Билет 1 Принципы классификации протеиногенных аминокислот
 Скачать 168.69 Kb.
|
|
3) Гормоны – это БАВ, выделяемые железами внутренней секреции в кровь или лимфу и оказывающие регуляторное влияние на метаболизм клетки. Для них характерно: - дистантность действия - высокая специфичность - высокая скорость образования и инактивации - высокая биологическая активность - роль посредника в передаче информации от нервной системе к клетке Классификация: 1- белково-пептидной природы (ФСГ, ЛГ, инсулин, глюкагон, вазопрессин) 2- производные аминокислот (тироксин, мелатонин) 3- стероидной природы (половые гормоны) В зависимости от того, где в клетке происходит передача информации, выделяют варианты действия гормонов: 1-мембранный 2- мембранно-внутриклеточный 3- цитозольный Мембранно-внутриклеточное действие гормонов характеризуется тем, что гормон, не проникая в клетку, влияет на обмен в ней через вторичный посредник. Сам гормон – первичный посредник. Описаны 3 группы вторичных посредников: циклические нуклеотиды, ионы кальция и 2,5-олигоадениловый нуклеотид. 1) Регуляция через цАМФ и цГМФ. В цитоплазматическую мембрану кл. встроен фермент аденилатциклаза. Передача информации, источник которой гормон, происходит следующим образом: - гормон связывается с рецептором - комплекс гормон – рецептор взаимодействует с сопрягающей частью аденилатциклазы, изменяя ее конфигурацию - изменение конфигурации приводит к тому, что ГДФ, присутствующая в неактивном белке, превращается в ГТФ - комплекс белок-ГТФ активирует аденилатциклазу - она вырабатывает цАМФ внутри клетки Тоже самое и с цГМФ. А далее циклические нуклеотиды активируют киназы, активированные протеинкиназы фосфорилируют за счет АТФ разные белки, это сопровождается изменением функциональной активности белка. Например, адреналин может связываться вета- и альфа-рецеторами. Первые включают аденилатциклазу и образование цАМФ, вторые – гуанилатциклазу и образование цГМФ. 2) 2,5-олиго-адениловый нуклеотид как внутриклеточный посредник эффекта гормонов мало изучен. 3) Ионы кальция. Внутриклеточное содержание кальция незначительно. Он поступает из внешней среды по 2м кальциевым в мембране. Откачивание кальция из кл. осуществляется кальций-АТФаза в обмен на ионы натрия, поступающие извне. Кальций взаимодействует с белком кальмодуином. Это происходит следующим образом: - гормон связывается с мембранным рецептором - ионы кальция поступают в цитоплазму и образуют регуляторный комплекс с кальмодулином - комплекс Са-кальмодулин изменяет активность ферментов - изменение активности ферментов ведет к изменению функций клетки 4) Растворимость зависит от рН раствора, природы растворителя, концентрации электролита, т.е. от ионной силы, и от структуры данного белка. Хорошо растворимы глобулярные белки, хуже – фибриллярные. При низкой ионной силе ионы повышают растворимость белка. При высокой ионной силе ионы способствуют осаждению белков, так называемое - высаливание белков. Билет 44 1. Общие и частные пути метаболизма углеводов, липидов и аминокислот. Взаимосвязь. 2. Нарушения обмена билирубина. Желтухи: виды, дифференциальная диагностика по пигментному спектру крови и мочи. 3. Гормон роста. Химическая природа. Место и регуляция продукции. Органы мишени. Биохимические эффекты. 4.Назовите основные пищевые углеводы. Суточная потребность в углеводах. Билет 45 1. Обмен информацией между клетками. Пути передачи информации. Сигнальные молекулы. 2. Высшие жирные кислоты: источники свободных жирных кислот в крови, значение ВЖК. Бета-окисление: химизм, локализация процесса в клетке, связь с тканевым дыханием, энергетический эффект. 3. Биотин. Важнейшие источники. Процессы, в которых он участвует в составе ферментов, Возможные причины гиповитаминоза. Биохимические сдвиги при недостаточности. 4. Назовите пути использования холестерола в клетке. Ответ: 1) 2) 29. 