Шпоры химия. 1. Метаболизм, способы образования атф в организме. Метаболизм

• Название: 1. Метаболизм, способы образования атф в организме. Метаболизм
• Анкор: Шпоры химия.rtf
• Дата: 20.04.2018
• Размер: 0.62 Mb.
• Имя файла: Шпоры химия.rtf
• Тип: Документы; #18273
• страница: 7 из 7

128. Соединительные ткани – межклеточный матрикс вместе с клетками различного типа (фибробласты, хондробласты, тучные клетки, макрофаги, остеобласты). Специализированная соединительная ткань – скелетная (хрящи, кости). Со специфическими свойствами (жировая, слизистая, пигментная).Собственно соединительная ткань – широко распространена, расположена по ходу сосудов, подстилает кожу, в области мочеточников, почечных лоханок, основа паренхиматозных органов, входит в состав связок и сухожилий. Поражение этой ткани приводит к рахиту, ревматизму, атеросклеротизму сосудов, коллагенозам.

Собственно соединительная ткань определяет морфологическую и функциональную условность организма. Характеризуется универсальностью и тканевой специфичностью с другой стороны. Характеризуется многокомпонентностью, полиморфизмом, полифункциональностью, обладает высокой способностью к адаптации. Состоит из клеточных элементов, волокнистых структур и основного вещества. Фибробласты – синтез коллагена и эластина, протеогликанов, ферментов. Волокнистые структуры – коллагеновые и эластические волокна. Основное вещество представлено внеклеточными нерастворимыми нитями, которые погружены в матрикс. Функции основного вещества: 1) опорная или биомеханическая – из соединительной ткани состоит скелет – каркас для внутренних органов. 2) барьерная – соединительно тканные элементы образуют барьер между внешней и внутренней средой. 3) фагоцитарная активность и осуществление иммунной защиты (воспаление). 4) трофическая или метаболическая – входят в состав сосудов, транспорт питательных веществ и экскреция конечных продуктов; предотвращение выпотевания жидкой части плазмы крови. 5) депонирование – соединительная ткань является депо для воды, солей, гормонов, витаминов, пигментов и т.д. 6) пластическая. 7) репаративная – повреждение соединительной ткани сопровождается образованием молодой соединительной ткани (образуются рубцы). Все функции осуществляются благодаря уникальному строению.

Строение соединительной ткани. Коллаген – распространенный белок соединительной ткани, составляет 1/3-1/4 от всего белка соединительной ткани. Составляет 5-6% от массы тела. Химический состав уникален – каждая 3 а/к – глицин – маленькая а/к, которая не мешает соединению полипептидных цепей в волокно. 1/5 от всех а/к – пролин и оксипролин – это своеобразные замки, которые придают прочность коллагеновому волокну. Окси а/к-ты – оксилизин и оксипролин. Структурная единица коллагена – молекула тропоколлагена – содержит до 1000 а/к, спирализована, соединены по 3 и образуют структуру похожую на кабель – суперспирализация. Последовательность а/к в полипептидной цепи характеризуется высокой специфичностью – каждая 3ая а/к-та – глицин, часто встречаются оксиглицин и пролин. 5 основных – минорных - типов коллагена. 1ый тип отличается от 3го тем, что он присутствует в твердых образованиях (кости, фасции, дентин), для 1го типа характерно низкое содержание оксилизина, малое число сайтов для гликолизирования. 3ий тип присутствует в мягких образованиях (кожа, сосуды, матка), имеет большое число остатка оксилизина, большое число сайтов.

Синтез коллагена – особенности: 1) биосинтез коллагена не заканчивается сборкой полипептидных цепей, а заканчивается сборкой молекулы коллагена, характерны ко- и посттрансляционные модификации. Часть происходит в фибробластах, а часть в межклеточном матриксе.

