BrandyRosen
Люди должны получать то, чего заслуживают, а не что хотят.
Билет 1
1) 1. Строение белков. Аминокислоты, входящие в состав белков, их строение и свойства. Пептидная связь. Первичная структура белков, зависимость биологических свойств белков от первичной структуры, видовая специфичность первичной структуры белков.
Белок – это последовательность аминокислот, связанных друг с другом пептидными связями. Если количество аминокислот не превышает 10, то такое соединение называется пептид; если от 10 до 40 аминокислот – полипептид, если более 40 аминокислот – белок. Первичная структура – цепь из аминокислот.. Белки имеют N конец и C конец (свободные).Аминокислоты по строению являются органическими карбоновыми кислотами, у которых, как минимум, один атом водорода замещен на аминогруппу. Таким образом, в аминокислотах обязательно присутствует карбоксильная группа (СООН), аминогруппа (NH2), асимметричный атом углерода и боковая цепь(радикал R). Именно строением боковой цепи аминокислоты и отличаются друг от друга. Классификация аминокислот:
Среди многообразия аминокислот только 20 участвует во внутриклеточном синтезе белков (протеиногенные аминокислоты).Они являются α-аминокислотами.
По строению бокового радикала
Выделяют алифатические (аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, глицин), ароматические (фенилаланин, тирозин, триптофан),серусодержащие (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
По необходимости для организма выделяют такие, которые не синтезируются в организме и должны поступать с пищей – незаменимые аминокислоты (лейцин, изолейцин, валин, фенилаланин, триптофан, треонин, лизин, метионин). К заменимым относят такие аминокислоты, углеродный скелет которых образуется в реакциях метаболизма.
Пептидная связь –это связь между α-карбоксильной группой одной аминокислоты и α-аминогруппой другой аминокислоты.( 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 аминокислот в пептидной цепи) закодирована в молекуле ДНК и реализуется в ходе транскрипции и трансляции. Все белки имеют уникальную для данного белка структуру. Последовательность аминокислотных остатков в пептидной цепи – форма записи некоторой информации, которая диктует пространственную укладку длинной линейной цепи в более компактную структуру или конформацию.
2.) Переваривание и всасывание углеводов, роль ГЛЮТов в этом процессе, инсулинзависимые и инсулиннезависимые ткани. Врожденные патологии переваривания дисахаридов. Ротовая полость: происходит механическая обработка пищи, смачивание ее слюной, содержащей альфа -1-4- гликозидазы, расщепл. В крахмале внутренние альфа-1-4-гликозидные связи-образуются крупные фрагменты.

Со слюной сюда поступает фермент α-амилаза. Оптимум ее рН 7,1-7,2, активируется ионами Cl–. Являясь эндоамилазой, она беспорядочно расщепляет внутренние α1,4-гликозидные связи и не влияет на другие типы связей.В ротовой полости углеводы расщепляются до декстринов и мальтозы. Дисахариды не гидролизуются.
Желудок.внутри пищеварительного комка активность амилазы сохраняется незначительно.кислотный гидролиз гликозидных связей.Из-за низкой рН амилаза инактивируется.Кишечник.В полости тонкого кишечника работают совместно панкреатическая α-амилаза, разрывающая внутренние α1,4-связи, изомальтаза, разрывающая α1,6-связи изомальтозы, олиго-α1,6-глюкозидаза, действующая на точки ветвления крахмала и гликогена.
Кроме полостного, имеется еще и пристеночное пищеварение, которое осуществляют:
сахаразо-изомальтазный комплекс (рабочее название сахараза) – в тощей кишке гидролизует α1,2-, α1,4-, α1,6-гликозидные связи, расщепляет сахарозу, мальтозу, мальтотриозу, изомальтозу,
гликоамилазный комплекс – находится в нижних отделах тонкого кишечника и расщепляет α1,4-гликозидные связи в олигосахаридах,β-гликозидазный комплекс (рабочее название лактаза) – гидролизует β1,4-гликозидные связи между галактозой и глюкозой (лактозу). .Всасывание в кишечнике.После переваривания крахмала и гликогена, после расщепления дисахаридов в полости кишечника накапливается глюкоза.
Всасывание моносахаридов из просвета кишечника происходит по механизму вторичного активного транспорта (затрата энергии при переносе сахаров происходит, но тратится она не непосредственно на транспорт молекулы, а на создание градиента концентрации другого вещества)
В случае моносахаридов таким веществом является натрий. Выход глюкозы из клетки в межклеточное пространство и далее кровь происходит благодаря простой и облегченной диффузии.
После выхода в кровь, оттекающую от кишечника, моносахариды движутся в печень, частично задерживаются в ней, частично выходят в большой круг кровообращения. Следующей их задачей стоит проникновение в клетки органов.
Из крови внутрь клеток глюкоза попадает при помощи облегченной диффузии по градиенту концентрации с участием белков-переносчиков (глюкозных транспортеров "ГлюТ"). Различают 5 видов транспортеров глюкозы ГлюТ 1, ГлюТ 2, ГлюТ 3, ГлюТ 4, ГлюТ 5. Глюкозные транспортеры имеются на мембранах всех клеток.
В мышцах и жировой ткани находится ГлюТ 4, только эти транспортеры являются чувствительными к влиянию инсулина. При действии инсулина на клетку они поднимаются к поверхности мембраны и переносят глюкозу внутрь-инсулинзависимые.
Некоторые ткани нечувствительны к действию инсулина, их называют инсулиннезависимыми(нервная ткань, семенники, хрусталик, сетчатка, эритроциты)
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.
3.
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 гидролаз, участвующих в катаболизме гликозаминогликанов. Эти заболевания характеризуются накоплением гликозаминогликанов в тканях, приводящим к деформации скелета и увеличению органов, содержащих большие количества внеклеточного матрикса.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-К-ацетил-галактозин-6-сульфатсульфатаза, а продуктами накопления кератансульфат и хондроитин-6-сульфат3.


