БХ ЭКЗАМЕН. 1. Химический состав и природа белков

• Название: 1. Химический состав и природа белков
• Анкор: БХ ЭКЗАМЕН.doc
• Дата: 02.06.2018
• Размер: 0.87 Mb.
• Имя файла: БХ ЭКЗАМЕН.doc
• Тип: Документы; #19888
• Категория: Биология. Ветеринария. Сельское хозяйство
• страница: 12 из 18

95. Слюна как биологическая жидкость.

Слюна это сложная биологическая жидкость вырабатываемая специализированными железами и выделяемая в ротовую полость. В основном именно химический состав слюны определяет состояние и функционирования зубов и слизистой оболочки полости рта. Необходимо различать - слюна как секрет слюнных желез и слюна как ротовая жидкость. Последняя помимо секретов различных слюнных желез содержат микроорганизмы, спущенные эпителиальные клетки, мигрировавшие через слизистую оболочку полости рта лейкоциты (слюнные тельца) и др. компоненты.

Объем смешанной слюны дополняется жидкостью, которая диффундирует через слизистую оболочки полости рта, а

так же гингивальной жидкостью.

Гиигивальная жнзкость.

Имеет сложный состав: НЮ, белки, ферменты, различные органические вещества, электролиты, лейкоциты, служенные эпителиальные клетки. Десневая жидкость - местный фактор защиты полости тра. Защитное действие обусловлено наличием лейкоцитов, иммуноглобулинов, ферментов. Наличие постоянного тока десневой жидкости способствует механическому удалению микробов, веществ, басктерий. Десневая жидкость - трансудат сыворотки. В течении суток при интактном пародонте в полость рта поступает 0,2-2,5 мл гингивальной жидкости. Ее количество увеличивается в предвослалительной стадии. За счет осмотического градиента и резко увеличивается при воспалительной эксудации. рН 6,3-7,93 и не зависит от степени воспаления. Белковый состав гингивальной жидкости и сыворотки крови практически одинаков: альлбумины, трансферин, 7-глобулины. Десневая жидкость - важный источник иммуноглобулинов IgA, IgG; IgM; антитела. Обнаружена система комплемента: -фибриноген, фибринолдизин, плазмоген, брагикинин, ферменты. Существует зависимость между активностью ферментов и воспалением в тканях пародонта. Гингивальная жидкость содержит все 5 ферментов: ЛДГ, р-глюкоронидазу (активация увеличивается при пародонтитах), лизоцин, лактоферрин, пероксидаза и глюкоронидаза. Обнаружены протеолитические ферменты (протеиназы, элластазы, аминопептидазы) Активация увелич. при воспалении пародонта. Обнаружены и другие органические вещества: глюкоза, фосфолипиды, уроновые кислоты, нейтральные липиды, лактат, мочевина. Электролитный состав: Na, К - выше по сравнению с сыворот., а соотношение Na/K ниже. Na увелич

при воспалении пародонта. Десневая жидкость один из источников F в полости рта. Содержится так же Ca, P, сера, Zn.

96. Особенности химического состава эмали зуба.

