шпора по анату. билеты с ответами-3. Билет 1 Изоферменты. Понятие. Биологическая роль. Примеры. Диагностическое значение определения изоферментов плазмы крови
 Скачать 0.96 Mb.
|
|
Гемоглобин. Структура. Производные гемоглобина. Нормальные и аномальные типы гемоглобина. Гемоглобинопатии. Нb состоит из 4-х гемсодержащих белковых субъединиц (протомеров) соединенных гидрофобными, ионными, водородными связями по принципу комплементарности. Протомеры представлены различными типами полипептидных цепей: α, β ,γ , δ , ξ . В состав молекулы гемоглобина входят по две цепи двух разных типов. Функции гемоглобина . Обеспечивают перенос кислорода от легких к тканям; 2. Участвует в переносе углекислого газа и протонов от тканей к легким; 3. Регулирует КОС крови. Производные гемоглобина Оксигемоглобин HbО2 (Fe2+) – соединение молекулярного кислорода с гемоглобином. Карбоксигемоглобин HbСО (Fe2+). Связь гема с СО в двести раз прочнее, чем с О2. Метгемоглобин HbОН (Fe3+). Образуется при воздействии на гемоглобин окислителей (оксидов азота, метиленового синего, хлоратов). Цианметгемоглобин HbСN (Fe3+). Образуется при присоединении СN- к метгемоглобину. Карбгемоглобин HbСО2 (Fe2+) – соединение гемоглобина с СО2. СО2 присоединяется к NН2 – группам глобина: HbNH2 + CO2= HbNHCOO- + H+ (карбаматы). Дезоксигемоглобин Hb (Fe2+). Форма гемоглобина не связанная с кислородом Нормальные виды гемоглобина: HbР – примитивный гемоглобин (у эмбриона 7-12 нед.), HbF – фетальный гемоглобин (2α- и 2γ-цепи) у эмбриона с 3мес., HbA – гемоглобин взрослых (2α- и 2β-цепи) - 98%, у плода с 3 мес., к рождению - 80% всего гемоглобина, HbA2 – гемоглобин взрослых (2α- и 2δ-цепи) - 2%, HbO2 – оксигемоглобин, 94-98% от всего гемоглобина, HbCO2 – карбгемоглобин, 15-20% от всего гемоглобина HbS – гемоглобин серповидно-клеточной анемии (в β-цепях глу заменен вал) MetHb – метгемоглобин, форма гемоглобина, включающая трехвалентный ион железа HbCO – карбоксигемоглобин, образуется при наличии СО (угарный газ) во вдыхаемом воздухе. HbA1С – гликозилированный гемоглобин. Концентрация его нарастает при хронической гипергликемии Гемоглобинопатии - возникают в результате точечных мутаций в структурных генах. В крови появляется аномальный гемоглобин ГемоглобинозыХарактерно: 1. Нарушаются пропорции в составе гемоглобина крови. 2. Эритроциты теряют нормальную форму (мишеневидные, каплевидные) и быстро подвергаются распаду (в селезёнке) Развивается гемолитическая анемия. 3. Как отразится прием богатой рафинированными углеводами пищи на состоянии мягких и твердых тканей полости рта? Почему? Употребление большого количества рафинированных углеводов способствует образованию трудноустранимого мягкого зубного налета, состоящего из остатков пищи, скопления микроорганизмов, слущенных эпителиальных клеток, лейкоцитов, слюнных протеинов и липидов. В возникновении кариеса важнейшая роль принадлежит мягкому зубному налету и пищевым остаткам, так как именно в этих субстратах происходит активная жизнедеятельность микроорганизмов, сопровождающаяся образованием молочной и других органических кислот, особенно при избытке потребления рафинированных углеводов, которые способствуют растворению минеральных компонентов эмали зубов. Мягкий зубной налет и зубной камень в значительной степени определяют и возникновение воспалительных заболеваний пародонта Билет № 15 Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Ха-рактеристика мультиферментного комплекса пируватдегидрогеназы. Значение процесса. Окисление пирувата до ацетил-КоА происходит при участии ряда ферментов и коферментов, объединенных структурно в мультиферментную систему, получившую название «пируватдегидрогеназный комплекс». На I стадии этого процесса пируват (рис. 10.8) теряет свою карбоксильную группу в результате взаимодействия с тиаминпирофосфатом (ТПФ) в составе активного центра фермента пируватдегидрогеназы (E1). На II стадии оксиэтильная группа комплекса E1–ТПФ–СНОН–СН3 окисляется с образованиемацетильной группы, которая одновременно переносится на амид липоевой кислоты (кофермент), связанной с ферментом дигидроли-поилацетилтрансферазой (Е2). Этот фермент катализирует III стадию – переносацетильной группы на коэнзим КоА (HS-KoA) с образованием конечного продукта ацетил-КоА, который является высокоэнергетическим (макроэргическим) соединением. На IV стадии регенерируется окисленная форма липоамида из восстановленного комплекса дигидролипоамид–Е2. При участии фермента дигидролипоилдегидрогеназы (Е3) осуществляется переносатомов водорода от восстановленных сульфгидрильных групп дигидролипоамида на ФАД, который выполняет роль простетической группы данного фермента и прочно с ним связан. На V стадии восстановленный ФАДН2 дигидро-липоилдегидрогеназы передает водород на кофермент НАД с образованием НАДН + Н+. Процесс окислительного декарбоксилирования пирувата происходит в матриксе митохондрий. В нем принимают участие (в составе сложного мультиферментного комплекса) 3 фермента(пируватдегидрогеназа, ди-гидролипоилацетилтрансфераза, дигидролипоилдегидрогеназа) и 5 кофер-ментов (ТПФ, амид липоевой кислоты, коэнзим А, ФАД и НАД), из которых три относительно прочно связаны с ферментами (ТПФ-E1, ли-поамид-Е2 и ФАД-Е3), а два – легко диссоциируют (HS-KoA и НАД). Е1 - пируватдегидрогеназа; Е2 - ди-гидролипоилацетилтрансфсраза; Е3 -дигидролипоилдегидрогеназа; цифры в кружках обозначают стадии процесса. Все эти ферменты, имеющие субъединичное строение, и коферменты организованы в единый комплекс. Поэтому промежуточные продукты способны быстро взаимодействовать друг с другом. Показано, что