Билет2

1)Конформация пептидных цепей в белках (вторичная и третичная структуры). Слабые внутримолекулярные взаимодействия в пептидной цепи; дисульфидные связи. Основы функционирования белков. Доменная структура и ее роль в функционировании белков.Вторичная структура белка – Можно выделить два возможных варианта вторичной структуры: α-спираль (α-структура) и β-складчатый слой (β-структура). В одном белке, как правило, присутствуют обе структуры, но в разном долевом соотношении. В глобулярных белках преобладает α-спираль, в фибриллярных – β-структура.Вторичная структура образуется только при участии водородных связей .третичная структура – это укладка полипептидной цепи в глобулу ("клубок").Благодаря третичной структуре происходит еще более компактное формирование цепи.
Наряду с α-спиралью и β-структурой в третичной структуре обнаруживается так называемая неупорядоченная конформация, которая может занимать значительную часть молекулы. В разных белках наблюдается разное соотношение типов структур.
Аминокислоты принимают участие в формировании третичной структуры, образуя связи своими функциональными группами (радикалами), например:
водородные – между НО-, СООН-, NH2-группами радикалов аминокислот,
дисульфидные – между остатками цистеина,
гидрофобные – между остатками алифатических и ароматических аминокислот,
ионные – между СОО–-группами глутамата и аспартата и NH3+-группами лизина и аргинина,
Если белки состоят из двух и более полипептидных цепей, связанных между собой нековалентными (не пептидными и не дисульфидными) связями, то говорят, что они обладают четвертичной структурой.
Такие агрегаты стабилизируются водородными связями, ионными связями и электростатическими взаимодействиями между остатками аминокислот, находящимися на поверхности глобулы.
Подобные белки называются олигомерами, а их индивидуальные цепи – протомерами (мономерами, субъединицами). Если белки содержат 2 протомера, то они называются димерами, если 4, то тетрамерами и т.д.

Например, гемоглобин – белок эритроцитов, переносящий кислород, состоит из 4 субъединиц – 2 α-субъединицы и 2 β-субъединицы
Взаимодействие протомеров друг с другом осуществляется по принципу комплементарности, т.е. их поверхность подходит друг другу по геометрической форме и по функциональным группам аминокислот (возникновение ионных и водородных связей).
Так как субъединицы в олигомерах очень тесно взаимодействуют между собой, то любое изменение конформации какой-либо одной субъединицы обязательно влечет за собой изменение других субъединиц. Этот эффект называется кооперативное взаимодействие. Например, у гемоглобина такое взаимодействие субъединиц в легких ускоряет в 300 раз присоединение кислорода к гемоглобину.
Функции белков
Структурная-Белки формируют вещество соединительной ткани – коллаген, эластин, кератин, протеогликаны.
Непосредственно участвуют в построении мембран и цитоскелета
Ферментативная
Все ферменты являются белками.
Гормональная
Регуляцию и согласование обмена веществ в разных клетках организма осуществляют гормоны. Часть из них являются белками, например, инсулин иглюкагон.
Рецепторная
Транспортная
Только белки осуществляют перенос веществ в крови, например, липопротеины (перенос жира), гемоглобин (транспорт кислорода), трансферрин(транспорт железа)
Сократительная
Существует ряд внутриклеточных белков, предназначенных для изменения формы клетки и движения самой клетки или ее органелл (тубулин, актин,миозин).
Защитная
Защитной функцией при инфекциях обладают иммуноглобулины крови
Доменная структура белка:
Если полипептидная цепь белка содержит более 200 аминокислот, то ее пространственная структура сформирована в виде 2 и более доменов. Домен-участок цеп, который приобрел конформацию глобулярного белка.
2.) Сахар крови и основные биохимические механизмы, определяющие его величину. Изучение углеводного обмена методом схарной нагрузки. Гипергликемия, глюкозурия, почеченый порог для глюкозы, почеченый диабет. Виды сахарных кривых в норме и при патологии обмена углеводов.

Концентрация глюкозы в крови=3,3-5,5 ммоль/л.после приема углеводной пищи уровень глькозы повышается в течение 1 часа. Сториться график, где описывается по оси абсцисс концентрация глюкозы, по оси оринат –время проведенного эксперимента.
В сохранении постоянного уровня сахара в крови большую роль играет печень. При обильном поступлении сахара в организм его излишек откладывается в печени и вновь поступает в кровь, когда сахар в крови падает. В печени углеводы содержатся в виде гликогена.
При употреблении в пищу крахмала сахар в крови заметным изменениям не подвергается.При поступлении значительного количества (150-200г) обычного сахара или глюкозы сахар в крови резко повышается.
Такое повышение сахара в крови называется пищевой или алиментарной гипергликемией. Избыток сахара выводится почками, и в моче появляется глюкоза.
Тест толерантности к глюкозе: проводится для выявления скрытого сахарного диабета и определения пациентов "группы риска".
-исследование проводят утром натощак
- После первого взятия крови из пальца обследуемый принимает внутрь 75 г глюкозы в 250 мл воды
- исследование проб крови натощак и через 30, 60, 90 и 120 минут после приема глюкозы.
Здоровые: натощак меньше 5,5, после 2 часов меньше 7,8 ммоль/л;
Нарушенная толерантность: натощак больше 6,1; ч/з 2 часа 7,8-11,1 ммоль/л
Сахарный диабет: натощак больше 6,1; ч/з 2 часа больше 11,1
Гипергликемия-высокий уровень сахара в крови (повышенная жажда,Головные боли, Частое мочеиспускание,Потеря веса)
Глюкозурия-наличие глюкозы в моче. В норме моча не содержит глюкозы, поскольку почки способны реабсорбировать (возвращать в кровоток) весь объём глюкозы. Глюкозурия является сипмтомом декомпенсированного сахарного диабета как результат патологического увеличения концентрации глюкозы в крови.
Почечный порог для глюкозы представляет собой уровень сахара крови, при котором глюкоза начинает выделяться с мочой (составляет 9-10 ммоль/л.)
3. Низкая конц кальция в сыворотке (даже учитывая низкое содержание альбумина), несколько сниж содержание фосфата (показатель вторичного гиперпаратиреоза) и увеличенная активность щелочной фосфатазы (отражение повышения активности остеокластов) типичные для остеомаляции. Остеомаляция чаще наблюдается у лиц старшего возраста и в патогенезе ее могут играть роль и недостат 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. гепатоспленомегалией, абдоминальной коликой, ксантоматозом и иногда ИБС. Больные имеют повышенный риск развития панкреатита.


Билет 3.

