1.1_Ответы на вопросы в алфавитном порядке. 1. Аллостерические эффекторы, их особенности, биологическое значение
 Скачать 165.11 Kb.
|
|
9. Биологическое значение кальция. Содержание в крови, факторы, воздействующие на его содержание. Самая главная функция кальция – это структурный компонент кости. Вторая по значимости – участие в сокращении мышечной ткани. Третья – участие в каскадном механизме свертывания крови. Образование кальциевых каналов. Изменение уровня кальция может привести к нарушению возбуждения мышечного волокна, снижение гормональной регуляции метаболизма. Основными регуляторами содержания кальция являются паратгормон, кальцитонин, кальцитриол. Паратгормон – синтезируется в паращитовидных железах и его непосредственными органами-мишенями служат почки и кости. В костной ткани специфические рецепторы находятся на остеобластах и остеоцитах, при связывании с гормоном клетки начинают синтезировать инсулиноподобный фактор роста 1 и цитокины. В результате чего изменяется активность остеокластов, которые начинают вырабатывать щелочную фосфатазу и коллагеназу разрушающую кость и высвобождая ионы кальция. В почках вызывает усиленную реабсорбцию кальция в дистальных извитых канальцах. Кроме того, индуцирует синтез 1,25-дигидроксихолекальциферола, усиливающий поглощение кальция из кишечника. Кальцитонин – синтезируется в С клетках паращитовидной железы или К-парафолликулярных клетками щитовидной железы. Является антагонистом паратгормона и активируется при повышении ионов кальция в крови. Действует подавляюще на остеокласты, и подавляет реабсорбцию в почках. Сильно зависит от уровня эстрогенов (у женщин, ясное дело), при их снижении идет на спад синтез кальцитонина, что приводит к высвобождению кальция из костей ведущее к остеопорозу. Предыдущие два гормона – полипептиды, кальцитонин из 32 аминокислотных остатков, паратгормон из 84 аминокислотных остатков. Кальцитриол - стероидный гормон. Связываясь с рецепторами эпителиальной клетки стенки кишечника вызывает синтез белков переносчиков ионов кальция и фосфатов в кровь. В почках вызывает действие похожее действию паратгормона – усиление реабсорбции. Способен воздействовать на остеокласты активируя их. 10. Биологическое окисление. Химизм, виды, локализация в клетке. Значение. Основной источник энергии в организме – окисление субстратов кислородом. Виды Присоединение кислорода к субстрату. Отщепление протонов и водородов. В клетке протекает последовательный перенос протонов и электронов к кислороду по дыхательной цепи для равномерной выработки энергии и отсутствия его рассеивания. То есть, биологическое окисление – это отщепление протонов и электронов от субстрата с транспортировкой на кислород, который является конечным акцептором превращаясь в воду. Помимо кислорода конечным акцептором может служить пируват. То есть, биологическое окисление происходит методом дегидрирования. 11. Биосинтез высших жирных кислот. Необходимые компоненты, локализация процесса в клетке, регуляция, связь с катаболизмом углеводов. Синтез жирных кислот происходит в печени, в меньшей степени в жировой ткани и молочной железе. Синтез начинается с молекулы ацетил КоА, который образуется при катаболизме глюкозы. Важно! Синтез ВЖК происходит в цитозоле, а ацетил КоА образуется в матриксе митохондрии, поэтому для его переноса в матрикс необходим специальный транспорт. Оксалоацетат + Ацетил КоА =цитратсинтаза=> Цитрат + HSKoA Цитрат проницаем для мембраны митохондрий и без проблем переходит в цитозоль с помощью транслоказы. Дальнейшие превращения включают распад на ацетил КоА и оксалоацетат, который далее переходит в пируват транспортирующийся в матрикс и образуется НАДФ, который используется для биосинтеза ВЖК. Дальнейшие стадии синтеза показаны в тетради. 