В настоящее время минерализованные ткани рассматривают как ионообменные системы кристаллы которых имеют 3 зоны: 1. Внутреннюю 2.Наружную или поверхностную З.Гидратную оболочку Практически любой ион из смешанной слюны может проникать через гидратную оболочку, но только некоторые в ней концентрируются Более специфические ионы такие как стронций, барий, магний, хром, кадмий, фтор могут проникать через поверхностную зону гкдрогилапатитов и внедряться во внутреннюю зону кристаллов – остеотропы Фактором повышающим реактивную способность апатитов в процессах изоионнго и изоморфного замещения является наличие вакантных мест в узлах кристаллической решетки. Характер ионного обмена в эмали носит чисто физико-химический неферментативный характер ибо в эмали нет ферментов. В ионном обмене выделяют три его последовательные стадии: 1.Быстрая стадия, (минуты) Диффузия ионов по градиенту концентрации из свободной воды в воду гидратной оболочки кристалла. 2 Более медленная(часы). Замедление поверхностных ионов кристаллической решетки апатита катионами или анионами из гидратной оболочки. З.Еще более медленный (дни, месяцы). Проникновение иона в глубь кристалла. Не все ионы проникают. Внутри кристаллический обмен. Обратимость всех трех стадий ионного обмена является физико-химической основой обновления минеральной фазы эмали. Некоторые ионы гидроксила разрушаются, что усиливает движение ионов внутри колонки, повышает его химическую реактивность. Другие ионы гидроксила могут замещаться фтором. Изоморфные замещения одной или двух гидроксильных групп ионами фтора приводит к образованию более устойчивых, стабильных кристаллов гидроксифторапатита. Частично образуется фторид кальция. Не только ионы гидроксила могут замещаться, ионы кальция и фосфора так же могут замещаться. Кальций кристалла гидроксиапатита может замещаться ионами стронция, бария, магния, хрома, кадмия - это так называемой изоморфное замещение. Такое замещение обуславливает снижение устойчивости эмали. Эмаль содержит следы Na, Zn, Pb, Fe и др. элементов - примесные микроэлементы минеральной фазы эмали. Оказывается примесные компоненты эмали могут распределяться в ней по-разному: 1. Стронций, К, А1 распределяются равномерно по толщине эмали. 2.Микрокомпоненты могут убывать по направлению к дентину F, Zn, Fe, Pb 3. Могут нарастать по направлению к дентину Na, Mg Больше того доказано, что внедрение в кристаллы апатита ионов F, A1 приводит к кариесостатическому эффекту. В меньшей мере этот эффект связан свнедрением Mo, Li Си, Aи У ионов Be, Со, олова, Zn, Br, J этот эффект отсутствует.

Кариесогенный эффект отмечается при внедрении ионов Se. кадмия, Mn, Pb, кремния. Содержание обычных ионов Са и фосфата во многом зависит от концентрации их в тканях окружающих и в ротовой жидкости. Хлориды способны обмениваться с гидроксильной группой гидроксиапатита - это типичное изоионное замещение, но они как правило не фиксируются в обызвествляемых тканях. Концентрация F в эмали и дентине тесно связано с поступлением его в организм с питьевой водой и пищей. Наибольшая концентрация фтора обнаружена до прорезывания в период их минерализации. После прорезывания высокий уровень F в поверхностных слоях эмали. Хотя кристаллы фторапатита составляют небольшую долю кристаллитов эмали, но в связи с большими размерами они придают эмали особую прочность и кислотоустойчивость. Эмаль зуба проницаема в обоих направлениях для таких неорганических ионов как Са, фосфаты, Мл, хлориды, Со и др, а так же для целого ряда органических соединений: углеводы, аминокислоты, и даже витамины.Процесс проницаемости эмали в значительной степени зависит от состава ротовой жидкости. При оптимальных значениях рН ротовая жидкость представляет собой перенасыщенный раствор гидроксипептидов, что препятствует растворению в ней кристаллитов эмали и наоборот обеспечивает реминерализацию, т.е. поступление ионов Са. Сдвиг рН в кислую сторону и последующее кислотное растворение эмали является пусковым механизмом развития кариеса. От сюда неизбежно следует вывод о необходимости применения реминерализующих растворов для профилактики и лечения поверхностных кариесов. Предпочтительными в последнее время считают реминералгоируюгдие роастворы содержащие ниодим. При внедрении ниодима в структуру кристалла происходит стабилизация апатитов, а значит и выраженное замедление деминерализации. Содержание Са в слюне 4,8 млг/100мл. Больше половины Са 55-60% находится в слюне в ионизированном состоянии, остальной Са связан с белками слюны. С возрастом содержание Са в слюне повышается, в комбинации с некоторыми органическими компонентами слюны Са (его избыток) может откладываться на зубах, образуя зубной камень который играет особую роль в развитии заболеваний пародонта. Содержание фосфора в слюне достигает 10-25 мг/100мл. Фосфор слюны представлен в основном в виде неорганических соединений и лишь около 5% в виде органических. Имеется в виду глицерофосфаты, глкжозафосфаты и т.д. Неорганический фосфат находится в слюне в виде пиро- и ортофосфата. Са и фосфор образуют химические соединения типа гидроксиапатитов, которые здесь устойчивы при соотношении Са/Р равному 1/1,67. Обычно колебания Са/Р 1/2 - 1/3. В слюне постоянно поддерживается состояние перенасыщенности гидроксиапатитами при гидролизе которых образуются ионы Си и Р. Вообще перенасыщенность гидроксиапатитами характерно для крови и для всего организма в целом, что позволяет организму регулировать состав минерализованных тканей. В организме человека достаточно высокая интенсивность циркуляции ионов Са и Р в системе кровь-слюна-пищеварительный тракт-кровь (слюнной шунт). У лиц с множественным кариесом степень перенасыщенности гидроксиапатитами слюны на 24% ниже чем у кариес-резистентных. Секрет околоушных желез в отличии от других желез часто бывает недонасыщен гидроксиапатитами. Многие именно с этим связывают более интенсивное поражение кариесом верхней челюсти.