1.Лабильность пространственной структуры белков и их денатурация. Факторы, вызывающие денатурацию. Шапероны - класс белков, защищающий другие белки от денатурации в условиях клетки и облегчающий формирование их нативной конформации.
Гидрофобные взаимодействия, а так же ионные и водородные связи относятся к чису слабых. Поддержание конформации возможно благодаря возникновению множ слабых связей между участками полипептид цепи. Белки сост из огромного числа атомов, наход в постоянном движении, что приводит к небольшим перемещениям отдельных участков полипептид цепи, кот обычно не наруш общую структуру белка и его ф-ции. Т.е. белки облад конформационной лабильностью – склонностью к небольшим изменениям конформации за счёт разрыва одних и образ других слаб связей. Конформ белка может меняться при изменении хим и физич св-в среды, а так же при взаимодействии белка с др молекулами. Разрыв большого колич слаб связей в молекуле белка приводит к разрушению её нативной информации. Так как разрыв связей ностит случ хар-р, то молекулы одного индивид. белка преобретают в р-ре форму случайно сформир беспорядочных клубков, отличающихся друг от друга трёхмерной стр-рой. Потеря нативной инф сопровождается утратой специфич ф-и белков. Этот процесс носит наз денатурация. При денатурации белков не происходит разрыва пептид связей, т.е. первич стр-ра не нарушается.
Факторы, выз денатурацию:
-выс температура >50гр,
-интенсив встряхивание р-ра, приводящее к соприкосновению белковых молекул с воздуш средой на пов раздела фаз и изменению конф этих молекул,
- орг в-ва (спирт, фенол, мочивина) способны взаимодейств с функц группами белков, что приводит к их конформационным изменениям,
- кисл и щёлочи (изменяя pH среды выз перераспределение связей в молекуле белка),
- соли тяж металлов (Cu, Hg) образ прочные связи с важными функц группами белков,
- гетергенты (мыло) – в-ва, содерж гидрофобный углеводородный радикал и гидрофильную функц группу.
Шапероны – белки, способные связываться с белками, находящимся в неустойчивом состоянии. Они способны стабилизировать их конформацию. Шапероны, участывующие в защите клет. белков от денатурирующих воздействий относятся к белкам светового шока(БТШ).При действии различных стрессовых факторов в клетках усиливается синтез БТШ. Имея высокое сродство к гидрофобным участкам частично денатурированных белков они могут препятствовать их полной денатурации ивосстанавливать нативную инфу белков.

2) Гликогенез, ферменты, регуляция, биологическая роль гликогена. Гликогенолиз, виды, ферменты гликогенолиза и его значение для организма. Регуляция. Гликогенозы.


Гликоген- депонированная форма глюкозы, высвобождает эту гексозу при участии гликогенфосфорилазы. Фермент катализирует фосфоролиз (расщепление с присоединением компонентов фосфорной к-ты) 1,4 гликозидной связи, с освобождением остатков глюкозы в виде глюкоза-1-фосфата, который под действием фосфоглюкомутазы превращается в Г-6-Ф. Его возможные пути превращения: 1) в мышцах, где нет Г-6-Фазы, по основному пути (аэробному или анаэробному). 2) в жировой ткани и других, где идут интенсивно восстановительные синтезы, по пентозофосфатному пути (для накопления НАДФ*Н2 ). 3) в печени, где много Г-6-Фазы, расщепляется на глюкозу и фосфат, глюкоза поступает в кровь. Т.о., гликоген выполн. ф-ию источника глюкозы крови или источника субстрата пентозофосфатный путь и аэробного превращения.
Анаэробный гликолиз - процесс окисления глюкозы, в результате которого происходит расщепление глюкозы с образованием 2 молекул лактата. 1)Начинается с фосфорилирования глюкозы, катализирует гексокиназа. 2)изомеризация г-6-ф во ф-6-ф (фермент глюкозофосфатизомераза. 3)фосфорилирование ф-6-ф с образованием фруктозо-1,6-бисфосфата (фермент фосфофруктокиназа). 4)расщепление фруктозо-1,6-бисфосфата на глицеральдегид-3-фосфат и дигидроксиацетат (фермент фруктозо-1,6-бисфосфат-альдолаза). 5)взаимопревращение триозофосфатов (фермент триозофосфатизомераза) 6)окисление глицеральдегид-3-фосфата до 1.3-дифосфоглицерата (фермент глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогеназа). 7)перенос фосфатной группы с 1.3-дифосфоглицерата на АДФ (ферм фосфоглицераткиназа) 8)изомеризация 3-фосфоглицерата в 2-фосфоглицерат (ферм фосфоглицерат-фосфомутаза) 9)дегидратация 2-фосфоглицерата с обр-м фосфоенолпирувата (ферм енолаза). 10)перенос фосфатной группы с фосфоенолпирувата на АДФ (ферм пируваткиназа) 11)восстановление пирувата до лактата (ферм лактатдегидрогеназа). Биологическая роль: Анаэробный гликолиз, несмотря на небольшой энергетический эффект, является основным источником энергии для скелетных мышц в начальном периоде интенсивной работы, то есть в условиях, когда снабжение кислородом ограничено. Кроме того, зрелые эритроциты извлекают энергию за счет анаэробного окисления глюкозы, потому что не имеют митохондрий. Энергетическая эффективность: На стадиях фосфорилирования глюкозы и фруктозы расходуется 2 АТФ. На двух стадиях гликолитического фосфорилирования образуется по 2 АТФ.=> чистый выход АТФ 2 молекулы на молекулу расщепленной глюкозы.
Гликогеновые болезни – это наследственные заболевания, обусловленные недостаточностью каких-либо ферментов, отвечающих за метаболизм гликогена.
Гликогенозы
печеночные, мышечные и смешанные формы.
Печеночные гликогенозы
гликогеноз I типа или болезнь фон Гирке обусловлен аутосомно-рецессивным дефектом глюкозо-6-фосфатазы.
Гликогеноз III типа или болезнь Форбса-Кори или лимит-декстриноз – это аутосомно-рецессивный дефект амило-α1,6-глюкозидазы, Еще два печеночных гликогеноза – гликогеноз IV типа (болезнь Андерсена), связанный с дефектом ветвящего фермента и гликогеноз VI типа (болезнь Херса), связанный с дефицитом печеночной фосфорилазы гликогена встречаются довольно редко.
Мышечные гликогенозы
Для этой группы гликогенозов характерны изменения ферментов мышечной ткани. Это приводит к нарушению энергообеспечения мышц при физической нагрузке, к болям в мышцах, судорогам.
Гликогеноз V типа (болезнь Мак-Ардля) – отсутствие мышечной фосфорилазы.
Смешанные гликогенозы
Эти заболевания касаются и печени, и мышц, и других органов.
Гликогеноз II типа (болезнь Помпе) – поражаются все гликогенсодержащие клетки из-за отсутствия лизосомальной α-1,4-глюкозидазы, поэтому данная болезнь относится к лизосомным болезням накопления. Происходит накопление гликогена в лизосомах и в цитоплазме/Агликогенозы – состояния, связанные с отсутствием гликогена. В качестве примера агликогеноза можно привести наследственный аутосомно-рецессивный дефицит гликоген-синтазы.

3) Установлено, что рост человека вечером на 1-2 см меньше чем утром. В то же время, у космонавтов в условии невесомости, отмечается увеличение роста даже на 5 см. Объясните эти факты с биохимических позиций.
Ответ: В составе межпозвоночного диска у человека до 80% воды (различные вещества, ГАГ) Под действием силы тяжести диск деформируется (воды выходит до 30%) Когда человек ложится спать, сила тяжести не сдавливает диск, а к утру деформация частично уходит. А в космосе же вообще невесомость, там силы тяжести нет, соответственно и деформация полностью исчезает.


