, проникновение конъюгированного билирубина из печеночных капилляров, переполненных желчью, в кровеносные капилляры через разрушенные печеночные клетки. Паренхиматозной бывает желтуха при остром, вирусном гепатите в токсической фазе, токсикозах. Уровень как конъюгированного, так и общего билирубина первично повышается при синдроме Дубина - Джонсона и при синдроме Ротора. Повышенная концентрация конъюгированного билирубина в крови сопровождается увеличенной экскрецией билирубина в мочу. При этой патологии интенсивность билирубинурии усиливается параллельно тяжести заболевания, достигает максимальных значений в разгар болезни, после чего начинает уменьшаться. В начале заболевания билирубин в моче практически не определяется, и этот тест не является ранним диагностическим признаком.
Гемолитическая(надпеченочная) желтуха характеризуется чрезмерным образованием неконъюгированного билирубина либо его задержкой в организме при нормальном выведении. В плазме крови повышается уровень общего билирубина за счет неконъюгированного билирубина. В моче же билирубин отсутствует, а реакция на уробилиноген положительная.Повышенный уровень неконъюгированного билирубина в сыворотке крови наблюдается при нарушении его метаболизма, в частности, при наследственном нарушении поглощения и транспорта желчных пигментов (синдром Жильбера). У людей с этим синдромом в большинстве случаев постоянно желтушные кожные покровы и слизистые. Причиной этого является неспособность печени захватывать, конъюгировать и выделять билирубин в желчные капилляры. Другой формой наследственной врожденной гипербилирубинемии является болезнь Криглера - Найяра, при которой значительно увеличен уровень неконъюгированного билирубина и может развиться поражение нервной системы.
Желтуха новорожденных – это окрашивание кожных покровов и видимых слизистых оболочек новорожденных детей, в связи с увеличением количества билирубина в крови в первые дни жизни ребенка. К первой причине повышенного уровня билирубина в крови относится замена фетального гемоглобина (гемоглобин F) на взрослый гемоглобин (гемоглобин А). В первые дни жизни новорожденного ребенка происходит усиленный распад фетального гемоглобина для замены на взрослый гемоглобин, в связи с чем количество продуктов распада гемоглобина (гем и глобин) повышается, в связи с чем увеличивается и образование билирубина. Количество билирубина при желтухе новорожденных увеличивается за счет непрямого (свободного) билирубина. Вторая причина – это недостаточное содержание альбумина в крови. У новорожденных детей уровень альбумина может быть сниженным, в связи с чем перенос билирубина к печени, для дальнейшего поглощения билирубина гепатоцитами, замедлен. К третьей причине, способствующей увеличению билирубина в крови у новорожденных, является недостаточное развитие ферментов печени, в связи с чем процесс конъюгации билирубина, т.е. процесс связывания с глюкуроновой кислотой для перевода в водорастворимую форму, также замедлен.
2. Биохимия мышц.
Мыш ткань составляет 40 % от веса тела человека.
Поперечно-полосатая мускулатура. Функц ед - саркомер.Толстая нить.Сост из молекул белка миозина. Миозин - крупный олигомерный белок,сост из 6 субъединиц, попарно одинаковых..
Свойства миозина.В физиолог усл молекулы миозина спонтанно взаимод между собой своими стержневыми участками ("конец в конец", "бок в бок") с помощью слабых типов связей. Взаимод только стержни, головки остаются свободными.
Молекула миозина обладает ферментатив активн (АТФ-азная активность: АТФ + Н2ОАДФ + Ф). Активные центры расположены на головках миозина.
Стадии ферментативной реакции.
1-я стадия Сорбция субстрата. В ходе этой стадии АТФ фиксируется на адсорбционном участке активного центра головки миозина.
2-я стадия Гидролиз АТФ. Происходит на каталитическом участке активного центра головки. Продукты гидролиза (АДФ и Ф) остаются фиксированными, а выделившаяся энергия аккумулируется в головке.
3-я стадия Миозин способен взаимод с актином тонких нитей. Присоед актина к миозину увеличивает АТФазную активность миозина, в результате скорость гидролиза АТФ возрастает в 200 раз. Ускоряется именно 3-я стадия катализа. Освобождение продуктов реакции (АДФ и Ф) из активного центра головки миозина.