97. Ферменты слюны.

В слюне смешанной открыто более 100 фврментоя различного происхождения.

1. Железистого 2 Лейкоцитарного ZМикробного 4 Клеточного.

К ферментам собственно железистого происхождения относится амилаза, некоторые

аминотрансферазы, пероксидаза, ЛДГ, мальтаза, кислая и щелочная фосфотазы и др.

Исследование химического состава амилазы слюны доказало ее полную идентичность структуре панкреатической амилазе. Амилаза слюны как и амилаза панкреатическая расщепляет а-1,4-гликозидные связи в молекулах крахмала и гликогена, при этом образуются декстрины и небольшое количество мальтоз. Активатором .^илазь: слюны являются ионы хлора, повышают активность так же йодиды и цианиды. Наличие

Лейкоцитарное происхождение имеют следующие ферменты ротовой жидкости: I. ЛДГ 2-лизоцин 3-хондроитинсульфатаза 4.липаза 5-альдолаза 6.перокисдазы 7.различные протеиназы в том числе коллагеназа Ферменты микробного происхождения.

1.Каталаза 2.ЛГД 3.мальтаза 4.сахараза 5.хондроитинсульфатаза 6.амилаза 7.коллагеназа 8.различные протеиназы 9.альдолаза и др.

Некоторые ферменты появляются в ротовой жидкости за счет нескольких источников сразу. По мнению ряда исследователей ферменты гиулоронидаза и калийкреин увеличивает проницаемость клеток эмали для Са и органических соединений, а слюна является одним из важнейших источников калийкреина.

Наибольшей активностью обладают ферменты слюны различного происхождения,

участвующие в катаболизме углеводов. Амилаза, мальтаза сахараза, ферменты гликолиза,

цикла Кребса и др. Слюна содержит так же особые ингибиторы протеиназ, которые

относятся к аl и а2 макроглобулинам.

В слюне обнаружен фермент супероксиддисмутаза, причем изоферментный набор этого

Обнаружены так же фирониктин (адгезивный белок), обнаружены статерины, протромвин, антигепариновые вещества и другие факторы свертывающей и антисвертывающей системы крови. Количество и качественный состав белков крайне разнообразен.

98. Кристаллы апатитов.

Субмикроскопическими образованиями эмали являются кристаллы алатитоподобного происхождения. Каждая призма на своем пути [Oraros Н, 1966) от поверхности эмали до дентина спиралеобразно поворачивается вокруг оси основного направления лида пунзм. Кристаллы располагаются параллельно ходу призм, плотно прилегая друг к другу. Такой ход призм обеспечивает наклон кристаллов от 0° до максимального наклона призм. Размер кристаллов варьирует от 0,1 до 0,4 нм в молодой эмали и от 5 до 10 нм в зрелой. Структурной единицей кристалла является элементарная ячейка, она неповторима для каждого типа кристаллов По размерам элементарной ячейки кристалла апатитов эмали, можно установить его природу. Так, для ячейки гидроксиалатита, состоящего из 42 атомов, высота ячейки «с» равна 0,688 им, а грань (шестигранника) «а» — 0,942 нм. Основываясь на результатах собственных исследований, мы считаем, что эмаль зубов состоит из апатитов многих типов. Именно из-за непостоянства параметров элементарных ячеек кристал-

лов ее минеральная фаза может рассматриваться как апатитоподобное вещество. С возрастом усиливается

минерализация эмали, что приводит к накоплению в ее толще фторапатита. Размеры элементарных ячеек кристаллов эмали пожилых лиц по кристаллографической оси «с» не превышают 0,688 им и по оси «а»—0,938 нм, что соответствует параметрам ячеек фторапатита.