Билет 4
1)
. Физико-химические св-ва белков.молекулярный вес, размеры и форма, растоворимость, ионизация, гидратация. Методы выделения индивидуальных белков: избирательное осаждение солями и органическими растворителями, гель –фильтрация, аффинная хромотография, ионообменная хромотография.
Наиболее характерными физико-химическими свойствами белков являются: высокая вязкость растворов,
незначительная диффузия, способность к набуханию в больших пределах, оптическая активность, подвижность в электрическом поле, низкое осмотическое давление и высокое онкотическое давление, способность к поглощению Уф-лучей при 280 нм (это последнее свойство, обусловленное наличием в белках ароматических аминокислот, используется для количественного определения белков). М колеблется от 6 тыс. до 1 млн. зависит от кол-ва аминокислотных остатков полипептидной цепи.
Белки, как и аминокислоты, амфотерны благодаря наличию свободных NH2-и СООН-групп и характеризуются соответственно всеми св-вами кислот и оснований.
Белки обладают явно выраженными гидрофильными свойствами. Их растворы обладают очень низким осмотическим давлением, высокой вязкостью и незначительной способностью к диффузии. Белки способны к набуханию в очень больших пределах.
С коллоидным состоянием белков связан рад характерных свойств, в частности явление светорассеяния, лежащее в основе количественного определения белков методом нефелометрии. Этот эффект используется, кроме того, в современных методах, микроскопии биологических объектов. Молекулы белка не способны проходить через, полупроницаемые искусственные мембраны (целлофан, пергамент, коллодий), а также биомембраны растительных и животных тканей, хотя при органических поражениях, например почек, капсула почечного клубочка (Шумлянского -Боумена) становится проницаемой для альбуминов сыворотки крови, и они появляются в моче.
Простые белки построены из аминокислот и при гидролизе распадаются соответственно только на аминокислоты. Сложные белки - это двухкомпонентные белки, которые состоят из какого-либо простого белка и небелкового компонента, называемого простетической группой. При гидролизе сложных белков, помимо свободных аминокислот, освобождаются небелковая часть или продукты ее распада. Простые белки в свою очередь делятся на основании некоторых условно выбранных критериев на ряд подгрупп: протамины, гистоны, альбумины, глобулины, проламины, глютелины и др.
Классификация сложных белков основана на химической природе входящего в их состав небелкового компонента. В соответствии с этим различают: фосфопротеины (содержат фосфорную кислоту), хромопротеины (в состав их входят пигменты), нуклеопротеины (содержат нуклеиновые кислоты), гликопротеины (содержат углеводы), липопротеины (содержат липиды) и металлопротеины (содержат металлы).
Ионная хроматография: основана на разделении белков,различных по суммарному заряду при опред. Значениях рН и ионной силы раствора. При пропускании раствора белков ч/з хроматографическую колонку часть белков задерживаются в ней в рез-те электростатических взаимодействий. В качестве неподвижной фазы используют ионообменники- органич. Вещ-ва содержащие заряженые функциональные группы.
Афинная хроматография:основана на избирательном взаимодействии белков с лигандами, прикрепленными к твердому носителю. В качестве лиганда используется субстрат или кофермент. Ч/з колонку заполненную лигандом пропускат раствор, содержащий смесь белков. К лиганду присоединяется только белок, специфично взаимодействующий с ним.
Гель фильтрация (метод разделения белков по молекулярной массе или метод молекулярного сита): в колонке зёрна из синтетического полисахарида – декстрана, который называется серфадекс, каждое зерно – сито, которое имеет упоры определённого диаметра. Можно разделить белки по размерам, больший белок выйдет первым.
2) Аэробный гликолиз, последовательность реакций образования пирувата и его окислительное декарбоксилирование, строение пируватдегидрогеназного комплекса. Распространение, энергетическая эффективность и физиологическое значение аэробного распада глюкозы. Использование глюкозы для синтеза жиров в печени и жировой ткани
Анаэробное превращение глюкозы локализуется в цитозоле и включает два этапа из 11 ферментативных реакций.
Первый этап гликолиза
Первый этап гликолиза – подготовительный, здесь происходит затрата энергии АТФ, активация глюкозы и образование из нее триозофосфатов.
Первая реакция гликолиза сводится к превращению глюкозы в реакционно-способное соединение за счет фосфорилирования 6-го, не включенного в кольцо, атома углерода. Эта реакция является первой в любом превращении глюкозы, катализируется гексокиназой.
Вторая реакция необходима для выведения еще одного атома углерода из кольца для его последующего фосфорилирования (фермент изомераза). В результате образуется фруктозо-6-фосфат.
Третья реакция – фермент фосфофруктокиназа фосфорилирует фруктозо-6-фосфат с образованием почти симметричной молекулы фруктозо-1,6-дифосфата. Эта реакция является главной в регуляции скорости гликолиза.
В четвертой реакции фруктозо-1,6-дифосфат разрезается пополам фруктозо-1,6-дифосфат-альдолазой с образованием двух фосфорилированных триоз-изомеров – альдозы глицеральдегида (ГАФ) и кетозы диоксиацетона (ДАФ).
Пятая реакция подготовительного этапа – переход глицеральдегидфосфата и диоксиацетонфосфата друг в друга при участии триозофосфатизомеразы. Равновесие реакции сдвинуто в пользу диоксиацетонфосфата, его доля составляет 97%, доля глицеральдегидфосфата – 3%. Эта реакция, при всей ее простоте, определяет дальнейшую судьбу глюкозы:
при нехватке энергии в клетке и активации окисления глюкозы диоксиацетонфосфат превращается в глицеральдегидфосфат, который далее окисляется на втором этапе гликолиза,
при достаточном количестве АТФ, наоборот, глицеральдегидфосфат изомеризуется в диоксиацетонфосфат, и последний отправляется на синтез жиров.
Второй этап гликолиза
Второй этап гликолиза – это освобождение энергии, содержащейся в глицеральдегидфосфате, и запасание ее в форме АТФ.
Шестая реакция гликолиза (фермент глицеральдегидфосфат-дегидрогеназа) – окисление глицеральдегидфосфата и присоединение к нему фосфорной кислоты приводит к образованию макроэргического соединения 1,3-дифосфоглицериновой кислоты и НАДН.
В седьмой реакции (фермент фосфоглицераткиназа) энергия фосфоэфирной связи, заключенная в 1,3-дифосфоглицерате тратится на образование АТФ. Реакция получила дополнительное название – реакция субстратного фосфорилирования, что уточняет источник энергии для получения макроэргической связи в АТФ (от субстрата реакции) в отличие от окислительного фосфорилирования (от электрохимического градиента ионов водорода на мембране митохондрий).
Восьмая реакция – синтезированный в предыдущей реакции 3-фосфоглицерат под влиянием фосфоглицератмутазы изомеризуется в 2-фосфоглицерат.
Девятая реакция – фермент енолаза отрывает молекулу воды от 2-фосфоглицериновой кислоты и приводит к образованию макроэргической фосфоэфирной связи в составе фосфоенолпирувата.
Десятая реакция гликолиза – еще одна реакция субстратного фосфорилирования – заключается в переносе пируваткиназой макроэргического фосфата с фосфоенолпирувата на АДФ и образовании пировиноградной кислоты.
Последняя реакция бескислородного окисления глюкозы, одиннадцатая – образование молочной кислоты из пирувата под действием лактатдегидрогеназы. Важно то, что эта реакция осуществляется только в анаэробных условиях. Эта реакция необходима клетке, так как НАДН, образующийся в 6-й реакции, в отсутствие кислорода не может окисляться в митохондриях.
У плода и детей первых месяцев жизни преобладает анаэробный распад глюкозы, в связи с чем уровень лактата у них выше по сравнению со взрослыми.
При наличии кислорода пировиноградная кислота переходит в митохондрию и превращается в ацетил-S-КоА.

