Ответы на экзаменационные задачи (из дополнительного списка). Дополнительный список 2006 год

• Название: Дополнительный список 2006 год
• Анкор: Ответы на экзаменационные задачи (из дополнительного списка).doc
• Дата: 28.01.2017
• Размер: 7.72 Mb.
• Имя файла: Ответы на экзаменационные задачи (из дополнительного списка).doc
• Тип: Документы; #248
• Категория: Биология. Ветеринария. Сельское хозяйство
• страница: 6 из 7

№ 56 Животные длительное время получали только белковую пищу; снижение концентрации глюкозы в крови при этом не отмечалось. Объясните результаты опыта. Для этого:

а) Напишите схему процесса, поддерживающего уровень глюкозы в крови при углеводном голодании;

б) Объясните происхождение и образование субстратов для этого процесса при таком рационе;

в) Укажите, как и почему изменится содержание мочевины в крови и моче этих животных.
а)



б)



в) Усилится распад аминокислот, а следовательно будет положительный азотистый баланс, концентрация мочевины увеличится.

№ 57 При наследственном заболевании аргининосукцинатурии суточная экскреция аргининосукцината почками достигает 3 г (в норме отсутствует). Укажите возможную причину и проявления этого заболевания. Для этого:

а) Напишите схему процесса, активность которого снижена при этом заболевании;

б) На схеме укажите место ферментного блока;

в) Объясните, почему состояние больного улучшается при назначении малобелковой диеты и препаратов, содержащих бензоат, фенилацетат и глутамат.
а) Орнитиновый цикл




б)


в) Лечение больных с различными дефектами орнитинового цикла в основном направлено на снижение концентрации аммиака в крови за счёт малобелковой диеты, введения кетоаналогов ами­нокислот в рацион и стимуляцию выведения аммиака в обход нарушенных реакций:

• путём связывания и выведения NH₃ в со­ставе фенилацетилглутамина и гиппуровой кислоты;

• повышением концентрации промежуточных метаболитов цикла (аргинина, цитруллина, глутамата), образующихся вне блокируемых реакций.

Вводимый больным с дефектом карбамоил-фосфатсинтетазы I в качестве пищевой добавки фенилацетат в результате его конъюгации с глутамином образует фенил ацетил глутамин, кото­рый экскретируется почками. Состояние боль­ных при этом улучшается, так как происходит активация синтеза глутамина и снижение кон­центрации аммиака в крови.

Аналогичное действие оказывает введение бен-зоата, который связывает молекулу глицина. Об­разующаяся гиппуровая кислота выводится с мо­чой. В составе гиппурата происходит выделение азота из организма. Недостаток гли­цина компенсируется либо путём синтеза его из серина, либо за счёт образования из NH₃ и СО₂ в реакции, катализируемой глицинсинтетазой. При этом образование глицина сопровождается свя­зыванием одной молекулы аммиака.

№ 58 Подагра является распространенным заболеванием, особенно среди пожилых людей. Объясните возможные причины подагры и симптомы заболевания. При ответе:

а) Напишите схему метаболических путей, изменение скорости которых может привести к подагре;

б) Укажите, возможные способы лечения и профилактики.
Подагра – заболевание, при котором кристаллы мочевой кислоты и уратов откладываются в суставных хрящах, синовиальной оболчке, подкожной клетчатке с образованием подагрических узлов (тофусов)

Признаки – повторяющиеся приступы острого воспаления сустаовов (чаще мелких) – острый подагрический артрит.

Причины – Подагра является результатом дефекта ФРДФ-синтетазы за счёт её суперактивации (увеличение максимальной скорости, уменьшение устойчивости к регуляции по механизму отрицательной обратной связи или низкой константе Михаэлиса (Km) для рибозо-5-фосфата или частичной недостаточности гипоксантингуанинфосфорибозилтрансферазы)

а)

б) Лечение аллопуринолом – ингибировании ксантиноксидазы, следовательно остановка катаболизма пуринов.



