Ответы на экз. добавить. 1. Аллостерические эффекторы, их особенности, биологическое значение

• Название: 1. Аллостерические эффекторы, их особенности, биологическое значение
• Дата: 28.05.2021
• Размер: 1.45 Mb.
• Имя файла: Ответы на экз. добавить.pdf
• Тип: Документы; #211135
• страница: 5 из 12

48. Инсулин. Химическая природа. Место и регуляция продукции. Органы мишени. Роль в
метаболизме.
Инсулин – полипептид, состоящий из двух субъединиц (А-21 аминокислотный остаток, Б-30 аминокислотных остатков). Обе субъединицы соединены между собой с помощью дисульфидных мостиков, в А цепи также имеется дисульфидная связь между 6 и 10 остатком. Инсулин может существовать в нескольких формах (мономер, димер, гескамер, который стабилизируется цинком).
Биосинтез инсулина – включает в себя образование двух предшественников, препроинсулина и проинсулина, которые при частичном протеолизе (отщепление части пептида) превращаются в активную форму гормона. Синтезированный препроинсулин теряет 21 аминокислотный остаток и превращается в проинсулин, который теряя ещё 35 остатков превращается в активную форму инсулина и белок С. Далее транспортируясь в межклеточную среду из бета-клеток островков
Лангерганса инсулин и белок С разрушаются. Период полураспада инсулина 3-10 минут и далее под действием инсулиназы происходит его разрушение в печени и меньше в почках.
Регуляция синтеза и секреции инсулина – происходит с помощью глюкозы, как самого главного регулятора секреции инсулина, а бета-клетки – самые главные глюкозо-чувствительные клетки в организме. При повышении глюкозы в крови происходит высвобождение инсулина из гранул и активация мРНК для синтеза глюкозы. Важный факт – секреция инсулина Ca зависимый процесс, поэтому при отсутствии ионов Ca, секреции не происходит, но синтез инсулина идет за счет повышения глюкозы (!).
Секреция инсулина находится также под контролем
1. Адреналин при воздействии на альфа2-рецепторы тормозит синтез инсулина при любом фоне глюкозы.
2. Воздействие на бета-рецепторы стимулирует синтез инсулина (активацию производит холецистокинин, секритин)
3. Высокие концентрации гормона роста, кортизола эстрогенов также стимулируют синтез инсулина.
4. Соматостатин – тормозит секрецию инсулина, соматотропин – активирует.
Биологические функции инсулина.

Инсулин – главнейший анаболический гормон. Осуществляет свои функции посредством воздействия на метаболизм, транспорта глюкозы в клетку, некоторых ионов, синтезе белков, воздействие на процессы транскрипции и репликации, а соответственно дифференцировка клеток и их пролиферация
(разрастание и деление).
Транспорт глюкозы – происходит при активации ГЛЮТ-4 рецепторов, они являются инсулин- зависимыми и находятся ТОЛЬКО в клетках мышц и жировой ткани.
Влияние инсулина на метаболизм глюкозы – большая часть уходит на сгорание в процессе гликолиза, вторая по значимости – синтез жиров, ну и процентов десять на синтез гликогена. Таким образом инсулин (единственное вещество) понижает концентрацию глюкозы в крови.
Ферменты, которые активирует инсулин.
1. Гексокиназа
2. Фосфофруктокиназа
3. Пируваткиназа
В мышцах и печени снижает активность цАМФ, при воздействии на фосфодиэстеразу (блокировка воздействия адреналина).
Воздействует на фосфатазы, которые дефосфорилируют гилкогенсинтазу, в результате чего происходит синтез гликогена и сбережение его от распада.
Тормозит глюконеогенез путем воздействия на фосфоенолпируваткиназу.
Влияние инсулина на метаболизм жиров. В печени и жировой ткани активирует синтез жиров путем обеспечения главными субстратами – Ацетил-КоА, Глицеральдегид-3-фосфат (3-ФГА), НАДФН2 (из пентозофосфатного пути глюкозы).
В адипоцитах воздействует на ЛП-липазу (распад ТАГ до глицерола и жирных кислот и дальнейшее их всасывание в адипоцит) и Ацетил-КоА-карбоксилазу (образование Малонил-КоА).
В жировой ткани тормозит мобилизацию жиров, активирую фосффтазу, которая дефосфорилирует
ТАГ-липазу, а соответственно и распад жиров в адипоцитах.
Инсулин стимулирует использование нейтральных аминокислот в мышцах, синтез белков в печени и сердце, мышцах.
Воздействует на рост и пролиферацию клеток.
Механизм действия инсулина.
Действие инсулина начинается с его связывания со специфическим гликопротеиновым рецептором на поверхности клетки.
Инсулиновый рецептор постоянно синтезируется и разрушается. При связывании с гормоном происходит его поглощение по типу эндоцитоза и действуя на специфические внутриклеточные белки
(субстраты инсулинового рецептора) происходит каскад реакций и транскрипция, которая запускает все необходимые процессы в клетке.