3)ответ: Из анамнеза видим, что это гиперлипопротеинемия, т.к. это состояние возникает после приема пищи. Гиперлипопротеинемия 5 видов. Из лабораторных данных видно, что это гиперлипопротеинемия по Фридрексону 1 типа. Все 5 видов различаются увеличением, дефектом липопротеинов. Липопротеины - это транспортные формы липидов. Это липопротеинемия 1 типа, т.к. интенсивная полоса хиломикронов транспортирует ТАГ. Данное состояние вызвано отсутствием активности липопротеинлипазы (дефицит), что приводит к нарушению лизиса хиломикронов. Из - за этого уровень ТГ в сыворотке повышен.


Билет 5
1.Многообразие белков. Глобулярные и фибриллярные белки, простые и сложные. Классификация белков по их биологическим функциям. Классификация белков на семейства (сериновые протеазы, иммуноглобулины). Иммуноглобулины, особенности строения, избирательность взаимодействия с антигеном. Многообразие антигенсвязывающих участков Н и L цепей. Классы иммуноглобулинов, особенности строения и функционирования.По форме.Глобулярные.Они имеют компактную структуру и многие из них, за счёт удаления гидрофобных радикалов внутрь молекулы, хорошо растворимы в воде(гемоглобин).Фибриллярные белки имеют вытянутую, нитевидную структуру(коллагены, эластин, кератин, миозин и тд).По хим строению.Простые белки содержат в своём составе только полипептидные цепи, состоящие из амк остатков(гистоны).Сложные белки кроме полипептидных цепей, содержат в своём составе небелковую часть, присоединённую к белку слабыми или ковалентными связями. (гемопротеины,фосфопротеины,гликопротеины,металлопротеины).По функциям.Ферменты - специализированные белки, ускоряющие течение химических реакций.Регуляторные белки группа белковых гормонов, участвующих в поддержании постоянства внутренней среды организма, которые воздействуют на специфические клетки-мишени. Кроме того, к регуляторным относят белки, присоединение которых к другим белкам или иным структурам клетки регулирует их функцию.Рецепторные белки сигнальные молекулы (гормоны, нейромедиаторы) действуют на внутриклеточные процессы через взаимодействие со специфическими белками-рецепторами.Транспортные белки(альбумин переносит жирные кислоты и билирубин, а гемоглобин эритроцитов участвует в переносе О2 от лёгких к тканям и тд).Структурные белки(коллаген,эластин)Защитные белки(иммуноглобулины,фибриноген,тромбин).Сократительные белки(актин,миозин).
Семейство сериновых протеаз.Это семейство ферментов, которые используют уникально активированный остаток серина, расположенный в активном центре, для связывания и каталитического гидролиза пептидных связей в белковых субстратах. Мишени для сериновых протеаз - специфические пептидные связи в белках.
Для всех белков этого семейства характерно наличие в активном центре остатков Сер195, Гис57, Асп102. Некоторые амк замены привели к изменению субстр. специфичности этих белков и к возникновению функционального многообразия внутри этого семейства. Так, пищеварительные сериновые протеазы участвуют в переваривании денатурированных пищевых белков. К ним относят трипсин, химотрипсин, эластазу, но каждый из этих ферментов предпочитает разрывать пептидные связи, образованные определёнными аминокислотами. Семейство иммуноглобулинов Иммуноглобулины, или антитела, - специф. белки, вырабатываемые В-лимф в ответ на попадание в организм чужерод структур, называемых антигенами. Все иммуноглобулины характеризуются общим планом строения.
Молекула IgG состоит из четырёх полипептидных цепей: двух идентичных лёгких L, содержащих около 220 амк остатков, и двух тяжёлых Н, состоящих из 440 амк каждая. Все 4 цепи соединены друг с другом множеством нековалентных и четырьмя дисульфидными связями. Поэтому молекулу IgG относят к мономерам.
Лёгкие цепи состоят из 2 доменов: вариабельного (VL), находящегося в N-концевой области полипепт цепи, и константного (CL), расположенного на С-конце. Каждый из доменов состоит из 2 слоев с β-складчатой структурой, где участки полипептидной цепи лежат антипараллельно. β-Слои связаны ковалентно дисульфидной связью примерно в середине домена.Тяжёлые цепи имеют 4 домена: один вариабельный (VH), находящийся на N-конце, и три константных (СН1, СН2, СH3).Между двумя константными доменами тяжёлых цепей СH1, и СН2 есть участок, содержащий большое количество остатков пролина, которые препятствуют формированию вторичной структуры и взаимодействию соседних Н-цепей на этом отрезке. Этот участок называют "шарнирной областью"; он придаёт молекуле гибкость.Между вариабельными доменами тяжёлых и лёгких цепей находятся два идентичных участка, связывающих два одинаковых специфических антигена; поэтому такие антитела часто называют "биваленты". В связывании антигена с антителом участвует не вся аминокислотная последовательность вариабельных доменов обеих цепей, а всего лишь 20-30 аминокислот, расположенных в гипервариабельных областях каждой цепи. Именно эти области определяют уникальные способности каждого клона антител взаимодействовать с соответствующим (комплементарным) антигеном.