Миозин своими головками способен взаимодействовать с актином (актин- сократительный белок), входящим в состав тонких нитей.Присоед актина к миозину мгновенно увеличивает АТФ-азную активность миозина (больше, чем в 200 раз). Актин является аллостерическим активатором миозина.
Тонкие нити. В состав тонких нитей входят три белка:сократительный белок актин;
егуляторный белок тропомиозин; регуляторный белок тропонин.
Актин- небольшой глобулярный белок. G-актин представляет собой глобулу. В физиолог усл его молекулы способны к спонтанной агрегации, образуя F-актин.
В состав тонкой нити входят две F-актиновые нити, обра суперспираль (2 перекрученные нити). В области Z-линий актин прикрепляется к a-актинину.
Механизм мышечного сокращения.
Актин ускоряет отщепление АДФ и Ф от миозина и при этом происходит конформационная перестройка - поворот головки миозина.
1-я стадия Фиксация АТФ на головке миозина.
2-я стадия Гидролиз АТФ. Продукты гидролиза (АДФ и Ф) остаются фиксированными, а выделившаяся энергия аккумулируется в головке. Мышца готова к сокращению.
3-я стадия Образование комплекса "актин-миозин". Он очень прочен. Может быть разрушен только при сорбции новой молекулы АТФ.
4-я стадия Конформационные изменения молекулы миозина, в результате которых происходит поворот головки миозина. Освобождение продуктов реакции (АДФ и Ф) из активного центра головки миозина.
Головки миозина "работают" циклично, как плавники у рыбы или как весла у лодки, поэтому этот процесс называется "весельным механизмом" мышечного сокращения.
Регуляция мышечного сокращения. Тропомиозин. Фибриллярный белок Имеет вид a-спирали. В тонкой нити на 1 молекулу тропомиозина приходится 7 молекул G-актина. Располагается тропомиозин в желобке между двумя спиралями G-актина. Соединяется тропомиозин "конец в конец", цепочка непрерывная. Молекула тропомиозина закрывает активные центры связывания актина на поверхности глобул актина.
Тропонин.Глобулярный белок, имеет 3 субъединицы: тропонин "Т", тропонин "С" и тропонин "I". Располагается на тропомиозине с равными промежутками, длина которых равна длине молекулы тропомиозина.
Тропонин Т (ТнТ)- отвечает за связывание тропонина с тропомиозином, через тропонин "Т" конформационные изменения тропонина передаются на тропомиозин.
Тропонин С (ТнС) - Ca2+-связывающая субъединица, содержит 4 участка для связывания кальция, по строению похожа на белок кальмодулин.
Тропонин I (ТнI)- ингибиторная субъединица - это ненастоящий ингибитор - он тоько лишь создает пространственное препятствие, мешающее взаимодействию актина и миозина в момент, когда тропонин "С" не связан с Са2+.
Сокращение.Мыш сокр начин с нервного импульса. Под воздействием АХ развивается возбужд клет мембраны и резко повышается ее проницаемость для Са2+.
Са2+ поступает в цитоплазму мышечной клетки (саркоплазма) из депо - цистерн цитоплазматического ретикулума. Концентрация Са2+ в саркоплазме мгновенно увеличивается в 100 раз.
Кальций связывается с тропонином "С". Это приводит к конформац изм молекулы тропонина, в результате устраняется пространственное препятствие в виде тропонина "I", в результате конформационных изменений тропонина "Т" молекула тропомиозина оттягивается в сторону и открывает на поверхности актина миозин-связывающие центры. Дальше мышечное сокращение идет по схеме.
Расслабление. Чтобы произошло расслабление мышцы, необходимы следующие условия.
Освобождение тропонина "С" от Са2+ - для этого работает мембрано-связанный фермент Са2+-зависимая АТФаза. Этот фермент использует энергию гидролиза АТФ для переноса Са2+обратно в цистерны против градиента их концентраций. Накоплению ионов кальция в цистернах помогает белок кальсеквестрин. Кальсеквестрин - связывает Са2+ в цистернах. Когда мышца готова к сокращению, концентрация Са2+ в цистернах велика.
Не только процесс сокращения, но и процесс расслабления нуждается в АТФ, потому что если нет АТФ, то не работает Са2+-зависимая АТФаза. В этих условиях кальций связан с тропонином "С" - вся система находится в активном состоянии, нет распада актомиозинового комплекса - мышца постоянно находится в состоянии сокращения. Такая ситуация наблюдается после смерти человека в состоянии "трупного окоченения".
