1.1_Ответы на вопросы в алфавитном порядке. 1. Аллостерические эффекторы, их особенности, биологическое значение
 Скачать 165.11 Kb.
|
|
73. Смотри 123. 74. Креатин. Значение для организма. Синтез и дальнейшие превращения. Креатинурия. Креатин – соединение, необходимое для образования в мышцах высокоэнергетического соединения креатинфосфата. Синтез. Необходимо три аминокислоты для синтеза креатина: аргинин, глицин, метионин. Первая реакция. Образование в почках с помощью аргинина и глицина гуанидинацетата. Вторая реакция. После транспорта в печень гуанидинацетата образуется креатин. Креатин доставляется в клетки мозга и мышц для образования креатинфосфата. После его использования образуется креатинин, который выводится с мочой. 75. Метаболизм гликогена. Химизм, локализация, регуляция, биологическое значение. Гликоген – полисахарид животных и человека. Выполняет резервную функцию. Структурно похож на крахмал, но имеет больше ветвлений за счет альфа 1,6 гликозидных связей (примерно на 10 остатков такое ветвление). В организме содержится около 450 грамм гликогена. Глюкогеногенез – синтез гликогена для резервного запаса глюкозы-6-фосфата. Поступившая глюкоза фосфорилируется с образованием глюкозо-6-фосфата при участии АТФ. Глюкозо-6-6фосфат изомерезуется в глюкозо-1-фосфат. Образование УДФглюкозы. Наращивание цепи гликогена. Основные функции глюкозы-6-фосфата депонированной в гликогене. В мышцах идет на окисление по аэробному или анаэробному пути. В жировой ткани по пентозофосфатному пути для накопления НАДФ для восстановительных реакций. В печени при участии глюкозо-6-фосфатазы расщепление на глюкозу и фосфат и поступление в кровоток. Реакции в тетради. Регуляция образования и распада гликогена согласована с потребностями организма и выполняется рядом гормонов. Индуцируют синтез гликогена – инсулин. Распад – глюкагон, норадреналин. 76. Смотри инсулин. 77. Смотри инсулин. 78. Механизм действия ферментов. Значение образования комплекса фермент-субстрат. Ферменты – вещества ускоряющие химические реакции без изменения энергии и не затрачиваясь в процессе. Каждый фермент имеет активный центр и каталитическим участком, который ускоряет химическую реакцию. Процесс идет через несколько стадий. Взаимодействие Sубстрата с ферментов (Е). S+E=SE Выполнение функций фермента – ускорения реакции и образование Pродукта реакции SE=SP Распад комплекса фермент-продукт для дальнейшего метаболизма продукта и выполнением ферментом своей основной задачи. SP=S+Р. 79. Механизм мышечного сокращения. Энергосберегающие функции мышцы. Мышечное сокращение – результат скольжение актиновых и миозиновых волокон относительно друг друга. Инициация сокращения – обеспечивается потенциалом действия на концевую пластинку двигательного нерва. Происходит высвобождение ацетилхолина и связывание с постсинаптической мембраной и распространение по сарколемме и начала работы Na-K АТФ-азы. При поступлении сигнала высвобождаются ионы Cа. В результате неактивный тропомиозин становится активным и начинает связывание с миозиновой головки с актином. Далее по типу весельной лодки волокна начинают скользить относительно друг друга. Механизм сокращения гладких мышц происходит схожим образом, с той лишь разницей, что образуется комплекс Ca-кальмодулин. Энергообеспечивающие функции мышцы. При использовании АТФ, она сможет обеспечить всего лишь 0.5 секунд интенсивной работы, для того чтобы мышца выполняла свои функции существует креатинфосфат, энергия распада которого во много раз превышает энергию распада АТФ. Поэтому на начальном этапе происходит работа именно за счет креатинфосфата. 80. Механизм трансформации энергии, высвобождающийся при биологическом окислении. Хемиосмотическая теория Митчела. При транспорте электронов по цепи передачи электронов (ЦПЭ) энергия выделяется порциями. Выделяют три участка, которые высвобождают достаточно большое количество энергии, необходимое для синтеза АТФ. Первый этап. Перенос электронов и с НАД и ФАД на кислород с высвобождением 220 кДж/моль. Второй этап. Синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата называют окислительным фосфорилированием. Протонный градиент и электрический потенциал. Процесс переноса электронов по ЦПЭ сопровождается перекачкой протонов в межмембранное пространство