Существует 5 классов тяжёлых цепей иммуноглобулинов, отличающихся по строению константных доменов: α, δ, ξ, γ и μ. В соответствии с ними различают 5 классов иммуноглобулинов: A, D, Е, G и М.
IgM обеспеч первичный иммунный ответ.Структура является наиболее крупномолекулярной. Его молекула являет собой соединенные специальной связью в единую структуру пять мономеров, другими словами: обладает десятью активными центрами. Поскольку иммуноглобулин M определяется в человеческом организме еще до пересечения его с антигеном, то именно он формирует блок естественных антител и является антигенраспознающим рецептором В-лимфоцитов в мономерной форме.В количественном отношении IgG доминируют в крови и составляют около 75% от общего количества этих белков.В крови IgG обнаруживают только в мономерной форме; он секретируется активированными В-лимфоцитами в больших количествах при вторичном иммунном ответе, когда антиген повторно попадает в организм. IgG не только эффективно связывают и инактивируют чужеродные молекулы и клетки, попавшие в организм, но также облегчают их дальнейшее уничтожение. IgА. Основной класс антител, присутствующий в секретах желёз.Мономерная форма по строению напоминает IgG. Однако в секретах IgA находится в основном в форме димера, где мономеры соединены дополнительной пептидной цепью J.Образующийся при взаимодействии IgA с антигеном комплекс не взаимодействует с белками системы комплемента и фагоцитирующими клетками, но препятствует прикреплению антигенов к поверхности эпителиальных клеток и проникновению их в организм. IgЕ. Содержание этого класса иммуноглобулинов в крови крайне мало. IgE - мономеры, но, в отличие от IgG, их тяжёлые цепи е содержат не 3, а 4 константных домена. После синтеза и секреции в кровь В-лимфоцитами IgE связываются своими С-концевыми участками с соответствующими рецепторами на поверхности тучных клеток и базофилов. В результате они становятся рецепторами антигенов на поверхности данных клеток.Увеличение количества IgE может предшествовать развитию аллергических реакций. IgD.обнаружены в крови в очень малых количествах. Мономерные белки играют роль рецепторов В-лимфоцитов; других функций у IgD пока не выявлено

2.
Аэробный гликолиз, последовательность реакций образования пирувата и его окислительное декарбоксилирование, строение пируватдегидрогеназного комплекса. Распространение, энергетическая эффективность и физиологическое значение аэробного распада глюкозы. Использование глюкозы для синтеза жиров в печени и жировой ткани.В аэробных усл ПВК окисляется; этот процесс называется окислительным декарбоксилированием. Катализирует этот процесс мультиэнзимный комплекс, который называется пируватдегидрогеназным комплексом. В состав этого комплекса входят три фермента и пять коферментов.1декарбоксилирование ПВК , катализир пируватдекарбоксилазой (E1), коферментом которой является тиаминпирофосфат. В результате образуется оксиэтильный радикал, ковалентно связанный с коферментом. Фермент, ускоряющий второй этап окислительного декарбоксилирования ПВК, - липоат-ацетилтрансфераза содержит в своем составе два кофермента: липоевую кислоту и коэнзим A (KoASH). Происходит окисление оксиэтильного радикала в ацетильный, который сначала акцептируется липоевой кислотой, а затем переносится на KoASH. Результатом второго этапа является образование ацетил-КоА и дегидролипоевой кислоты. Заключительную стадию окислительного декарбоксилирования ПВК катализирует дигидролипоилдегидрогеназа, коферментом которой является ФАД. Кофермент отщепляет два атома водорода от дигидролипоевой кислоты, тем самым воссоздавая первоначальную структуру данного кофермента.

Конечным акцептором атомов водорода является НАД: ФАД • 2Н + НАД+ → ФАД + НАДН + Н+
Суммарная схема процесса может быть представлена в виде:

Обр в гликолизе пируват в аэробных условиях превращ в ПВК- дегидрогеназном комплексе в ацетил-S-КоА, при этом образуется 1 молекула НАДН.Ацетил-S-КоА вовлекается в ЦТК и, окисляясь, дает 3 молекулы НАДН, 1 молекулу ФАДН2, 1 молекулу ГТФ. Молекулы НАДН и ФАДН2 движутся в дыхательную цепь, где при их окислении в сумме образуется 11 молекул АТФ. В целом при сгорании одной ацетогруппы в ЦТК образуется 12 молекул АТФ.Суммируя результаты окисления "гликолитического" и "пируватдегидрогеназного" НАДН, "гликолитический" АТФ, энергетический выход ЦТК и умножая все на 2, получаем 38 молекул АТФ.Значение: Гликолиз — катаболич путь исключит важности. Он обеспеч энергией клеточные реакции, в том числе и синтез белка. Промежут продукты гликолиза использ при синтезе жиров. Пируват также может быть использован для синтеза аланина, аспартата и др соед. Благодаря гликолизу производительность митохондрий и доступность кислорода не огранич мощность мышц при кратковрем предельных нагрузках.
Пятая реакция подготовительного этапа – переход глицеральдегидфосфата и диоксиацетонфосфата друг в друга при участии триозофосфатизомеразы. Равновесие реакции сдвинуто в пользу диоксиацетонфосфата, его доля составляет 97%, доля глицеральдегидфосфата – 3%. Эта реакция, при всей ее простоте, определяет дальнейшую судьбу глюкозы:1.при нехватке энергии в клетке и активации окисления глюкозы диоксиацетонфосфат превращается в глицеральдегидфосфат, который далее окисляется на втором этапе гликолиза,2.при достаточном количестве АТФ, наоборот, глицеральдегидфосфат изомеризуется в диоксиацетонфосфат, и последний отправляется на синтез жиров.

3. на основании жалоб, осмотра и приведенных исследований установлен IV тип ГЛП. Причиной заболевания часто служит дефицит активатора ЛПЛ — белка апоС-П, что приводит к нарушению катаболизма ХМ и ЛПОНП. Заболевание клинически проявляется гепатоспленомегалией, абдоминальной коликой, ксантоматозом и иногда ИБС. Больные имеют повышенный риск развития панкреатита.


Билет 6
1. Методы количественного измерения белков. Электрофорез белков сыворотки крови. Белковый спектр в норме и патологии.
Электрофорез белков.Метод основан на том, что при определённом значении рН и ионной силы раствора белки двигаются в электрическом поле со скоростью, пропорциональной их суммарному заряду. Белки, имеющие суммарный отрицательный заряд, двигаются к аноду (+), а положительно заряженные белки - к катоду (-). Электрофорез проводят на различных носителях: бумаге, крахмальном геле, полиакриламидном геле и др. В отличие от электрофореза на бумаге, где скорость движения белков пропорциональна только их суммарному заряду, в полиакриламидном геле скорость движения белков пропорциональна их молекулярным массам. Разрешающая способность электрофореза в полиакриламидном геле выше, чем на бумаге. Так при электрофорезе белков сыворотки крови человека на бумаге обнаруживают только 5 главных фракций: альбумины, α1 глобулины, α2-глобулины, β-глобулины и γ-глобулины. Электрофорез тех же белков в полиакриламидном геле позволяет получить до 18 различных фракций. Для обнаружения белковых фракций полоски бумаги или столбики геля обрабатывают красителем (чаще всего бромфеноловым синим или амидовым чёрным). Окрашенный комплекс белков с красителем выявляет расположение различных фракций на носителе.
Содержание белка в крови-65-85г/л-общий белок(все белки). Общ.белок складывается из глобулинов, фибриногенов(2-4г/л), альбуминов.
Повыш.содержание общ.белка-больше 85.
Гиперпротеинемия: -абсолют,-относит.
Абсолют: за счет повыш. глобул.фракций.(после перенесенных инфекций, при потере жидкости, физ.нагр). наблюдается сгущение крови, повыш.потооотделение.
Разновидность гиперпротеинемии:
Паропротеинемия-появл. В крови пат.белков (140-160 г/л)-при онк.заб.
Гипопротеинемия-приголодании, заб.почек, печени –абсолют.