составляющие комплекс полипептидные цепи субъединиц дигидролипоил-ацетилтрансферазы составляют как бы ядро комплекса, вокруг которого расположены пируватдегидрогеназа и дигидролипоилдегидрогеназа. Принято считать, что нативный ферментный комплекс образуется путем самосборки. Суммарную реакцию, катализируемую пируватдегидрогеназным комплексом, можно представить следующим образом: Пируват + НАД+ + HS-KoA –> Ацетил-КоА + НАДН + Н+ + СO2. Реакция сопровождается значительным уменьшением стандартной свободной энергии и практически необратима. Образовавшийся в процессе окислительного декарбоксилирования аце-тил-КоА подвергается дальнейшему окислению с образованием СО2 и Н2О. Полное окисление ацетил-КоА происходит в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса). Этот процесс, так же как окислительное декарбо-ксилирование пирувата, происходит в митохондриях клеток. 2. Витамин В12. Химическая природа. Источники, потребность. Условия всасывания. Формы. Биохимические функции. Изменения обмена при недостаточности. Проявления в полости рта. В12- кобаламин – «антианемический» Коферменты в активной форме: / метилкобаламин/дезоксиаденозилкобаламин (ДА-В12)/ цианкобаламин Биологические функции: - Реакция трансметилирования метилкобаламин - кофермент трансфераз, переносящих метильную группу СН3(в синтезетимина, гомоцистеина, метионина) -Связан с обменом фолиевой кислоты -Для всасывания необходим белок (внутренний фактор Касла), вырабатываемый клетками желудка Внутренний фактор (фактор Касла) —одноцепочечный гликопротеин, состоящий из 340а.о. Секретируется обкладочными (париетальнымиот лат. cellula parietalis) клетками фундальныхжелѐз, располагающихся в области дна и телажелудка (прим.: здесь же секретируется и НСl) -Внутренний фактор связывает в кишечникевитамин В12(внешний фактор), который поступает спищей, и в таком виде всасывается через слизистую оболочку кишечника - В крови В12связывается с альфа2-глобулином и в таком виде поступает в печень и кроветворные органы Из пищевых продуктов наилучшимиисточниками В12 являются печень, молоко и яйца и продукты животного происхождения Потребность 0,3 - 3 мкг/сут Недостаточность В12проявляется в видепернициозной анемии (отлат. perniciosus — гибельный,опасный), болезнь Аддисона—Бирмера (устаревшееназвание) - тяжелое нарушениекроветворения:а)обнаруживается выраженная мегалоцитарная (крупныеклетки) гиперхромная анемия(ярко окрашенные клетки)б) одновременно происходит угнетение образования лейкоцитовВ12 -Метилкобаламин участвует вобеспечении нормального,эритробластического кроветворения -Недостаток В12приводит к нарушению синтеза нуклеиновых кислот в красном костном мозге -Вместе с ТГФК участвует в образовании тимидинфосфата, который включается в ДНК эритрокариоцитов и других интенсивно делящихся клеток - Недостаток ТМФ ведет к расстройству процессов деления и созревания эритроцитов: они увеличиваются в размерах (мегалобласты и мегалоциты), характеризуются малой митотической активностью и короткой продолжительностьюжизни, попадая в кровь не обеспечивают кислородтранспортную функцию -Большая часть их (до 50 %, в норме около 20 %) разрушается в костном мозге, снижается число эритроцитов и в периферической крови менее 1млн/1мм3 3. При обследовании больного обнаружено: общий белок сыворотки крови 29 г/л, мочевина 36 мМ/л, остаточный азот 119 мМ/л. Каковы причины обнаруженных изменений? Какие дополнительные исследования необходимо провести для уточнения Ваших предположений? Белка – мало, мочевины много, значит, идет распад белков, повышение связано с нарушением выделительной функции почек. Исследование функционального состояния почек основано главным образом на клиренс-тестах и состоит в определении скорости клубочковой фильтрации (клиренс эндогенного креатинина), клиренса мочевины, эффективного почечного плазмотока, а также экскреции аминокислот, глюкозы, фосфатов, натрия, способности к осмотическому разведению и концентрированию мочи, скорости экскреции аммония, титруемых кислот, водородных ионов, способности к ацидификации мочи. Минимальный комплекс исследований включает определение скорости клубочковой фильтрации, оценку концентрационной функции почки по относительной плотности мочи в одиночном анализе, в пробе Зимницкого или пробе с сухоядением, а также исследование способности почки к ацидификации мочи. Билет № 16 Белки плазмы крови, выполняющие функцию неспецифической защиты (белки острой фазы, интерфероны, система комплемента, фибронектины. В плазме крови содержится 7% всех белков организма при концентрации 60 - 80 г/л. Белки плазмы крови выполняют множество функций. Одна из них заключается в поддержании осмотического давления, так как белки связывают воду и удерживают её в кровеносном русле. Белки плазмы образуют важнейшую буферную систему крови и поддерживают рН крови в пределах 7,37 - 7,43. Альбумин, транстиретин, транскортин, трансферрин и некоторые другие белки выполняют транспортную функцию. Белки плазмы определяют вязкость крови и, следовательно, играют важную роль в гемодинамике кровеносной системы. Белки плазмы крови являются резервом аминокислот для организма. Иммуноглобулины, белки свёртывающей системы крови, α1-антитрипсин и белки системы комплемента осуществляют защитную функцию. Физиологическая роль белков плазмы: 1. Поддержание коллоидно-осмотического (онкотического) давления. В этом процессе основную роль выполняют альбумины. 2. Ферментативная функция. 3. Гемостатическая функция. 4. Буферная функция. 5. Транспортная функция. 6. Защитная функция. 7. Поддержание постоянства концентрации катионов в крови. 