Непрямое дезаминирование в мышцах (и нервной ткани)
В мышечной ткани активность глу-ДГ низка, поэтому при интенсивной физической нагрузке функционирует ещё один путь непрямого дезаминирования с участием цикла ИМФ-АМФ.
Можно выделить 4 стадии этого процесса:
1. трансаминирование с а-кетоглутаратом, образование глутамата (аминотрансфераза);
2. трансаминирование глутамата с ЩУК, образование аспартата (АСТ);
3. реакция переноса аминогруппы от аспартата на ИМФ (инозинмонофосфат), образование АМФ и фумарата (аденилосукцинасинтаза и аденилосукцинатлиаза);
4. гидролитическое дезаминирование АМФ (АМФ-дезаминаза).
Этот путь дезаминирования преобладает в мышцах при интенсивной работе, в результате которой накапливается молочная кислота. Выделяющийся аммиак предотвращает закисление среды в клетках, вызванное образованием лактата.
2) 75.Взаимосвязь обмена жиров, углеводов и белков и функциональное значение этого явления. Понятие о "ключевых метаболитах". Регуляция обменных процессов на клеточном уровне. Аллостеричеекая регуляция, ее примеры. Компартментализация обменных процессов. Метаболическая специализация органов.
Обмен веществ в организме характеризуется тесной взаимосвязью между углеводами, белками и жирами. В организме белки, жиры и углеводы пищи в результате различных превращений теряют свои специфические свойства и часто образуют химические вещества одинаковой структуры. Углеводы, белки и жиры в пищеварительном тракте расщепляются до мономеров, которыми являются: моносахариды, аминокислоты, глицерин и жирные кислоты. В клетках организма происходит их дальнейший распад с образованием ряда конечных продуктов, в том числе CH3CO
SKoA. Последний образуется при окислении глюкозы, распаде жирных кислот, дезаминировании аминокислот. С другой стороны, ацетил-Ко А независимо от пути его образования участвует в синтезе определенных для каждого организма веществ: жирных кислот, углеводов, холестерина, желчных кислот, некоторых гормонов, витамина D. Он также служит одним из основных поставщиков энергии, главным "горючим" организма, так как при окислении его в цикле Кребса выделяется большое количество энергии, которая в виде АТФ обеспечивает жизнедеятельность всех клеток нашего тела. Поэтому, например, при недостатке в пище жиров, дефицит СН3СО
SKoA будет покрываться за счет повышенного распада углеводов и белков. Таким образом, нарушение любого процесса, приводящего к образованию ацетил-КоА, отразится на деятельности других видов обменов веществ, а следовательно, и организма в целом, а в ряде случаев может привести и к развитию патологии, как в случае сахарного диабета. Это - общий путь, характеризующий взаимосвязь обменов углеводов, белков и жиров в организме. Однако существуют и другие биохимические механизмы взаимосвязи между этими веществами.
Взаимосвязь обмена углеводов и жиров Многочисленными опытами над животными установлено, что углеводы пищи в организме могут превращаться в жиры. Эта особенность широко используется в сельском хозяйстве при откорме животных. Механизм такого превращения заключается в том, что при распаде углеводов в организме образуются ацетил-КоА и в качестве промежуточного продукта - фосфоглицериновый альдегид. Методом меченых атомов было показано, что из ацетил-КоА могут синтезироваться жирные кислоты, а из фосфоглицеринового альдегида - глицерин, т. е. исходные вещества для биосинтеза жира. Такой жир характеризуется низким йодным числом и твердой консистенцией.
Первым ярким доказательством возможности превращения жиров в углеводы были наблюдения над зимнеспящими животными, у которых на зиму почти полностью исчезали жировые запасы, а содержание гликогена в мышцах практически не снижалось. Окончательно этот вопрос был решен с применением меченых атомов. Уксусную кислоту, являющуюся общим продуктом обмена жиров и углеводов, метили по углероду и скармливали животным. Радиоактивность была обнаружена как в углеводах, так и жирах. Это позволило высказать предположение, что в организме в зависимости от потребности клеток жиры могут превратиться в углеводы (схема).
Взаимосвязь обмена углеводов и белков При распаде белков в организме появляются аминокислоты, часть из которых может превратиться в углеводы. При дезаминировании аланина, аспарагиновой, глютаминовой кислот, серина, орнитина и т. д. образуются вещества, которые прямо или косвенно принимают участие в образовании углеводов. Этот процесс называется глюконеогенезом, регулируется глюкокортикоидами, гормонами коры надпочечников, является своеобразным компенсаторным механизмом снабжения организма энергией при недостатке углеводов. Это имеет место, например, при сахарном диабете, когда снижается процесс использования глюкозы клетками, испытывающими дефицит энергии. Распад углеводов приводит к образованию пировиноградной кислоты, которая путем восстановительного (!) аминирования или переаминирования дает начало аланину, аспарагиновой и глютаминовой аминокислотам.
Взаимосвязь обмена белков и жиров О взаимосвязи этих видов обмена известно мало. Возможно, что превращение аминокислот в жирные кислоты происходит через образование вначале углеводов, хотя некоторые аминокислоты (лейцин, фенилаланин, тирозин), дающие в качестве промежуточных продуктов ацетоуксусную кислоту, могут сразу превращаться в жирные кислоты. По-видимому, процесс синтеза аминокислот из жиров протекает ограниченно и относится к некоторым заменимым аминокислотам
аллостерическая регуляция-регуляция активности фермента, осуществляемая эффекторной молекулой, которая связывается с участком в молекуле фермента, удаленным от активного центра. В результате меняется конформация белка и его активность. Аспартат-карбамоилтрансфераза: реакцияАКТ-аза катализирует перенос карбамоильного остатка с карбамоилфосфата на аминогруппу L-аспартата. Образующийся N-карбамоил-L-аспартат содержит уже все атомы будущего пиримидинового кольца . Бактериальная АКТ-аза
E. coli ингибируется цитидинтрифосфатом (ЦТФ (CTP)] — конечным продуктом анаболического пути обмена пиримидина, и активируется начальным участником — АТФ (АТР).
Компартментализация (compartmentalization) 1) ограничение процесса (продукта) определенной областью клетки или органа; напр., наличие внутри клетки отдельно расположенных структур, выполняющих свои определенные функции (аппарат Гольджи, лизосомы, эндоплазматический ретикулум и др.) метаболическая специализация отдельных органов, которая определяется в первую очередь наличием в них специфической метаболической регуляции. Метаболизм в мозгу, мышцах, жировой ткани и печени сильно различается. Мышцы, например, использ тот в качестве источника энергии глюкозу, жирные кислоты, кетоновые тела и синтезируют гликоген в качестве энергетического резерва, в то время как мозговая ткань в качестве энергетического источника использует исключительно глюкозу. Специализация жировой ткани — синтез, запасание и мобилизация триацилглицеролов. Исключительно велика роль печени в обмене практически всех органов. Это мобилизация гликогена и глюконеогенез, которые обескровь 3) Легкая задача 12 Синтез белка начинается с образования аминоациладенилата
Задания:-каким образом каждая аминокислота находит свою транспортную РНК?-какое вещество является «свахой» этой пары?
Ответ: 1).Первым этапом синтеза белка является активация всех необходимых аминокислот (20 различных аминокислот), т.е. образование аминоациладенилатов. 2).Процесс катализируется аминоацил-тРНК-синтетазами, специфичными в отношении индивидуальных аминокислот. Реакция протекает в две стадии: а) образование аминоациладенилата, б) образование аминоацил-тРНК. Обе реакции катализируются одним ферментом, имеющим два каталитических центра; один служит для реакции (а), а другой - для реакции (б).
4) ???????????????????????????????????????????????????????????? Билет 32 1. 79. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС) - важнейший фактор сохранения постоянства объема внеклеточной жидкости и кровиПредсердный натрийуретический фактор, его роль в регуляции осмотического и артериального давления.
Главный механизм регуляции синтеза и секреции альдостерона служит система ренин-ангиотензин. Ренин-протеолитический фермент, продуцируемый юкстагломерулярными клетками. Они особенно чувствительны к снижению перфузального давления. Уменьшение артериального давления сопровождается падением перфузионного давления вприносящих артериолах почечных клубочков и соответствующей стимуляции высвобождения ренина. Ангиотензин оказывает стимулирующее действие на продукцию и секрецию альдостерона клетками клубочковой зоны коры надпочечников, который вызывает задержку ионов натрия и воды, в результате чего объм жидкости в организме восстанавливается. Предсердный натриуретический фактор(ПНФ)- это пептид, содержащий 28
аминокислот с единственным дисульфидным мостиком. ПНФ синтезируется в кардиомиоцитах предсердий и хранится в виде препрогормона. Основным фактором, регулирующим секрецию предсердно натрийуретического фактора, являясь артериального давления. Другие стимулы секреции- увеличение осмолярности плазмы, повышение частоты сердцебиения. Основные клетки мишени ПНФ- это почки, и периферические артерии. В почках ПНФ стимулирует расширение приносящих артериол, усиление почечного кровотока, увеличение скорости фильтрации и экскреции ионов натрия. В периферических артериях ПНФ снижает тонус гладких мышц и расширяет артериолы. Таким образом, суммарным действием ПНФ является увеличение экскреции ионов натрия и понижение артериального давления.