Запасы АТФ в клетке значительны, но их хватает для обеспечения мышечной работы только в течение 0.1 секунды. Но в мышечной клетке идет очень быстрый ресинтез АТФ.
Механизмы энергообеспечения мышечной ткани
Креатинфосфокиназная реакция. Это самый быстрый способ ресинтеза АТФ. Запасов креатинфосфата хватает для обеспечения мышечной работы в течение 20 с. Максимально эффективен.Не требует присутствия кислорода, не дает побочных нежелательных продуктов, включается мгновенно. Его недостаток - малый резерв субстрата.
Миокиназная реакция. Протекает только в мышечной ткани!
АДФ ------ АТФ + АМФ.Реакция катализируется миокиназой (аденилаткиназой).Главное значение этой реакции заключается в образовании АМФ - мощного аллостерического активатора ключевых ферментов гликолиза, гликогенолиза, ГБФ-пути.
Гликолиз, гликогенолиз.Не требуют присутствия кислорода (анаэробные процессы). Обладают большим резервом субстратов. Используется гликоген мышц (2 % от веса мышцы) и глюкоза крови, полученная из гликогена печени.Небольшая эффективность: 3 АТФ на один глюкозный остаток гликогена. Накопление недоокисленных продуктов (лактат). ликолиз начинается не сразу - только через 10-15 с после начала мышечной работы.
Окислительное фосфорилирование. Это наиболее энергетически выгодный процесс - синтезируется 38 молекул АТФ при окислении одной молекулы глюкозы.
Имеет самый большой резерв субстратов: может использоваться глюкоза, гликоген, глицерин, кетоновые тела. Продукты распада (CO2 и H2O) практически безвредны.Недостаток: требует повышенных количеств кислорода.
Важную роль в обеспечении мышечной клетки кислородом играет миоглобин, у которого сродство к кислороду больше, чем у гемоглобина: при парциальном давлении кислорода, равном 30 мм.рт.ст., миоглобин насыщается кислородом на 100 %, а гемоглобин - всего на 30 %. Поэтому миоглобин эффективно отнимает у гемоглобин доставляемый им кислород.
Изменение метаболизма при мышечной работе
Уменьшение концентрации АТФ смещает равновесие креатинфосфокиназной реакции вправо: используется креатинфосфат. Далее включается гликолиз, так системе окислительного фосфорилирования необходима 1 мин для запуска. Это пусковая фаза мышечной работы.
Красные мышцы- "медленные" оксидативные мышцы. Они имеют хорошее кровоснабжение, много митохондрий, высокая активность ферментов окислительного фосфорилирования. Предназначены для работы в аэробном режиме. Например, такие мышцы служат для поддержания тела в определенном положении (позы, осанка).
Белые мышцы - "быстрые", гликолитические. В них много гликогена, у них слабое кровоснабжение, высока активность ферментов гликолиза, креатинфосфокиназы, миокиназы. Они обеспечивают работу максимальной мощности, но кратковременную.

3. При внутриутробном развитии плод получает от матери глюкозу через плаценту. После рождения впервые у ребенка происходит мобилизация гликогена печени и затем гликогенолиз поддерживает уровень глюкозы в крови. Из-за недоедания матери ребенок родился с недостатком гликогена в печени. Это не позволило после рождения поддерживать уровень глюкозы в крови за счет гликогенолиза. После возникновения транзиторной гипогликемии в Мышцах должен был бы включаться гликогенолиз с превращением аминокислот в глюкозу. Однако отсутствие мышечной массы не позволило включиться и этому механизму. Инфузия глюкозы и углеводы пищи скорректировали эти дефекты, но этого может быть не достаточно, если у ребенка возникли более серьезные нарушения из-за недостатка питания, включая неполноценное умственное развитие.



Билет 48
1. Переваривание и леточный распад нуклеотидов. Конечные продукты обмена.