96 3) Биотин это витамин Н. Синтезируется микрофлорой кишечника, поэтому недостаточность его может быть вызвана отсутствием его в рационе. Содержится в дрожжах, печени. Авидин яичного белка тормозит всасывание биотина, его введение в большом количестве может вызвать дефицит витамина Н, то же можно спровоцировать назначением лекарственных средств, стерилизующих кишечный тракт. Выводится с мочой в количестве, превышающим его поступление с пищей. Биотин – простетическая группа ферментов, которые катализируют включение СО2 в органические соединения: ацетил-КоА-карбоксилазы и пируваткарбоксилазы. При дефиците биотина способность тканей включать СО2 в оксалоацетат и синтезировать ВЖК падает. 4) Холестерол (холестерин) – это природный жирный спирт, который играет важную роль в жизни организма. Он является структурным компонентом клеточных мембран, предшественником в синтезе др. стероидов (гормонов, витамина Д, желчных кислот). Билет 46 1. Окисление глюкозы по основному и анаэробному путям: химизм, энергетический эффекты, механизмы образования АТФ. 2. Биологические мембраны. Динамическая модель (состав, структура, свойства, функции). 3. Тироксин. Химическая природа, синтез, место и регуляция продукции. Органы-мишени. Механизмы влияния на метаболизм, эффекты. 4. Назовите важнейшие источники и условия всасывания витамина В12. На каком основании витамин В12 можно отнести к липотропным факторам? Ответ: 1) 2) Главные составные компоненты мембран – липиды и белки. Наряду с этим мембраны содержат углеводные компоненты, которые связаны с липидами и белками. Мембрана – это плоское образование. Основу ее составляет липидный слой (бимолекулярный слой), образованный фосфолипидами и гликолипидами. Молекула липида представляет собой образование, в котором можно выделить гидрофобную часть – углеводный радикал, и гидрофильную головку. В водной среде липиды практически нерастворимы. Молекулы этих соединений сливаются гидрофобными компонентами, которые как бы выталкиваются из воды и обращают к воде гидрофильные головки. Особое место в мембране занимает холестерол. Он отличается слабо выраженными афильными свойствами, так как его молекула имеет вытянутую форму и содержит небольшую гидрофильную группу. В мембранах молекулы холестерола почти полностью погружены в гидрофобную часть бислоя, а гидрофильная головка примыкает к гидрофильным головкам молекул фосфолипидов. Двуслойная липидная мембрана практически не проницаема для ионов и большинства полярных молекул. Искл. вода. В мембранах еще имеются белки. Мембраны, выполняющие разные функции, различаются по белковому составу. Различают периферические и интегральные белки. Периферические белки связаны мембранами водородными и электростатическими связями. Интегральные белки пронизывают мембрану. Белки обеспечивают свойства мембран: 1- транспорт веществ 2- преобразование энергии 3- коммуникацию, связь клетки с окружением 4- специфические функции, например восприятие света 3) Тироксин – это йодсодержащий гормон щитовидной железы. Это йодированные производные аминокислоты тирозина, Биосинтез тироксина происходит в фолликулах щитовидной железы путем конденсации двух остатков молекул дийодтирозина, входящих в состав тиреоглобулина. Тироксин в основном циркулирует в крови в связанном с белками виде, и лишь небольшая его часть находится в свободном состоянии, обеспечивая влияние на органы и ткани. Эффекты тиреоидных гормонов реализуются по мембранно-внутриклеточному и цитозольному механизму и проявляются в виде ряда специфических изменений в клетке-мишени: а) калоригенный эффект, проявляется повышением потребления кислорода с повышенным теплообразованием б) стимуляция синтеза белка, а, следовательно, и дифференцировки тканей реализуется через ускорение некоторых этапов трансляции. Тироксин обладает многообразным физиологическим действием: он необходим для нормального роста, развития и дифференциации тканей, стимулирует сердечную деятельность, азотистый, углеводный и жировой обмен, проведение нервных импульсов, усиливает поглощение кислорода тканями и их теплопродукцию. Биосинтез и секреция тироксина находятся под контролем гипофиза и гипоталамуса. Нарушение секреции тироксина приводит к тяжелым эндокринным заболеваниям: недостаток тироксина - к кретинизму, микседеме, избыток - к тиреотоксикозу, или базедовой болезни. 