2. 110.Использование слюны в целях диагностики. Антигенспецифические гликопротеины слюны и их использование в криминалистике.Слюна может иметь больше преимуществ в качестве жидкости, исследуемой для диагностики различных заболеваний, по сравнению с другими жидкостями организма. В ней содержится множество компонентов плазмы крови, а ее анализ является простым, неинвазивным и доступным. Кроме того, анализ слюны может свести к минимуму риск распространения заболеваний, таких как ВИЧ- инфекция или гепатит С.
Определение гормонов в слюне. Анализ образцов из полости рта для определения кортизола, эстриола, эстрогена, тестостерона не только является коммерчески более доступным, но и обеспечивает точное обнаружение этих гормонов. Уровень стероидных гормонов достоверно определяется в слюне, а титрование отражает его уровень в плазме крови, однако эти показатели не очень точно коррелируют между собой. Данный факт свидетельствует о необходимости качественного сравнения количественного анализа биомаркеров, а для получения количественного результата, например при анализе уровня глюкозы или DHEA-S, необходимо определять соотношение слюна/плазма.
Биомаркеры слюны для диагностики инфекционных заболеваний. Многие молекулы, полученные из слюны или десневой жидкости, используются в качестве диагностических биомаркеров заболеваний полости рта, включая состояния, вызванные грибами (Candida), вирусами папилломы человека (ВПЧ), вирус Эпштейна-Барр (ВЭБ), цитомегаловирусом (ЦМВ) и бактериями (несколько видов, участвующих в заболеваниях пародонта и кариесе). Диагноз орального кандидоза основывается на наличии культуры возбудителя в пробирке или идентификации путем визуализации под микроскопом.
Анализ слюны для экспертизы ДНК. Наиболее широко используемый вид образца из полости рта - это мазок, при исследовании которого можно получить дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) образца. Это используется многие годы в судебно-медицинских исследованиях, а в последнее время – для анализа одиночных нуклеотидных полиморфизмов мутаций, связанных со специфическими заболеваниями. За счет выделения ДНК из слюны возможно типирование АВО (системы генов, определяющих группу крови). Образец ДНК может быть взят из различных областей в/на теле человека, а проба слюны удобна для использования.
Криминалистическое исследование следов слюны.Следы слюны. Объектами судебно-медицинской экспертизы являются в большинстве случаев окурки папирос и сигарет, найденные на месте происшествия. Возможно обнаружение слюны на посуде, используемой для питься и др.
Особое криминалистическое значение приобрело исследование слюны после обнаружения в ней групповых антигенов. Это позволило ставить перед экспертизой вопрос о возможности принадлежности слюны определенному лицу.
Для доказательства наличия слюны в пятнах применяют методики, основанные на выявлении амилазы (итналина), которая содержится в слюне в значительно больших количествах, чем в других биологических объектах.
Пятна слюны на вещественных доказательствах обычно имеют беловатый или желтоватый цвет. На некоторых объектах при освещении их ультрафиолетовым облучением и видимым синим светом следы слюны флюоресцируют беловатым или голубоватым светом. Это явление можно использовать в качестве предварительной пробы, так как тогда слюна не флюоресцирует, особенно при наличии в ней загрязнений и примесей, например крови.
Установление наличия слюны в пятнах основано на выявлении содержащегося в ней фермента амилазы (птиалина), который может входить в состав и других выделений человека. Групповую принадлежность слюны по системе АВО выявляют теми же методами, что и при исследовании крови. Определение половой принадлежности слюны проводится по клеткам эпителия слизистой оболочки ротовой полости.
3. Легкая задача 8 Молекула ДНК человека имеет очень большие размеры, репликация такой громадной молекулы (скорость репликации 50 нуклеотидов в минуту) шла бы в течение примерно 800 часов.
Ответ: Инициация синтеза ДНК происходит в нескольких точках хромосомы, которые называются точками инициации репликации или ориджинами репликации. Ориджины репликации имеют определенную нуклеотидную последовательность. Единица репликации у эукариотов называется репликоном. На ориджинах инициируется двунаправленная репликация, т.е. образуются две репликативные вилки, перемещающиеся в противоположных направлениях до тех пор, пока не встретятся со следующим репликоном.
4.Сложная задача 32 Мужчина, 45 лет, тучный, обратился с жалобами на периодические боли в области сердца и одышку. Анализ липидов крови натощак показал: содержание общего холестерола – 6,5 ммоль/л, холестерола ЛВП – 1,4 ммоль/л, ТАГ – 8 ммоль/л (норма – 1,5-2,5ммоль/л).
Задания:- для какой патологии характерны перечисленные изменения в показателях плазмы крови?- что такое коэффициент атерогенности?- каково его значение в норме?- чему равен коэффициент атерогенности в данном случае?- на чем основано действие препаратов, снижающих содержание холестерола в крови?- почему тучным людям рекомендуют диету с пониженным количеством углеводов?
Ответ
1)Гиперхолестеринемия и гиперлипемия характерны для атеросклероза и ожирения.2. Общий ХС – ХСЛВП, ХСЛВП.В норме КА 3.
3)КА = (6,5 – 1,4) : 1,4 = 3,6, т.е. выше нормы.
4)Это ингибиторы ГМГ-КоА-редуктазы– ключевого фермента биосинтеза холестерола.
Уменьшается его поступление в кровь в составе ЛОНП→ЛНП и отложение в стенках
сосудов.
5)При окислении углеводов образуются исходные метаболиты для синтеза жирных
кислот, ТАГ и холестерола – ацетил-КоАи фосфодиоксиацетон; при избытке этих веществ
они раходуются на синтез жиров.
Билет 33 1) 80.Антидиуретический гормон - вазопрессин. Строение, механизм действия, влияние на обмен веществ. Несахарный диабет. Предсердный натрийуретический фактор. Его роль в регуляции осмотического и артериального давления. ВАЗОПРЕССИН (АНТИДИУРЕТИЧЕСКИЙ ГОРМОН) Строение Представляет собой пептид, включающий 9 аминокислот, с периодом полураспада 2–4 минуты.
Синтез Осуществляется в супраоптическом ядре гипоталамуса. В точку секреции – заднюю долю гипофиза – гормон попадает по аксонам с белком–переносчиком нейрофизином. Регуляция Активирует синтез активация осморецепторов гипоталамуса (повышение осмолярности плазмы при обезвоживании, почечной или печеночной недостаточности), активация барорецепторов сердца (снижение объема крови в сосудистом русле), эмоциональный и физический стресс, никотин, морфин, ацетилхолин. С возрастом количество осморецепторов снижается и, значит, снижается чувствительность гипоталамуса к обезвоживанию. Уменьшают синтез этанол, глюкокортикоиды, адреналин.
Механизм действия Зависит от рецепторов: • фосфолипидно–кальциевый механизм, проявляется при высоких концентрациях, сопряжен с V1 рецепторами гладких мышц сосудов, • аденилатциклазный механизм – с V2 рецепторами почечных канальцев и гепато- цитов.
Мишени и эффекты В клетках дистальных почечных канальцев и собирательных трубочках стимулирует сборку аквапоринов, специфических белков, осуществляющих реабсорбцию воды. Повышает тонус гладких мышц сосудов. В гепатоцитах активирует гликогенолиз и глюконеогенез. В жировой ткани стимулирует липолиз
Гипофункция Несахарный диабет • первичный несахарный диабет – дефицит АДГ при нарушении синтеза или повре- ждениях гипоталамо–гипофизарного тракта (переломы, инфекции, опухоли); • наследственый нефрогенный несахарный диабет – нарушение рецепции АДГ в ка- нальцах почек; • приобретенный нефрогенный несахарный диабет – заболевания почек, поврежде- ние канальцев солями лития при лечении больных психозами.
Предсердный натрийуретический пептид (ANP).ANP -
гормон белковой природы, синтезируемый в миоцитах предсердия как прогормон, в ответ на растяжение предсердий (увеличение объема внутрисосудистой жидкости при различных патологических состояниях, изменение положения тела из вертикального в горизонтальное, физическая нагрузка). Выработка ANP возрастает под влиянием глюкокортикоидов, вазопрессина, эндотелина или α-адренорецепторов. Первичной тканью-мишенью для ANP служат почки, но он действует также на периферическое сопротивление артерий. В почках ANP усиливает тонус приводящих артериол, тем самым повышает давление в клубочке, т.е. увеличивает фильтрационное давление. ANP способен сам по себе усиливать фильтрацию, даже если внутриклубочковое давление не меняется. Это приводит к увеличению экскреции натрия вместе с большим количеством первичной мочи. Увеличение экскреции натрия дополнительно обусловлено подавлением ANP секреции ренина юкстагломерулярным аппаратом. Также экскреция натрия усиливается путем прямого действия ANP на проксимальные канальцы нефрона и непрямого ингибирования синтеза и секреции альдостерона. ANP ингибирует секрецию вазопрессина из задней доли гипофиза. Все эти механизмы в конечном счете направлены на то, чтобы вернуть к норме увеличенное количество натрия и увеличенный объем воды в организме, возникшие в результате патологических воздействий. Факторы, активирующие ANP, противоположны тем, которые стимулируют образование ангиотензина II.