митохондрий. Протоны не могут вернуться обратно в матрикс и поэтому создают протонный градиент(в м/м пространстве больше положительно заряженных частиц, а в матриксе – отрицательных) и pH, которое в межмебранном пространстве ниже, чем в матриксе. Дыхательная цепь. Переносчики протонов и электронов по дыхательной цепи от субстрата на кислород, являются участниками тканевого дыхания. Каждый последующий переносчик имеет более высокую степень окислительных свойств. Первым участником переноса электронов и протонов от окисляемого субстрата является НАД зависимая дегидрогеназа, электроны и протоны передаются непосредственно на ФМН (флавинмононуклеотид), а затем пара протонов перекачиваются в межмембранное пространство, а электроны передаются на ФАД (флавинадениннуклеотид). ФАД окисляет субстрат и выталкивает пару протонов в межмембранное пространство, а электроны передает на убихинон. Убихинон занимается тем же, выталкивает протоны в межмембранный матрикс, а электроны передает уже на цитохромы, которые передавая с цитохрома b на c, с цитохрома c на aa3 и окончательным акцептором электронов служит кислород, к которому присоединяется пару протонов проходящие через АТФ-синтазу из межмембранного пространства. Строение АТФ-синтазы и синтез АТФ. АТФ-синтаза – интегральный белок внутренней мембарны митохондрий, состоящий из двух субъединиц F1 и F0. Гидрофобный F0 погружен в мембрану и фиксирует белок. Активируется при повышенном содержании протонов и образует канал по которому проходят протоны. Гидрофильный F1 выступает в матрикс и при прохождении протонов по каналу образуется из АДФ и неорганического фосфата АТФ. Коэффициент окислительного фосфорилирования. Окисление НАД и транспорт электронов на кислород образует 3 АТФ. Окисление ФАД и транспорт электронов на кислород образует 2 АТФ. Коэффициент Р/О называется коэффициентом окислительного фосфорилирования и показывает затраченный фосфат на кислород и количество образовавшегося АТФ. Разобщение дыхания и фосфорилирования. Некоторые вещества (динитрофенол, билирубин, дикумарол (антикоагулянт), тироксин) могут переносить протоны из межмембранного пространства в матрикс не используя АТФ-синтазу, в результате чего изменяется протонный градиент. А так же происходит накопление АДФ и снижение АТФ, усиление активности НАД и ФАД, усиление поглощения кислорода, но энергия выделяется в виде тепла. 81. Механизмы передачи информации в клетку с помощью гормонов. Цитозольный тип взаимодействия смотри вопрос 148. Мембранно-внутриклеточный в 40. Мембранный тип передачи информации. Такой тип взаимодействия основан на тирозинкиназной активности. Механизм основан на взаимодействии гормона с рецептором на клетке, повышение активности тирозинкиназы, которая обращена в цитозоль клетки и фосфорилирование белков и субстратов в клетке, в случае инсулина – фосфорилирование субстратов рецептора инсулина внутри клетки и транскрипции необходимых переносчиков инсулина в клетку. 82. Смотри инсулин. 83. По какому признаку можно разделить все известные витамины. По физической природе делятся на жирорастворимые и водорастворимые. Водорастворимые не накапливаются в организме (исключение витамин В12) и выводятся из организма вместе с мочой. Жирорастворимые накапливаются в организме (в частности в мембранах клеток) и могут вызывать гипервитаминозы (А и Д витамины могут). По химической структуре витамины разнообразны, от производных холестерола, до тиозольных колец (биотин). Витамины обладают коферментными свойствами, которые выполняют водорастворимые витамины. 84. На каком основании полиненасыщенные жирные кислоты относят к витаминоподобным веществам. Полиненасыщенные жирные кислоты и витамины роднит: Влияют на активность систем. Высокая биологическая активность. Витамин F (эссенциальные жирные кислоты) – содержатся в пищевых маслах, по химической структуре представляют собой смесь ненасыщенных жирных кислот из числа незаменимых. Всасывание происходит при участии желчных кислот, а транспорт в крови с помощью хиломикронов. Используются для построения клеточных мембран, синтезе простагландинов. Сберегают витамин А, путем защищения его ненасыщенной цепи, а витамин Е защищает сами кислоты от перекисного окисления. Гиповитаминоз и авитаминоз не известен, но известно, что при фолликулярном гиперкератозе