1.1_Ответы на вопросы в алфавитном порядке. 1. Аллостерические эффекторы, их особенности, биологическое значение
 Скачать 165.11 Kb.
|
|
163. Реакции дезаминирования, переаминирования, непрямого дезаминирования и восстановительного аминирования. Схемы процессов, ферменты, значение. Аминокислоты, образующиеся при переваривании белков и поступающие в клетки тканей, подвергаются катаболизму и анаболизму, а также специфическим реакциям с образованием биологически активных веществ (БАВ). Трансаминирование. Реакция переноса аминогруппы с аминокислоты на альфа-кетокислоту с образованием новой кетокислоты и аминокислоты. Реакции катализируют пиридоксальфосфат-зависимые ферменты (витамин В6). Обнаружено около 10 аминонтрансфераз имеющих локализацию как в цитозоле, так и митохондриях. В реакции переаминирования могут вступать все аминокислоты, за исключением лизина, треонина, пролина. Аминотрансферазы – ферменты, осуществляющие перенос аминогруппы. Активная форма образована присоединением пиридоксальфосфата к аминокислоте лизину, который находится в составе аминотрансферазы с помощью прочной альмидиновой связи. Органоспецифичные аминотрансферазы АСТ и АЛТ. Трансаминированию в тканях подвергаются наиболее распространенные аминокислоты, такие как - аланин, глутамат, аспартат и соответсвующие им акцепторы аминогрупп – пируват, альфа-кетоглутарат, оксалоацетат. Аминотрансферазы обладают субстратной специфичностью, наиболее распространены аланинаминотрансфераза (АЛТ), катализирующий обратно данную реакцию глутаматпируватаминотрансфераза (ГПТ). Аспартатаминотрансфераза (АСТ), по обратному действию оксалоацетатаминотрансфераза. АЛТ – катализирует реакцию переноса между аланином и альфа-кетоглутаратом. Фермент локализован в цитозоле и большее его количество зарегистрировано в печени (в печени больше) и сердце (!). АСТ – катализ переноса между аспартатом и альфа-кетоглутаратом. Фермент сосредоточен в митохондриях сердца (в сердце больше) и печени. Биологическое значение трансаминирования. Так как реакции обратимы возможно перераспределение азотистого баланса (при необходимости скинуть лишний азот через глутамат в орнитиновом цикле), синтезе заменимых аминокислот из соответсвующих кетокислот на нужды клетки, окисление в ЦТК с выделением энергии или участие в глюконеогенезе для повышения глюкозы в крови. Диагностическое значение АСТ и АЛТ. Так как эти аминотрансферазы имеют разную количественную локализацию, то при повышении активности в крови одного из них свидетельствует о патологическом процессе в органе и глубине повреждения его клеток (например, при локализации в митохондриях кардиомиоцитах фермента АСТ, можно судить о глубоких повреждениях клеток при повышении активности фермента в крови). Данный диагностический показатель называется коэфициент де Риттиса и равен 1.33 плюс/минус 0.42. Отхождение от нормы в несколько раз может помочь в диагностике гепатита и инфаркте миокарда (На кафедре нормальной физиологии при изучении сердцечного цикла вам говорили что «ЭКГ – наше все!», а я вам скажу что данный лабораторный показатель – наиболее точнее. (С) С.Л. Галян. Дезаминирование аминоксилот. Реакция отщепления альфа-аминогруппы от аминокислоты с образование кетокислоты и выделение молекулы аммиака. Аммиак токсичен для ЦНС, поэтому необходимо его превращение в безвредное вещество - мочевину. Безазотистый остаток используется для образования аминокислот в реакцияъ трансаминирования, глюконеогенеза, кетогенеза. Окислительное дезаминирование. Наиболее активно данному процессу подвергается глутамат. Реакцию катализирует НАД-зависимая дегидрогеназа. В начале происходит ферментативное дегидрирование с образованием альфа-иминоглутарата. Затем, неферментативное гидролитическое отщепление иминогруппы с образованием аммиака и альфа-кетоглутарата. Фермент глутаматдегидрогеназа активируется кортизолом, для вовлечения в глюконеогенез. А также активация происходит при АДФ (для восстановления энерготрат), а ингибирование происходит за счет накопления АТФ, ГТФ (здесь уже для отсутствия необходимости для