2) 109.Формирование зубного камня (наддесневой, поддесневой). Влияние поддесневого камня на развитие воспаления тканей пародонта.Зубной камень: его состав и образование
Пелликула– это тонкая пленка из белков слюны, которая крепится к поверхности зубов. На зубах она держится несколько дней, на протяжении которых ее заселяют грамположительные кокки, грамотрицательные анаэробы, грамположительные и грамотрицательные палочки - очень вредные бактерии. Затем, спустя неделю, после того, как образовалась эта пленка и как она начала впитывать в себя эти микробы, на протяжении двух недель в нее заселяются фузобактерии и Prevotella intermedia.
Если от мягкого зубного налета (зубной бляшки) не избавляться вовремя, он превратится в твердый зубной камень, избавиться от которого будет значительно сложнее. Консистенция зубного налета является мягкой, цвет белым.
Для формирования зубного камня необходимы минеральные отложения коричневого цвета всех оттенков - кальция, магния, фосфора и других веществ из слюны, пищи. Зубной камень образовывается из-за неправильного ухода за полостью рта, из-за повышенного слюноотделения, несбалансированного питания, наличия различных заболеваний желудка и кишечника, из-за лекарственных препаратов. На то, чтобы зубной налет преобразовался в зубной камень ему необходимо примерно 12 дней.
Разновидности зубного камня
Зубной камень бывает наддесневым и поддесневым. В образовании поддесневого налета участвуют бактерии, которые живут под десневым краем. В формировании наддесневого налета принимают участие бактерии, которые располагаются в наддесневой части поверхности зубов. На распространение наддесневого налёта влияет жизнедеятельность бактерий за счет того, что в них попадают углеводы, глюкоза, молочная кислота и другие вещества. Для создания благоприятной среды поддесневому налёту необходимы пептиды и аминокислоты. При воспалении десны, она наполняется дополнительным объёмом жидкости в десневой борозде, в результате бактерии из такого налета начинают размножаться, чему способствуют и условия аэробного типа. А вот для развития бактерий наддесневого налета нужна среда, где уровень кислорода является очень низким.
Наддесневой камень обладает желтым или коричневым цветом, и он располагается в тех местах, где много слюны и образовывается он, когда у пациента неудовлетворительная гигиена полости рта. Данный налет можно увидеть невооруженным взором. Его местом расположения обычно является язычная поверхность нижних резцов, также он обитает на щёчной поверхности верхних моляров. Если развивается обширный матрикс на нескольких зубах, которые расположены рядом, то такой налет называется каменным мостом, образование которое является следствием рецессии десны и поражение периодонта. Образование каменных мостов является следствием увеличения размеров наддесневого камня, который расширяется на область нескольких зубов.
Поддесневой камень – это негладкие отложения, которое находится ниже уровня пародонта. Для его выявления и постановки диагноза используется обычно зонд. Цвет у поддесневого камня может быть коричневым, черным или зеленым. Поддесневой камень является причиной распространения воспаления по всем тканям, которые окружают зуб. Это причина возникновения пародонтита.
Последствия
Провоцирует отслоение тканей десны от поверхности корня и шейки зуба.
Это приводит к развитию воспалительных процессов, а также травмированию тканей десен и, как следствие, образованию патологической полости, которую называют зубо-десневым карманом.
Несвоевременно удаленные поддесневые зубные камни несут в себе опасность, которая может проявиться в развитии:
• прикорневого кариеса;
• пародонтита;
• гнойных нарывов на поверхности слизистой рта.
Также могут наступить последствия, которые являются угрозой не только здоровью, но и жизни. Это может быть развитие:
• миокардита либо перикардита;
• сепсиса;
• ревматоидного артрита;
• гломерулонефрита.
3) Легкая Задача про транскрипцию ДНК и мРНК(скорее всего 9)Если повреждения структуры ДНК не репарируются, то они могут быть летальными для клетки.
Задания:будут ли приводить к столь же тяжелым последствиям повреждения молекулы РНК?
Ответ: При повреждении ДНК при каждом процессе транскрипции будет синтезироваться дефектная мРНК, а следовательно измененный белок. Повреждение только молекулы мРНК менее опасно, так как она живет короткое время и дефектных белков будет синтезировано немного.
4. Сложная задача 33 Больной Н., 30 лет, жалуется на припухлость и боли в суставах, особенно мелких, в частности, в суставах больших пальцев ног. В последнее время заметил появление мелких узелков вокруг суставов. Предположительный диагноз — ревматоидный артрит. Однако специфическое лечение, в частности, гормонотерапия, положительного эффекта не оказало. Вместе с тем после приема аллопуринола наступило значительное облегчение.
Ответ: 1)Это подагра. Ее причиной может быть усиление активности ФРПФ-синтетазы (увеличение образования пуриновых нуклеотидов) и снижение активности гипоксантин- гуанинфосфорибозилтрансферазы (не обеспечивается повторное использование пуринов), вследствие чего увеличивается количество мочевой кислоты в крови и моче и мочевая кислота выпадает в осадок.2)Прием аллопуринола (аналог гипоксантина) приводит к ингибированию ксантиноксидазы, его использование приводит к накоплению гипоксантина и ксантина, которые лучше растворяются в воде и легче выделяются из организма. Такому больному показана диета с ограничением производных пурина.
Билет 34 1) 82.Роль крови в организме. Роль эритроцитов в организме. Особенности метаболизма эритроцитов (гликолиз, пентозный цикл). Причины и условия для образования активных форм кислорода в эритроците. Антиоксидантные ферменты в эритроците.Роль крови в организме заключается в том, что она, находясь в непрерывном движении выполняет определенные функции:
1)Транспортная – передвижение крови; в ней выделяют ряд подфункций:
а)Дыхательная функция. Кровь переносит газы: кислород от легких к органам и тканям, а обратно углекислый газ.
б)Трофическая и выделительная функция. Кровь
доставляет органам и тканям питательные вещества, забирая от них продукты их метаболизма.
в)Выделительная функция. Доставляет продукты распада веществ к почкам и другим органам выделения.
2)Терморегуляторная функция. Кровь перераспределяет в организме тепловую энергию.
3)Регуляторная функция, переносит гормоны и другие биологически активные вещества, с помощью которых происходит гормональная регуляция деятельности органов и систем организма.
4)Защитная – обеспечение клеточной и гуморальной защиты от чужеродных агентов.
5)Гомеостатическая – поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) – жидкого состояния, кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и тд.
6)Механическая – придание тургорного напряжения органам за счет прилива к ним крови.
Основные функции эритроцитов - регуляция в крови КОС (кислотно-основного сост.); транспорт по организму О
2 и СО
2 с участием гемоглобина; на своей клеточной мембране адсорбируют и транспортируют аминокислоты, антитела, токсины и ряд лекарственных веществ.
Гликолиз. Основным энергетическим субстратом эритроцита является глюкоза, которая поступает из плазмы крови путём облегчённой диффузии. Около 90% используемой эритроцитом глюкозы подвергается гликолизу (анаэробному окислению) с образованием конечного продукта - молочной кислоты (лактата). Функции, которые выполняет гликолиз в зрелых эритроцитах:
1) в реакциях гликолиза образуется АТФ путём субстратного фосфорилирования. Этот фермент осуществляет транспорт ионов Nа+ из эритроцитов в плазму крови, препятствует накоплению Na+ в эритроцитах и способствует сохранению геометрической формы этих клеток крови (двояковогнутый диск).
2) в реакции дегидрирования глицеральдегид-3-фосфата в гликолизе образуется НАДН, который является:
- кофактором метгемоглобинредуктазы - фермента, катализирующего переход метгемоглобина в гемоглобин
- кофактором ЛДГ (лактатдегидрогеназы); -поставщиком протонов для супероксиддисмутазной реакции
3) метаболит гликолиза 1,3-дифосфоглицерат способен при участии фермента дифосфоглицератмутазы в присутствии 3-фосфоглицерата превращаться в 2,3-дифосфоглицерат.
Это соединение выполняет ряд важных биохимических и физиологических функций, а именно:
- Является основным фосфорсодержащим соединением и служит важным анионом, который действует как буферный агент;
- Является резервом энергии при состояниях, когда запасы креатинфосфата и гликогена отсутствуют.
Пентозный цикл. Приблизительно 10% глюкозы, потребляемой эритроцитом, используется в пентозофосфатном пути окисления. Реакции этого пути служат основным источником НАДФН для эритроцита.
- генерация восстановленного кофактора НАДФН2, который используется в эритроцитах для восстановления глутатиона при участии глутатионредуктазы, поставляет протоны для супероксидодисмутазной реакции, используется мет-Hb-редуктазой для восстановления мет-Hb в Hb.