применяются препараты витамина F. Подобные препараты применяются для профилактики атеросклероза. К полиненасыщенным жирным кислотам относят Линоевая 18:2 омега 6 Линоленовая 18:3 омега 3 Арахидоновая 20:4 омега 6 85. на чем основано разделение аминокислот на глюко- и кетопластинчатые. Кетопластинчатые аминокислоты ускоряют образование кетоновых тел, к этой группе относят лейцин, изолейцин, тирозин, фенилаланин (последние три могут быть глюкопластинчатыми). Глюкопластинчатые аминокислоты участвуют в глюконеогенезе или синтезируют гликоген. К этой группе относят глицин, аланин, серин, треонин, валин, аспарагиновая и глутамильная кислоты, аргинин, гистидин, метионин. 86. Смотри витамин С. 87. Назвать заменимые и незаменимые аминокислоты. В зависимости от того, могут ли аминокислоты синтезироваться в организме или обязательно должны поступать в составе пищи, различают: а) заменимые; б) незаменимые. К незаменимым относятся гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин. В детском возрасте незаменимы также аргинин и гистидин (взрослый организм не требует их поступления с пищей). 88. Смотри ферменты. Оксидазы. 89. Назвать коферментные формы витамина Вс и биохимические реакции в которых участвует как кофермент. Витамин B9 (фолиевая кислота, Вс) – состоит из трех субъединиц. Остаток птеридина. Остаток парааимонобензойной кислоты. Остоток глутаминовой кислоты. Источники. Фолиум – лист. Получена из зеленых листьев. Витамин содержится в дрожжах, печени, почках, мясе. Суточная потребность 400 мкг (из-за плохого всасывания), в организме достаточно 50-200 мкг (по Бышевскому необходимо 25 мкг, а для всасывания около 50 мкг). Биологическая роль. Фолиевая кислота служит субстратом для синтеза коферментов, для переноса одноуглеродных радикалов (метильных, оксиметильных, формильных). Эти коферменты участвуют в синтезе пуриновых, пиримидиновых нуклеотидов, глицина, метионина, этаноламина, серина. В слизистой кишечника образуются тетрагидрофолиевая и н-метилтетрагидрофолиевая кислоты, выводятся с мочой, калом, потом. Гиповитаминоз. Нарушение кроветворения и связанного с этим различные формы малокровия, лейкопения, задержка роста. При гиповитаминозе наблюдают нарушение регенерации эпителия, особенно в ЖКТ, из-за недостатка пуринов и пиримидинов. Авитаминоз встречается редко из-за синтезирования кишечной микрофлорой. Возможно развитие авитаминоза только после применения сульфаниламидных препаратов (из-за необходимости синтеза витамина фолиевой кислоты, мы подсовываем им что угодно из структурных аналогов витамина, но не сам витамин и образуется что угодно, но только не витамин, который так необходим для роста бактерий (с) Галян С.Л.), применения подобных препаратов используется и у больных с онкологическими заболеваниями. 90. Смотри витамин D. 91. Назвать предшественник кортикостероидов, кофактор синтеза. В коре надпочечников синтезируется около 40 разных гормонов. Их выделяют в три основные класса Глюкокортикоиды – имеют 21 атом углерода, воздействуют на углеводный обмен, в частности стимулируют глюконеогенез. Повышают сопротивляемость организма к стрессу. Основной гормон – кортизол. Минералкортикоиды – содержат 21 атом углерода. Воздействуют на минеральный и ионный обмен организма. Самый активный – альдостерон. Андрогены – содержат 19 атомов углерода. Образуются предшественники андрогенов. Обуславливают дифференцировку метаболизма и особенности метаболизма организма. Биосинтез и метаболизм кортикостероидов. Общим предшественником служит холестерол. Транспортируясь в митохондрии холестерол превращается в прегненолон под действием гидроксилазы относящейся к группе цитохромов Р450, которая отщепляет боковую цепь. Так как в надпочечниках выделяют три зоны: пучковая, сетчатая, клубочковую, то находящиеся там специфические ферменты синтезируют различные гормоны. Путь биосинтеза кортизола. Происходит под действие адренокортикотропного гормона (АКТГ). Образовавшийся прегненолон подвергается в цитозоле клеток пучковой зоны действию 3-бета-гидроксистероиддегидрогеназы. Под действием 17-гидроксилазы происходит образование 17-гидроксипрогестерон. 