образования энергии). Оксидаза аминокислот. Фермент действует только в щелочной среде, поэтому значение его менее важно. Коферментом выступает ФМН, а механизм один и тот же. Непрямое дезаминирование. Осуществляется в несколько этапов один из них – это трансаминирование на глутамат от одной аминокислоты и затем окислительное дезаминирование глутамата. Процесс происходит под действием двух ферментов – пиридоксальзависимой трансаминазы и НАД-зависимой дегидрогеназы. Процесс очень важен, так как входе него происходит дезаминирование многих аминокислот с образованием кетокислот. Процесс обратим, поэтому возможно и образование аминокислот и альфа-кетоглутарата. Неокислительное дезаминирование. Этим путем дезаминируются серин, треонин, гистидин. Дезаминирование серина. Катализирует сериндегидратаза. Начинается с отщепления воды и образования иминогруппы, заем неферментативным гидролизом отщепляется молекула аммиака и образуется пируват. Дезаминирование треонина приводит к образованию гидроксибутирата, гистидина – уроканиновой кислоты. 165. Смотри следующий вопрос. 166. Регуляция обмена липидов. Роль гормонов. Метаболизм липидов при стрессовых ситуациях. Зависимость от длительности стрессового сдвига. При физиологическом процессе обмена жиров происходит как синтез так и их распад, два процесса противоположных между собой уравновешивают друг друга и дополняют. При недостатке углеводов. Усиливается мобилизация жиров и их транспорт в печень. Далее происходит синтез кетоновых тел, так как потребление ацетил-КоА для вовлечения в ЦТК и синтез жирных кислот тормозится из-за снижения активности ацетил-КоА-карбоксилазы (ответственной за синтез малонил-КоА) и снижением промежуточных метаболитов ЦТК (ответственных за утилизацию ацетил-КоА). Кетоновые тела. Им посвящен отдельный вопрос. При избыточном поступлении углеводов. Накопление промежуточных метаболитов ЦТК активируют липогенез (особенно цитрат и изоцитрат) путем воздействия на ацетил-КоА-карбоксилазу (синтез жирных кислот). Из-за накопления ацетил-КоА тормозится декарбоксилирование пирувата и использование глюкозо-6-фосфата по пентозофосфатному пути для обеспечения НАДФН2 для синтеза жирных кислот. Регуляция липолиза осуществляется норадреналином, адреналином, кортикостероидами, глюкагоном, липотропинами, АКТГ, вазопрессином,которые оказывают активирующее действие и инактивацию инсулина (который активирует липогенез). Регуляция липогенеза активируется инсулином. Кроме того, в печени синтезируются фосфолипиды и ацилтриглицериды. Для их синтеза необходимы глицерофосфаты и жирные кислоты. Для синтеза фосфолипидов ещё необходимы азотистые основания, в частности холин (для его синтеза необходимы доноры метильных групп). При недостатке холина возможно накопление ацилтриглицеридов, что приводит к жировому перерождению печени. Липоптропные факторы препятствуют циррозу среди них самые распространенные метионин, В12, В15, холин. 167. Регуляция объема внеклеточной жидкости. Регулируется с помощью гормонов, для которых органом-мишенью является почки. Вазопрессин – Рассмотрен ранее, вырабатывается при росте осмотического давления. Происходит усиленная реабсорбция воды и соответственно разбавление внеклеточной жидкостей с устранением повышенного осмотического давления. Альдостерон – Рассмотрен ранее, выработка происходит при снижении натрия и хлора соответственно в крови. Эффектом является задержка натрия и повышение осмотического давления. Альдостерон вырабатывается в системе взаимодействия ренин-ангиотензин. Ренин-ангиотензиновая система. В юкстагломерулярных клетках, которые наиболее чувствительные к понижению АД и снижению концентрации NaCl в крови вырабатывается ренин. Ренин выделяется в кровь и его субстратом служит ангиотензиноген, который становится активным при протеолитическом отщеплении N-конца и превращается в ангиотензин-I, который не является активным. В легких содержится ангиотензинпревращающий-фермент, который отщепляет с С-конца пептидный участок превращая его в ангиотензин-II (ангиотензин-II сильное сосудосуживающие вещество). Ангиотензин связывается с рецепторами клубочковой зоны коры надпочечников и вызывает синтеза альдостерона. Натрийуретический гормон – секретируется клетками предсердия, вызывает повышенную фильтруемость почками первичной мочи, тем самым происходит увеличение мочи без увеличения или уменьшения в ней натрия. 