8. Резервная функция. ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЛКОВ ПЛАЗМЫ КРОВИ: 1. Синтезируются в основном в печени, (однако гамма – глобулины синтезируются В – лимфоцитами, пептидные гормоны – эндокринными железами) 2. Являются в основном гликопротеинами, (исключение составляют – альбумин) 3. Концентрация белка в плазме превышает тканевую и интерстициальную концентрацию минимум в 3 раза. 4. Утилизируются белки плазмы в печени, (альбумин - в основном в почках, энтероцитах и в печени) 5. Для белков плазмы характерен полиморфизм, (альфа-1 и альфа-2 глобулины) 6. Качественный и количественный состав белков плазмы крови изменяется при действии различных факторов на организм Альбумин. Молекула альбумина содержит много дикарбоновых аминокислот, поэтому может удерживать в крови катионы Са2+, Cu2+, Zn2+. Около 40% альбумина содержится в крови и остальные 60% в межклеточной жидкости, однако его концентрация в плазме выше, чем в межклеточной жидкости, поскольку объём последней превышает объём плазмы в 4 раза. Альбумин Норма 40-50 г/л. Синтезируются в печени в количестве 10-15 г в сутки. Период полуобновления - 20 дней. 40% белков фракции альбуминов содержится в крови, остальные 60% в межклеточной жидкости. ФУНКЦИИ АЛЬБУМИНОВ: 1. Поддержание онкотического давления плазмы крови. (регулирует равновесие в распределение жидкости между сосудистым руслом и межклеточным пространством). 2. Альбумины – это резерв свободных аминокислот в организме, образующихся в результате протеолитического расщепления этих белков. 3.Транспортная функция. (транспортируют свободные жирные кислоты, жирорастворимые витамины, стероиды, некоторые ионы (Ca2+, Mg2+), лекарственные вещества. 2. Характеристика основных путей превращения холестерина. Реакции этерификации и гидроксилирования, их биологическое значение. Холестериноз. Понятие, последствия. Холестериноз – изменения содержания холестерина в организме. Не осложненный холестериноз – (физиологическое старение, старость, естественная смерть) проявляется накоплением холестерина в плазматических мембранах клеток в связи с уменьшением синтеза стероидных гормонов (стероидогенеза). Осложненный – атеросклероз в форме ишемической болезни сердца (инфаркт миокарда), ишемия мозга (инсульт, тромбоз), ишемия конечностей, ишемии органов и тканей, связанный с уменьшением желчегенеза. II. Изменения содержания холестерина в плазме крови. Семейная гиперхолестеринэмия – обусловлена дефектом рецепторов для ЛНП. В результате холестерин не поступает в клетки и накапливается в крови. Рецепторы по химической природе являются белками. В результате развивается ранний атеросклероз. III.Накопление холестерина в отдельных органах и тканях. Болезнь Вольмана – первичный семейный ксантоматоз – накопление эфиров холестерина и триглицеридов во всех органах и тканях, причина дефицит лизосомальной холестеринэстеразы. Ранняя смерть. 3. Какие биохимические исследования следует назначить для диагностики сахарного диабета? Какие изменения по сравнению с нормой Вы ожидаете увидеть? Как отражается заболевание сахарным диабетом на состоянии тканей полости рта? Ответ. Глю, инсулин, кортизол, жиры, белки, мочевина, коллаген, холестерин. При стироидном диабете: глю выше, инсулин норма, кортизол повышен, жиры липогенез, белки распад, мочевина повышена, коллаген распад, холестерин норма При сахарном: Глю повышена, инсулин понижен, кортизол норма, жиры липолиз, кетоз, белки распад, мочевина норма, коллаген незначител., холестерин повышен Билет № 17 Тироксин, трийодтиронин. Строение, метаболизм, механизм действия на клетки-мишени. Влияние на обмен веществ. Изменения обмена при гипо- и гипертиреозе. Проявления в полости рта. ТИРОКСИН не раств. в холодной воде, раств. в бутаноле. Тироксин-гормон щитовидной железы Физиол. действие тироксина многообразно. У человека и высших животных он усиливает энергетич. обмен ( в т.ч. поглощение О2 тканями, увеличение теплопродукции), влияет на рост и дифференцировку тканей, стимулирует сердечную деятельность, повышает возбудимость нервной системы. У земноводных и нек-рых костистых рыб стимулирует метаморфоз. В основе механизма физиол. действия тироксина лежит его взаимод. со специфич. рецепторами клеточных ядер и регулирующее влияние на процессы синтеза РНК и белка. Биосинтез тироксина происходит в фолликулах щитовидной железы путем конденсации двух остатков молекул дииодтирози-на, входящих в состав тиреоглобулина - гликопротеина, содержащего ок. 5 тыс. аминокислотных остатков (из них 120-остатки тирозина). Иодирование остатков тирозина осуществляется иодом, к-рый образуется путем ферментативного окисления иодидов, поступающих в щитовидную железу вместе с кровью. Механизм биосинтеза тироксина, по-видимому, включает окисление остатка дииодтирозина в тирео-глобулине до своб. радикала. Образующиеся в результате синтеза тироксина остатки пировиноградной к-ты или серина остаются в составе молекулы тиреоглобулина. Тироксин высвобождается в кровь при ферментативном гидролизе молекул тиреоглобулина в лизосомах фолликулярных клеток. В щитовидной железе тироксин подвергается частичному деиодированию под действием фермента деиодазы с образованием 3,3',5-трииодтиронина (в 5 раз более активен, чем тироксин) и 3,3',5-трииодтиронина (т. наз. обратный трииодтиро-нин; гормонально неактивен), к-рые также секретируются в кровь. В крови тироксин циркулирует в осн. в виде комплекса с белками сыворотки (тироксинсвязывающий глобулин и преальбумин); свободный тироксин содержится в небольшом кол-ве. Др. пути инактивации и катаболизма тироксина-конъюгирование с