Синтез пуриновых нуклеотидов



Профилактика: Первичная профилактика подагры заключается в соблюдении режима питания, запрещении употребления алкоголя, предупреждении ожирения. Вторичная профилактика предусматривает раннее выявление и лечение подагры, борьбу с внесуставными проявлениями заболевания, особенно с нефропатиями.

№ 59 Больного беспокоит тошнота, повторяющаяся рвота, головокружение, судороги. При обследовании отмечено повышенное содержание аммиака и оротата в моче. Предположите возможную причину заболевания больного. Ответ поясните схемой соответствующего процесса, нарушение которого привело к появлению перечисленных симптомов.
Причина заболевания – оротацидурия.



Оротацидурия – единственное нарушение синтеза пиримидинов de novo. Оно вызвано снижением активности УМФ-синтазы, которая катализирует образование и декарбоксилирование ОМФ.

При полном отсутствии активности этого фермента жизнь плода в эмбриогенезе невозможна.

№ 60 Больной с предполагаемым диагнозом подагра страдает от сильных болей в первом плюснефаланговом суставе левой ноги, встать на ногу не может. Пораженный сустав горячий, отечный и покрасневший. При лабораторном исследовании была подтверждена гиперурикемия. Какой препарат можно рекомендовать больному для снижения уровня уратов в крови? Для ответа на вопрос:

а) Перечислите причины гиперурикемии;

б) Представьте схему образования мочевой кислоты;

в) Расскажите о механизме действия названного препарата.
а) Препарат – аллопуринол.

Причины – 1. Избыточно синтезированные нуклеотиды подвергаются катаболизму, что приводит к усиленному образованию мочевой кислоты. При этом нарушается регуляция синтеза пуринов по механизму отрицательной обратной связи. 2. Снижение активности «путей спасения» пуринов (аденин, гуанин и гипоксантин не используются повторно, а следовательно образуется мочевая кислота).

б)

в) Лечение аллопуринолом – ингибировании ксантиноксидазы, следовательно остановка катаболизма пуринов.

№ 61 Туристы заблудились в тайге и голодали в течение недели. При обследовании в больнице, оказалось, что уровень глюкозы в крови у всех был на нижней границе нормы, а концентрация кетоновых тел повышена. Объясните механизм активации и значение синтеза кетоновых тел при длительном голодании. Для этого:

а) Укажите, концентрация каких гормонов повышена в крови туристов;

б) Напишите схемы метаболических путей, которые ускоряют эти гормоны в жировой ткани и печени, обеспечивающие синтез кетоновых тел исходным субстратом.
а) Глюкагон, кортизол

б) Действие глюкагона на жировую клетку



β-окисление жирных кислот в печени



Только при длительном голодании Ацетил-КоА используется для синтеза кетоновых тел, а не идёт в ЦТК

Глюконеогенез Синтез кетоновых тел

№ 62 У людей, длительно болеющих инсулинозависимым сахарным диабетом, уменьшается масса депонированного жира и развивается кетонемия. Почему это происходит? Для ответа на вопрос:

а) Укажите, как изменяется гормональный статус у таких больных;

б) Напишите процесс, активация которого приводит к уменьшению массы депонированного жира, и объясните механизм регуляции этого процесса гормоном;

в) Напишите схему процесса, активация которого приводит к кетонемии.
а) Снижается инсулин-глюкагоновый индекс

б) Действие глюкагона на жировую клетку



β-окисление жирных кислот в печени


в) К кетонемии приводит увеличение катаболизма жиров и синтеза кетоновых тел.

Синтез кетоновых тел

№ 63 Снижение чувствительности клеток-мишеней к действию инсулина приводит к гипергликемии, Каковы механизмы развития гипергликемии у таких больных? При ответе:

а) Представьте схему строения инсулинового рецептора и передаче сигнала инсулина внутрь клеток;

б) Укажите эффекты инсулина в различных тканях;

в) Объясните, как изменится метаболизм в органах-мишенях при снижении чувствительности клеток к инсулину.
У таких больных происходит нарушение толерантности клеток-мишеней к глюкозе.