168. Регуляция осмотического давления во внеклеточной жидкости. Смотри предыдущий вопрос. 169. Регуляция рН во внеклеточной жидкости. Буферные системы. pH в организме может варьироваться в разных пределах, но в крови стабильная константа равная 7.36-7.44. Процесс постоянно изменяется от выработки углекислоты и кислых метаболитов, поступление с пищей основных соединений. pH поддерживается буферными системами, дыхательной и почечной регуляцией. Буферные системы крови. Представлено системой НСО3-/Н2СО3. Так как почки и легкие могут с легкостью изменять выделение этого буфера (вещество, которое может определять рН системы). С легкими удаляется СО2, а с почками бикарбонаты. рН регулируется следующим образом: поступающие в кровь кислые основания взаимодействуют с бикарбонатами с образованием нейтральных солей и углекислоты, избыток которой выделяется легкими. Таким образом временно изменяется количество бикарбоната, но остается постоянное рН. Также в буферной системе принимают участие белки, которые обладают свойствами. амфифилов и при необходимости могут быть как донорами, так и акцепторами ионов водорода. Роль их невелика. При понижении кислотности в крови, оксигемоглобин взаимодействует с бикарбонатом вытесняя углекислоту. В результате происходит поддержание рН. При повышении кислотности связанные с гемоглобином основания взаимодействуют с углекислотой, образуя бикарбонаты. 170. Роль гипоталамуса во взаимодействии нервной и эндокринной систем. Либерины. Статины. Регуляция их продукции и их функции. Представители. Органы-мишени. Эффекты. Гипоталамус занимает важное место, объединяя все отделы ЦНС и эндокринные железы. В нем синтезируются пептидные гормоны двух типов. Одни через систему гипоталамо-гипофизарной системы воздействуют на переднюю долю гипофиза активируя синтез тропных гормонов. Другие гормоны типа вазопрессин и окситоцин поступают в заднюю долю гипофиза находясь там в везикулах и выделяясь при их потребности организмом. Тиреолиберин – трипептид, при поступлении активной формы гормона в переднюю долю гипофиза вызывает синтез и секрецию тиреотропина. Тиреостатин – тормозит синтез тиреотропина. Пролактостатин – торможение пролактина. Пролактолиберин – активация секреции и продукции пролактина. Меланолиберин – меланостимулирующий гормон. Мелоностатин – ингибитор мелоностимулируюего гормона. Кортиколиберин – полипептид, содержащий 41 аминокислотный остаток. Воздействие на переднюю долю гипофиза приводит к синтезу адренокортикоптропного гормона. Гонадолиберин – декапептид, вызывающий синтез фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и лютеинизирующего гормона (ЛГ). Соматолиберин – полипептид, состоящий из 44 аминокислотных остатков. В передней доле гипофиза соматолиберин активирует синтез и секрецию соматотропина. Соматостатин – состоит из 14 аминокислотных остатков, имеющих циклическую структуру. Результатом синтеза является уменьшение продукции гормона роста, глюкагона, инсулина, гастрина, секретина, кальцитонина, парат-гормона. 171. Карнитин. Роль в окислении ЖК. Карнитин является транспортным челноком для переноса из цитозоля клетки жирную кислоту в матрикс митохондрий. Все остальные ответы в тетради. 