Главная страница
Навигация по странице:

  • Регуляція біосинтезу холестерину.

  • 13. Шляхи біотрансформації холестерину: етерифікація; утворення жовчних кислот, стероїдних гормонів , вітаміну D 3.

  • Етерифікація холестерину.

  • Утворення жовчних кислот.

  • Утворення стероїдних гормонів

  • Утворення вітаміну D

  • Ресинтез триацилгліцеролів в ентероцитах.

  • 15. Ліпопротеїни плазми крові: ліпідний та білковий (апопротеїни) склад. Гіперліпопротеїнемії. За своєю молекулярною будовою ліпопротеїни плазми крові

  • 16. Патології ліпідного обміну: атеросклероз, ожиріння, цукровий діабет. Атеросклероз

  • Білети з біологічної хімії (пмк 2) Введення в біохімію. Біохімічні компоненти клітин


    Скачать 0.76 Mb.
    НазваниеБілети з біологічної хімії (пмк 2) Введення в біохімію. Біохімічні компоненти клітин
    Дата29.12.2018
    Размер0.76 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла2_5201860828940206934.docx
    ТипДокументы
    #62192
    страница7 из 8
    1   2   3   4   5   6   7   8

    12. Біосинтез холестерину: схема реакцій, регуляція синтезу холестерину.
    Схема реакцій біосинтезу холестерину.



    Сумарне рівняння біосинтезу холестерину (С27Н46О) з ацетил-КоА можна подати таким чином:

    18 СН3СО-SKoA + 13 НАДФН + 13 Н+ + 3 О2 + 18 АТФ →

    С27Н46О + 13 НАДФ+ + 18 KoASH + 9 СО2 + 18 АДФ + 6 Н4Р2О7 + + 6 Н3РО4 + Н2О

    Регуляція біосинтезу холестерину. Лімітуючим етапом у процесі біосинтезу холестерину є реакція утворення мевалонату з бета-ГОМК, що каталізуєтьсяб бета-ГОМК-редуктазою. Гальмування швидкості процесу здійснюється за принципом негативною зворотного зв’язку, коли накопичення кінцевою продукту анабопічного шляху- холестерину зменшує його утворення. Інгібітором ферменту є холестерин або холестерино вмісний ліпопротеїн ЛПНЩ. Відповідно до таких механізмів, споживання холестерину з їжею гальмує його утворення в печінці, а безхолестеринова дієта, навпаки, активує ендогенний синтез холестерину в гепатоцитах.
    13. Шляхи біотрансформації холестерину: етерифікація; утворення жовчних кислот, стероїдних гормонів , вітаміну D3.
    Холестерин, що синтезувався в організмі, або надійшов із продуктами харчування, підлягає численним метаболічним перетворенням — біотрансформації, в результаті чого утворюються біологічно активні сполуки стероїдної природи, а також створюються умови для екскреції надлишків стеролу.

    Етерифікація холестерину. Синтез ефірів холестерину в плазмі крові та в клітинах відбувається за різними механізмами.

    1. Зовнішньоклітинна етерифікація холестерину здійснюється ферментом лецитин (фосфатидилхолін)-холестерин-ацилтрансферазою (ЛХАТ) плазми. ЛХАТ каталізує реакцію перенесення ацильного залишку з 2-го (β-) положення фосфатидилхоліну на гідроксильну групу холестерину:

    холестерол + фосфатидилхолін → холестерол-ефір + лізофосфатидилхолін

    Для етерифікації холестерину використовуються ненасичені жирні кислоти:

    лінолеваС18:2 (переважно) та олеїноваС18:1. Найбільш активно реакція відбувається

    в ліпопротеїнах крові ЛПВЩ.