глюкуроновой и серной к-тами, а также дезаминиро-вание. Метаболич. превращения тироксина осуществляются гл. обр. в печени и почках. Биосинтез и секреция тироксина находятся под контролем гипофиза (см. Тиреотропный гормон) и гипоталамуса (см. Тиро-либерин). Нарушение секреции тироксина приводит к тяжелым эндокринным заболеваниям: недостаток тироксина-к кретинизму, микседеме, избыток-к тиреотоксикозу, или базедовой болезни. трийодтиронин. Т3 общий - показатель функционирования щитовидной железы, стимулятор поглощения кислорода и активатор метаболизма, вырабатывается в периферических органах - в почках и печени. Применяется для диагностики заболеваний щитовидной железы, подозрения на гипертиреоз, тиреотоксикоз, одиночных узлов при ультразвуковом обследовании щитовидной железы. Т3 (трийодтиронин) – это один из гормонов щитовидной железы. 99% его циркулирует в крови в связанном с белками виде, и лишь небольшая часть находится в свободном состоянии, обеспечивая его метаболическую активность. Определение содержания Т3 в крови используется в практике для диагностики нарушений функции щитовидной железы, при этом наиболее информативным является одновременное исследование уровня как общего, так и свободного (не связанного с белками) трийодтиронина. Увеличение концентрации Т3 чаще всего наблюдается при различных видах тиреотоксикоза (заболевания щитовидной железы, сопровождающиеся повышенной выработкой ее гормонов). Кроме того, причиной избытка Т3 может быть зоб, связанный с дефицитом йода в организме, а также прием некоторых лекарственных препаратов, влияющих на уровень гормонов щитовидной железы (эстрагены, таблетированные контрацептивы, др.). Снижение уровня Т3 наиболее часто отмечается при гипотиреозе, обусловленном операцией на щитовидной железе (удаление, резекция одной доли). Нередко причиной снижения синтеза тиреоидных гормонов, в том числе Т3, является тиреоидит - воспалительное заболевание щитовидной железы. У людей пожилого возраста, а также у пациентов с любыми тяжелыми заболеваниями может отмечаться уменьшение уровня трийодтиронина при нормальном содержании Т4. Иногда к дефициту Т3 в крови приводит длительное употребление глюкокортикоидных гормонов (преднизолон, дексаметазон), некоторых антиаритмических препаратов, противосвертывающих средств. 2 Биохимия соединительной ткани. Особенности метаболизма клеточных элементов, бесклеточного матрикса. Фибриллярные белки. Структурные гликопротеиды. Протеогликаны. Соедини́тельная ткань составляя 60—90 % от массымногих органах. Выполняет опорную, защитную и трофическую функции. К соединительной ткани относят костную, хрящевую, жировую, а также кровь и лимфу. Соединительная ткань — единственная ткань, которая присутствует в организме в 4-х видах — волокнистом (связки), твёрдом (кости), гелеобразном (хрящи) и жидком (кровь, лимфа, а также межклеточная, спинномозговая и синовиальная и прочие жидкости). Соединительная ткань состоит из межклеточного матрикса и нескольких видов клеток. Клетки, относящиеся к соединительной ткани:фибробласты, фибробласты, макрофаги, тучные клетки и др. Соединительная ткань определяет морфологическую и функциональную целостность организма. Для неё характерны: универсальность, тканевая специализация, полифункциональность, многокомпонентность и полиморфизм, высокая способность к адаптации. Состав межклеточного матрикса А. Межклеточный матрикс Главные компонента межклеточного матрикса: коллагены, сетчатые белки и протеогликаны. Коллагены образуют нити, фибриллы, сетки и связки. Характерные свойства коллагенов — прочность на разрыв и гибкость. Коллаген Коллаген - основной структурный белок межклеточного матрикса. Он составляет от 25 до 33% общего количества белка в организме, т.е. 6% массы тела. Коллаген - ярко выраженный полиморфный белок. В настоящее время известно 19 типов коллагена, которые отличаются друг от друга по первичной структуре пептидных цепей. Впрочем 95% всего коллагена в организме человека составляют коллагены I, II и III типов. В состав нити коллагена входит много глицина, и пролина. К синтезу коллагена способны большинство клеток, но основное количество коллагена синтезировано в фибробластах. Этапы синтеза коллагена в ядре 1. транскрипция 2. процессинг В эндоплазматичкской сети 1. Синтез белка на шероховатом ретикулуме. 2. Окисление пролина и лизина в коллагене 3. Присоединение углеводных компонент В межклеточном пространстве 1. Отщепление концевых пептидов 2. Фибрилогенез 3. Окисление лизина в аллолизин 4. Образование сшивок Гликозаминогликаны (мукополисахариды), они придают секретам вязкие, смазочные свойства. Эти свойства обусловлены тем, что гликозаминогликаны могут связывать большие количества воды, в результате чего межклеточное вещество приобретает желеобразный характер. Протеогликаны - высокомолекулярные соединения, состоящие из белка (5-10%) и гликозаминогликанов (90-95%). Они образуют основное вещество межклеточного матрикса соединительной ткани и могут составлять до 30% сухой массы ткани. Белки в протеогликанах представлены одной полипептидной цепью разной молекулярной массы. Полисахаридные компоненты у разных протеогликанов разные. Протеогликаны отличаются от гликопротеинов, тем что содержат высоки процент гетерополисахаридов. Гликозаминогликаны и протеогликаны, являясь обязательными компонентами межклеточного матрикса, играют важную роль в межклеточных взаимодействиях, формировании и поддержании формы клеток и органов, образовании каркаса при формировании тканей. функции: они являются структурными компонентами межклеточного матрикса; протеогликаны и гликозаминогликаны