172. Роль печени в метаболизме белков, жиров, углеводов. Углеводы. Печень играет важную роль в поддержании физиологической концентрации глюкозы в крови. Это происходит за счет регуляции поступления глюкозы в кровоток, всасывающийся из пищеварительного тракта. При нормальном поступлении клетки задерживают большое количество глюкозы. Глюкоза расходуется на Синтез гликогена (10-15%) В окислительном распаде (60-65%) На синтез жирных кислот (30%) Процесс синтеза гликогена энергозатратен. Поэтому синтез возможен только при избыточном накоплении глюкозы в печени для образования депо глюкозы. При недостаточном поступлении или отсутствии происходит процесс катаболизма гликогена до восстановления нормгликемии (так как глюкозо-6-фосфорилазы в мышцах нет, то это достаточно быстрый и не токсичный источник глюкозы). Также глюкоза-6-фосфат может вступать на три основные пути Пентозофосфатный путь Гликолиз Расщепление на глюкозу и фосфат (преобладающий процесс). Распад на глюкозу необходим для поддержания нормальной концентрации глюкозы в крови для мозга. Пентозофосфатный путь главный источник НАДФ для синтеза липидов. В печени протекает процесс глюконеогенеза. Источниками глюкозы служат лактат и аланин из мышц, глицерол из жировой ткани, глюкогенные аминокислоты с пищей. В момент избыточного поступления глюкозы возникает конкурирование с распадом жирных кислот из-за недостатка КоА, поэтому откладывается жир из-за его невозможности утилизации. Липиды. Печень из-за способности синтезировать желчные кислоты участвует в эмульгировании жира и активации панкреатической липазы. Основная желчная кислота гликолехолевая. За сутки выделяется 500-700 грамм желчи, содержащей 90% воды. Печень занимает центральное место в метаболизме липидов. Так как при дефиците глюкозы наблюдается ускоренное окисление жирных кислот. Печень ответственна за синтез кетоновых тел для покрытия энерготрат при недостатке глюкозы. Белки. Поступающие из пищеварительного тракта белки используются для построения белков плазмы крови, а также лабильный белок для обеспечения глюкозы других тканей и органов. В печени происходят обильные процессы дезаминирования и утилизации азота, переаминирования для поддержания азотистого баланса. 173. Перечислить образование НАД в гликолизе. 174. Синтез высших жирных кислот. Связь с метаболизмом углеводов. Регуляция синтеза. Жирные кислоты – структурные компоненты различных липидов. С пищей в организм поступают разнообразные ЖК. Значительная часть заменимых ЖК синтезируется в печени, в меньшей степени в жировой ткани и лактирующей молочной железе. Источником углерода для синтеза ЖК служит ацетил-КоА, образующийся при распаде глюкозы в абсорбтивном периоде. Синтез ЖК происходит в цитозоле, следовательно ацетил-КоА должен быть транспортирован через внутреннюю мембрану митохондрии в цитозоль. В матриксе митохондрии ацетил-КоА конденсируется с оксалоацетатом с образованием цитрата при участии цитраткиназы. Транслоказа переносит цитрат в цитоплазму. В цитоплазме цитрат расщепляется под действием фермента цитраткиназы. 1 ая реакция – ацетил-КоА малонил-КоА Фермент – ацетил-КоА-карбоксилаза, содержит биотин 175. Стеатореи. Определение, виды, биохимические признаки стеатореи. Дифференциация. Нарушение переваривания или всасывания липидов обусловлено тремя процессами. Патология панкреатической липазы. Отсутствие или недостаток желчных кислот. Снижение активности слизистой оболочки кишечника. Панкреатическая стеаторея. Повышение триацилглицеридов. Развивается при хроническом панкреатите, гипоплозии панкреас, дефиците липазы панкреатической, Содержание желчных пигментов в кале сопровождается повышенном количеством триацилглицеридов. Гепатогенная стеаторея. Повышение жирных кислот. Образуется при закупорках, атрезии желчных протоков, гепатитах, циррозе. Характерный признак – отсутствие в кале желчных пигментов и высокое содержание в кале кальцифицированных мыл. Энтерогенная стеаторея. Повышение жирных кислот, но при нормальной окраске кала. Характерно содержание жирных кислот и сдвиг pH в кислую среду. Гиперлипопротеинемии. Тип 1. Характеризуется дефецит липопротеинлипазы, соответственно нарушен лизис хиломикронов и увеличено содержание триацилглицеридов. Тип 2 а. Замедление распада ЛПНП, соответсвенно повышено содержание холестерола и бета-липопротеинов. Тип 2б. Характеризуется повышенным содержанием бета и пребета липопротеинлипидами. Тип 3. Замедлен распад ЛПОНП, соответственно накопление бета и пребета липопротеинлипидов, накопление холестерола. Тип 4. Образуется при гиперинсулинизме, при котором повышено содержание тиацилглицеридов и липопротеинов типа бета. Тип 5. Снижениа активность липопротеинлипазы, увеличено содержание хиломикронов и пре бета липопротеинов. 