Возрастное усиление минерализации приводит и к макроскопическим изменениям поверхности эмали. Так,

исчезают перикиматы и поверхность эмали становится гладкой. Наблюдается выраженное стирание зубов по

вертикальной оси и сглаживание боковых поверхностей.

Минеральные компоненты.

Минеральную основу зубов составляют изоморфные кристаллы апатитов: гидроксиапатита, карбонатапатита, фторапатита, хлорапатита и др. Основными же компонентами являются гидроксиапатит—Ca,,(PO,),(OH)j и восьмнкальциевый фосфат—Са8Н(РО4)6*5Н20. В целом минеральная фаза зубов — апатитоподобное вещество с общей формулой А10(ВО4)6Х2 где А—Са, Sr, Ва, Сd, Pd.., В—Р, As V Cr, Si..., X—-F, ОН, Сl, Кроме указанных веществ, в твердых тканях зубов в незначительных количествах (0,1—10 мг/кг сухой массы) присутствуют фтор, свинец, олово, марганец, железо, алюминий, стронций, натрий, хлор, цинк, бром, вольфрам, медь, золото, серебро, хром, кремний и др.

Исследования свидетельствуют о том, что эмаль содержит по меньшей мере 41 элемент таблицы Менделеева.

Количество этих элементов зависит от характера питания человека, содержания их в окружающей среде, продуктах

литания.

100. Химический состав эмали зуба.

Субмикроскопическими образованиями эмали являются кристаллы апатитоподобного происхождения. Каждая призма на своем пути [Oiams H, 1966] от поверхности эмали до дентина спиралеобразно поворачивается вокруг оси основного направления хода призм- Кристаллы располагаются параллельно ходу призм, плотно прилегая друг к другу. Такой ход призм обеспечивает наклон кристаллов от 0° до максимального наклона призм. Размер кристаллов варьирует от 0,1 до 0,4 нм в молодой эмали и от 5 до 10 нм в зрелой. Структурной единицей кристалла является элементарная ячейка, она неповторима для каждого типа кристаллов По размерам элементарной ячейки кристалла апатитов эмали, можно установить его природу. Так, для ячейки гидроксиапатита, состоящего из 42 атомов, высота ячейки «с» равна 0,688 им, а грань (шестигранника) «а» — 0,942 нм. Основываясь на результатах собственных исследований, мы считаем, что эмаль зубов состоит из апатитов многих типов. Именно из-за непостоянства параметров элементарных ячеек кристал­лов ее минеральная фаза может рассматриваться как апатитоподобное вещество. С возрастом усиливается минерализация эмали, что приводит к накоплению в ее толще фторапатита. Размеры элементарных ячеек кристаллов эмали пожилых лиц по кристаллографической оси "с" не превышают 0,688 им ипо оси "а"—0,938 нм, что