специфически взаимодействуют с коллагеном, эластином, фибронектином, ламинином и другими белками межклеточного матрикса; все протеогликаны и гликозаминогликаны, являясь полианионами, могут присоединять, кроме воды, большие количества катионов (Na+, K+, Са2+) и таким образом участвовать в формировании тургора различных тканей; протеогликаны и гликозаминогликаны играют роль молекулярного сита в межклеточном матриксе, они препятствуют распространению патогенных микроорганизмов; гиалуроновая кислота и протеогликаны выполняют прессорную функцию в суставных хрящах; гепарансульфатсодержащие протеогликаны способствуют созданию фильтрационного барьера в почках; кератансульфаты и дерматансульфаты обеспечивают прозрачность роговицы; гепарин - антикоагулянт; гепарансульфаты - компоненты плазматических мембран клеток, где они могут функционировать как рецепторы и участвовать в клеточной адгезии и межклеточных взаимодействиях. Они также выступают компонентами синаптических и других пузырьков. 3. На ранних стадиях развития кариеса процесс можно остановить, создавая условия для реминералиазации тканей зуба. Какими препаратами Вы бы воспользовались в этом случае? Оправдано ли местное применение витамина D? Почему? На первой стадии лечение зуба начинается с процедуры удаления пятна. Затем осуществляется реминерализация эмали, т.е. нанесение на шейку зуба специальных препаратов (например, растворы натрия фторида и кальция глюконата). Первая фаза реминерализации – доставка реминерализующих веществ, модержащих ионы, предназначенные для замещения дефектов в гидроксиаппатите. Важно, чтобы этот контакт был продолжительным Вторая – проникновение ионов в поверхности эмали в гидратный слой апатитов. Третья- проникновение мин.веществ из гидратного слоя на на поверхность кристаллов гидроксиаппатитов Четвертая – проникновение с поверхности в глубину Важно восстановить равновесие между процессами минерализации и деми-и в пользу первой в ротовой жидкости. Билет № 18 Метаболизм железа. Источники, условия всасывания. Распределение в орагнизме. Формы депонирования и транспорта. Биологическая роль. Железодефицитные состояния. Причины, проявления. Источники железа – пища животного происхождения (100 г мяса содержит в среднем 4 мг железа). Пища растительного происхождения: зерно, фрукты, овощи в 100 г содержится 1,5-2 мг железа Биологическая роль: Обеспечивает транспорт и накопление О2. Участвует в окислительно-восстановительных процессах (транспортирует электроны.) Участвует в формировании активных центров окислительно-восстановительных ферментов (гидроксилазы, СОД и др.) Всасывание железа. Лучше всасывается двухвалентное железо (более растворимые соли). В просвете желудка в условиях кислой среды происходит образование комплексных соединений железа с аминокислотами, небольшими пептидами, витаминами, что предотвращает гидролиз окисных соединений и образование нерастворимых (закись-окись). В желудочном соке обнаружен железо-связывающий белок гастроферрин, регулирующий всасывание. В энтероцит железо проникает или в виде иона, или в виде низкомолекулярных комплексов, которые всасываются целиком. Эффективными комплексообразователями являются витамин С, фруктоза, цистеин, метионин. Наиболее интенсивно всасывается железо, входящее в структуру гемма. Поступление в энтероцит – процесс пассивный, зависит от наличия в кишечнике мукозного апотрансферрина – белка, который синтезируется печенью и через желчь поступает в просвет кишечника, где связывает железо. Транспортируется железо трансферрином плазмы крови. На клетках различных тканей к трансферрину имеются рецепторы. После поглощения железо включается в ферритин, Этот процесс сопряжен с затратой АТФ, которая вместе с аскорбиновой кислотой восстанавливает железо трансферрина, способствуя его освобождения из состава белковой молекулы и включению в ферритин. Освобождение железа из ферритина и переход его в плазму крови осуществляется ксантиноксидазой (содержит медь). Распределение железа: Общее количество железа в организме взрослого здорового человека 3,7 г.     транспортное 0,18% внутриклеточное(трансферрин) функциональное депо 25%   (ферритин, гемосидерин)  эритрон 70% метаболическое 4%(гемоглобин) миоглобин ферменты Транспортная форма железа – железо-трансферриновый комплекс. Трансферрин - b-глобулин. М.м. 83000. Хорошо растворим в воде, Синтезируется печенью. В настоящее время известно 15 генетических вариантов этого белка. Каждая молекула трансферрина связывает 2 атома железа. Главная функция трансферрина – транспорт железа в костный мозг. Депонируется железо в печени, клетках РЭС, слизистой кишечника в составе двух белков ферритина и гемосидерина. Длительное существование ферритина в клетке приводит к постепенному превращению его в гемосидерин. Насыщение ферритина железом – 17-23%. Гемосидерин. Белок нерастворимый. Насыщение железом – 25-30%. Увеличение гемосидерина в клетке происходит при снижении синтеза белка или поступлении в клетку избытка железа (гемосидероз). При этом снижается активность ферментов, происходит разрушение клеток с последующим разрастанием соединительной ткани Причины железодефицитных состояний: острые и хронические кровотечения; недостаток в пище; нарушение всасывания (хронический энтерит); увеличенный расход в организме (беременность, лактация) нарушение транспорта (дефицит трансферрина) нарушение использования (снижен синтез гема) Проявления: железо-дефицитная анемия; тканевой дефицит – снижение энергетики в клетке, синтеза белка, нуклеиновых кислот, секреции, трофические нарушения эпителия и слизистых, извращение