2. Представление о пентозофосфатном пути превращения глюкозы. Окислительные реакции (до образования рибулезо-5-фосфата). Суммарные результаты пентозофосфатного пути: образование НАДФН и пентоз. Распространение и физиологическое значение.Наиболее активно реакции пентозофосфатного пути идут в цитозоле клеток печени, жировой ткани, эритроцитах, коре надпочечников, молочной железе при лактации, в гораздо меньшей степени в скелетных мышцах. Этот путь окисления глюкозы не связан с образованием энергии, а обеспечивает анаболизм клеток. В связи с этим у новорожденных и детей первых лет жизни его активность довольно высока.
Так как в клетках непрерывно просходят реакции синтеза белков, то для этого процесса требуются рибонуклеиновые кислоты. В свою очередь для синтеза самих нуклеиновых кислот, а точнее пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, требуется рибозо-5-фосфат. Если клетка готовится к делению, то для синтеза ДНК ей нужны дезоксирибонуклеотиды, которые образуются при участии НАДФН.Пентозофосфатный путь включает два этапа – окислительный и структурных перестроек (неокислительный).
На первом, окислительном, этапе глюкозо-6-фосфат в трех реакциях превращается в рибулозо-5-фосфат, реакции сопровождаются восстановлением двух молекул НАДФ до НАДФН.На этом этапе происходит регуляция процесса: инсулин повышает активность глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы и фосфоглюконат-дегидрогеназы.
Второй этап – этап структурных перестроек, благодаря которым пентозы способны возвращаться в фонд гексоз. В этих реакциях рибулозо-5-фосфат изомеризуется до рибозо-5-фосфата и ксилулозо-5-фосфата. Далее под влиянием ферментов транскетолазы и трансальдолазы происходят структурные перестройки с образованием других моносахаридов. При реализации всех реакций второго этапа пентозы превращаются во фруктозо-6-фосфат и глицеральдегидфосфат.

Такой процесс можно описать общим уравнением: 6 Глюкозо-6-фосфат + 12 NADP+ + 2 Н2О → 5 Глюкозо-6-фосфат + 12 NADPH +12 Н+ + 6 СO2.
Это означает, что из 6 молекул глюкозы образуются 6 молекул рибулозо-5-фосфат (пентозы) и 6 молекул СО2. Ферменты неокислительной фазы превращают 6 молекул рибулозо-5-фосфат в 5 молекул глюкозы (гексозы). При последовательном проведении этих реакций единственным полезным продуктом является NADPH, образующийся в окислительной фазе пентозофосфатного пути. Такой процесс называют пентозофосфатным циклом

3. У женщины повышенное содержание ЛПВП. ЛПНП в норме. Возможно у женщины какая то из липопротинемии связанная с повышенным содержанием ЛПВП. Так как ЛПНП в норме, а ЛПВП выше нормы, то даже не смотря на высокое содержание холестерина в сыворотке, рик атеросклероза аленький дальнейшего лечения не требуется.


Билет 7
1.Ферменты. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов. Классификация и номенклатура ферментов. Изоферменты.
Ферменты или энзимы – белковые катализаторы, ускоряющие реакции в клетке.
Около 10000. Ферменты имеют белковую структуру, одно обнаружена способность некоторых молекул РНК осуществлять аутокатализ. Такие РНК называются рибозимы. Ферменты катализируют превращение веществ, которые называются субстратами в продукты. Ферменты отличаются от небиологических катализаторов следующими свойствами: 1.Высокой эффективностью действия, скорость ферментативной реакции в 109 – 1012 раз выше. 2.Высокой специфичностью действия, способность выбирать определенное S и катализировать специфическую реакцию. Благодаря действию ферментов реакции в клетке не беспорядочны, не перепутываются, а образуют строго определенные метаболические пути. 3.Мягкими условиями протекания ферментативной реакции. t=37, нормальное атмосферное давление, pH близкое к нейтральному. 4. Способностью к регуляции.
Классификация и номенклатура. Изоферменты.
1.Оксидоредуктазы – ферменты, катализирующие окислит.-востановит. реакции. Подразделяются на 17 подклассов. 2.Трансферазы – ферменты, катализирующие реакции переноса различных групп от одного субстрата к другому. 8 подклассов. 3.Гидролазы – ферменты, катализирующие разрыв связей в субстратах с присоединением воды. 11 подклассов. 4. Лиазы – ферменты, катализирующие реакции разрыва связей в субстрате без присоединения воды или окисления . 4 подкласса. 5.Изомеразы – ферменты, катализирующие превращения в пределах одной молекулы. 6.Лигазы – ферменты, катализирующие соединение двух молекул с использованием энергии фосфатной связи. 5 подклассов.
Изоферменты – формы фермента, который катализирует одну и туже реакцию, но различны по некоторым свойствам (аминокисл. составу, М, Составу субъединиц, электрофоретической подвижности и др.). Изоферменты – продукты экспрессии разных генов. Существуют различия в распределении изоферментов в разных тканях, в разных участках клетки, что отражает различие в метаболизме. Одним из осн-х механизмов образования изоферментов включает объединение разных субъединиц в разных комбинациях при образовании активного олигомерного фермента, т.е. 4-ная структура.
11)Зависимость скорости ферментативной реакции .
При повышении температуры на каждые 10 °С скорость увеличивается примерно вдвое (правило Вант-Гоф-фа). Однако для ферментативных реакций это правило справедливо лишь в области низких температур — до 50-60 °С. При более высоких температурах ускоряется денатурация фермента, что означает уменьшение его количества; соответственно снижается и скорость реакции. При 80-90 °С большинство ферментов денатурируется практически мгновенно. Количественное определение ферментов рекомендуется проводить при 25 °С.
Изменение рН приводит к изменению степени ионизации ионогенных групп в активном центре, а это влияет на сродство субстрата к активному центру и на каталитический механизм. Кроме того, изменение ионизации белка (не только в области активного центра) вызывает конформационные изменения молекулы фермента. существует некоторое оптимальное состояние ионизации фермента, обеспечивающее наилучшее соединение с субстратом и катализ реакции. Оптимум рН для большинства ферментов лежит в пределах от 6 до 8. Однако есть и исключения: например, пепсин наиболее активен при рН 2. Количественное определение ферментов проводят при оптимальном для данного фермента рН.
По мере увеличения времени инкубации скорость реакции снижается. Это может происходить вследствие уменьшения концентрации субстрата, увеличения скорости обратной реакции
При увеличении количества субстрата начальная скорость возрастает. Когда фермент становится полностью насыщенным субстратом, Дальнейшее повышение концентрации субстрата не приводит к увеличению образования продукта, т.е. скорость реакции не возрастает.
2.Изменения обмена глюкозы в печени (синтез и распад гликогена, гликолиз) при смене периода пищеварения на постабсорбтивный период и состояния покоя на мышечную работу. Роль инсулина, глюкагона, адреналина, аденилатциклазной системы и протеинкиназ.Инсулин-белковый гормон, синтезируется и секретируется в кровь в-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Эти клетки чувствительны к изменениям содержания глюкозы в крови и секретируют инсулин в ответ на повышение ее содержания. Синтез инсулина регулируется глюкозой. Секреция инсулина и глюкагона также регулируется глюкозой( глюкоза подавляет секрецию глюкагона). Сам инсулин снижает секрецию глюкагона.
Инсулин увеличивает проницаемость плазматических мембран для глюкозы, активирует ключевые ферменты гликолиза, стимулирует образование в печени и мышцах из глюкозы гликогена, усиливает синтез жиров и белков. Кроме того, инсулин подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген и жиры. То есть, помимо анаболического действия, инсулин обладает также и антикатаболическим эффектом.
Нарушение секреции инсулина вследствие деструкции бета-клеток — абсолютная недостаточность инсулина — является ключевым звеном патогенеза сахарного диабета 1-го типа. Нарушение действия инсулина на ткани — относительная инсулиновая недостаточность — имеет важное место в развитии сахарного диабета 2-го типа.
Глюкагон-«гормон голода», вырабатывается а-клетками поджелудочной железы в ответ на снижение уровня глюкозы в крови. По химической природе глюкагон – пептид
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).
Адреналин – выделяется из клеток мозгового вещества надпочечников в ответ на сигналы нервной системы, при возникновении экстремальных ситуаций. Он обеспечивает мышцы и мозг источником энергии.