    2. Внутрішньоклітинна етерифікація холестерину перебігає за участю ацил-

    КоА-холестерин-ацилтрансферази (АХАТ):

    холестерол + ацил-КоА → холестерол-ефір + KoA-SH

    Утворення жовчних кислот. У гепатоцитах холестерин перетворюється нажовчні кислоти — важливі компоненти жовчі, що беруть участь у перетравленні харчових жирів у кишечникулюдини і тварин.Жовчні кислоти є гідроксильованими похідними холанової кислоти;до них належать такі сполуки: холева(3,7,12-триоксихоланова), дезоксихолева (3,12-діоксихоланова), хенодезоксихолева (3,7-діоксихоланова) талітохолева (3-оксихоланова) кислоти.



    Основним, щодо кількості, представником жовчних кислот у жовчі людини є холева кислота, яка бере участь в емульгуванні жирів у кишечнику у вигляді натрієвої та калієвої солей її кон’югованих форм — глікохолевої та таурохолевої кислот. Глікохолат і таурохолат містять в своїй структурі гідрофільні (радикали гліцину та таурину) та гідрофобні (стероїдне ядро) молекулярні групи, і завдяки своїй амфіпатичній будові є високоактивними детергентами, що необхідні для емульгування жирів у кишечнику.

    Утворення стероїдних гормонів

    Стероїдні гормони містять у своєму складі 21 (кортикоїди, прогестерон) і менше (19 — андрогени, 18 — естрогени) атомів вуглецю, тому їх утворення з С27-стероїду холестерину включає, крімокисного гідроксилювання, і розщеплення вуглеводневого бічного ланцюга, реакції окислення, відновлення та ізомеризації.

    Першим етапом на шляху синтезу з холестерину стероїдних гормонів надниркових залоз (кортикостероїдів) є утворення С21-стероїду прегненолону — безпосереднього попередника прогестагену прогестерону (С21), який у клітинах надниркових залоз перетворюється на кортикостероїди (С21): глюкокортикоїд кортизол та мінералокортикоїд альдостерон.

    Гормони чоловічих та жіночих статевих залоз також утворюються з холестерину через стадію прегненолону та прогестерону, який у цих органах перетворюється в 17-α-гідроксипрогестерон — попередник андрогену (С19) — тестостерону та естрогенів (С18) — естрону та естрадіолу.

    Утворення вітаміну D3
    Перетворення холестерину у вітамін D3 — холекальциферол — потребує розщеплення кільця циклопентанпергідрофенантрену з утворенням провітаміну D3, який підлягає реакціям окисного гідроксилювання з утворенням біологічно активної форми вітаміну — 1,25-дигідроксихолекальциферолу (кальцитріолу). Схема біотрансформації холестерину з утворенням жовчних кислот та біологічно активних стероїдів:


    14. Циркуляторний транспорт та депонування ліпідів у жировій тканині. Ліпопротеїнліпаза ендотелію.
    Під дією панкреатичної ліпази та за участю жовч них кислот, які виробляються в печінці, триацилгліцероли продуктів харчування розщеплюються з утворенням 2-моноацилгліцеролів (моногліцеридів) та двох молекул вільних жирних кислот, що можна подати таким сумарним рівнянням:



    Зазначені продукти гідролізу (вищі жирні кислоти, моногліцериди) абсорбуються клітинами слизової оболонки тонкої кишки (ентероцитами). Холестерин продуктів харчування всмоктується у вільному стану, холестериди — після відповідного гідролізу

    холестеролестеразою. Усередині ентероцитів продукти гідролізу триацигліцеролів, що всмокталися, беруть участь у двох біохімічних процесах, які є передумовою подальшого надходження нейтральних жирів у кров, біотранспорту та їх тканинного депонування, а саме реестерифікації вищих жирних кислот з утворенням нових молекул триацилгліцеролів та формування транспортних форм триацилгліцеролів — хіламікронів.