-промежуточный продукт - 3-ФГА (3-фосфоглицериновый альдегид) используется в процессе гликолиза.
- Дефицит ключевого фермента - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы - сопровождается уменьшением в эритроцитах отношения НАДФН/НАДФ+, увеличением содержания окисленной формы глутатиона и снижением резиcтентности клеток (гемолитическая анемия).
Причиной образования большого количества активных форм кислорода является высокое содержание О
2 в эритроцитах. Постоянным источником активных форм кислорода является неферментативное окисление гемоглобина в метгемоглобин: 1). bFe
2+etbFe
3+e
- 2). e
- +
2 → О
∙2 Образующиеся активные формы кислорода запускают реакции СРО (саморегулируемой организации), которые приводят к разрушению липидов, белков, углеводов и др. органических молекул и являются причиной старения и гемолиза эритроцита.
Для сдерживания СРО в эритроците функционирует ферментативная антиоксидантная система. Для ее работы необходим глутатион и НАДФН
2.
К антиоксидантным ферментам, защищающим клетки от действия активных форм кислорода, относят супероксиддисмутазу, каталазу и глутатионпероксидазу.
Супероксиддисмутаза(СОД) превращает супероксидные анионы в перекись водорода.
Каталаза- геминовый фермент, катализирует реакцию разрушения перекиси водорода. При этом образуется вода и молекулярный кислород:
Глутатионпероксидаза— обеспечивает разрушение перекиси водорода и гидропероксидов липидов при окислении глутатиона, в качестве кофермента содержит селен.
2) 107+108107.Защитные системы полости рта. Белки и электролиты десневой жидкости.ЗАЩИТНЫЕ СИСТЕМЫ ПОЛОСТИ РТА
Одним из важнейших свойств слюны является ее защитная функция, постоянный ток слюны, увлажнение ее слизистой оболочки полости рта, и зубов необходимо для сохранения органов полости рта в активном состоянии и предотвращает поражения мягких и твердых тканей ротовой полости.
Антибактериальное действие слюны реализуется через систему иммуноглобулинов, поступающих в ротовую полость полиморфноядерных лейкоцитов, а также некоторых ферментативных реакций.
В формировании микрофлоры полости рта и создании устойчивости микроорганизма к действию патогенной микрофлоры одно из первых мест отводится иммуноглобулинам, в частности IgAs. IgAs препятствует колонизации микроорганизмов на мембране клеток слизистой оболочки полости. Возможно и то, что IgAs усиливает бактериальный фагоцитоз. Действие иммуноглобулинов, в частности IgG связано с поступлением в полость рта полиморфноядерных лейкоцитов. Установлено, что они играют важную роль в поддержании нормального состояния десны и патогенезе пародонтита. При воспалении пародонта в смешанной слюне увеличивается в десятки раз количество лейкоцитов. Усиленная миграция нейтрофильных лейкоцитов может быть вызвана действием хемотаксических факторов, таких как полисахариды бактериальных оболочек, их эндо- и экзотоксины и др. Активированные различными агентами нейтрофилы генерируют активные формы кислорода - супероксиданион, перекись водорода, гидроксильный радикал, хлорноватистую кислоту.
Продукты окисления тиоцианатов подавляют гликолитические процессы в колониях некоторых стрептокков, с чем возможно связано антикариозное действие этой защитной системы. Не менее важно то, что конъюгация галогенов со слюнной и миелопероксидазой приводит к формированию противовирусной системы. Она эффективна против вирусов полиомиелита, оспы, вирусов полости рта, особенно при низких значениях рН.
В лизисе бактерий в ротовой полости участвует ряд гидролаз, среди которых особое место занимают лизоцим и α-амилаза. Лизоцим гидролизуя муреин бактериальной стенки граммположительных бактерий вызывает повреждение в ней макромолекул, что в последующем приводит к гибели микроорганизма.
Слюнная α-амилаза также способна гидролизовать полисахариды в бактериальной стенке некоторых гонококков и др. микроорганизмов, что позволяет рассматривать этот фермент не только с позиций переваривания углеводов пищи в полости рта.
Нуклеазы слюны - РНК-аза и ДНК-аза участвуют в расщеплении нуклеиновых кислот вирусов и бактерий.
Другим фактором защиты выступают секреторные специфические белки слюны, которые вовлекаются в процесс защиты зубов, что достигается путем покрытия поверхности зуба белковым слоем слюны и формированием «
приобретенной пелликулы зуба». Приобретенная пелликула зуба выступает в виде ионообменника, регулирующего поступление ионов Са и Р. Она препятствует избыточному их осаждению из перенасыщенной солями слюны. Приобретенная пелликула не является постоянной защитой, т.к. жевание и атака бактериями полости создают основу прикрепления бактерий к белкам пелликулы, и формирования зубного налета.
Механизмом защиты также выступает рН смешанной слюны, который регулируется неорганическими компонентами и белками слюны, а также продуктами гликолиза, количеством аммиака, образующихся вследствие действия микроорганизмов.
БЕЛКИ И ЭЛЕКТРОЛИТЫ ДЕСНЕВОЙ ЖИДКОСТИ.
Минеральный состав десневой жидкости несколько отличен от плазмы крови: количество Na
+ и К
+ в ней выше, чем в тканях десны, но значительно ниже, чем в плазме. Содержание небелкового железа в десневой жидкости при гингивите и пародонтите на порядок выше чем в слюне. При пародонтите оно достоверно выше, чем при гингивите. Кроме того, в десневой жидкости содержатся кальций, фосфор, магний, цинк, сера, хлор, фтор.
Белки десневой жидкости. Белковый состав вод десны и плазмы крови одинаков. Количество протеинов составляет 60-70 г/л, показатель не меняется при развитии пародонтита и не зависит от степени тяжести воспаления и гигиены полости рта. Глобулиновая фракция
десневой жидкости представлена белками-ферментами, иммуноглобулином G, компонентами системы комплемента, фибринолиза, лактоферрином.
Белки десневой жидкости, помимо участия в иммунном ответе (Ig), могут способствовать соединению эпителия десневого желобка с поверхностью зуба, образуя клейкую пленку. В норме активность ферментов в десневой жидкости невелика, но она меняется при развитии воспаления в пародонте.
108.Формирование зубного налета, причины развития кариеса.В процессе формирования зубной налет проходит
через три фазы:1-ая фаза (длится в течение 1,5-3 часов после очищения зубов посредством зубной пасты). На данной стадии в ротовой полости может присутствовать до 1 млн. различных бактерий и микроорганизмов, например, стафилококков, лактобактерий, стрептококков. В течение указанного времени эти микроорганизмы активно размножаются;
2-ая фаза (длится около 3-6 часов после очищения зубов пастой). В течение указанного времени зубы покрываются тонкой пленкой налета, которая невидна невооруженным взглядом. В ротовой полости к этому времени уже насчитывается около 10 млн. микроорганизмов;
3-я фаза (5-6 дней после последнего очищения зубов пастой). По истечении такого срока в ротовой полости обитает уже несколько сотен миллиардов болезнетворных бактерий. Налет полностью сформирован и имеет отчетливые контуры. В составе образовавшегося зубного налета уже присутствуют бактерии инфекционной этиологии.
Причины образования зубного налета
Причиной формирования зубного налета является наличие в полости рта множества бактерий-паразитов, которые имеют способность к быстрому размножению. Приводит к образованию и размножению болезнетворных микроорганизмов следующее:
1) чрезмерное употребление продуктов питания, с высоким процентом содержания «быстрых» углеводов (сладкое).
2) Такие напитки как кофе и черный чай тоже содержат немало указанных углеводов, ко всему прочему, они еще и оставляют на поверхности зубов, возле края десен, осадок темного цвета. Это способствует образованию микроорганизмов в полости рта и, как следствие, ускоренному наступлению 1-ой фазы формирования налета.
3) Особенно негативным образом влияет на образование налета курение табака. Никотиновые смолы оставляют на поверхности зубов коричневый налет, что влечет за собой образование большого количества бактерий. Кроме того, никотин имеет способность к разрушению дентина, что приводит к потемнению зубной эмали на несколько тонов.
4) Нерегулярное проведение гигиены зубов и полости рта также приводит к более быстрому формированию мягкого зубного налета. Затем этот налет минерализуется и превращается в зубной камень.
Причины развития кариеса
В полости рта присутствуют кариесогенные микроорганизмы, которые при наличии в полости рта углеводов (которые содержатся в пищевых остатках, остающихся в полости рта после еды) начинают перерабатывать эти углеводы в органические кислоты. При воздействии такой кислоты на какой-либо участок поверхности зуба происходит разрушение сначала поверхностного слоя эмали, а потом и образование кариозной полости. Бактерии вызывающие кариес – это прежде всего «Streptococcus mutans», и в некоторой степени «Streptococcus sanguis» и Актиномицеты.