4) Витамин В12 – кобаламин или антианемический фактор. Содержится в дрожжах, молоке, печени, почка. Растительная пища бедна этим соединением. Синтезируется кишечными м.о. Всасывание кобаламина обеспечивается внутренним фактором – белком, который синтезируется клетками слизистой желудка. По природе это мукопротеид (гастромукопротеид), моль которого связывает моль кобаламина. Комплекс гастромукопротеид-кобаламин всасывается клетками слизистой кишечника, проникает в портальный кровоток и отдает кобаламин др. белку – транскобаламину I. После выхода в общий кровоток кобаламин транспортируется др. белком – транскобаламином II. Выводится кобаламин с мочой. На каком основании витамин В12 можно отнести к липотропным факторам? Витамин В12 и фолиевая кислота известны как антианемические, влияющие на процессы кровообразования. Кроме этого своего основного действия, они обладают и липотропными свойствами. Дело в том, что активной частью всех липотропных веществ являются имеющиеся в их составе метильные группы. Особую ценность представляют так называемые лабильные, то есть легко отделяющиеся, метильные группы. Витамин В12 и фолиевая кислота способствуют отделению этих групп и стимулируют образование метионина и холина. Под влиянием витамина B12 и фолиевой кислоты организм обогащается метильными группами за счет метионина, белка, творога и других продуктов. Билет 47 1. Роль гипоталамуса в во взаимодействии нервной и эндокринной систем. Либерины, статины, регуляция их продукции и их функции. Представители. Органы мишени, эффекты. 2. Важнейшие фосфолипиды. Их химическая структура, свойства, биологическое значение. Биосинтез: химизм, лимитирующие факторы синтеза (липотропные факторы), возможные биохимические нарушения при их недостаточности. 3. Понятие об азотистом балансе, как основе для установления потребности в белке. Виды азотистого баланса. Понятие «коэффициент изнашивания». Суточная потребность в белке. 4. Назовите витамины и их коферментные формы, участвующие в тканевом дыхании. Ответ: 1) Гипоталамус служит местом непосредственного взаимодействия высших отделов ЦНС и эндокринной системы. Природа связей, существующих между ЦНС и эндокринной системой, стала проясняться тогда, когда из гипоталамуса были выделены первые гуморальные факторы, оказавшиеся гормональными веществами с чрезвычайно высокой биологической активностью. Эти вещества образуются в нервных клетках гипоталамуса, откуда по системе портальных капилляров достигают гипофиза и регулируют секрецию гипофизарных гормонов, точнее их освобождение. Эти вещества получили наименование рилизинг-факторов или либеринов. Вещества с противоположным действием, т.е. угнетающие освобождение гипофизарных гормонов, стали называть ингибирующими факторами, или статинами. Органом-мишенью этих гормонов является аденогипофиз. Таким образом, гормонам гипоталамуса принадлежит ключевая роль в физиологической системе гормональной регуляции многосторонних биологических функций отдельных органов, тканей и целостного организма. 2) К этому классу сложных липидов относится глицерофосфолипиды и сфинголипиды. Глицерофосфолипиды явялются производными фосфатидной кислоты: в их состав входят глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и обычно азотсодержащие соединения. Характерно, что одна часть их молекулы обнаруживает резко выраженную гидрофобность, тогда как другая часть гидрофильна благодаря отрицательному заряду остатка фосфорной кислоты и положительному заряду одного из радикалов. Существует несколько подклассов: фосфатидилхолины, фосфотидилэтаноламины, фосфатидиламины, фосфатидилсерины и др. Сфингомиелины являются наиболее распространёнными сфинголипидами. Находятся в мембране животных и растительных клеток. Особенна богата ими нервная ткань, обнаружены в почках, печени и других органов. При гидролизе они образуют одну молекулу жирной кислоты, одну молекулу ненасыщенного аминоспирта сфингозина, одну молекулу азотистого основания. Синтез локализован главным образом в эндоплазматичеческой сети клетки. Сначала фосфатидная кислота в результате обратимой реакции с цитидинтрифосфатом (ЦТФ) превращается в цитидинфосфат-диглицерида (ЦДФ-диглицерид). Затем в последующих