Переваривание нуклеопротеинов и всасывание продуктов их распада осуществляются в пищеварительном тракте. Под влиянием ферментов желудка, частично соляной кислоты, нуклеопротеины пищи распадаются на полипептиды и нуклеиновые кислоты; первые в кишечнике подвергаются гидролитическому расщеплению до свободных аминокислот. Распад нуклеиновых кислот происходит в тонкой кишке в основном гидролитическим путем под действием ДНК- и РНКазы панкреатического сока. Продуктами реакции при действии РНКазы являются пуриновые и пи-римидиновые мононуклеотиды, смесь ди- и тринуклеотидов и резистентные к действию РНКазы олигонуклеотиды. В результате действия ДНКазы образуются в основном динуклеотиды, олигонуклеотиды и небольшое количество мононуклеотидов. В отношении дальнейшей судьбы мононуклеотидов существует два предположения. Считают, что мононуклеотиды в кишечнике под действием неспецифических фосфатаз (кислой и щелочной), расщепляются с образованием нуклеозидов и фосфорной кислоты и в таком виде всасываются. Согласно второму предположению, мононуклеотиды всасываются, а распад их происходит в клетках слизистой оболочки кишечника. Дальнейший распад образовавшихся нуклеозидов осуществляется внутри клеток слизистой оболочки преимущественно фосфоролитическим. Всасываются преимущественно нуклеозиды. Если происходит дальнейший распад нуклеозидов до свободных пуриновых и пиримидиновых оснований, то гуанин не используется для синтетических целей. Другие основания в тканях могут включаться в состав нуклеиновых кислот.
Показано, что в клетках животных и в микроорганизмах конечными продуктами синтеза также не являются свободные пиримидиновые основания и остаток рибозы присоединяется к уже сформировавшемуся пиримидиновому кольцу. Синтез начинается с элементарных уровней (СО2, NH3, аспартат), и специфическую ключевую роль выполняет оротовая кислота.I стадия синтеза УМФ включает катализируемое цито-плазматической карбамоилфосфатсинтетазой образование карбамоилфос-фата из глутамина. На II стадии карбамоилфосфат реагирует с аспартатом, в результате чего образуется N-карбамоиласпарагиновая кислота. Последняя подвергается циклизации (под действием дигидрооротазы) с отщеплением молекулы воды, при этом образуется дигидрооротовая кислота, которая, подвергаясь дегидрированию, превращается в оротовую кислоту. В этой реакции участвует специфический НАД-содержащий фермент дигидро-оротатдегидрогеназа. Оротовая кислота обратимо реагирует с ФРПФ, являющимся донатором рибозо-фосфата, с образованием оротидин-5'-фос-фата (ОМФ). Декарбоксилирование последнего приводит к образованию первого пиримидинового нуклеотида – уридин-5-фосфата (УМФ). Превращение УМФ в УДФ и УТФ осуществляется, как и пуриновых нуклеотидов, путем фосфотрансферазных реакций: УМФ + АТФ <=> УДФ + АДФ ; УДФ + АТФ <=> УТФ + АДФ
КАТАБОЛИЗМ ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ
Мочевая к-та явл слабой к-ой.В сыворотке крови в норме содержание мочевой кислоты составляет 0,15-0,47 ммоль/л или 3-7 мг/дл. Ежесуточно из организма выводится от 0,4 до 0,6 г мочевой кислоты и уратов.

КАТАБОЛИЗМ ПИРИМИДИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ
Оба β-уреидопроизводных под действием общего для них фермента уреидопропионазы расщепляются с обр СО2, NH4+ и β-аланина или β-аминоизомасляной кислоты соответственно.
β-Аланин обнаруживают в плазме крови и многих тканях. Он используется в мышцах на обра дипептидов: карнозина и анзерина. Под действием бактериальной микрофлоры кишечника β-аланин включается в пантотеновую кислоту, которая всасывается и используется на образование КоА.
Часть β-аланина и β-аминбутирата трансаминируется с α-кетоглутаратом и даёт малонил полуальдегид или метилмалонил полуальдегид соответственно, которые превращаются в малонил-КоА и сукцинил-КоА и используются в соответствующих метаболических путях, либо окисляются до СО2 и Н2О. Частично β-аминобутират экскретируется с мочой.
2. Биохимия нервной ткани.