На рибосоме синтезируется незрелая препроальфа-полипептидная цепь коллагена, который содержит сигнальный пептид, необходимый для того, чтобы молекула коллагена транспортировалась в ЭПС. Далее от нее отщепляют сигнальный пептид и образуется проальфа-полипептидная цепь коллагена, которая содержит N- и C-концевые домены – не образуется спираль, связаны дисульфидными мостиками. В ЭПС при дальнейшей котрнсляционной модификации происходит:

1) гидроксилирование а/к – введение дополнительной функциональной группы – ОН. Пролин по С₄ и С₅ (катализирует пролингидроксилаза), лизин по С₅ (катализирует лизингидраза).

Пролин+О₂+альфакетоглутаровая кислота СО₂+Н⁺+янтарная кислота + в пролине у четвертого атома С образуется НОНС.

Нарушение гидроксилирования приводит к нарушению следующей стадии котрансляционной модификации. Это приводит к образованию рыхлой соединительной ткани. При дефиците витамина С – синяки, рыхлые десна, кровоточивость, выпадают зубы – страдает иммунитет, т.к. витамин С участвует в синтезе Ig.

2) гликозилирование – присоединение углеводного компонента – катализируют гликозилтрансферазы. УДФ-глюкоза и УДФ-галактоза переносят углеводные компоненты к гидроксильным группам а/к оксипролина и оксилизина. Если имеется малое количество сайтов для гликозилирования, то синтезируется патологический компонент (синдром Элерса-Данлоса).

3) После этого в фибробласте происходит образование тройной спирали, этот процесс идет только тогда, когда коллагеновые волокна имеют не менее 90 остатков оксипролина. Вне клетки идет процесс отщепления N и C-концевых доменов N и С-проколлагеновой пептидазой. Снижение активности N-проколлагеновой пептидазы приводит к образованию коллагенового волокна с сохраненным N- концевым доменом – нарушение структуры коллагенового волокна лежит в основе синдрома Элерса-Данлоса.

4) Удаление N и С концов приводит к образованию тропоколлагена – не такой прочный как коллагеновое волокно. Образуются поперечные сшивки, они придают дополнительную прочность. Лизилоксидаза (внеклеточный медьсодержащий фермент) катализирует окисление эпсилонамминых групп лизина и оксилизина, в результате

образуются альдегидные группы и из лизина аллизин.

В образовании поперечных сшивок играет роль ортокремниевая кислота – образует со свободной ОН-группой эфирную связь. Зрелое коллагеновое волокно – [тропоколлаген+место минерализации (соли Са и Р)+тропоколлаген]_n.

Нарушение прочности коллагенового волокна – при снижении активности аминооксидазы плазмы, лизиноксидазы костной и соединительной ткани. Наблюдается при употреблении зеленого горошка, т.к. содержит бета-аминопропионитрил – ингибитор амино- и лизин-оксидазы.

Катаболизм коллагена. Осуществляется тканевой и бактериальной коллагеназами, которые вырабатываются клетками соединительной ткани. Содержит в активном центре цинк. Она разрезает тройную спираль на части и расщепляет их. Бактериальная коллагеназа – ее содержат бактериальные клетки. За 10 лет обменивается только половина коллагена, у взрослых это процессы заживления ран.

Генетические дефекты коллагена: 1) Дерматоспараксис – повышенная хрупкость кожи – дефект проколлагеновых пептидаз; 2) латиризм – ингибирование ферментов лизиноксидазы и аминооксидазы; 3) синдром Элерса-Данлоса (7 типов); 4) несовершенный остеогенез или врожденная ломкость костей, или болезнь Вролика, или врожденный рахит, или болезнь «стеклянного мужчины» - преобладает коллаген III типа, очень мало I типа многочисленные переломы; 5) синдром Марфана – из-за нарушения активности лизиноксидазы нарушается образование поперечных сшивок; 6) врожденный атеросклероз – в сосудах преобладает коллаген I типа.