соответсвует параметрам ячеек фтораппатита. Возрастное усиление минерализации приводит и к макроскопическим изменениям поверхности эмали. Так, исчезают перикиматы и поверхность эмали становится гладкой. Наблюдается выраженное стирание зубов по вертикальной оси и сглаживание боковых поверхностей. Минеральные компоненты. Минеральную основу зубов составляют изоморфные кристаллы апатитов. гидроксиапатита, карбонатапатита, фторапатита, хлорапатита и др. Основными же компонентами являются гидроксиапатит—Са₁₀(Р0₄)₆(ОН)2 и восьмикальциевый фосфат—Са_вН₂(Р0₄)_й*5Н_гО. В целом минеральная фаза зубов — апатитоподобное вещество с общей формулой А10(ВО4)6Х2, где А—Са, Sr, Ва, СЛ, Pd..., В—Р, As V Cr, Si..., X—F, ОН, С1, Кроме указанных веществ, в твердых тканях зубов в незначительных количествах (ОД—10 мг/кг сухой массы) присутствуют фтор, свинец, олово, марганец, железо, алюминий, стронций, натрий, хлор, цинк, бром, вольфрам, медь, золото, серебро, хром, кремний и др. Исследования свидетельствуют о том, что эмаль содержит по меньшей мере 41 элемент таблицы Менделеева Количество этих элементов зависит от характера питания человека, содержыния их в окружающей среде, продуктах питания. Органические вещества эмали (1,6%) представлены в основном белками, кроме них в эмали содержаться лилиды, углеводы, лактат, цитрат и свободные аминокислоты. Белки органического матрикса эмали по аминокислотному составу преимущественно относятся к кератиноподобным белкам, но в отличие от кератина они богаты серином в основном в виде серин-фосфата и имеют небольшой молекулярный вес. Коллаген в эмали обнаружен в виде следов. Сравнительно недавно в структуре эмали доказано наличие гликопротеидов, а так же небольшое количество Са-связывающего белка эмали (гаммокарбоксиглутоматный белок), этот белок с достаточно высокой емкостью и склонностью агрегации до тетрамеров в нейтральной среде. Содержание белков в эмали составляет 1,3%. Углеводный состав эмали и дентина представлен в основном гликогеном. Из углеводных компонентов в эмали обнаружили глюкозу, маннозу, фукозу, ксилозу и рамнозу. Обычно они связаны с белками, т.е. входят в состав гликопротеидов эмали, частично в свободном виде. В поверхности эмали содержится в 10 раз больше углеводов чем в глубоких слоях это говорит о том, что приток идет за счет ротовой жидкости. Гликопротенды играют существенную роль и особенно в дентине, где их больше в динамической устойчивости твердых тканей зуба, поскольку именно гликопротеиды осуществляют химическую связь с белками, углеводами, и минеральными компонентами твердых тканей зуба, все это имеет значение в реминерализации. Липиды эмали. 0,2% так же участвуют в процессах минерализации и ременирализации. Считают, что реминералгоация эмали в том числе при кариесе возможна только при сохранившейся структуре органического матрикса. Среди химических компонентов эмали и дентина в сравнительно большом количестве обнаружен цитрат. В эмали его примерно 0,1% в дентине 0,9%. Обнаружен лактат. Оба принимают участие в процессах минерализации.

Прочность и высокая плотность эмали объясняется высоким содержанием в ней минеральных компонентов примерно 95% на сухой вес. Минеральный компонент эмали представлен кристаллами гидроксиапатитов, карбонатапатитов, хлорапатитов, фторапатитов, цитратапатитов - кристаллиты. Из них превалируют более 70% гидроксиапатитов. Каждая кристаллическая решетка состоит из 18 ионов. Кристаллы гидрогсиапатита в эмали В эмали так же содержится около 2% неапатнтных кристаллов - октокльцийфосфат, дикальнийфосфат, фосфат кальция Белки эмали О наличии белков в составе эмали и дентина было известно уже более 100 лет назад, однако аминокислотный состав белков расшифрован лишь в последние два десятилетия с появлением соответствующих методов исследования. Важнейшей составной частью белка является коллаген. Благодаря проведению тончайшего аминокислотного анализа стало возможным определить структуру коллагена зубов. Гидролизат коллагена содержит 18 аминокислот, в том числе 26% глицина, 15% пролина и 14% гидроксипролина. Различия в структуре коллагена определенных тканей заключаются в пропорциональном соотношении лизина и гидроксилизина, хотя количество этих аминокислот остается постоянным (3—4%). Коллаген принадлежит к группе волокнистых белков, его молекула построена из цепочек аминокислот (две цепочки одинаковые, а третья отличается по составу аминокислот).

Тем не менее основной состав органического вещества эмали изучен. М. Stack (1954), работы которого стали классическими, показал, что в эмали существует кислоторастворимая фаза органических веществ (белки и пептиды) и кислотонерастворимая. Обе фазы содержат углеводные группы (галактоза, глюкоза, манноза, глюкуроновая кислота со следами фукозы и ксилозы), которые выявляют методом хроматографни.