Клеточный состав нервной ткани: нейроны и нейроглия. Нейроны – это осн функц ед нервной ткани непосредственного контакта с кровью не имеют, т.к. отделены гематоэнцефалическим барьером, представленным сплошным эндотелием, утолщённой базальной мембраной и слоем глиоцитов, создающих доп слой на пов-ти стенок капилляров. Особенностью нерв ткани явл исп липидов в кач стр-го мат-ла, в то время как в др тканях эту ф-ю вып белки липиды представлены цереброзидами, ганглиозидами, сфингомиелинами, плазмалогенами, фосфотидилсиринами, фосфотидилхолинами и холистерином. Миелиновые мембраны имеют 3 слоя белка и 2 слоя липидов, в кот входят фосфотидилсерин, цереброзин, сфингомиелины и холистерин. В сером в-ве головного мозга 5% липидов, в белом – 17%. Специфич-ми белками явл: белок S-100, нейрофизин, нейротубулин и нейростенин. Пептиды: карнозин, анзерин, гумокарнозин, энкефалин и пептид сна. В нервной ткани концентр свободных аминок-т в 8 раз большеЮ чем в плазме крови. Центр место в обмене принадлежит глутаминовой к-те, глутамину и аспарагиново й к-те. Глутаминовая к-та нейтрализует аммиак в нерв ткани, превращаясь в глутами, кот удаляется через гемоэнцефалический барьер в кровь.
Центр функц кл нервной ткани- нейрон - связана с помощью дендр и акс с такими же кл и кл др типов. Клетки раздел синаптич щелями. Связь между клетками осущ путем передачи сигнала. Сигнал проходит от тела нейрона по аксону до синапса. В синаптическую щель выделяется вещество-медиатор. Медиатор вступает в связь с рецепторами на другой стороне синаптической щели. Это обеспечивает восприятие сигнала и генерацию нового сигнала в клетке-акцепторе.
Особенности химического состава и метаболизма нервной ткани
Специф нервной ткани опред гематоэнцефалический барьер (ГЭБ).Он имеет избират проницаемость для различ метабол, а также способствует накоплению некоторых веществ в нервной ткани.
Липиды нервной ткани.
Структурная: входят в состав клеточных мембран нейронов.
Функция диэлектриков (обеспечивают надежную электрическую изоляцию).
Защитная. Ганглиозиды являются очень активными антиоксидантами - ингибиторами перекисного окисления липидов (ПОЛ). При повреждении ткани мозга ганглиозиды способствуют ее заживлению.
Регуляторная. Фосфатидилинозиты являются предшественниками биологически активных веществ.
Большая часть липидов нервной ткани находится в составе плазматических и субклеточных мембран нейронов и в миелиновых оболочках. В нервной ткани по сравнению с другими тканями организма содержание липидов очень высокое.
Особенность липидного состава нервной ткани: есть фосфолипиды (ФЛ), гликолипиды (ГЛ) и холестерин (ХС), нет нейтральных жиров.
Нуклеиновые кислоты.Нервные клетки не делятся, значит, не происходит синтез ДНК. Однако, содержание РНК в них самое высокое по сравнению с клетками остальных тканей организма. Скорость синтеза РНК тоже очень велика.В клетках нервной ткани не могут синтезироваться пиримидины (в нервной ткани отсутствует фермент карбамоилфосфатсинтаза). Пиримидины обязательно должны поступать из крови - гематоэнцефалический барьер для них проницаем. Гематоэнцефалический барьер легко проницаем и для пуриновых мононуклеотидов, но, в отличие от пиримидиновых, они могут синтезироваться в нервной ткани.В нервной ткани, так же, как и в других, нуклеиновые кислоты обеспечивают хранение и передачу генетической информации и ее реализацию при синтезе клеточных белков.
Метаболизм углеводов и особенности энергетического обеспечения нервной ткани
В нервной ткани, составляющей только 2 % от массы тела человека, потребляется 20 % кислорода, поступающего в организм.
Основной путь получения энергии - только аэробный распад глюкозы по ГБФ-пути. Глюкоза является почти единственным энергетическим субстратом, поступающим в нервную ткань, который может быть использован ее клетками для образования АТФ. Проникновение глюкозы в ткань мозга не зависит от действия инсулина, который не проникает через гематоэнцефалический барьер. Влияние инсулина проявляется лишь в периферических нервах.
Постоянный и непрерывный приток глюкозы и кислорода из кровеносного русла является необходимым условием энергетического обеспечения нервных клеток. Жесткая зависимость от поступления глюкозы обусловлена тем, что содержание гликогена в нервной ткани ничтожно (0,1 % от массы мозга) и не может обеспечить мозг энергией даже на короткое время. С другой стороны, окисления неуглеводных субстратов с целью получения энергии не происходит. Поэтому при гипогликемии и/или даже кратковременной гипоксии в нервной ткани образуется мало АТФ. Следствием этого являются быстрое наступление коматозного состояния и необратимых изменений в ткани мозга.