17-гидроксипрогестерон гидроксилируется по 21 положению одноименным ферментом с образованием дезоксикортизола. Дезоксикортизол переносится на внутреннюю мембрану митохондрий и гидроксилируется с образованием кортизола. Скорость синтеза кортизола стимулирует ответ на стресс, травму, инфекцию, понижению глюкозы в крови. Повышение циркулирующего в крови кортизола подавляет синтез кортиколиберина и АКТГ. Синтез минералкортикоидов. Проходит те же стадии до прогестерона, который гидроксилируется по положению 21 в 21-дезоксикортикостерон. Подобная реакция идет и по 11 положению с образованием кортикостерона. Атом углерода в положении 18 подвергается гидроксилированию, а затем дегидрированию с образованием альдегидной группы, а соответственно и альдостерона. Гормоны коры надпочечников транспортируются транскортином. Выводятся из организма с помощью ФАФС и УДФ-глюкуроновой кислотой. Биологические функции кортикостероидов. Влияние глюкокортикоидов. Кортизол стимулирует образование глюкозы в печени и усиливает высвобождение аминокислот в периферических тканях для глюконеогенеза. Стимулирует синтез гликогена и снижает утилизацию глюкозы в периферических тканях. Избыточное количество кортизола стимулирует липогенез на лице и туловище и липолиз на конечностях. На иммунитет глюкокортикоиды воздействуют путем уничтожения лимфоцитов, инволюцией лимфоидной ткани, снижение воспалительных реакциях путем блокировки фосфолипазы А2. Минералкортикоиды рассмотрены ранее. В основном занимаются реабсорбцией Na. 92. Назвать шесть основных патологических состояний, вызванные изменением осмотического давления или межклеточной жидкости. По каким биохимическим показателям можно отличить шесть основных патохимических состояний водно-электролитного обмена. Объем внеклеточной жидкости зависит от концентраций белка в плазме и натрия в организме. Дегидратация гипертоническая. Развивается при потере соли и отсутствии потери воды, при рвоте, диарее, гипопродукции альдостерона, действии диуретиков, снижении реабсорбции в канальцах почки в полиурическую фазу почечной недостаточности. Гипопродукция альдостерона наиболее часто встречающийся случай. Потеря натрия сопровождается потерей воды и ионов хлора. Концентрация ионов калия повышается в плазме из-за осложнений его выделения почками. Понижение объема внеклеточной жидкости сопровождается её сгущением и повышением вязкости с осложнением работы сердца, и гипотонией. При пониженной продукции альдостерона обусловленной уменьшением коркового вещества наблюдается уменьшение реабсорбции клубочками ионов водорода и аммонийных солей, в результате калий выходит из клеток, бикарбонаты направляются в клетку и ионы водорода во внеклеточную среду. Как следствие развивается ацидоз. Дегидратация изотоническая. Наблюдается при аномальных выведениях натрия за счет внеклеточного объема. Потеря осуществляется из ЖКТ. Их причины – повторная рвота, диарея, формирование больших транссудатов, крово- и плазмопотери при панкреатитах, перитонитах, ожогах. Проявляются сердечно-сосудистые нарушения из-за уменьшения плазмы. Почки реагируют на снижение плазмы и поэтому развивается анурия и олигоурия (уменьшение выработки и экскреции мочи). Могут развиваться коматозные состояния. Дегидратация гипертоническая. Связана с потерей воды без потери натрия. Развивается у людей, лишенных доступа к воде, после аномальной потери воды без её компенсации, у людей, не ощущающих жажду (например, при повреждении мозга или опухолей). Клинические проявления начинаются с дегидратации нервной ткани. Гипергидратация гипотоническая. Водная интоксикация или избыточное поступления бессолевых растворов. Развивается при отсутствии или затруднения функций почек, в результате происходит накопление и снижение концентрации натрия и осмолярности. Гипергидратация изотоническая. Увеличение объема крови, без нарушения осмотического давления. Также состояние развивается при сердечной недостаточности, гипопротеинемии при нефротическом синдроме, когда объем крови остается постоянным с перемещением жидкости в межтканевый сегмент (возникновение отеков). Гипергидратация гипертоническая. Увеличение объема межтканевой жидкости с увеличением осмотического давления за счет гипернатриемии и обезвоживания клеток. Развивается при повышении натрия и движении воды из клеток для состояния равновесия осмотического давления. Причины могут быть травмы головы, питье морской воды, гиперпродукция альдостерона (синдром Кона). |