вкуса и обоняния. Сахар крови, его регуляция. Кривые толерантности к глюкозе. Каковы проявления нарушения регуляции углеводного обмена в полости рта? Уровень сахара в крови (уровень глюкозы в крови) – одна из важнейших биологических констант, свидетельствующих о постоянстве внутренней среды организма. Данный показатель, в первую очередь, отражает состояние углеводного обмена. Глюкоза является своего рода топливом (энергетическим материалом) для клеток всех органов и тканей. Она поступает в организм человека в основном в составе сложных углеводов, которые впоследствии расщепляются в пищеварительном тракте, и поступают в кровь. Таким образом, уровень сахара в крови может нарушаться при различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, при которых снижается всасывание глюкозы в кровь. Поступившая из желудочно-кишечного тракта глюкоза лишь частично используется клетками организма, большая же ее часть откладывается в виде гликогена в печени. Затем, в случае необходимости (повышенные физические или эмоциональные нагрузки, недостаток поступления глюкозы из желудочно-кишечного тракта), гликоген расщепляется, и глюкоза поступает в кровь. Таким образом, печень является депо глюкозы в организме, так что при ее тяжелых заболеваниях также возможны нарушения уровня сахара в крови. Следует отметить, что поступление глюкозы из капиллярного русла внутрь клетки – достаточно сложный процесс, который при некоторых заболеваниях может нарушаться. Это еще одна причина патологического изменения уровня сахара в крови. Выход глюкозы из депо в печени (гликогенолиз), синтез глюкозы в организме (глюконеогенез) и усвоение ее клетками контролируется сложной нейроэндокринной системой регуляции, в которой принимают непосредственное участие гипоталамо-гипофизарная система (основной центр нейроэндокринной регуляции организма), поджелудочная железа и надпочечники. Патология этих органов часто становится причиной нарушения уровня сахара в крови. Основным гормоном, регулирующим допустимый уровень сахара в крови, является гормон поджелудочной железы – инсулин. При повышении концентрации глюкозы в крови повышается секреция этого гормона. Это происходит как непосредственно в результате стимулирующего влияния глюкозы на рецепторы клеток поджелудочной железы, так и опосредовано, путем активации парасимпатической нервной системы через глюкозочувствительные рецепторы в гипоталамусе. Инсулин способствует потреблению глюкозы клетками организма, и стимулирует синтез из неё гликогена в печени – таким образом уровень сахара в крови снижается. Главным антагонист инсулина – другой гормон поджелудочной железы – глюкагон. При понижении уровня сахара в крови происходит его повышенная секреция. Глюкагон усиливает распад гликогена в печени, способствуя выходу глюкозы из депо. Такое же действие оказывает гормон мозгового вещества надпочечников – адреналин. Повышению уровня глюкозы в крови также способствуют гормоны, стимулирующие глюконеогенез – образование глюкозы в организме из более простых веществ. Кроме глюкагона, такое действие оказывают гормоны мозгового (адреналин, норадреналин) и коркового (глюкокортикоиды) вещества надпочечников. 3. У больного в моче сахар. Кетоновых тел нет. Повышено содержание 17-кетостероидов. Определяется оксипролин. С чем может быть связано это заболевание? Диабет стероидный - клиническая форма диабета, развивающаяся в результате избыточного содержания в крови в течение длительного времени гормонов коры надпочечников или лечения препаратами этих гормонов. В основе механизма развития диабета стероидного лежит воздействие глюкокортикоидов на белковый и углеводный обмен. Они усиливают распад белков и тормозят их синтез. Лечение симптоматическое - диета, назначение сахароснижающих средств и инсулинотерапия. Билет № 19 Внемитохондриальный процесс биосинтеза высших жирных кислот. Ха-рактеристика мультиферментного комплекса синтетазы ВЖК. Эта система находится в растворимой (цитозольной) фракции клеток многих органов, в частности "Печени, почек, мозга, легких, молочной железы, а также в жировой ткани. Биосинтез жирных кислот протекает с участием NADPH, АТР, Мп2+ и НСО", (в качестве источника С02); субстратом является ацетил-СоА, конечным продуктом — пальмитиновая кислота. Потребности в кофакторах процессов биосинтеза и Р-окисления значительно различаются. Образование малонил-СоА Первой реакцией биосинтеза жирных кислот, катализируемой ацетил-СоА-карбоксилазой и осуществляемой за счет энергии АТР, является карбоксидирование ацетил-СоА; источником С02 является бикарбонат. Для функционирования фермента необходим витамин биотии (рис. 23.5). Этот фермент состоит из переменного числа одинаковых субъединиц, каждая из которых содержит биотин, биотинкарбок- силазу, карбоксибиотин-переносящий белок, транс- карбоксилазу, а также регуляторный аллостериче- ский центр, т. е. представляет собой полиферментный комплекс. Реакция протекает в две стадии: (1) карбоксилирование биотина с участием АТР (рис. 20.4) и (2) перенос карбоксильной группы на ацетил-СоА, в результате чего образуется малонил-СоА. Ацетил- СоА-карбоксилаза активируется цитратом и ингибируется длинноцепочечными ацил-СоА-произвОдными. Активированная форма фермента легко полимеризуется с образованием нитей, состоящих из 10—20 протомеров. Синтазный комплекс, катализирующий образование жирных кислот Имеются два типа синтазных комплексов, катализирующих биосинтез жирных кислот; оба находятся в растворимой части клетки. У бактерий, растений и низших форм животных, таких, как эвглена, все индивидуальные ферменты синтазной системы