    Ресинтез триацилгліцеролів в ентероцитах. Оскільки 2-моноацилгліцероли е основними продуктами гідролізу триацилгліцеролів, що абсорбуються епітеліоцитами кишечника, реетерифікація жирних кислот усередині цих клітин перебігає моногліцеридним шляхам, що включає такі реакції:

    Утворення 1,2-моноацилгліцеролів (реакція каталізується кишковим ферментом моноацилгліцерол-ацилтрансферазою):



    Утворення триацилгліцеролів за участю діацигліцерол-ацилтрансферази:



    Хіломікрони є основною молекулярною формою, у вигляді якої нейтральні жири (триацилгліцероли) проходять через латеральну мембрану ентероцитів і через систему лімфатичних судин (лактеалей) потрапляють у лімфатичний протік, а потім — у кров (через v.subclavia sin.).

    Ліпопротеїнліпаза— ферментний білок, адсорбований на глікозамінгліканах поверхні ендотелію і має центр зв’язування ліпопротеїнів крові та каталітичний центр гідролізу триацилгліцеролів. Під дією ліпопротеїнліпази утворюються вільні жирні кислоти та гліцерин, що проникають через судинну стінку всередину клітин, де окислюються з вивільненням енергії (в міоцитах тощо) або депонуються у вигляді резервних триацилгліцеролів (в адипоцитах жирової тканини). Ліпопротеїни, що утворюються внаслідок деліпідизації ХМ та ЛПДНЩ — залишкові, або ремнантні ліпопротеїни, збагачені (порівняно з ХМ та ЛПДНЩ) вільним та етерифікованим холестеролом. Ремнанти ХМ поглинаються з крові клітинами печінки, які використовують більшість холестерину цих ліпопротеїнів для синтезу жовчних кислот. Ремнанти ЛПДНЩ отримали назву ЛППЩ і є безпосередніми попередниками в утворенні ЛПНЩ.
    15. Ліпопротеїни плазми крові: ліпідний та білковий (апопротеїни) склад. Гіперліпопротеїнемії.
    За своєю молекулярною будовою ліпопротеїни плазми крові — це кулеподібні структури — міцели, всередині яких міститься гідрофобна ліпідна серцевина (ядро), що складається переважно з триацигліцеролів та ефірів холестерину. Гідрофобне ядро вкрите шаром полярних амфіпатичних фосфолілідів, периферичних та інтегральних білків.



    Окремі класи ліпопротеїнів розрізняються також за складом білків, що входять до них. Білки, які входять до складу ліпопротеїнів плазми крові людини, отримали назву аполіпопротеїнів (апопротеїнів, апобілків). Існує п’ять основних сімейств таких білків (А, В, С, О, Е), до яких належать десять основних апопротеїнів: А-1, А-2, А-4, В-48, В-100, С-1, С-2, С-3, О та Е, що входять до складу певних ліпопротеїнів у різних кількісних співвідношеннях.

    Гіперліпопротеїнемія — клініко-біохімічний синдром, при якому в плазмі крові людини спостерігається

    Схема будови ліпопротеїнів плазми крові

    підвищення (порівняноз нормою для певної популяції) концентрації певних класів ліпопротеїнів, а також триацилгліцеролів та холестерину. За механізмом походження виділяють:

    • первинні (спадкові) гіперліпопротеїнемії, тобто такі, що спричинені генетичними дефектами в синтезі певних ферментів обміну ліпідів крові (зокрема,ліпопротеїнліпази, холестерол-ацилтрансферази) або неферментних білків — порушеннями в синтезі певних апопротеїнів, рецепторів для анобілків та ліпопротеїнів (зокрема ЛПНЩ);

    • вторинні (набуті) гіперліпопротеїнемії— гіперліпонротеїнемії, що розвиваються внаслідок певних хвороб внутрішніх органів (гепатит, цироз печінки, нефроз), ендокринопатій (порушення функції щитовидної залози, статевих залоз, цукровий діабет), дії пошкоджуючих факторів середовища (хронічний алкоголізм).