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 12. Биосинтез триацилглицеридов. Локализация, регуляция, мобилизация при голодании, физических нагрузках. Синтез жиров происходит в печени и жировой ткани, жиры – это депонированная форма энергии, которая может обеспечить организм до 7-8 недель. Синтез жиров происходит в печени и включает в ЛПОНП эндогенный жир, который переносится в жировую ткань – главное депо жира. Процесс стимулируется инсулином. Мобилизация жира происходит при недостаточном количестве глюкозы, при голодании, физической работе и действию адреналина, глюкагона, соматотропина. Субстратом для синтеза жиров является глицерол-3-фосфат и ацил-КоА. Образование глицерол-3-фосфата. Из дигидроксиацетонфосфата, образующегося в середине первого этапа катаболизма глюкозы при распаде фруктозо-1,6- дифосфата. При непосредственном действии глицеролкиназы с затратой АТФ на свободный глицерол поступающий в печень при действии на жиры ХМ и ЛПОНП липопротеин-липазой. Схема синтеза в тетради. Регуляция синтеза жиров. При увеличении инсулина происходит поступление глюкозы в клетке и образование ацетил-КоА, глицерол-3-фосфата и активированных жирных кислот, то есть все что необходимо для синтеза жиров. 13. Биотин. Важнейшие источники. Процессы, в которых он участвует в составе фермента. Возможные причины гиповитаминоза. Биохимические сдвиги при недостаточности. Биотин – в основе лежит тиофеновое кольцо, к которому присоединена молекула мочевины и сбоку валериановая кислота. Источники. Содержится во всех продуктах животного и растительного происхождения, особенно богаты почки, печень, молоко, яйца. В обычных условиях получает нужное количество биотина методом бактериального синтеза в кишечнике. Суточная потребность от 10-200 мкг. Биологическая роль. Выполняет Коферментную функцию в составе карбоксилаз, то есть является переносчиком углекислого газа. Участвует в образовании Малонил-КоА в биосинтезе жирных кислот. Карбоксилирование пирувата с образованием оксалосукцината (пируваткарбоксилаза). Кофермент пропионил-КоА-карбоксилаза для образования метилмалонил-КоА (окисление высших жирных кислот с нечетным количеством углерода для транспортировки в ЦТК в виде сукцината). 14. Биохимические сдвиги при сахарном диабете. Механизм возникновения гипергликемии. Сахарный диабет – заболевание, при котором либо полностью отсутствует инсулин, либо частично присутствует. Различают две формы сахарного диабета. I типа - инсулинзависимый (для педиатров, сокращенно изсд) II типа – инсулиннезависимый (инсд) I типа сахарный диабет. Этиология возникновения – гибель бета-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы, в результате аутоиммунной реакции вызванной действием лимфоцитов и моноцитов, в результате провокации действия вирусов оспы, краснухи, кори, паротита, аденовирусов. II типа сахарный диабет. Механизм возникновения - это относительный дефицит инсулин. Из-за недостаточности его секреции, нарушения перехода про-инсулина в инсулин, нарушение рецепторов к инсулину. Развитие его происходит обычно после 40 лет. К факторам, которые определяют развитие болезни относят ожирение, малоподвижный образ жизни, стресс, неправильное питание. Изменение метаболизма при сахарном диабете. Для всех форм сахарного диабета характерна гипергликемия (повышенное содержание сахара). При повышении глюкозы в плазме невозможна её утилизация переносчиками ГЛЮТ-4 (инсулинзависимыми), в печени и мышцах процесса процесс накопления гликогена отсутствует, начинаются активный глюконеогенез из аминокислот и жирных кислот и лактата. В моче содержится повышенное количество мочи при концентрации глюкозы (глюкозурия) свыше 8.9 моль/л. В крови содержится повышенное содержание кетоновых тел (кетонемия). При использовании окисления жирных кислот как источника энергии приводит к синтезу кетоновых тел и неполному использованию их в ЦТК, в результате чего они накапливаются и идут на синтез кетоновых тел (запах ацетона от больных СД). Накопление кетоновых тел сдвигает pH крови в кислую среду и состояние это называется ацидоз. Накопление в крови ЛПОНП из-за невозможности их накапливания из-за повышенного катаболизма в жировой ткани и синтезе в печени в триацилглицеролы. Происходит усиленный катаболизм белков с повышенным образованием мочевины и повышению её в моче (азотемия, азотурия). Безазотистые остатки включаются в глюконеогенез и усиливают гипергликемию. Из-за повышенной экскреции мочевины, глюкозы, кетоновых тел возможно обезвоживание организма из-за ограниченных возможностях почек, возникает полиурия (повышеное выведение мочи). Осложнения сахарного диабета. При критических нарушениях обмена возможно коматозное состояние, предшественниками которого служит ацидоз и дегидратация тканей. Происходит потеря электролитов, что усугубляет ситуацию организма. 