находятся в виде автономных полипептидов; ацильные радикалы связаны с одним из них, получившим название ацилпереносящий белок (АПБ). У дрожжей, млекопитающих и птиц синтазная система представляет собой полиферментный комплекс, который нельзя разделить на компоненты, не нарушив его активности, а АПБ является частью этого комплекса. Как АПБ бактерий, так и АПБ полиферментного комплекса содержат витамин пантотеновую кислоту в виде 4'-фосфопантетеина (см. рис. 17.6). В синта- зной системе АПБ выполняет роль СоА. Синтазный комплекс, катализирующий образование жирных кислот, является димеро Комплекс представляет собой димер, состоящий из двух идентичных полипептидных мономеров 1 и 2. Каждой мономер включает 6 индивидуальных ферментов и ацилпереносящий белок (АПБ). Cys—SH —тиоловая группа цистеина. Сульфгидрильная группа 4'-фосфо- пантетеина одного мономера расположена в непосредственной близости от такой же группы остатка цистеина кетоацил- синтетазы, входящей в состав другого мономера; это указывает на расположение мономеров по типу «голова к хвосту». Последовательность расположения ферментов в мономерах окончательно не уточнена и здесь приводится по данным Цу- камото (Tsukamoto). Каждый из мономеров включает все ферменты, катализирующие биосинтез жирных кислот; он не является, однако, функциональной единицей (в состав последней входят фрагменты обоих мономеров, при этом половина одного мономера взаимодействует с «комплементарной» половиной другого). Синтазный комплекс одновременно синтезирует две молекулы жирных кислот Фолиевая кислота. Источники, потребность, биохимические функции. Признаки недостаточности. Источники Растительные продукты, дрожжи, мясо, печень, почки, желток яиц. Витамин активно синтезируется дружественной кишечной микрофлорой.Суточная потребность 400 мкг. Строение Витамин представляет собой комплекс из трех составляющих – птеридина, парааминобензойной кислоты и глутаминовой кислоты. Остатков глутамата, соединенных через γ-карбоксильную группу, может быть разное количество. Биохимические функции Коферментной формой витамина является тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК, Н4ФК). Строение тетрагидрофолиевой кислоты Строение и взаимопревращение активных форм тетрагидрофолиевой кислоты Благодаря способности переносить одноуглеродные фрагменты, витамин: участвует в синтезе пуриновых оснований и тимидинмонофосфата, и, следовательно, в синтезе ДНК, участвует в обмене аминокислот – обратимое превращение глицина и серина, синтез метионина из гомоцистеина, взаимодействует с витамином В12, содействуя выполнению его функций при превращении метионина в гомоцистеин. В кровь из кишечника поставляется только N5-метил-ТГФК и в таком виде она входит в клетку. Благодаря реакции превращения гомоцистеина в метионин метилированная форма ТГФК в клетке способна переходить в свободную ТГФК, которая уже может участвовать в других реакциях обмена. При дефиците витамина В12 данная реакция нарушается и возникает внутриклеточный дефицит витамина, хотя в крови его (в виде метил-ТГФК) может быть много. Такое явление получило название "ловушка для фолата". Гиповитаминоз Причина Пищевая недостаточность, кислые продукты, тепловая обработка пищи, прием лекарств (барбитураты, сульфаниламиды и антибиотики, некоторые цитостатики – аминоптерин, метотрексат), алкоголизм и беременность. Клиническая картина В первую очередь затрагиваются органы кроветворения: так как клетки не теряют способности расти, но в них происходит нарушение синтеза ДНК с остановкой деления, то это приводит к образованию мегалобластов (крупных клеток) и мегалобластической анемии. Лейкопения присутствует по той же причине. Аналогично развивается поражение слизистых желудка и кишечного тракта (гастриты, энтериты), глоссит. Отмечается замедление роста, конъюнктивит, ухудшение заживления ран, иммунодефициты, оживление хронических инфекций и субфебрилитет. Почему лечение остеомаляции костей нижней челюсти витамином Д, осложненной тяжелым заболеванием почек, может оказаться неэффективным? В почках происходит активация витамина Д в его активную форму 1, 25 диоксихолекальферол Билет № 20 1 Эмаль. Характеристика минеральных компонентов эмали. Изменчивость состава и свойств кристаллов эмали, причины. Белки эмали, их роль в ее молекулярном строении. Эмаль – наиболее твердая, резистентная к изнашиванию минерализированная ткань, которая снаружи покрывает коронку зуба. По прочности она не уступает мягкой стали. Главная функция эмали, состоит в защите расположенных глубже тканей дентина и пульпы от воздействия внешних раздражителей, а также в сохранении зуба при захвате, откусывании, пережевывании жесткой пищи. Эмаль располагается поверх дентина и тесно с ним связана структурно и функционально, как в процессе развития зуба, так и после завершения его формирования. Толщина слоя эмали максимальна в области жевательных бугров, где она достигает 2,3 мм, на латеральных поверхностях она 1– 1,3 мм и ее практически нет у шейки, в месте соединения с цементом. МИНЕРАЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЭМАЛИ 1) гидроксиапатит – Са8(РО4)6(ОН)2 в эмали зуба 75% ГАП – самый распространенный в минерализованных тканях 2) карбонатный апатит – КАП – 19% Са10(РО4)5(СО3)2OH – мягкий, легко растворимый в слабых кислотах, целочах, легко разрушается 3) хлорапатит 4,4% мягкий 4) стронцевый апатит (САП) Са8Sr2(PO4)6(OH)2 - 0,9% не распространен в минеральных тканях и распространен в неживой природе. Соотношение Са/Р – 1,67 соответствует идеальному соотношению, но ионы Са могут замещаться на близкие по свойству