Т.е. главная причина кариеса – это неудовлетворительная гигиена полости рта. Скопления мягкого микробного зубного налета, твердого зубного камня и пищевых остатков при плохой гигиене
Дополнительные факторы, способствующие развитию кариеса –
Наличие скученности зубов -это способствует застреванию пищи между зубами, а также усложняет процесс гигиены полости рта.
Низкая скорость и количество секреции слюны – слюноотделение способствует в некоторой степени смыванию пищевых остатков с зубов после еды.
Нейтральный показатель кислотности слюны
Нарушение режима питания – чрезмерное употребления в пищу углеводов (сахарозы, глюкозы, фруктозы, лактозы и крахмала).
Рецидив кариеса под пломбой
Низкий уровень фторидов
3)Легкая задача 7- Через 1 час после внутривенного введения животным аспартата, содержащего изотоп 15N, радиоактивная метка была обнаружена в РНК и ДНК разных органов и тканей.
Ответ: изотоп N15 обнаружится в 1-м положении пуринового и пиримидинового кольца
4) Сложная задача 34- У пациента отмечаются головокружение, головные боли, одышка, учащенное сердцебиение, боли в конечностях, при анализе крови обнаружены удлиненные, похожие на полумесяц эритроциты
Задания:- для какой патологии характерны указанные явления?- какова причина изменения формы эритроцитов? - каковы молекулярные изменения, ставшие причиной этой патологии?- каким методом можно диагностировать данное заболевание?- почему среди жителей Африки эта патология встречается чаще?
Ответ.1.Серповидноклеточная анемия 2.Ассоциация молекул дезоксигемоглобина S в фибриллы 3.Замена в β–цепяхгемоглобина ГЛУ на ВАЛ 4.Электрофорез 5.Гетерозиготы по гену HbS менее чувствительны к малярии
Билет 36
1) 88.Катаболизм гемоглобина, распад гема - образование билирубина в клетках РЭС. Неконъюгированный билирубин (непрямой) и конъюгированный (прямой) билирубин - механизм образования, строение, свойства. Экскреция билирубина в кишечник и дальнейший его распад в кишечнике: конечные продукты катаболизма билирубина.Старые поврежденные эритроциты фагоцитируются клетками РЭС и перевариваются в лизосомах.
При распаде гемоглобина образуется жёлчный пигмент билирубин. Дальнейший катаболизм билирубина в печени, кишечнике и почках приводит к образованию уробилиногенов и уробилина, которые выходятся с калом и мочой. Железо, освобождающееся при распаде гема, снова используется для синтеза железосодержащих белков.
Первая реакция распада гемоглобина – это гидролиз его белковой части.
Катаболизм гема, освобождение от белковой части происходит в микросомальной фракции при участии сложной гем-оксигеназной ферментативной системы, требующей наличие НАДФН
2 и кислорода. При поступлении гема в гемаксиназную систему микросом ионы железа окисляются в ферри форму, т.е. гем превращается в гемин.
В процессе реакций катаболизма гема, гемин восстанавливается с помощью редуктаз (НАДФН
2) в ферро-форму (Fe
2+).
При участии НАДФН
2, кислород проходит последующее превращение с раскрытием тетрапирольного кольца гема, с выделением окиси углерода (СО) и освобождением ферри-иона (Fe
3+).
Образуется ациклическое соединение
биливердин, у которого редуктаза восстанавливает метиловый мостик между 3 и 4 пирролами, образуется желтый, токсический для клеток, пигмент –
билирубин.
Химические превращения гема в билирубин в клетках МФ можно наблюдать внутри организма в гематоме, где пурпурный цвет, обусловленный гемом, медленно переходит в желтый цвет, обусловленный билирубином.
Образованный в клетках билирубин является токсическим веществом, удаляется из них и поступает в кровь, взаимодействуя с транспортными белками - альбуминами.
Образованное комплексное соединение билирубин-альбумин называется
неконъюгированный билирубин - НБ.
НБ имеет свойства:
1. токсичен;
2. гидрофобен;
3. адсорбирован на альбумине;
4. не проходит через почечный эпителий;
5. не дает прямой реакции с диазо-реактивом Эрлиха.
НБ с помощью
альбумина поступает для детоксикации в печень, где в гепатоцитах, в реакции конъюгации с глюкуроновой кислотой, при участии ТФ (транскрипционного фактора) образуются:
- билирубин-моноглюкурониды (20%);
- билирубин-диглюкурониды (80%).
Эти билирубины носят название конъюгированного билирубина – КБ.
КБ имеет свойства:
1. не токсичен;
2. гидрофилен;
3. не связан с белками;
4. легко проникает через почечный барьер;
5. дает прямую реакцию с диазо-реактивом Эрлиха.
Этот билирубин (КБ) может проникать в кровяные капилляры. Далее из печени КБ в составе желчи поступает в клетки, где под влиянием ферментов микрофлоры он гидролизуется. Отщепившаяся глюкуроновая кислота всасывается в слизистую кишечника и через воротную вену вновь поступает в печень, где может использоваться для детоксикации.
Билирубин под влиянием ферментов кишечной микрофлоры многократно восстанавливается, превращается в
мезобилиноген, часть которого может всасываться слизистой и через систему воротной вены поступать в печень, где разрушается до моно-, дипирролов, которые из организма удаляются в составе желчи с каловыми массами.
Незначительная часть мезобилиногена с током крови поступает в почки, где превращается в другой пигмент –
уробилиноген, который, окисляясь, образует пигмент мочи –
уробилин.
Большая часть мезобилиногена в толстом отделе кишечника под влиянием ферментов кишечной микрофлоры, восстанавливаясь, превращается в
стеркобилиноген – основной пигмент кала, который, окисляясь, превращается в
стеркобилин.
105.Смешанная слюна, происхождение ее минеральных и органических составляющих. Минеральный состав смешанной слюны, строение мицелл фосфата кальция, изменения в их структуры при отклонении рН слюны от оптимального. 105.Смешанная слюна, происхождение ее минеральных и органических составляющих. Минеральный состав смешанной слюны, строение мицелл фосфата кальция, изменения в их структуры при отклонении рН слюны от оптимального.
Слюна - это секрет слюнных желез. В состав смешанной слюны входит секрет 3-х пар больших слюнных желез и мелких желез. В составе смешанной слюны присутствуют белки - из разрушенных клеток слюнных желез, эпителиальные клетки слизистой оболочки. Общее количество слюны выделяемой за сутки составляет 1-2л.
Физико-химические свойства:Слюна - это бесцветная жидкость, обладающая высокой вязкостью. Вязкость связана с наличием гликопротеинов. рН слюны составляет от 6,4 до 7,0 и зависит от гигиенического состояния полости рта, характера пищи и скорости секреции. Снижение скорости секреции снижает рН. А снижение рН слюны приводит к быстрому развитию кариеса.
Химический состав слюны:
99,5% - вода, а остальное - растворенные в ней минеральные вещества и органические компоненты.
Органические вещества слюны - это белки, которые синтезируются в слюнных железах и вне их. Концентрация белков в слюне - от 1 до 4 г/л. Из слюнных желез секретируются гликопротеины - муцины и Ig А. Некоторые белки - из крови - ферменты, Ig G, Ig M, трансферрин, церулоплазмин, групповые специфич. белки АВО-системы, лизоцимы слюны - гликопротеины, содержащие углеводы до 50%. Углеводный компонент - N-ацетилгалактозамин, фукоза и галактоза, сиаловые кислоты. Саливапаротин, его функцияcвязывание кальция в слюне. Фосфопротеин - кальций-связывающий белок. Способствует образованию зубного камня и зубного налета.В слюне также есть небелковые азотистые соединения - 200мг/л - мочевина, мочевая кислота, свободные аминокислоты, нуклеотиды.Из углеводов в слюне присутствуют свободные моносахариды - 30 мг/л (глюкоза, лактат, ПВК (пировиноградная кислота), цитрат).В смешанной слюне есть стероиды (из коры надпочечников и половых желез), свободные жирные кислоты, фосфолипиды и некоторые витамины - В1, В2, В3, РР, В6, фолиевая кислота.
Большую часть молекул органических соединений продуцируют железистые клетки, меньшую – синтезируют клетки протоков, некоторые из них транспортируются в слюну из крови!Минеральный состав слюны: натрий, калий, кальций. Рост концентрации кальция в слюне может приводить к развитию слюннокаменной болезни и образованию камней в протоках. Содержание фосфора в слюне - в 5-10 раз выше, чем в крови, в основном, в форме гидро- и дигидрофосфата. СI, НСО3(ион слабой двухосновной угольной кислоты). Кроме этого, в слюне есть магний, цинк и медь. Концентрация других минеральных веществ зависит от диеты.
В смешанную слюну ионы натрия и калия поступают с секретом околоушных и подчелюстных слюнных желез. Слюна из подчелюстных слюнных желез содержит 8-14 ммоль/л калия и 6-13 ммоль/л натрия. Паротидная слюна содержит больше калия - около 25-49 ммоль/л и значительно меньше натрия, всего 2-8 ммоль/л.