Высокая скорость потребления глюкозы нервными клетками обеспечивается, в первую очередь, работой высокоактивной гексокиназы мозга. В отличие от других тканей, здесь гексокиназа не является ключевым ферментом всех путей метаболизма глюкозы. Гексокиназа мозга отличается большей активностью, чем соответствующий изофермент печени и мышц. Ключевыми ферментами ГБФ-пути в нервной ткани являются фосфофруктокиназа и изоцитратдегидрогеназа. Фосфофруктокиназу ингибируют фруктозо-1,6-бисфосфат, АТФ и цитрат, активируют фруктозо-6-фосфат, АДФ, АМФ и неорганический фосфат. Активность изоцитрат ДГ даже при нормальном уровне утилизации глюкозы в состоянии покоя максимальна. Поэтому при повышенном энергопотреблении нет возможностей ускорения реакций цикла трикарбоновых кислот.
Образование НАДФН2, который используется в нервной ткани в основном для синтеза жирных кислот и стероидов, обеспечивается сравнительно высокой скоростью протекания ГМФ-пути распада глюкозы.
3. Диагноз: инсулин зависимый сахарный диабет, как осложнение кетоацитической комы. Причина: у больной ИЗСД. За 2 дня она прекратила прием инсулина, т.е. сахарный диабет начал проявляться. Свойственны все процессы сах диабету. У больной экзамен, соответственно стресс- выделяются глюкокортикоидные гормоны и катехоламины. Это приводит к гликогенолизу и к гликонеогенезу. Однако у больной ингибируется образование гл-6-фосфата из глюкозы ;понижение гликолиза, пентозофосфатный шунт и синтез гликогена. Ингибируется активность ферментов цикла Кребса. Активируется липолиз- большое кол-во ацетил коэмзил А-образование кетоновых тел( снижение буферной емкости крови). Так как это все очень сильно усилилось благодаря гормонам стресса, то это в совокупности и привело к кетоацитической коме.


Билет 49
1. Резервный путь использования пиримидиновых и пуриновых азотистых оснований (реутилизация). Патология пуринового обмена: подагра, синдром Леша-Нихена.
. Огромные затраты энергии для синтеза пуриновых нуклеотидов de novo не способны полностью обеспечить субстратами синтез нуклеиновых кислот в период гаструляции и раннего роста ребёнка. Потребность в большом количестве нуклеотидов привела к развитию "запасных" путей синтеза этих "дорогих" молекул. Наибольшее значение в этом процессе имеют ферменты, осуществляющие превращение пуринов в мононуклеотиды с использованием ФРДФ как донора остатка фосфорибозы.

Использование пиримидин основания и нуклеозидов в реакциях реутилизации препятствует катаболизму этих соединений до конечных продуктов с расщеплением пиримидин кольца. В ресинтезе пиримидинов участвуют некоторые ферменты катаболизма нуклеотидов. Так, уридинфосфорилаза в обратимой реакции может рибозилироватъ урацил с образованием уридина. Урацил + Рибозо-1-фосфат → Уридин + Н3РО4.
Превращение нуклеозидов в нуклеотиды катализирует уридин-цитидинкиназа.
Часть ЦМФ может превращаться в УМФ под действием цитидиндезаминазы и пополнять запасы уридиловых нуклеотидов. ЦМФ + Н2О → УМФ + NH3.
Подагра.
Причины.Возникновение провоцируют: неправильный образ жизни, отсутствие диеты, белки животного происхождения, алкоголь, стрессы. Развитие осложнений происходит путем отложения кристаллов уратов натрия в суставах и тканях организма, нарушается работа почек. Это приводит к повышению концентрации кислоты в крови. Кристаллы урата натрия разрушают суставы.
Клиническая картина.Проявление подагры может происходить несколькими способами. Помимо подагрического артрита, при котором возникают сильные боли в области сустава, покраснение и жжение, болезнь может выражаться такими признаками, как плотные узелки – тофусы – в области локтевых суставов, ушных раковин, пяточных сухожилий, лучезапястных суставов. Подагра может повредить любые суставы, однако пальцы ступней страдают чаще всего.