Эффекты инсулина – как уже говорилось синтез фосфодиэстераз и блокировка липолиза, активация гликогенсинтезы и блокировка гликогенкиназы. Эти эффекты достигаются усилением поступления в клетку ионов Ca и снижение цАМФ.
49. Интеграция метаболизма через образование строительных блоков.
В тетради.
50. Источники аминокислот в организме. Пищевые белки, критерии их пищевой ценности.
Суточная потребность белка.
3 основных направления использование аминокислот: 1) включение в белки 2) участие в образовании биологически значимых соединений 3) включение в процессы, в ходе которых аминокислоты теряют амино- или карбокси-группы.
Источники свободных аминокислот в клетках – белки пищи, собственные белки тканей и синтез аминокислот из углеводов. Многие клетки используют аминокислоты для синтеза белков, а также фосфолипидов мембран, гема, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, биогенных аминов.
Резервом аминокислот служат все функциональные и структурные белки тканей, но преимущественно белки мышц. Основной источник аминокислот – белки пищи.
Наиболее богаты белками продукты животного происхождения.
Пищевая ценность белка зависит от его аминокислотного состава и способности усваиваться организмом. Важный критерий пищевой ценности – доступность аминокислот. Аминокислоты животных белков полностью высвобождаются в процессе пищеварения и практически полностью всасываются. Исключение: коллаген, эластин. Ограниченная всасываемость аминокислот растительных белков связана с высоким содержанием волокон, наличием специфических ингибиторов пищеварительных ферментов в некоторых продуктах. Существенный критерий ценности пищевого белка его аминокислотный состав: чем выше содержание незаменимых аминокислот, чем полнее их набор, тем выше пищевая ценность. Наиболее ценны белки яиц и грудного молока.
Суточная потребность белка. Потребность в белке складывается из потребности в общем азоте и незаменимых аминокислотах, которые не могут синтезироваться в организме. Для поддержания азотистого равновесия нужно употреблять 30-50г белков в сутки.
51. Источники аммиака. Пути его обезвреживания.
Дезаминирование аминокислот – реакция отщепления амино группы у аминокислоты с образованием альфакетокислоты и аммиака.
Аммиак очень токсичен для ЦНС, поэтому его образование происходит в гепатоцитах и в дальнейшем аммиак превращается в нетоксичное соединение – мочевину или соли аммония и выводится с мочой.
В норме количество аммиака в крови 0.4-0.7 мг/л.
Действие аммиака на клетку
1. Угнетение ЦТК из-за действия на кетокислоты в сторону образования аминокислот.
2. Гипоэнергетика клетки опять же из-за снижения активности ЦТК.
3. Угнетение трансаминирования и синтеза медиаторов ДОФА, ацетилхолина.
4. Алкалоз из-за слабощелочной среды аммиака.