Такая концентрация кальция и фосфатов необходима для поддержания постоянства состава тканей зуба. Данный механизм поддерживается тремя основными процессами: регуляция рН, препятствие растворению зуба и внедрение ионов в минерализованные ткани. Кальций и фосфаты не выпадают в осадок, потому что основу слюны составляют
мицеллы, связывающие большое количество воды, в результате чего все водное пространство оказывается связанным и поделенным между ними.
Молекулы фосфата кальция – [Са3(РО4)2]n - образуют нерастворимое ядро. На поверхности ядра сорбируются находящиеся в слюне в избытке молекулы гидрофосфата – НРО42-. В адсорбционном и диффузном слоях мицеллы будут находиться ионы Са2+, являющиеся противоионами. Белки, связывающие огромное количество воды (в частности муцин), способствуют распределению всего объема слюны между мицеллами, в результате чего она структурируется, приобретает высокую вязкость, становится малоподвижной. Таким образом, состав мицелл можно представить в следующем виде:
{[n(Ca
3PO
4)
2]mHPO
42- (m-x)Ca
2+}2х- Са
2+В кислой среде заряд мицеллы может уменьшиться вдвое и снизится устойчивость мицеллы, а ионы дигидрофосфата такой мицеллы не участвуют в процессе реминерализации. При понижении рН до 6,2 слюна становится недонасыщенной кальцием и неорганическим фосфатом и превращается в деминерализующую. Появляются ионы Н2РО4- вместо НРО42-. Подщелачивание сопровождается увеличением ионов РО43-, которые участвуют в образовании труднорастворимого соединения Са3(РО4)2, осаждающегося в виде зубного камня.
3)Легка Задача 4 К экстракту, содержащему ферменты и кофакторы цикла Кребса добавили ацетил-КоА. Будет ли происходить накопление оксалоацетата в этом случае?
Ответ: Нет, потому что два атома углерода теряются в цикле Кребса на двух стадиях декарбоксилирования (изоцитратдегидрогеназа и 2-оксоглутаратдегидрогеназа). Следовательно, накопления оксалоацетата происходить не будет
4)??????????????????????????????????????????????
Билет 371) 89.Нарушения в обмене билирубина (пигментном обмене): желтухи: гемолитическая; печеночно-клеточная; обтурационная. Диагностическое значение определения билирубина в сыворотке крови и моче. Физиологическая желтуха новорожденных.Патология пигментного обмена связана с нарушением процессов катаболизма гема и выражается гипербилирубинемией и проявляется в желтушечности кожи и видимых слизистых оболочек. Накапливаясь в ЦНС, билирубин вызывает интоксикацию. При гипербилирубинхмиях меняется соотношение НБ и КБ.
Выделяют следующие желтухи:
1. Механическая (обтурационная), которая связана с нарушением оттока желчи в клетках по причинам болезни печени, желчного пузыря, при закупорки желчевыводящих путей в случае глистной инвазии, при сдавлении опухолью из вне. В процессе застоя желчи растягиваются желчные капилляры, увеличивается их проницаемость.
КБ (конъюгированного билирубин) поступает в кровь и за счет него развивается гипербилирубиннемия.
В крови резко увеличивается активность ферментов: щелочной фосфатазы, гамма-глутамилтрансминазы (ГГТ).
В моче резко увеличивается содержание билирубина, уменьшается уробилина. Количество стеркобилина в кале резко уменьшается, кал становиться ахоличным, т.е. обесцвечивается.
2. Гемолитическая. Гемолиз эритроцитов может быть при гемолитических болезнях новорожденных, при переливании несовместимой группы крови, при дефиците ферментативных систем эритроцита, при гемоглобинозах (нарушение структуры гема, гемоглобина).
В крови наблюдается гипербилирубиннемия за счет НБ (
неконъюгированного билирубин). Резко уменьшается количество эритроцитов и содержание гемоглобина.
В моче билирубин отсутствует, резко увеличивается содержание уробилина, содержание стеркобилина в кале увеличивается.
Моча таких больных интенсивно оранжевая, кал темный.
2. Паренхиматозная (острые гепатиты). Повреждение гепатоцитов при острых гепатитах (инфекционные заболевания, вирус гепатита, отравление), при этом уменьшается активность глюкоуронил-ТФ, что ведет к нарушению образования КБ. Токсическое воздействие на биомембрану ведет к увеличению проницаемости мембран гепатоцитов и переводу в кровь НБ и КБ. Развивается смешенная гипербилирубинемия.
В крови резко увеличивается активность ферментов.
В моче, в больших количествах обнаруживается КБ – гипербилирунурия, уробилин, содержание стеркобилина в кале уменьшается.
При диагностике желтух надо иметь в виду, что на практике редко отмечают желтуху какого-либо одного типа в "чистом" виде. Гипербилирубинемия может быть следствием избытка как связанного, так и свободного билирубина. Измерение их концентраций по отдельности необходимо при постановке диагноза желтухи. Если концентрация билирубина в плазме <100 мкмоль/л и другие тесты функции печени дают нормальные результаты, возможно предположить, что повышение обусловлено за счёт непрямого билирубина. Чтобы подтвердить это, можно сделать анализ мочи, поскольку при повышении концентрации непрямого билирубина в плазме прямой билирубин в моче отсутствует. При дифференциальной диагностике желтух необходимо учитывать содержание уробилиногенов в моче. Если с мочой выделяется повышенное количество уробилиногенов, то это - свидетельство недостаточности функции печени. Присутствие в моче не только уробилиногенов, но и прямого билирубина указывает на поражение печени и нарушение поступления жёлчи в кишечник.
Физиологическая желтуха новорожденных. Обычно развивается на 3-4 сутки после рождения и держится в среднем 7-8 дней. Связана с тем, что при рождении в крови содержится много эритроцитов, скорость распада которых высокая, а детоксикация билирубина в печени в первые дни после рождения развита слабо по причине низкой активности генов, ответственных за синтез глюкуронил-ТФ.
У недоношенных детей желтуха выражена сильнее и держится 4-5 недель. Если содержание билирубина в крови высокое и держится долго, то страдает прежде всего ЦНС. Тогда необходимо проводить переливание крови, вводить барбитураты, которые индуцируют метаболизм билирубина в печень. Проводимая светотерапия ускоряет выведение билирубина из организма.
2) 104.Биохимия и патохимия (деминерализация) тканей зуба. Ткани зуба, различие в степени минерализации и белковом составе. Основные особенности метаболизма тканей зуба. Роль Са2+ связывающих белков в формировании органической основы тканей. Генетические нарушения тканей зуба – наследственный амелогенез и дентиногенез.Основную массу зуба составляет дентин. Коронка с поверхности покрыта эмалью. Корень покрыт цементом.
Эмаль зуба.
Химический состав.Неорганические вещества – 95%: фосфорнокислый кальций в форме гидроксиапатита(примерно 80%), 20% - другие неорганические соединения: углекислый кальций, фтористый кальций, фосфорнокислый магний, хлорапатит и др. Цвет эмали определяется химическим составом – чем больше минерализована эмаль, тем она желтее. Также толщиной эмали: чем тоньше эмаль, тем желтее, т.к. сквозь нее просвечивает более желтый дентин.
Органические вещества – 1%:Неколлагеновые белки: энамелины и амелогенины, гликозаминогликаны, протеогликаны, липиды.
Вода – 4%.
Строение эмали.Эмаль – особая ткань, которая лишена клеток!
Гистологические структуры:
1)Эмалевые призмы;
2)Межклеточное вещество.
С поверхности эмаль покрыта кутикулой и пелликулой.
ЭМАЛЕВЫЕ ПРИЗМЫ представляют собой удлиненные структуры , толщина которых примерно 3-6мкм. Это удлиненные структуры в эмали располагаются перпендикулярно дентино-эмалевой границе(радиальное положение на срезе). Эмалевые призмы собраны в пучки по 10-13 призм, размер этих пучков примерно 100мкм.
Эмалевые призмы в составе этих пучков имеют S-образную форму. При изучении эмали на гистологических препаратах наблюдается светооптический феномен - полосы Гунтера-Шрейгера: темные полосы чередуются со светлыми.
МЕЖПРИЗМЕННОЕ ВЕЩЕСТВО характерно только в случае, если эмалевые призмы имеют не арочную форму, так как если эмалевые призмы имеют форму скважин, то в области головки одной призмы роль межпризменного вещества выполняют хвосты трех соседних эмалевых призм. В других случаях межпризменное вещество есть.
Особенности МВ:
1. Слабо выражено (толщина менее 1 мкм).
2. В межпризменном веществе менее упорядочено расположены нити эмалевых белков.
3. Межпризменное вещество менее минерализировано по сравнению с эмалевыми призмами. НО минерализация межпризменного вещества выше, чем минерализация оболочек эмалевых призм.
УЛЬТРАМИКРОСКОПИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ПРИЗМЫ
В составе призмы есть органические и не органические вещества. Органические вещества – не коллагеновые белки энамелины и амелогенины. Органическая основа каждой призмы представляет собой трехмерную сеть неколлагеновых белков. В этой трехмерной сети располагаются кристаллы фосфорнокислого кальция в форме гидроксиаппатита, эти кристаллы представляют собой шестигранные палочки, которые по ходу эмалевой призмы имеют упорядоченное расположение. В эмали зуба есть участки, которые лишены эмалевых призм – беспризменная эмаль.