Синдром Леша — Нихана — врожденное нарушение пуринового обмена, наследуется по рецессивному признаку, сцепленному с полом, то есть встречается только у мальчиков. Умственная отсталость при этом синдроме неглубокая, но резко страдает продуктивность из-за нарушенного внимания, отвлекаемости, избыточных движений, напоминающих навязчивость, импульсивные агрессивные и аутоагрессивные действия. Классическая форма синдрома сочетается также с явлениями детского церебрального паралича и гиперкинезами. Поведение осложняется постоянной или периодически возникающей потребностью бить, кусать себя или других. Совершается это беззлобно, по неодолимой потребности; дети страдают от боли, просят сами помочь им, придержать руки или связать. При редкой классической форме дети наносят тяжелые самоповреждения, обкусывают губы, язык.
2. Инсулин и глюкагон. Влияние на обмен веществ.
Молекула инсулина образована двумя полипептидными цепями, содержащими 51 аминокислотный остаток: A-цепь состоит из 21 аминокислотного остатка, B-цепь образована 30 аминокислотными остатками. Полипептидные цепи соединяются двумя дисульфидными мостиками через остатки цистеина, третья дисульфидная связь расположена в A-цепи.
Биосинтез инсулина включает образование двух неактивных предшественников, препроинсулина и проинсулина, которые в результате последовательного протеолиза превращаются в активный гормон. Биосинтез препроинсулина начинается с образования сигнального пептида на полирибосомах, связанных с ЭР. Сигнальный пептид проникает в просвет ЭР и направляет поступление в просвет ЭР растущей полипептидной цепи. После окончания синтеза препроинсулина сигнальный пептид, включающий 24 аминокислотных остатка, отщепляется. Проинсулин (86 аминокислотных остатков) поступает в аппарат Гольджи, где под действием специфических протеаз расщепляется в нескольких участках с образованием инсулина (51 аминокислотный остаток) и С-пептида, состоящего из 31 аминокислотного остатка. Инсулин и С-пептид в эквимолярных количествах включаются в секреторные гранулы. В гранулах инсулин соединяется с цинком, образуя димеры и гексамеры. Зрелые гранулы сливаются с плазматической мембраной, и инсулин и С-пептид секретируются во внеклеточную жидкость в результате экзоцитоза. После секреции в кровь олигомеры инсулина распадаются. Т1/2 инсулина в плазме крови составляет 3-10 мин, С-пептида - около 30 мин.
Разрушение инсулина происходит под действием фермента инсулиназы в основном в печени и в меньшей степени в почках.
Секреция инсулина
Бета-клетки островков Лангерганса чувствительны к изменению уровня глюкозы в крови; выделение ими инсулина в ответ на повышение концентрации глюкозы реализуется по следующему механизму:
• Глюкоза свободно транспортируется в бета-клетки специальным белком-переносчиком GluT 2.
• В клетке глюкоза подвергается гликолизу и далее окисляется в дыхательном цикле с образованием АТФ; интенсивность синтеза АТФ зависит от уровня глюкозы в крови.
• АТФ регулирует закрытие ионных калиевых каналов, приводя к деполяризации мембраны.
• Деполяризация вызывает открытие потенциал-зависимых кальциевых каналов, это приводит к току кальция в клетку.
• Повышение уровня кальция в клетке активирует фосфолипазу C, которая расщепляет один из мембранных фосфолипидов — фосфатидилинозитол-4,5-бифосфат — на инозитол-1,4,5-трифосфат и диацилглицерат.
• Инозитолтрифосфат связывается с рецепторными белками ЭПР. Это приводит к высвобождению связанного внутриклеточного кальция и резкому повышению его концентрации.
• Значительное увеличение концентрации в клетке ионов кальция приводит к высвобождению заранее синтезированного инсулина, хранящегося в секреторных гранулах.
• В зрелых секреторных гранулах кроме инсулина и C-пептида находятся ионы цинка, амилин и небольшие количества проинсулина и промежуточных форм.
Выделение инсулина из клетки происходит путём экзоцитоза — зрелая секреторная гранула приближается к плазматической мембране и сливается с ней, и содержимое гранулы выдавливается из клетки. Изменение физических свойств среды приводит к отщеплению цинка и распаду кристаллического неактивного инсулина на отдельные молекулы, которые и обладают биологической активностью.

Глюкагон — гормон альфа-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы. По химическому строению глюкагон является пептидным гормоном.
Молекула глюкагона состоит из 29 аминокислот и имеет молекулярный вес 3485 дальтон. Глюкагон был открыт в 1923 году Кимбеллом и Мерлином.