Эластин – основной белок соединительной ткани. А/к-ный состав: 1/3 - а/к – глицин, но мало оксилицина и оксипролина, много а/к имеющих неполярные группы. Десмозин и изодесмозин – состоят из 4х молекул лизина, из которых 3 окисляются в аллизин и конденсируются с образованием структуры десмозина. Если эластические волокна утрачивают способность растяжения то клинически это проявляется как эмфизема легких, аневризм, нарушение сердечных клапанов, что приводит к снижению активности лизиноксидазы при дефиците меди и витамина В₆.

Катаболизм – расщепление происходит под действием эластазы панкреатического сока (при поступлении с пищей). В тканях расщепление осуществляется нейтрафилами. В легких расщепление может привести к разрыву легких и эмфиземе. В норме этого не происходит, т.к. существует ингибитор альфа1-антитрипсин. Он синтезируется в печени и защищает эластин от эластазы.

Основное вещество – гидротированный гель, образован высокомолекулярными и высокополимерными соединениями, которые представлены протеогликанами – сложные белки, в состав небелкового компонента входят углеводные компоненты. Собственно протеогликаны содержат 5% белкового компонента и 95% углеводного компонента – гликозаминогликаны – ГАГ (мукополисахариды). ГАГ – высокомолекулярные соединения, мономером является дисахаридная единица, которая представлена уроновой кислотой, которая соединена альфа-1,3 гликозидной связью с аминосахаром.

Различают 7 классов ГАГ: 1) гиалуроновая кислота – распространена в почках, стекловидном теле, синавиальной жидкости, пупочном канатике, смазка в суставах, барьер против проникновения микроорганизмов; с возрастом количество уменьшается; 2, 3) хондроэтин4сульфат и хондроэтин6сульфаты - состоят из уроновых кислот, соединенных с галактозамином; они находятся в костной ткани, с возрастом количество уменьшается; 4) дерматансульфаты – состоят из итуроновой кислоты и аминосахара ацетилированного и сульфированного; 5) керотансульфаты – не содержат уроновых кислот, в состав входит Д-галактоза с ацетилированным и сульфированным сахаром, сиаловые кислоты, обуславливают прозрачность роговицы; 6) гепарин – находятся на поверхности многих клеток, в тучных клетках внутренний элемент, содержит несколько остатков серной кислоты; выполняет роль антикоагулянта в комплексе с липопротеидами плазмы, соединяются с липопротеинлипазой, становится активнои и расщепляет липиды в составе хилоникронов; 7) гепарансульфаты – по структуре похож на гепарин, но содержит меньше сульфатных групп, синтезируется при участии гликозилтрансфераз – переносят ост Углев с активных форм. Каждый раз увеличивается на 1ну молекулу углевода. Степень сульфирования. Протеогликаны – поливалентные анионы, которые притягивают катионы натрия и калия, связывают их прочно, что их ионные свойства не проявляются. Имеют склонность к агрегации, которая ускоряется кальцием, при это гиалуроновая кислота образует петли, которые обозначают как домены. Внутри них вода, буфер – который защищает при травмах, механических повреждениях. Растворы гиалуроновой кислоты обладают высокой степенью вязкости, если возникает ревматизм – нарушается деполимеризация гиалуроновой кислоты, это ведет к деформации суставов. Для восстановления ГАГ используют стероидные гормоны. Протеогликаны функционируют как молекулярное сито, препятствует проникновению катионов и микроорганизмов, но некоторые микроорганизмы имеют фактор проницаемости – гиалуронидаза 70%. Ряд ПГ выполняют антикоагуляционную функцию. Нарушения – 1) мукополисахариды – накопление мукополисахаридов в тканях из-за уменьшения активности гидролаз – дисплазия скелета, деформация таза, темная роговица и т.д. 2) коллагеназы – диффузное заболевание соединительной ткани – включает ряд болезней, которые характеризуются воспалительными процессами – системная красная волчанка, дерматомиозиты, наследственная предрасположенность. Методы исследования метаболизма соединительной ткани: 1) определение количества ГАГ в плазме 2) степень сульфатирования ГАГ 3) активность гиалуронидазы 4) определение оксипролина в плазме и моче, объем распада в кишечнике 5) определение сиаловых кислот.