Обезвреживание аммиака происходит путем присоединения аммиака к глутаминовой кислоте с образованием глутамина (во всех тканях).
Отщепление аммиака от глутамина и конденсация с пируватом с образование глицина (в клетках кишечника) или с анионами (в почках).
Орнитиновый цикл (цикл Кребса – Гензелейта).
Мочевина – основной конечный продукт азотистого обмена. Образуется только (!) в печени.
Реакции и механизмы с ферментами в тетради.
52. Источники аммиака, пути обезвреживания, химизм.
Смотри предыдущий вопрос.
53. Источники глюкозы в крови. Основные пути превращения. Регуляция содержания.
Глюкоза может поступать с пищей, синтез её из неуглеводных молекул (аминокислоты, лактат, триацилглицериды, пируват) в процессе глюконеогенеза, распад гликогена. Дальнейший путь её метаболизма – это проникновение в клетку и фосфорилирования для дальнейшего превращения и препятствию выхода из клетки. (фосфорилирование с помощью глюкокиназы (не ингибируется и может накапиватся глюкоза для синтеза гликогена в клетках печени), гексокиназы (во всех остальных клетках, ингибируется глюкозо-6-фосфатом)).
Дальнейшие 4 пути превращения показаны в тетради.
Концентрация глюкозы в крови 3.3.-5.5 ммоль/л. Регуляция происходит двумя основными гормонами.
Инсулин – действует при повышении глюкозы в крови более чем на 5.5. ммоль/л из-за чувствительности бета клеток островков Лангерганса поджелудочной железы.
Глюкагон (гормон голода) – работает при снижении глюкозы ниже 3.3 ммоль/л в крови и накапливают глюкозу в крови для мозга и других тканей, которые не могут использовать кетоновые тела в качестве топлива.
Адреналин (гормон борьбы и бегства) – обеспечивает снабжение тканей глюкозой путем действия на распад гликогена в мышцах.
55. К чему приводит самоускоряющийся процесс ПОЛ.
ПОЛ – перекисное окисление липидов.
В цепи переноса электронов окисляется 90% кислорода с образованием воды. В невозбужденном состоянии кислород не токсичен, при образовании супероксида, пероксида и гидроксильного радикала происходит образование активной формы кислорода, способная повреждать компоненты клетки, вплоть до разрушения мембран и попадания в клетку воды и ионов. Это достигается отщепление электронов от различных соединений с образованием новых свободных радикалов, инициируя окислительные реакции. Образование токсичных форм образуется с утечки электронов с убихинона на кислород. Защита клетки осуществляется путем наличия и действия супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы и дейтвием антиоксидантов (альфа- токоферол, селен).

ПОЛ происходит нарушения белков, нуклеиновых кислот, мембран, ферментов, целостность мембран, что может привести к гибели клетки.
Полиненасыщенные кислоты являются основным субстратом для перикисного окисления. Особенно легко окисляются мембранные фосфолипиды.
1. Инициация образования свободного радикала.
При действии гидроксильного радикала на CH2 группу, расположенную между двумя двойными связями в полиненасыщенной цепи липидов.
2. Развитие цепи.
Присоединение кислорода или других веществ.
Для защиты клетки от такого воздействия существуют специальные вещества – антиоксиданты.
1. Супероксиддисмутаза – обезвреживает два супероксида с образование пероксида водорода.
2. Каталаза – обезвреживает пероксид водорода, который образовался от действия супероксиддисмутазы с образованием
3. Глутатионпероксидаза – разрушает и активные формы кислорода, и перекисные липиды.
Восстановление пероксида происходит с помощью трипептида глутатиона (гамма- глутамилцистеинглицин) сульфгидридная группа является донором водорода. При восстановлении образуется пептид глутамилцистеин соединенный по сульфгидридной группе с подобной молекулой.
Витамины-антиоксиданты.
Альфа-токоферол – липофильный витамин, который способен инактивировать перекисное окисление прямо в мембранах. Действие проявляется путем отдачи водорода свободному радикалу. У самого витамина образуется свободный радикал, но он стабилен и не способен участвовать в перекисном окислении.
Витамин С – водорастворимый витамин, способный как восстанавливать витамин Е путем отдачи водорода, так и инактивировать активные радикалы в водной среде.
Бета-каротин – предшественник витамина А, обладающего антиоксидантными свойствами.
56. Как проявляется гипо- и гиперкалиемия. Возможные причины.
Калий – важный внутриклеточный катион. Содержание в сыворотке крови важная константа равная
3.6-5 ммоль/л, нарушение которой плохо влияет на организм. Выведение его из организма в основном почками, хотя калий практически полностью реабсорбируется и с потом.
Гиперкалиемия. Проявляется тошнотой, рвотой, брадикардией фибриляцией желудочков, остановка сердца, парастезии. Повышение калия выше 7.5 – токсично, 10.5 выше – смерть.
Причины.
1. Пониженное выделение с мочой при хронических заболеваниях почек.
2. Введение внутривенно калиевых растворов.
3. Усиленный катаболизм белков. (на 1 г азота высвобождается 3 ммоль калия).
4. Некроз клеток, ожоги, панкреатите, гемолизе.