Первичная структура молекулы глюкагона следующая: NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe- Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser- Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu- Met-Asn-Thr-COOH
Физиологическая роль
Механизм действия глюкагона обусловлен его связыванием со специфическими глюкагоновыми рецепторами клеток печени. Это приводит к повышению опосредованной G-белком активности аденилатциклазы и увеличению образования цАМФ. Результатом является усиление катаболизма депонированного в печени гликогена (гликогенолиза). Глюкагон для гепатоцитов служит внешним сигналом о необходимости выделения в кровь глюкозы за счёт распада гликогена (гликогенолиза) или синтеза глюкозы из других веществ - глюконеогенеза. Гормон связывается с рецептором на плазматической мембране и активирует при посредничестве G-белка аденилатциклазу, которая катализирует образование цАМФ из АТФ. Далее следует каскад реакций, приводящий в печени к активации гликогенфосфорилазы и ингибированию гликогенсинтазы Этот механизм приводит к высвобождению из гликогена глюкозо-1-фосфата, который превращается в глюкозо-6-фосфат. Затем под влиянием глюкозо-6-фосфатазы образуется свободная глюкоза, способная выйти из клетки в кровь. Таким образом, глюкагон в печени, стимулируя распад гликогена, способствует поддержанию глюкозы в крови на постоянном уровне.Глюкагон также активирует глюконеогенез, липолиз и кетогенез в печени.
Глюкагон практически не оказывает действия на гликоген скелетных мышц, по-видимому, из-за практически полного отсутствия в них глюкагоновых рецепторов. Глюкагон вызывает увеличение секреции инсулина из здоровых β-клеток поджелудочной железы и торможение активности инсулиназы. Это является, по-видимому, одним из физиологических механизмов противодействия вызываемой глюкагоном гипергликемии.
Глюкагон оказывает сильное инотропное и хронотропное действие на миокард вследствие увеличения образования цАМФ (то есть оказывает действие, подобное действию агонистов β-адренорецепторов, но без вовлечения β-адренергических систем в реализацию этого эффекта). Результатом является повышение артериального давления, увеличение частоты и силы сердечных сокращений.
В высоких концентрациях глюкагон вызывает сильное спазмолитическое действие, расслабление гладкой мускулатуры внутренних органов, в особенности кишечника, не опосредованное аденилатциклазой.
Глюкагон участвует в реализации реакций типа «бей или беги», повышая доступность энергетических субстратов (в частности, глюкозы, свободных жирных кислот, кетокислот) для скелетных мышц и усиливая кровоснабжение скелетных мышц за счёт усиления работы сердца. Кроме того, глюкагон повышает секрецию катехоламинов мозговым веществом надпочечников и повышает чувствительность тканей к катехоламинам, что также благоприятствует реализации реакций типа «бей или беги».
Мишени и эффекты
Конечным эффектом является повышение концентрации глюкозы и жирных кислот в крови.
Жировая ткань
• повышает активность внутриклеточной гормон-чувствительной ТАГ-липазы и, соответственно, стимулирует липолиз.
Печень
• активация глюконеогенеза и гликогенолиза,
• за счет повышенного поступления жирных кислот из жировой ткани усиливает кетогенез.
3. В клинику поступил больной 49 лет с жалобами на желтушность кожи и склер, дискомфорт в пищеварительной системе. Из расспроса больного выяснилось, что у него потемнела моча, и периодически обесцвечивается кал. При лабораторном обследовании:
прямой билирубин - 66 мкмоль/л, непрямой билирубин - 48 мкмоль/л. О каком состоянии больного можно думать? Какие дополнительные биохимические исследования необходимо провести для уточнения диагноза?
Ответ. У больного - паренхиматозный гепатит .Схема катаболизма гемоглобина
Катаболизм осуществляется в лизосомах сложной ферментной с истемой.



Критерии паренхиматозной желтухи: - снижение количества альбумина,
^ фракции у-глобулинов, ^ концентрации общего билирубина, ^ неконъюгированного билирубина, ^ конъюгированного билирубина.
Кал - гипохоличный (слабо окрашен)
Моча- интенсивно окрашена, Уробилиноген определяется.
Функциональные Пробы печени: тимоловая проба ^^, ACT ^, АЛТ^^^.
Щелочная фосфатаза ^.

Дневник BrandyRosen

главная