176. Структура и функции полимеров соединительной ткани. Гликозаминогликаны, протеогликаны, фибронектин. Гликозаминогликаны – линейные, отрицательнозаряженные гетерополисахардиды. Протеогликаны – высокомолекулярные соединения, состоящие из белка (5-10%) и гетерополисахардиов (90-95%). Они образуют основное вещество межклеточного матрикса. Гликопротеиды выполняют следующие функции Присутствуют в ферментах, гормонах, транспортных, структурных белках (представители – коллаген, эластин, иммунноглобулины, ангиотензиноген, трансферрин, фактор Касла). Являются структурными компанентами межклеточного матрикса. Протеогликаны специфически взаимодейсивуют с коллагеном, эластином, фибронектиноми др. белками межклеточного матрикса. Являясь полианионами могут присоединять большое количество воды и ионов. Препятствуют распространению патогенных микроорганизмов в соединительной ткани (роль сита). Рессорная функция в суставных хрящах. Кератансульфаты и дерматансульфаты обеспечивают прозрачность роговицы. Гепарин – антикоагулянт. Строение и классы гликозаминогликанов. Гликозаминогликаны – линейные гетерополисахариды. Состоят из одного повторяющегося мономера, состоящего из гексуроновой кислоты и глюкозамина или галактозамина. Гиалуроновая кислота. Состоит из D-глюкуроновой кислоты и ацетилглюкозамина. Входит в состав с белком или же встречается в свободном виде выполняя роль смазки (например, синовиальная жидкость). Хондроэтинсульфаты – самый распространенные гликозаминогилканы в организме, встречаются в артериях, сухожилиях, хряще, коже, роговице глаза. Состоят из D-глюкуроновой кислоты и ацетилгалактозаминсульфата в положении 4 или 6. Кератансульфаты – содержатся в роговице глаза, позвоночных дисках. Дерматансульфат – содержится в коже, створках сердца, кровеносных сосудах. Гепарин – важный антикоагулянт. Содержится в гранулах тучных клеток. Гепарансульфат – входит в состав базальных мембран. Протеогликаны. Агрекан – наиболее распространенный протеогликан, состоящий из полипептидной цепи с большим количеством хондроэтинов и меньшим кератансульфатов. Специализированные белки. Фибронектин (адгезивный белок) - гликопротеин, состоящий из двух идентичных цепей, соединенных у С конца. Участвует в связывании коллаген, протеогликаны, гиалуроновую кислоту, углеводы плазматических мембран, гепарин (!), трансглутамазу. Благодаря этим свойствам интегрирует межклеточный матрикс и участвует в адгезии клеток. Коллаген – основной структурный белок межклеточного матрикса, известно около 19 его типов (обладает полиморфизмом). Содержится в костях, связках, хрящей. Состав коллагеном определяется формулой (Глицин X Y)n. Молекула коллагена состоит из трех альфа цепей, которые как ы перекручены между собой. Аминокислотные остатки пролина и гидроксипролина обуславливают повороты нитей для закрутки, а формирующиеся водородные связи стабилизируют молекулу. Для нормального выполнения структурной функции коллагена необходимо гидроксилирование остатков пролина и лизина с помощью витамина С, иначе развивается цинга. Особенности аминокислотного состава. Фибриллы коллагена не обладают растяжимостью, но выдерживают огромную нагрузку. Каждыйтретий аминокислотный остаток представлен глицином, около 25% приходится на пролин и гидроксипролин. Эластин. Эластин – основной белок эластических волокон, которые обильно содержатся в коже, ушах, кровеносных сосудах, связках. Наличие эластина обуславливает их эластичность, растягивание до размеров, которые во много раз превосходят их изначальные размеры. Особенности аминокислотного состава. Содержит около 800 аминокислотных остатков в основном с неполярными радикалами (глицин, валин, аланин). Также содержит много лизина и пролина. Из-за наличия большого количества гидрофобных радикалов не образует вторичную и третичную структуру. В формирование жестких сшивок участвуют 4 молекулы лизина, которые образуют молекулу десмозина или изодесмозина. |