5. Метаболический ацидоз, при котором происходит выход калия во внеклеточное пространство.
Гипокалиемия. Проявляется апатией, сонливостью, атонией мышц, кишечника, снижением АД, остановка сердца в фазу диастолы (тихая смерть).
Причины.
1. Потери калия через ЖКТ (рвота, понос, нарушения всасывания).
2. Чрез почки при заболеваниях типа гломерулонефритов, пиелонефритов.
3. Повышенная продукция альдостерона.
4. Недостаток поступления с пищей, водой.
5. Нарушение перераспределения при алкалозе.
6. Вазопресин (антидиуретический гормон АДГ) – гормон задней доли гипофиза или нейрогипофиза образующийся в супраоптических и паравентрикулярных ядрах.
7. Секреция контролируется меланостатином и меланолиберином.
8. При изменении осмотичности внеклеточной жидкости в сторону повышения ионов натрия происходит высвобождения вазопрессина из-за «срабатывания» рецепторов осмотичности нейрогипофиза.
9. Имеет структуру нонапептида, в активной форме, в неактивной имеют структуру прогормона с траспортным пептидом нейрофизин II образующиеся в гипоталамусе и транспортирующиеся в гипофиз.
10. Основное действие. Взаимодействие со специфическими рецепторами гладкой мускулатуры сосудов и их дальнейшее сокращение. Взаимодействие с клетками почечных канальцев, активируя аденилатциклазную систему, которая активирует протеинкиназу А, для фосфорилирования белков, стимулирующих экспрессию белков для формирования каналов для реабсорбции воды.
57. Как реализуется антидиуретический эффект вазопрессина.
Вазопресин (антидиуретический гормон АДГ) – гормон задней доли гипофиза или нейрогипофиза образующийся в супраоптических и паравентрикулярных ядрах.
Секреция контролируется меланостатином и меланолиберином.
При изменении осмотичности внеклеточной жидкости в сторону повышения ионов натрия происходит высвобождения вазопрессина из-за «срабатывания» рецепторов осмотичности нейрогипофиза.
Имеет структуру нонапептида, в активной форме, в неактивной имеют структуру прогормона с траспортным пептидом нейрофизин II образующиеся в гипоталамусе и транспортирующиеся в гипофиз.
Основное действие. Взаимодействие со специфическими рецепторами гладкой мускулатуры сосудов и их дальнейшее сокращение. Взаимодействие с клетками почечных канальцев, активируя аденилатциклазную систему, которая активирует протеинкиназу А, для фосфорилирования белков, стимулирующих экспрессию белков для формирования каналов для реабсорбции воды.
58. Как регулируется продукция АКТГ. Какие функции он выполняет.
Кортикотропный гормон (Адренокортикотропный гормон) – пептидный гормон из 39 аминокислотных остатков, синтезируется в передней доли гипофиза под влиянием кортиколиберина, торможение происходит действием гормонов, которые индуцирует АКТГ.