133. рН мочи в зависимости от характера питания. Ацидо- и аммониогенез. На нормальном (смешанном) питании рН мочи составляет 5,5-6,5. Почка выдерживает колебания рН от 4,5 до 8,5. При белковом питании, а также при ацидозе повышается экскреция кислот. рН мочи становится менее 5,5 (кислая среда) за счет того, что кислые соли профильтровываются в мочу из крови, в почках образуются кислые соли. При питании растительной пищей, а также при алкалозе увеличивается содержание оснований, рН мочи сдвигается в основную сторону. Основания выводятся в виде бикарбонатов и двузамещенных фосфатов. Растительная пища богата органическими кислотами, Na, K. Бикарбонатный ион секретируется в просвет, а анионы полностью реабсорбируются. Т.О. выводятся бикарбонаты и рН мочи сдвигается в кислую сторону. Ацидонгенез – механизм направленный на удаление избытка кислых продуктов. Секретируется Н, который нейтрализуется фосфатами и сульфатами с образованием титруемых кислот. Мех-м: Na₂HPO₃ поступает в просвет канальца, где диссоциирует на 2Na и НРО₄, 1 Na выделяется в кровь. В эпителии канальца образуется Н₂СО₃ под действием карбангидразы из Н₂О и СО₂, которая диссоциирует на НСО₃^- и Н⁺. Н⁺ секретируется в кровь, а НСО₃^- в кровь. В просвете образовывается титруемая кислота NaН₂РО₄. Аммониогенез – секреция аммиака в просвет канальцев из эпителия с последующим замещением ионов Na в солях на аммонийный ион. В просвет поступают Na⁺, Cl^-, SO₄^2-. Натрий выводится в кровь. Из Н₂О и СО₂ под действием карбангидразы образуется Н₂СО₃, которая диссоциирует на НСО₃ и Н, водород в просвет, НСО₃ в кровь. В эпителии образуется аммиак путем: глутамин (глутаминаза) глутамат и выделяется аммиак, далее (глутаматдегидрогеназа) альфа-КГ выделяя аммиак. Аммиак связывается с Н образуется аммонийный ион NH₄, далее обр-ся соли аммония NH₄Cl, (NH₄)SO₄.
134. Содержание и формы билирубина. Билирубин образуется при распаде гемопротеидов (гемоглобин – вердоглобин – биливердин – билирубин). В крови содержится прямой и непрямой (связанный с альбуминами) билирубин. Общее содержание билирубина определяется суммой прямого и непрямого билирубина. Общий билирубин 8,5-20,5 ммоль/литр. Прямой билирубин меньше 5 ммоль/литр. Непрямой билирубин расчетная величина – общий билирубин минус прямой билирубин. У новорожденных общий билирубин 20,5-200 ммоль/литр. Повышение содержания билирубина наблюдается при гемолитических процессах, острых и хронических гепатитах, закупорке желчевыводящих путей. Для дифференцивальной диагностики желтух проводят качественную реакцию на определение форм билирубина по реакции с деазореактивом (реактив Эрлиха). При развитии окраски непосредственно после добавления реактива – реакция прямая (реакция Ван ден Берга). Прямой билирубин образуется путем конъюгации его с глюкуроновой кислотой в клетках печени. Непрямой билирубин адсорбирован на белках плазмы крови и дает цветную реакцию только после предварительной обработки (осаждение белка, например спиртом). У здорового человека на долю непрямого билирубина приходится 75%, на долю прямого 25% от общего билирубина. При паренхиматозной желтухе нарушается билирубиновыдилительная функция печени, а также превращение непрямого билирубина в прямой. В крови повышено содержание обеих форм, особенно непрямого. При механической желтухе наблюдается повышенное содержание прямого билирубина. После поражения паренхимы повышается и непрямой. При гемолитической желтухе повышено содержание непрямого билирубина, в незначительной степени и прямого билирубина, что свидетельствует о нарушении билирубиновыделительной функции печени. Также содержание непрямого билирубина повышается при: физиологической желтухе новорожденных, синдроме Криглера-Найяра, болезни Жильбера, токсических гепербилирубинэмиях (отравление хлороформом, тетрахлоридом углерода), вирусном гепатите.
146. Пигменты мочи и их происхождение.