    16. Патології ліпідного обміну: атеросклероз, ожиріння, цукровий діабет.
    Атеросклероз — хвороба, головним проявом якої є відкладання в судинних стінках ліпідних утворень - бляшок, основними біохімічними компонентами яких є холестерин та його ефіри. Навкруги ліпідних бляшок в інтимі судин виникає клітинна реакція, що включає в себе утворення фіброзної тканини та проліферацію гладенько-м’язових клітин. Атеросклеротичні бляшки спричиняють звуження кровоносних судин, посиленне згортання крові в ділянках їх локалізації та, як результат, порушення кровопостачання відповідних органів і тканин. Як наслідок атеросклерозу розвиваються ішемічна хвороба

    серця, інфаркт міокарда й порушення церебрального кровообігу, що стають важливою причиною смерті людей дорослого та похилого віку. Біохімічною основою розвитку атеросклерозу є підвищена концентрація в крові людини холестерину— гіперхолестеринемія,спричинена різними факторами —дієтарними, ендокринними, генетичними.

    Ожиріння – стан, що характеризується надмірним накопиченням у жировій тканині триагцигліцеролів. Ожиріння розвивається внаслідок перевищення надходження та біосинтезу в тканинах нейтральних жирів (та інших біомолекул, які можуть перетворюватися в жири) над реальними енергетичними потребами організму в цих видах метаболічного палива. Найбільш несприятливе значення для розвитку ожиріння має постійне надмірне надходження з продуктами харчування вуїлеводів (особливо глюкози та фруктози) в кількостях, більших за ті, що безпосередньо окислюються в клітинах і можуть депонуватися у вигляді резервів глікогену.

    Цукровим діабет традиційно розглядається як патологія, що первинно пов’язана з порушеннями вуглеводного обміну. Дійсно, найбільш характерним біохімічним проявом різних типів цукровою діабету в клініці гіперглікемія(гіперглюкоземія), яка розвивається внаслідок втрати специфічною виливу інсуліну на проникність клітинних мембран для глюкози. Але метаболічні ефекти інсуліну розповсюджуються на багато аспектів обміну глюкози, ліпідів та амінокислот, у зв’язку з чим цукровий діабет є хворобою, при якому

    відбуваються глибокі порушення не тільки вуплеводного, але й ліпідного та білкового обмінів. Розрізняють інсулінозалежний цукровий діабет (діабет І типу, ювенільний діабет) та інсулінонезалежний цукровий діабет (діабет 2го типу, діабет похилого віку).
    ЗАДАЧІ


    Яка кількість АТФ утвориться при окисленні 1 молекули глюкози до СО2 Н2О? Поясніть походження молекул АТФ.

    Розщеплення 1 молекули глюкози до оксиду вуглецю і води забезпечує синтез 38 молекул АТФ.

    (у безкисневій стадії утворюються 2 молекули АТФ, а у кисневій – 36 молекул АТФ).

    Яка кількість АТФ утвориться при β-окисленні пальмітинової жирної кислоти?

    1) ФАДН2 →2АТФ

    НАДН2 → 3АТФ =5 АТФ

    7 х 5=35 молекул АТФ

    2) 8 ацетил-КоА х 12АТФ=96 молекул АТФ

    35+ 96 –1 = 131 – 1 = 130 молекул АТФ

    Отже, загальний енергетичний ефект окислення однієї молекули пальмітинової кислоти становить 130 молекул АТФ

    Скільки молекул АТФ утвориться при окисленні 1 молекули триацилгліцеролу, до складу якого входить 2 молекули пальмітинової та 1 молекула стеаринової кислот?




    Яка кількість молекул АТФ утвориться при β-окисленні стеаринової жирної кислоти?

    При β-окисленні однієї молекули стеаринової кислоти утворюється 40 молекул АТФ, а включаючи і цикл Кребса, якому окислюється утворюється ацетил-КоА 147 молекул АТФ.

    Під час огляду дитини 11-ти місяців педіатр виявив викривлення кісток нижніх кінцівок та затримку мінералізації кісток черепа. Недостатність якого вітаміну призводить до цієї патології?

    Кальциферол (вітамін D) - єдиний вітамін, який сам може утворюватися в організмі з провітаміну дегідрохолестерину, що міститься в епідермісі, капілярах шкіри.