Повышенное содержание кортикотропного гормона отмечается при травмах, ожогах, интоксикациях, хирургических вмешательствах. Активирует липолиз в жировой ткани. Механизм действия включает в себя взаимодействие с мембранами клеток коры надпочечников, образование аденилатциклазы и фосфорилирование белков, отвечающих за синтез кортикостероидов. В коре усиливает поступление холестерола в составе ЛПНП и дальнейшее его превращение в прегненолон.
Кроме того, тормозит связывание кортизола с белком тем самым «продляя» его жизнь и не дает ему выводиться из организма.
59. Как трансформируется энергия, высвобождающаяся при биологическом окислении.
Биологическое окисление представляет собой процесс отщепления протонов водорода от субстрата, выступающего в роли акцептора и перенос их на акцептор, которым может выступать кислород или другой субстрат (например, молочная кислота). В результате биологичесого окисления, что представлено экзэргическими реакциями происходит выделение тепла, которое затрачивается на синтез АТФ, либо на рассеивание в виде тепла.
60. Какие признаки помогают отнести биологически активное вещество к витаминам и
витаминоподобным веществам.
Свойства витаминоподобных веществ
1. Высокая биологическая активность.
2. Действуют в небольших количествах.
3. Не являются источниками энергии.
4. Участвуют в обмене веществ, как участники биокатализ.
Отличие от витаминов
1. Дефицит не вызывает специфического симптомокомплекса.
2. Не строго обязательные пищевые факторы.
Холин.
Из холина синтезируется ацетилхолин, важнейший возбуждающий нейромедиатор вегетативной нервной системы.
Холин содержится в достаточном количестве в мясе, злаковых, частично синтезируется микрофлорой.
Всасывается в тонком кишечнике и сразу фосфорилируется, образуя фосфохолин, из которых синтезируется фосфатидилхолин.
Биологическая роль холина – переметилирования, в качестве донора метильных групп. Синтез ацетилхолина и фосфатидов.
Потребление увеличивается при недостатке метионина в питании.
Липоевая кислота.
Выполняет роль кофермента в декарбоксилазах, ответсвенных за окислительное декарбоксилирование пирувата (второй этап) и альфа-кетоглутарата в сукцинил-КоА (третий этап). Предотвращает от быстрого окисления витамины Е и С.
Оротовая кислота.

Исходный продукт для синтеза уридинфосфата (нуклеиновые кислоты). Синтезируется в организме, а также поступает с молоком. Используется для лечения нарушений белкового обмена в ваде орората калия.
Пангамовая кислота.
Широко распространена в продуктах питания. Участвует в переметилировании как донор метильных групп, активирует окислительно-восстановительные реакции, способствует накомплению макроэргических связей, повышает стойкость к кислородному голоданию и выведению токсинов.
Используют при угрозе цирроза, атеросклероза, при состояниях кислородного голодания.
Инозит.
Шестиатомный циклический спирт (а в школе я думал это просто красивая формула), в организме активна одна изомерная оптическая форма – миоинозит. Является компонентом инозитфосфатидов, обладает липотропной активностью, как компонент фосфолипидов.
Используется для лечения мышечной дистрофии.
Пара-аминобензойная кислота.
Обязательный ростовой фактор, так как является одной из составных частей фолацина.
Используют для синтеза сульфаниламидов.
Убихинон.
Коэнзим Q – синтезируется из мавалоновой кислоты, фенилаланина и тирозина.
Коферментная функция – транспорт водорода через мембраны.
Используется при мышечной дистрофии, заболеваниях миокарда, анемиях.
Витамин U.
Активный донор метильных групп (производное метионина - метионинсульфоний). Активный донор метильных групп, является липотропным фактором и предотвращает жировое перерождение печени.
Обладает антигистаминовыми свойствами.
Использутс при лечении гастрита, язв желудка и двенадцатиперстной кишки.