химические элементы Ва, Сr, Mg. При этом снижается соотношение Са к Р, оно уменьшается до 1,33%, изменяются свойства этого апатита, уменьшается резистентность эмали к неблагоприятным условиям. В результате замещения гидроксильных групп на фтор, образуется фторапатит, который превосходит и по прочности и по кислотоустойчивости ГАП. СаF - он прочный, твердый, легко выщелачивается. Если рн сдвигается в щелочную сторону, происходит разрушение эмали зуба, крапчатость эмали, флюороз. Стронцевый апатит – в костях и зубах животных и людей, живущих в регионах с повышенным содержанием радиоактивного стронция, они обладают повышенной хрупкостью. Кости и зубы становятся ломкими, развивается стронцевый рахит, беспричинный, множественный перелом костей. В отличие от обычного рахита, стронцевый не лечится витамином Д. БЕЛКИ ЭМАЛИ Выделяют 3 группы белков эмали: 1) Нерастворимые в НСl, 2) Растворимые в НСl кальций связывающие белки эмали, 3) Водорастворимые белки. На белки, нерастворимые в ЭДТА и НCl приходится ¼ всех белков эмали. Это β-складчатые белки гликофосфопротеины. Они содержат глюкозамины, галактозамины, сиаловые кислоты. Эти белки проявляют высокое сродство к кол¬лагену и эластину и играют роль ложа кристалла. Они формируют сетчатую структуру и на них крепится кальций связывающие белки эмали. Этот белок является функциональной единицей белко¬вой матрицы. Белки растворимые в НСl составляют ¾ белков эмали. Большинство из этих белков - кальций связывающие белки. Они имеют небольшую массу, но образуют олигомерную структуру, связываясь с ионами кальция. белок – Са – белок – Са - белок I Ca Кроме кальциевых мостиков кальций связывающие белки связывается с кристаллами гидроксиапатитов и фибрилярным белком. С белками связаны фосфолипиды, участвующие в кальцефикации ткани. Кальций связывающий белок способен связать 8-10 ионов Са2+. При этом часть это¬го кальция используется на создание белковой трехмерной матричной сетки, а другая - на взаимодействие этой сетки с гидроксиапатитом эмали. Кроме того, в образовании агрегатов с кальций связывающими белками большую роль играют фосфолипиды, которые составляют мостик - связь между белками и минеральной фазой. Субъединицы белка образуют особую трехмерную сетку из длинных перегородок, которые связаны между собой через одинаковые интервалы поперечными Са-мостиками. Центрами нуклеации являются именно эти перегородки благодаря наличию функциональных групп (фосфатных гоупп фосфосе¬рина и фосфолипидов и карбоксильных групп аспарагиновой и глутаминовой кислот и др.) Кристаллы формируются на перегородках с обеих сторон. Это обеспечивает их строго упорядоченное расположение, ре¬гулярность строения, прочность и другие свойства эмали. РОЛЬ БЕЛКОВ ЭМАЛИ По мере завершения минерализации белковые перегородки все больше погружаются в кристаллы. Таким образом, кальций связывающий белок и, возможно, белок, нерастворимый в НCl, ориентируют ход кристаллизации, обеспечивая упорядоченность эмали. Важную роль играют адгезивные белки связывают различные составные компоненты межклеточного матрикса. Наиболее важными представителями являются ламинин и фибронектин. Белки эмали играют еще одну очень важную роль. Белковая сеть, окружающая апатиты, предотвращает контакт апатитов с кислотами, смягчая их влияние, защищая кристаллы апатита от раство¬рения. С возрастом увеличивается уровень белка в наружном слое эмали и при этом увеличивается устойчивость твёрдых тканей зуба к кариесу. 2 Витамины К. Источники, потребность, биохимические функции. Нарушения обмена при недостаточности. Проявления. Витамин К (нафтохиноны, антигеморрагический) Источники: Хорошими источниками витамина К являются капуста, крапива, рябина, шпинат, тыква, арахисовое масло, печень (филлохинон). Также витамин образуется микрофлорой в тонком кишечнике (менахинон). Запасы витамина в печени составляют около 30 суточных доз. Суточная потребность: Около 2 мг. Строение: Витамины содержат функциональное нафтохиноновое кольцо и алифатическую изопреноидную боковую цепь. Выделяют три формы витамина: витамин К1 (филлохинон), витамин К2 (менахинон), витамин К3 (менадион). После всасывания менадион превращается в активную форму – менахинон.Витамин К (нафтохиноны, антигеморрагический) Биохимические функции: К настоящему времени у человека обнаружено 14 витамин К-зависимых белков, играющих ключевые роли в регулировании физиологических процессов. Например, витамин является коферментом микросомальных ферментов печени, осуществляющих γ-карбоксилирование (γ – "гамма", греч) глутаминовой кислоты в составе белковой цепи (полная реакция). Благодаря своей функции витамин обеспечивает: 1. Синтез факторов свертывания крови в печени – Кристмаса (ф.IX), Стюарта (ф.X), проконвертина (ф.VII), протромбина (ф.II); 2. Синтез белков костной ткани, например, остеокальцина. 3. Синтез протеина C и протеина S, участвующих в работе антисвертывающей системы крови. Клиническая картина: Наблюдается кровоточивость, снижение свертываемости крови, легкое возникновение подкожных гематом, у женщин отмечаются 3.Перед Вами два больных с гипергликемией. У одного из них сахарный диабет, у другого - стероидный. Ваша задача привести биохимические отличия этих состояний. Глю, инсулин, кортизол, жиры, белки, мочевина, коллаген, холестерин. При стироидном диабете: глю выше, инсулин норма, кортизол повышен, жиры липогенез, белки распад, мочевина повышена, коллаген распад, холестерин норма При сахарном: Глю повышена, инсулин понижен, кортизол норма, жиры липолиз, кетоз, белки распад, мочевина норма, коллаген незначител., холестерин повышен |