Существует два вида беспризменной эмали:
1. Начальная эмаль – это эмаль, которая располагается вблизи дентино-эмалевой границы.
2. Конечная эмаль – это эмаль, которая характера для поверхностных слоев.
Для беспризменной эмали характерно наличие мелких кристаллов гидроксиопатита, которые лежат беспорядочно.
Регенерация и метаболизм эмали.
Не регенерирует! Т.к. в эмали нет клеток. Несмотря на это в эмали активно проходят реминерализации и деминерализации.
Дентин.Дентин – основная твердая ткань зуба. В 4-5 раз мягче эмали, тверже костей.
Химический состав.
Неорганические вещества – 70%: Фосфорнокислый кальций в форм гидроксиаппатита, фосфорнокислый магний и др.
Органические вещества – 20%: коллаген 1 типа, гликозаминогликаны, протеогликаны, гликопротеиды, кальций, связывающий белки, морфогенетические белки.
Вода – 10%.
Строение дентина.
Два основных компонента:
1) Дентинные канальцы(трубочки);
2) Межклеточное вещество(клеток нет!).
Дентинные канальца – представляют собой конусовидной формы трубочки диаметром 1-4 мкм, которые располагаются в радиальном направлении, то есть перпендикулярно дентино-эмалевой и дентино-цементной границам.
Дентинный каналец по своему ходу имеет многочисленные боковые ответвления, которые анастомозируют друг с другом.
СТРОЕНИЕ ДЕНТИННОГО КАНАЛЬЦА НА ПОПЕРЕЧНОМ СРЕЗЕ
Стенка дентинного канальца образована особым дентином – перетубулярный дентин. Это самый высокоминерализованный дентин. Изнутри стенка канальца покрыта тонкой пленкой – мембрана Неймана. По химической природе это гликопротеиновая оболочка. Каждый дентиновый каналец заполнен особой жидкостью – дентинная жидкость. Дентинная жидкость это результат транссудации плазмы из капилляров пульпы зуба.
Функции: дентинная жидкость, циркулируя по канальцам, приносит в дентин питательные и минеральные вещества. (МЕТАБОЛИЗМ)
Кроме дентинной жидкости в каждом канальце можно обнаружить особую биологическую структуру – волокно Томса. Это отросток одонтобласта (клетка пульпы зуба). Кроме волокон Томса, которые заходят в каждый каналец, в некоторых дентинных канальцах можно обнаружить нервные волокна (из пульпы). Все нервные волокна дентина являются эффекторными (нечувствительными).
Функция: влияют на активность одонтобластов.
Дентин, который расположен между дентиновыми канальцами – интертубулярный дентин. По степени минерализации он менее минерализован, чем перетубулярный.
Интертубулярный дентин представлен межклеточным веществом, которое состоит из коллагеновых волокон 1-го типа и аморфного вещества.
ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ДЕНТИНА
Кристаллы гидроксиопатита располагаются по ходу коллагеновых волокон, то есть лежат между ними. Также в дентине кристаллы сливаются в особые шаровидные структуры – глобулы. Эти глобулы, сливаясь, образуют основную массу дентина, которая называется глобулярный дентин. Это самый высоко минерализованный дентин.
Процессы минерализации дентина также происходят неравномерно, поэтому между глобулами есть участки менее минерализованного дентина – интерглобулярный дентин.
ЦементПокрывает корень зуба и шейку, тонкий слой заходит на эмаль. К верхушке корня утолщается. Состав: неорг.в-ва: 50-60% фосфорнокислый кальций, орг.в-ва: 30-40% (коллаген), Вода - 10-15%.
Строение:
Бесклеточный (первичный) - обызвествленное межклеточное в-во, покрывает боковую поверхность зуба и шейку, малая скорость роста.
Клеточный: клетки и межклеточное вещество. Покрывает верхушку и область бифуркации корней. Высокая скорость роста. Клетки: Цементобласты+цементобласты.
Питание и метаболизм цемента осуществляется диффузно через кровеносную систему периодонта.
ПУЛЬПАПульпа зуба располагается в полости зуба, заполняет полость коронки и корней. Выделяют коронковую и корневую пульпу. Представлена РВНСТ. ОБЕСПЕЧИВАЕТ МЕТАБОЛИЗМ ЗУБА.
Функции:
1. Дентинообразующая (одонтобласты).
2. Репаративная (или пластическая). Одонтобласты синтезируют третичный (заместительный) дентин. При повреждении.
3. Трофическая (многочисленные сосуды).
4. Сенсорная (нервные окончания).
5. Защитная (макрофаги, лимфоциты, которые участвуют в развитии воспалительных и иммунных реакциях).
Кровоснабжение и иннервация пульпы наверно не надо, но можно что-нибудь сумничать.
Несовершенный амелогенез – это генетическое заболевание зубов, которое связано с несовершенным или неправильным развитием зубной эмали. Несовершенный амелогенез является достаточно редким генетическим нарушением. Заболевание обычно проявляется в сморщенной зубной эмали и ее резким истончением на отдельных участках зубов. Зубы у больных детей появляются маленькие, с желтоватой или коричневатой окраской и имеют цилиндрическую форму.
Несовершенный дентиногенез – наследственный порок развития дентина. При 1 типе заболевания зубы приобретают серый цвет, форма коронок чаще в пределах нормы, наблюдается патологическая стираемость. Дети жалуются на повышенную кровоточивость десен, появление подвижности зубов. При 2 типе выявляют зубы янтарного цвета с прогрессирующим стиранием эмали, вследствие чего возникает гиперестезия дентина.
3) Легкая Задача 3 У экспериментальных животных в период восстановления после получения небольших доз радиоактивного излучения обнаружено существенное увеличение синтеза холестерина.
Ответ: При облучении разрушаются клетки. Холестерин необходим для построения клеточных мембран новых клеток, поэтому синтез холестерина будет увеличен.
4)??????????????????????????????????????????????????????????? Билет 381) 103.Ремоделирование костной ткани. Роль белков RANKL и остеопротегерина в
регуляции резорбции и костеобразования. Формирование и строение мембранных везикул;
их участие в минерализации. Участие гормонов в регуляции ремоделирования.
Строение и функция остеокальцина – основного маркера костного метаболизма.Цикл ремоделирования кости начинается с активации клетками остеобластного происхождения. Активация может включать остеоциты, обкладочные клетки, и преостеобласты в костном мозге. Клетки подвергаются изменениям формы и секретируют коллагеназу и другие ферменты, которые лизируют белки на поверхности кости; выделяют фактор - остеокласт дифференцирующим фактором (ОДФ).
Из стволовой клетки костного мозга образуются предшественники остеокластов. Они имеют мембранные рецепторы, называемые рецепторами активатора фактора нуклеации каппа В (RANK). На следующем этапе RANK-лиганды (RANKL) связываются с RANK- рецепторами, что сопровождается слиянием нескольких предшественников остеокластов в одну крупную структуру и формируются зрелые многоядерные остеокласты.
Остеопротегерин- гликопротеин. Ингибируя связывание RANK с RANK-лигандом, остеопротегерин тем самым подавляет мобилизацию, пролиферацию и активацию остеокластов, поэтому увеличение синтеза RANKL приводит к резорбции костной ткани и, следовательно, к потере костной массы.Характер ремоделирования определяется балансом между продукцией RANKL и остеопротегерина. Недифференцированные стромальные клетки костного мозга синтезируют RANKL и в меньшей степени остеопротегерин. Возникающий дисбаланс системы RANKL/остеопротегерин при увеличении RANKL приводит к резорбции кости.
Соматотропина - усиливает синтез белка и ГАГ в остеобластах, увеличении реабсорбции Са2+ и фосфат в почках и др. Соматотропин стимулирует рост кости в длину и ширину. Инсулин - стимулирует синтез костного матрикса остеобластами. Глюкокортикоиды – кортизол стимулирует биогенез коллагена. Повышает количество рецепторов в клетках кости к инсулиноподобному фактору роста I, стимулируют резорбцию кости. Эстрогены участвуют в формировании скелета, окостенении эпифизов трубчатых костей в пубертатном возрасте, регуляции костного метаболизма. Гестагеныстимулируют пролиферацию остеобластов, индуцируя в них новообразование белков, повышая плотность рецепторов к эстрогенам и др. Тестостерон- усиливает анаболические процессы в остеобластах, ускоряет фазу репарации и минерализации ремоделированиякости, снижает продукцию паратгормона. Йодированные гормоны щитовидной железы- нормальный рост, развитие и минерализации костной ткани. Остеокальцин- это небольшой витамин К - зависимый неколлагеновый белок, присутствующий в костной и зубной тканях. Синтезируется остеобластами и включается во внеклеточное пространство кости. Состоит из 46 АК. Маркер на недостаток: остеопороз, онкозаболевания кости, инфекционные заболевание, нарушение белкового обмена. На избыток: остеомаляции болезни Педжета, гипертиреозе, первичном гиперпаратиреозе, почечной остеодистрофии, ронической почечной недостаточности, активных процессах формирования кости (в том числе и опухолевых), активных процессах роста (подростковый возраст), метастазировании опухолей различного происхождения в костную тканей.