Пигменты мочи: В норме стеркобилиноген и небольшое количество уробилиногена; при паренхиматозной желтухе в моче появляется ПБ и уробилин; при гемолитической желтухе повышается количество стеркобилиногена; при механической желтухе определяется ПБ. Уробилинурия (Уробилиноген) наблюдается при: паренхиматозной желтухе, гемолитических желтухах, отравлении свинцом. Билирубинурия наблюдается при: обтурационной желтухе, паренхиматозной желтухе (прямой). При нарушении синтеза гема в моче появляются промежуточные продукты синтеза порфиринового кольца и продукты распада гемоглобина: аминолевулиновая кислота (норма 2-3мг/сут), порфобилиноген (до 2мг/сут), уропорфирины (около 6мг/сут), копропорфирины (около 70мкг/сут), протопорфирины (около 12мг/сут). Повышение окраски мочи может быть при потере жидкости (отеки, понос, рвота). Красноватый цвет (мясных помоев) при гематурии, гемоглобинурии. Темно-желтый цвет с зеленоватым оттенком – желчные пигменты при желтухах. При механической – зеленовато-желтая, при паренхиматозной – зеленовато-бурая. Зеленовато-желтый цвет – содержание гноя в моче (пиурия). Грязно-коричневый – пиурия при щелочной реакции. Темный – гемоглобинурия при гемолитической желтухе. Беловатый – большое количество фосфатов и липидов.

Дыхательная цепь.

I комплекс – НАДН-дегидрогеназа-коэнзим Q-редуктаза (F-цикл). НАДН под действием флавиновой НАДН-дегидрогеназы окисляется в НАД. Протоны от НАДН транспортируются на наружный листок внутренней мембраны, а электроны делают возвратную петлю с помощью (FeS)_n переносятся на ФМН, для восстановления которого из матрикса перекачиваются два протона, в результате чего образуется ФМН-Н₂. Перенос двух протонов из матрикса в межмембранное пространство сопряжен с образованием градиента концентрации протонов водорода (дельта МюН). Именно в этом месте возникает пункт сопряжения окисления и фосфорилирования и образуется АТФ из АДФ и Ф_н (фосфорилирование АДФ с использованием энергии окисления водорода). Далее протоны ФМН-Н₂ сбрасываются на наружную часть внутренней мембраны. II комплекс переносит электроны на коэнзим Q. III комплекс – коэнзим QH₂-цитохром-С-редуктаза или Q цикл. Для восстановления 2КоQ из матрикса переносятся 4Н⁺ в результате чего образуется 2КоQH_2. Перенос 4Н⁺ из матрикса в межмембранное пространство сопряжен с образованием градиента концентрации протонов водорода (дельта МюН) и образуется АТФ. 2Н⁺ сбрасываются на наружную часть внутренней мембраны. Электроны передаются на цитохром b, с. IV комплекс – цитохромоксидазный комплекс или цикл кислорода. Под действием цитохромоксидазы осуществляется перенос электронов Си А а, а3, СиВ. Из матрикса перекачиваются 4Н⁺ , в этом месте возникает пункт сопряжения окисления и фосфорилирования и образуется АТФ из АДФ и Ф_н (фосфорилирование АДФ с использованием энергии окисления водорода). Затем 2Н⁺ сбрасываются на наружную часть внутренней мембраны. Таким образом, 4е переносятся на кислород, в результате чего образуется вода.