15. Смотри буферные системы и регуляция рН. 16. 71 вопрос. 17. стр 147 Бышевского 18. При доступе кислорода и отсутствии разобщения. 19. Важнейшие источники витамина В5, коферментная форма, процессы, в которых он участвует, биохимические сдвиги при гиповитаминозе. Витамин В5 (никотиновая кислота, никотинамид, витамин РР). Источники. Растительные продукты, рисовые и пшеничные отруби, дрожжи, в печени и почках крупнорогатого скота. Витамин РР может образовываться из триптофана (60 триптофана = 1 никотиновой к-те). Суточная потребность для взрослых 15-25 мг, для детей 15 мг. Биологические свойства. Витамин РР входит в состав коферментной группы НАД и НАДФ, выполняющие функции дегидрогеназ в дыхательной цепи, цикле Кребса, пентозофосфатном пути глюкозы. Синтез НАД протекает в 2 этапа: Никотинамид + фосфорибозилдифосфата =никотинамидмононуклеотидпирофосфорилаза=>никотинамидмононуклеотид+H3P2O7 Никотинамидмононуклеотид+АТФ=НАД-пирофосфорилаза=>НАД+H4P2O7 НАДФ образуется под действием НАД-киназы путем фосфорилирования из АТФ. Недостаточность витамина РР. Приводит к заболеванию пеллагра, с 3 признаками. Дермитит, деарея, деминация (три Д). Деминация – потеря памяти, бред, галлюцинации. Дерматиты возникают от УФО. 20. Важнейшие источники витаминов B 2, 3, 5, 6. Коферментные формы, биохимические процессы в которых они участвуют. Гиповитаминоз. Витамин В2 (рибофлавин) – в основе структура изоаллоксазина соединенного со спиртом рибитолом. Главные источники. Печень, почки, яйца, молоко, дрожжи, шпинат, пшеница, ржи. Частично получает организм рибофлавин от кишечной микрофлоры. Суточная потребность 1.8-2.6 мг. Биологические функции. После всасывания в желудке происходит образование флавинмононуклеотида и флавинаденинуклеотид. Данные соединения участвуют в окислительно-восстановительных реакциях (дегидрирование аминокислот, кето, оксикислот) и являются участниками дыхательной цепи. При гиповитаминозе развивается воспалительный процесс полости рта, сухость кожи, трещины в углу рта, воспаление глаз, конъюктивы, общая мышечная слабость и слабость сердечной мышцы. Витамин В3 (пантотеновая кислота) – состоит из остатков 2,4-дигидрокси-3,3-диметилмасляная кислота, соединенная в бета-аланином. Главные источники. Синтезируется микроорганизмами, содержится в печени, яйцах, мясо, рыба, молоко, дрожжи, картофель, пшеница, яблоки. Суточная потребность 10-12 мг. Биологические функции. Используется для синтеза 4-фосфопантотеина, и КоА. 4-фосфопантотеин кофермент пальмитоилсинтазы. КоА – участвует в переносе ацильных групп в реакицях катаболизма и активации жирных кислот, синтезе холестерина, кетоновых тел, обезвреживание чужеродных веществ в печени. Образует ацетилхолин. Синтез гема через образование сукцинил-КоА. Гиповитаминоз. Развиваются дерматиты, дистрофические изменения желез (надпочечники), нарушение нервной деятельности, почек, сердца, депигментация, выпадение волос. 21. Важнейшие углеводы пищи. Их переваривание и всасывания. Возможные нарушения. Причины. Углеводы можно разделить на три класса: моносахариды, олигосахариды, полисахариды. Моносахариды. Производные многоатомного спирта, содержащие карбонильную группу, в зависимости от её расположения выделяют кетозы и альдозы. Кетозы содержат группу –С(=О)-, альдозы альдегидную группу. Глюкоза. Является альдогексозой. Фруктоза. Является кетогексозой. Олигосахариды. Содержат от 2-10 остатков углеводов соединенных гликозидными связями. Лактоза - молочный сахар. Важнейший дисахарид млекопитающих, главная особенность это образование б-1,4 –гликозидной связи. Сахароза. Состоит из фруктозы и глюкозы соединных альфа-1,4 связями. Мальтоза. Состоит из двух остатков глюкозы. Полисахариды. Особенности включают в себя типы