2) 90.Система микросомального окисления. Роль цитохрома Р450 в инактивации ксенобиотиков. Реакции конъюгации. Обезвреживание продуктов, образующихся из аминокислот под действием микроорганизмов кишечника. Биотрансформация лекарств в печени.Система микросомального окисления содержит цитохромы Р-450 и
b5. Она играет большую роль в обезвреживании многих токсинов и лекарств путем их гидроксилирования. При этом часто образуется пероксид водорода, который разрушается каталазой.
Катализируют низкоспецифичные реакции. Эти монооксигеназы функционируют в комплексе с различными ЦПЭ (цепь переноса электронов):
А. Цепь НАДФН2-Р450 редуктаза – Цитохром Р450
Донорами протонов и электронов для этой цепи являются НАДФН
2.
Субстратами являются гидрофобные вещества экзогенного (лекарства, ксенобиотики) и эндогенного (стероиды, жирные кислоты и т.д.) происхождения.Регуляция активности осуществляется индукцией синтеза ферментов.
НАДФН2-Р450 редуктаза. Цитозольный домен содержит 2 кофермента ФАД и ФМН, гидрофобный домен фиксирует фермент в мембране. НАДФН
2-Р
450 редуктаза переносит электроны с НАДФН
2 на цитохром Р
450.
Цитохром Р450 – интегральный гемопротеин, содержит простетическую группу гем, имеет участки связывания для О
2 и субстрата. Открыто 150 генов, кодирующих различные изоформы цитохрома Р
450. Каждая из изоформ Р
450 имеет много субстратов и отличается от других изоформ Р
450 только белковой частью.
Цитохром Р
450 передает 2 электрона на 1 атом молекулы кислорода, который превращается в О
2-, при взаимодействии с 2 протонами О
2- дает воду. Второй атом молекулы кислорода включается в субстрат RH, образуя ROH.
Б. Цепь НАДН2-цитохром b5 редуктаза – Цитохром b5 – стеароил-КоА-десатураза
Донорами протонов и электронов для этой цепи являются НАДН
2.
НАДН2-цитохром b5 редуктаза – двухдоменный белок, цитозольный домен содержит ФАД, гидрофобный домен фиксирует фермент в мембране. НАДН
2-b
5 редуктаза переносит электроны с НАДН
2 на цитохром b
5.
Цитохром b5. Цитозольный домен содержит гем, гидрофобный домен фиксирует фермент в мембране. Цитохром b
5 может передавать свои электроны на различные ферменты, образуя различные ЦПЭ (цепь переноса электронов), при этом он участвует в десатурации и элонгации жирных кислот, в синтезе холестерина, плазминогенов и церамида.
Стеароил-КоА-десатураза – интегральный фермент, содержит негеминовое железо. Катализирует образование 1 двойной связи между 9 и 10 атомами углерода в жирных кислотах. Стеароил-КоА-десатураза переносит электроны с цитохрома b
5 на 1 атом кислород, при участии протонов этот кислород образует воду. Второй атом кислорода включается стеариновую кислоту с образованием её оксиацила, который дегидрируется до олеиновой кислоты.
Конъюгация происходит путем химического связывания ксенобиотиков с активными формами – УДФ-ГК
(уридиндифосфоглюкуроновая к-та), ФАФС (фосфоаденозинфосфосульфат), Ац-КоА и глицина.
При образовании конъюгатов значительно уменьшается количество токсических соединений, увеличивается водорастворимость, что облегчает выведение их из организма в составе мочи.
Конъюгацией с глюкуроновой кислотой подвергаются: ксенобиотики, стероиды, билирубин, витамины D
2, D
3.
С серной кислотой: ксенобиотики, стероиды, тирамины, токаферолы, продукты гниения белков.
С уксусной кислотой - все соединения, имеющие свободную аминогруппу.
С глицином - соединения, имеющие СООН-группу.
Реакции конъюгации ксенобиотиков:
1. с глюкороновой кислотой (УДФ-ГК):
[УДФ-ГК+ фенол(Тиаминфосфат) фенилглюкоуронид+ УДФ]
2. с серной кислотой:
[ индоксил+ НО
3S-ФАФ (это ФАФС)(тиаминфосфат) индоксилсульфат+ ФАФ]
3. с глицином:
[ бензойная кислота+ NH
2-CH
2-COOH (это глицин) (Тиаминфосфат) гиппуровая кислота+ Н
2О]
Обезвреживание. Аминокислоты, не всосавшиеся в клетки кишечника, используются микрофлорой толстой кишки в качестве питательных веществ. Ферменты бактерий расщепляют аминокислоты и превращают их в амины, фенолы, индол, скатол, сероводород и другие ядовитые для организма соединения. В основе гниения лежат реакции
декарбоксилирования и дезаминирования аминокислот.•Под действием ферментов бактерий из аминокислоты
тирозина могут образовываться
фенол и крезол путём разрушения боковых цепей аминокислот микробами.
Всосавшиеся продукты по воротной вене поступают в печень, где обезвреживание фенола и крезола может происходить путём конъюгации с сернокислотным остатком (ФАФС) или с глюкуроновой кислотой в составе УДФ-глюкуроната.
Конъюгация глюкуроновых кислот с фенолом и крезолом происходит при участии фермента УДФ-глюкуронилтрансферазы.
Продукты конъюгации хорошо растворимы в воде и выводятся с мочой через почки.
• В кишечнике из аминокислоты
триптофана микроорганизмы образуют
индол и скатол. Бактерии разрушают боковую цепь триптофана, оставляя нетронутой кольцевую структуру.
• Индол образуется в результате отщепления бактериями боковой цепи, возможно, в виде серина или аланина.
Скатол и индол обезвреживаются в печени в 2 этапа. Сначала в результате микросомального окисления они приобретают гидроксильную группу. Так, индол переходит в индоксил, а затем вступает в реакцию конъюгации с ФАФС, образуя индоксилсерную кислоту.
Синтез
гиппуровой кислоты из бензойной кислоты и глицина протекает у человека и большинства животных преимущественно в печени. В клинической практике используют определение скорости образования и выведения гиппуровой кислоты после введения в организм ксенобиотика бензойной кислоты.
Биотрансформация большинства лекарств осуществляется в печени, их подразделяют на две подгруппы: вещества с высоким печёночным клиренсом и вещества с низким печёночным клиренсом.
• Для лекарств с высоким печёночным клиренсом характерна высокая степень извлечения (экстракции) из крови, что обусловлено значительной активностью (ёмкостью) метаболизирующих их ферментных систем. Поскольку они быстро и легко метаболизируются в печени, клиренс их зависит от величины и скорости печёночного кровотока.
• Низкий печёночный клиренс зависит не от скорости печёночного кровотока, а от активности ферментов и степени связывания лекарств с белками крови.
3) Легкая задача 1 Метанол - очень токсичное соединение: прием внутрь 30 мл метанола может привести к смерти. Такая токсичность обусловлена действием формальдегида - продукта его превращения. Метанол окисляется под действием фермента печени - алкогольдегидрогеназы. Один из методов лечения при отравлении метанолом состоит в том, что больному назначают внутрь или внутривенно этанол в дозах, которые вызывают интоксикацию у здорового человека.
Задание:объясните, почему такое лечение эффективно?
Ответ: По механизму конкурентного ингибирования этиловый спирт будет окисляться алкогольдегидрогеназой, а метиловый спирт будет в это время удаляться из организма
4) Сложная 38 задача В
Выйдя из дома, человек потерял сознание. Врач «скорой помощи» нашел в кармане книжку больного сахарным диабетом.
Объективно: мышечный тонус повышен, кожные покровы влажные, пульс частый, напряженный. Периодически возникают судороги. Тонус глазных яблок повышен. Артериальное давление - 80/40 мм.рт. ст.Задания:- какое состояние развилось у больного?
- каково главное звено патогенеза этого состояния?
- объясните механизмы указанных симптомов.
- какие исследования необходимы для уточнения состояния?
- каковы принципы лечебных мероприятий в данном случае?
Ответ: 1. Кома. 2.Гипогликемия (гипогликемическая кома). 3. Симптомы обусловлены дефицитом глюкозы в нейронах головного мозга и миоцитах, что приводит к нарушению в них электрогенеза и проводимости (повышение тонуса мышц и глазных яблок), а также активацией симпатоадреналовой системы (влажные кожные покровы, учащение и напряжённость пульса). 4. Внутривенное введение глюкозы с инсулином (человек должен прийти в сознание); биохимический анализ крови и мочи (уровень глюкозы, кетоновых тел). 5. Патогенетические (введение глюкозы и инсулина), симптоматические (улучшение мозгового кровотока).
100>