    Рахіт - захворювання дітей грудного і раннього віку, полягає в порушенні мінерального обміну, насамперед фосфорно-кальцієвого, що призводить до розладу правильного формування скелета і функцій внутрішніх органів і систем. На рахіт хворіють діти переважно у віці від 3 міс до 1 року, часто на 2-му і значно рідше на 3-4-му році життя.

    Хвора, 46 років скаржиться на сухість в роті, спрагу, часте сечоспускання, загальну слабкість. При біохімічному дослідженні крові виявлено гіперглікемію, гіперкетонемію. В сечі-глюкоза, кетонові тіла. Який діагноз можна поставити?

    Цукровий діабет - група ендокринних захворювань, що розвиваються внаслідок абсолютної чи відносної недостатності гормону інсуліну, внаслідок чого виникає стійке підвищення рівня глюкози в крові - гіперглікемія. Захворювання характеризується хронічним перебігом і порушенням усіх видів обміну речовин: вуглеводного, жирового, білкового, мінерального і водно-сольового. Характерними симптомами є невгамовна спрага (полідипсія) та надмірне сечовиділення (поліурія), однак ці симптоми можуть бути слабко вираженими, якщо рівень глюкози в крові підвищений помірно.

    У хворих з ушкодженими нирками навіть при нормальній збалансованій дієті часто розвивається ниркова остеодистрофія. Назвіть та поясніть причину.

    Розлади фосфорно-кальцієвого обміну і системи кальцій регулюючих гормонів.

    У крові хворого виявлено гіперкальціємію,гіпофосфатемію, в сечі-гіперфосфатоурія. Назвіть та поясніть причину такого стану.

    Підвищена вироблення паратгормону веде до посилення процесу розсмоктування – резорбції кісткової тканини і відповідно – порушення електролітного балансу в організмі. Тобто при заданих дисфункціях можна діагностувати гіперпаратиреоїдну дистрофію.

    При огляді у 10-річної дитини встановлено маленький зріст, непропорційний розвиток тіла, недостатній розумовий розвиток. Дефіцит якого гормону викликав такі зміни?

    Гормон щитовидної залози тироксин викликав зміни (маленький зріст, непропорційний розвиток тіла, недостатній розумовий розвиток) у 10-річної дитини.

    У хворого встановлено інсулінозалежний цукровий діабет. Який процес активується в печінці? Поясніть механізм.

    Кетонемія – підвищується ліполіз через активацію ТГ-ліпази (тиреоглобулін-ліпази) в адипоцитах.

    В інкубаційне середовище, де були субстрат сукцинат і фермент сукцинатдегідрогеназа, додали малонову кислоту. Як зміниться активність ферменту? Чи є цей процес зворотним?

    Додавання малонової кислоти до реакційної суміші знижує або повністю зупиняє ферментативну реакцію, тому що вона є конкурентним інгібітором сукцинатдегідрогенази. Подібності малонової кислоти з янтарною достатньо для утворення комплексу з ферментом, проте розпад цього комплексу не відбувається. При збільшенні концентрації янтарної кислоти вона витісняє малонової кислоти з комплексу, в результаті активність сукцинатдегідрогенази відновлюється.

    Структури субстрату (сукцинат) та інгібітора (малонат) все ж дещо різні. Тому вони конкурують за зв'язування з активним центром, і ступінь гальмування буде визначатися співвідношенням концентрацій малоната і сукцинату, а не абсолютною концентрацією інгібітора. Таким чином, інгібітор може оборотно зв'язуватися з ферментом, утворюючи фермент-інгібіторний комплекс. Цей тип інгібування іноді називають інгібуванням за типом метаболічного антагонізму

    У хворого гнійна рана. Чи можна для її лікування використовувати ферменти? Які саме? На чому грунтується їх дія?

    У хворих при лікуванні гнійних ран використовують пов’язки з імобілізованим на них ферментом. Прикладом може бути такий фермент як трипсин.

    1   2   3   4   5   6   7   8


    написать администратору сайта