гликозидных связей. Типы углеводов составляющих цепь. Последовательность углеводов. Различают гомополисахариды (имеют одинаковые остатки) и гетерополисахариды (имеют различные остатки). Функции Запас энергии и выделение её при их распаде. Структурные полисахариды обеспечивающие прочность структуры. Полисахариды принимающие участие в построении межклеточного матрикса, например. Крахмал –разветвленный гомополисахарид растений, состоит из амилозы (неразветвленная цепь 200-300 остатков глюкозы) и амилопектина 9образующиеся 1,6 гликозидные связи. Целлюлоза – клетчатка, основной структурный полисахарид растений, состоящий из неразветвленных остатков глюкозы, соединенных между собой бета-1,4 связями, которые человек расщепить не может, но клетчатка обязательно должна быть в рационе. Гликоген – важнейший гомополисахарид со значительными ветвлениями в отличии. от крахмала. Переваривание углеводов. Эпителиальные клетки кишечника способны всасывать только моносахариды, поэтому переваривание углеводов заключается в гидролизе гликозидных связей. Переваривание углеводов в ротовой полости. В слюне находится фермент альфа-амилаза, который гидролизует альфа-1,4 гликозидные связи. Фермент не работает в кислотной среде желудка, поэтому дальнейшее переваривание происходит только в кишечнике. Переваривание углеводов в кишечнике. Панкреатическая альфа-амилаза – гидролизует альфа-1,4 гликозидные связи. То, что не расщипляется панкреатической альфа-амилазой, а именно образующиеся олигосахариды мальтоза, сахароза, лактоза гидролизуются специфическими ферментами на поверхности клеток эпителия (сахараза, лактаза, мальтаза). Подобному действию подвергается и крахмал, который гидролизовался до декстринов, мальтоза и изомальтоза. Образуются глюкоза, фруктоза, галактоза. Всасывание моносахаридов идет путем облегченной диффузии или активного транспорта, при участии транслоказ. Нарушения всасывания. Первичное нарушение всасывание глюкозы и галактозы. Проявляется при первом кормлении и вызывает диарею, дегидротацию, ацидоз, гипогликемию. Введение фруктозы повышает сахар, введение глюкозы или галактозы не приводит к гипергликемии. Кормление раствором фруктозы снимает диарею, а кормление молоком (источник глюкозы и галактозы) повышает содержание сахаров в кале. Врожденная недостаточность лактазы. При кормлении ребенка лактозой происходит диарея (кал будет при этом кислый) и гипотрофия, кормление же другими сахаридами, снимет эту проблему. Недостаточность сахарозы-изомальтазы. Проявляется диареей, раздражительностью, отставании в развитии, возникающее при добавлении в рацион крахмала или сахаразы. Диагноз ставится на содержании в кале сахаразы или крахмала, отсутствии гипергликемии после питания. Непереносимость лактозы. Проявляется в первые дни жизни диареей, рвотой, лактозеурия, ацидоз, аминоацидурия. Заболевание связано с токсичностью лактозы для организма (не известна причина). Лечение – отсутствие в пище лактозы. Галактоземия. Галактоза=галактокиназа=>Галактозо-1-фосфат Недостаточность работы фермента галактокиназы, сопровождающееся ухудшением зрения, появлением в моче много галактозы. Галактоза-1-фосфат + АТФ=галактозо1-фосфатуридинтрансфераза=> УДФ-галактоза+ АДФ. Дефицит фермента ведет к накоплению галактоза-1-фосфата в клетках печени, мозга, хрусталике, эритроцитах. Диагностика по активности галактозо-1-фосфатуридинтрансферазы в эритроцитах. Избыток Галактозо-1-фосфата тормозит работу глюкозо-6-фосфатазы и глюкозо-6-фосфатазы что приводит к нарушению ПФП глюкозы. Эссенциальная фруктозурия. Дефект фосфофруктозкиназы превращающей фруктозу в фруктозо-1-фосфат. Происходит накопление фруктозы в крови и выделяется с мочой. Клинических проявлений нет. Наследственная непереносимость фруктозы. Проявляется из-за дефекта фруктозо-1-фосфатальдолазы, который превращает в 3-фосфоглицеральдегид и становление на основной путь катаболизма глюкозы. Развивается накопление фруктозо-1-фосфата, развивается нехватка свободного фосфата, гипогликемия из-за нарушения гликогенолиза и глюконеогенеза.развивается фруктоземия, фруктозурия, фруктозо-1-фосфатурия. |