реакциях, каждая из которых катализируется соответствующим ферментом, цитидинмонофосфат вытесняется из молекулы ЦДФ-диглицеида одним из двух соединений – серином или инозитом, образуя фосфатидилсерин или фосфатидилинозит, или 3-фосфатидил-глицерол-1-фосфат. В свою очередь фосфатидилсерин может декарбоксилироваться с образованием фосфатидилэтаноламина, который является предшественником фосфатидилхолина. В результате последовательного переноса трех метильных групп от трёх молекул S-аденозилметионина к аминогруппе остатка этаноламина образуется фосфатидилхолин. Существует ещё один путь синтеза фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина в клетках животных. В этом пути также используется ЦТФ в качестве переносчика, но не фосфатидной кислоты, а фосфорилхолина или фосфорилэтаноламина. 3) 4) В тканевом дыхании участвуют витамины группы В. В1-тиамин. Коферментная форма – ТДФ; В2-рибофлавит. К.Ф. – ФМН и ФАД. В3-пантотеновая кислота. К.Ф. – КоА. В5-никотиновая кислота. К.Ф. – НАД, НАДФ. В6-пиридоксаль. К.Ф. – фосфоперидоксаль. В12-кобаламин. К.Ф. – метил-кобаламин. Билет 48 1. Инсулин. Химическая природа. Место и регуляция продукции. Органы мишени, его роль в регуляции метаболизма (указать ферменты, активность которых регулируется гормоном). Биохимические сдвиги при сахарном диабете. 2. Биогенные амины. Представители и их образование, значение в организме. 3. Витамин Д: важнейшие источники, образование активной формы; процессы, в которых он участвует; возможные причины гиповитаминоза; биохимические сдвиги при гиповитаминозе. 4. Охарактеризуйте механизм первично-активного транспорта. Ответ: 1) Инсулин - глобулярный белок. Секретируется бета-клетками поджелудочной железы. Секрецию инсулина усиливают глюкоза и ионы кальция, аргинин и лейцин. Контролирует секрецию инсулина соматотропин и соматостатин. В кровоток инсулин поступает в свободной или связанной формах. Мишени свободного инсулина – мышечная и соединительная ткани (исключение жировая ткань), связанного – только жировая. В меньшей степени чувствительна к инсулину ткань печени и совсем нечувствительна нервная ткань. Эффект гормона реализуется по мембранному типу – комплекс инсулин-рецептор повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы, аминокислот, ионов кальция и натрия. Особенно сильно под влиянием инсулина ускоряется транспорт глюкозы. Это объясняется так: а) инсулин взаимодействует с белками, формирующими глюкозные каналы, и вызывает такое изменение их конфигурации, которое обеспечивает прохождение глюкозы. б) инсулин осуществляет тот же эффект через аденилатциклазную систему. Внутриклеточные эффекты инсулина реализуются по мембранно-внутриклеточному механизму – инсулин облегчает проникновение ионов кальция. Это увеличивает активность гуанилатциклазы и ведет к ускоренному синтезу цГМФ. Одновременно ионы кальция активируют фосфодиэстеразу, расщепляющую цАМФ. Через накопление цГМФ и ионов кальция инсулин влияет на репликацию, ускоряя синтез ДНК и РНК, что ведет к усилению синтеза белка, а, следовательно, к ускорению роста и дифференциации клеток. Метаболическое значение инсулина:
Важны 3 момента: 1) инсулин активирует процессы, ведущие к снижению содержания свободной глюкозы 2) он тормозит процессы, повышающие содержание глюкозы, замедляет глюконеогенез; в связи с этими свойствами при дефиците инсулина наблюдается повышение глюкозы в крови – гипергликемия, а при введении извне – гипогликемия. 3) инсулин активирует синтез белка и липидов и тормозит их распад. Следовательно, при дефиците инсулина протеолиз повышается, что сопровождается избыточным высвобождением аминокислот, продукты, превращения которых используются в глюконеогенезе и служат дополнительным источником глюкозы. Это ведет к увеличению образования аммиака и мочевины. Одновременно усиление липолиза и повышение содержания СЖК способствует усиленному образованию кетоновых тел и холестерола. Эти изменения лежат в основе биохимических сдвигов, характерных для заболеваний, связанных с дефицитом инсулина или недостаточностью инсулинчувствительных рецепторов в тканях, т.е. в основе сахарного диабета. |