3) Ответ: Аминолевулинатсинтаза и аминолевулинатдегидратаза принимают участие в биосинтезе гема Аминолевулинатсинтаза является пиридоксальзависимым ферментом. Аллостерическим ингибитором активности является гем. Аминолевулинатдегидратаза катализирует реакцию конденсации двух молекул аминолевулиновой кислоты с образованием двух молекул воды и одной молекулы порфобилиногена. Аминолевулинатдегидратаза также ингибируется гемом, но так как активность этого фермента в 80 раз выше,чем АЛК-синтазы, то это не имеет большого физиологического значения. -Промежуточные продукты- см. схему ниже.
-Наследственные и приобретенные нарушения синтеза тема, сопровождающиеся повышением содержания порфобилиногенов, а также продуктов их окисления в тканях и крови и появлением их в моче, называют Порфириями. ("порфирин"- с греческого означает пурпурный). В зависимости от основной локализации патологического процесса различают печеночные формы и эритропоэтические наследственные Порфирии. Эритропоэтические- сопровождаются накоплением порфиринов в нормобластах и эритроцитах, а печеночные - в гепатоцитах. Аминолевулинат и порфириногены являются нейротоксинами. Прием лекарств, являющихся индукторами синтеза АЛК-синтазы, может вызвать обострение. ( Сульфаниламидные препараты, барбитураты, HIIBC, стероиды, гестагены.), т.к. в их метаболизме должны принимать участие гемсодержащие белки, снижается внутриклеточное содержание гема, что приводит к дерепрессии синтеза АЛК-синтазы. Повышение активности АЛК-синтазы приводит к значительному накоплению АПК ипорфобилиногенаСхема. Последовательные стадии биосинтеза гема, с указанием предшественников, экскретаруемых с мочой, при различных формах Порфирии. Фигурные скобки объединяют соединения, которые экскретируются с мочой в избыточном количестве при обострении указанных форм Порфирии.



Билет 8
1. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентраций фермента и субстрата. Единицы измерения активности и количества ферментов Скорость ферментативных реакций зависит от: 1) температуры, 2) концентрации фермента, 3) концентрации субстрата, 4) рН. Следует подчеркнуть, что поскольку ферменты являются белками, то их активность наиболее высока при физиологически нормальных условиях.Большинство ферментов может работать только при температуре от 0 до 40 °С. В этих пределах скорость реакции повышается примерно в 2 раза при повышении температуры на каждые 10 °С. При температуре выше 40 °С белок подвергается денатурации и активность фермента падает. При температуре, близкой к точке замерзания, ферменты инактивируются.При увеличении количества субстрата скорость ферментативной реакции растет до тех пор, пока количество молекул субстрата не станет равным количеству молекул фермента. При дальнейшем увеличении количества субстрата скорость увеличиваться не будет, так как происходит насыщение активных центров фермента. Увеличение концентрации фермента приводит к усилению каталитической активности, так как в единицу времени преобразованиям подвергается большее количество молекул субстрата.Для каждого фермента существует оптимальное значение рН, при котором он проявляет максимальную активность (пепсин — 2,0, амилаза слюны — 6,8, липаза поджелудочной железы — 9,0). При более высоких или низких значениях рН активность фермента снижается. При резких сдвигах рН фермент денатурирует.Скорость работы аллостерических ферментоврегулируется веществами, присоединяющимися к аллостерическим центрам. Если эти вещества ускоряют реакцию, они называются активаторами, если тормозят — ингибиторами.
Единица активности (Е) – это количество фермента, которое катализирует превращение одного микромоля субстрата в мин при стандартных условиях
Катал — это количество фермента, которое обеспечивает превращение 1 моля субстрата за 1 секунду.
В медицине активность ферментов выражают чаще всего в единицах активности на1 л биологической жидкости.
Удельная активность — выражается в единицах активности, рассчитанной на 1 мг белка.

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. У больного паренхиматозный гепатит. Катаболизм осуществляется в лизосомах: гемоглобин-метгемоглобин-холегемоглобин-верлоглобин-биливердин-билирубин-УДФглюкуронат-
Критерии паренхиматозной желтухи: снижение кол-ва альбумина, увеличен гамма глобулин, увеличен общ билирубин, увеличен не конъюгированный и конъюгированный билирубин. Уробелиноген определяется.