Схема строения инсулинового рецептора



б) В печени: 1. Индуцирует синтез глюкокиназы. 2. Индуцирует синтез ферментов гликолиза (фосфофруктокиназы, пируваткиназы). 3. Снижается концентрация цАМФ в результате активации фосфодиэстеразы. 4. Активируются фосфатазы, дефосфорилирующие гликогенсинтазу, а следовательно активируется синтаза гликогена и происходит торможение гликогенолиза. 5. Стимулируется синтез жиров (получение Ацетил-КоА, α-глицерофосфата NADH глюкозы). 6. Стимулируется синтез жирных кислот (и накопление их в адипоцитах)

В мышцах: 1. Активация ГЛЮТ-4 (поступление глюкозы в клетку). 2. Активация гексокиназы-II. 3. Уменьшение цАМФ. 4. Стимуляция потребления аминокислот, синтез белков.

Другие эффекты: 1. Синтез ДНК. 2. Рост клеток. 3. Синтез РНК

в) При сахарном диабете: 1. Глюкоза не депонируется в качестве гликогена. 2. В адипоцитах уменьшается скорость синтеза и депонирования жиров. 3. Ускоряется катаболизм жиров, а следовательно увеличивается концентрация жирны кислот в крови, а следовательно печень окисляет их до Ацетил-КоА, а следовательно образуются ацетоуксусная кислота и β-гидроксибутират, что приводит к кетонемии. 4. ГЛЮТ-4 не перемещается из цитозоля в мембрану (в мышечных клетках и адипоцитах), а следовательно глюкоза не проходит в клетки. 5. Усиливается катаболизм белков, образующиеся аминокислоты подвергаются дезаминированию в печени, безазотистые остатки включаются в глюконеогенез, а оставшийся аммиак включается в орнитиновый цикл, наступают азотемия, азотурия.

№ 64 У людей, длительно болеющих сахарным диабетом, ухудшается снабжение тканей кислородом, развивается ацидоз. Повышение концентрации каких соединений вызывает отклонение рН крови от нормы? Для ответа на вопрос:

а) Назовите эти соединения;

б) Напишите схемы метаболических путей, повышение активности которых приведет к ацидозу;

в) Объясните, причины повышения активности этих процессов у больных сахарным диабетом.
а) Кетоновые тела (они являются низкомолекулярными кислотами, диссоциирующими при отклонении pH крови, поэтому их накопление приводит к развитию ацидоза)

б) β-окисление жирных кислот в печени



Синтез кетоновых тел



в) Инсулин-глюкагоновый индикс низкий, следовательно ТАГ-липаза в активном состоянии.

Причины Сахарного диабета I типа: Разрушение β-клеток поджелудочной железы в результате аутоиммунных реакций, провоцирующие цитотропными вирусами, например, оспа, краснуха.

Причины Сахарного диабета II типа – нарушение секреции инсулина, нарушение превращения проинсулина в инсулин, повышение скорости катаболизма инсулина, повреждение механизмов передачи инсулинового сигнала, образование антител к рецепторам инсулина, генетический дефект пострецепторного аппарата иинсулинзависимых тканей, нарушение регуляции секреции инсулина.

При сахарном диабете: 1. Глюкоза не депонируется в качестве гликогена. 2. В адипоцитах уменьшается скорость синтеза и депонирования жиров. 3. Ускоряется катаболизм жиров, а следовательно увеличивается концентрация жирны кислот в крови, а следовательно печень окисляет их до Ацетил-КоА, а следовательно образуются ацетоуксусная кислота и β-гидроксибутират, что приводит к кетонемии. 4. ГЛЮТ-4 не перемещается из цитозоля в мембрану (в мышечных клетках и адипоцитах), а следовательно глюкоза не проходит в клетки. 5. Усиливается катаболизм белков, образующиеся аминокислоты подвергаются дезаминированию в печени, безазотистые остатки включаются в глюконеогенез, а оставшийся аммиак включается в орнитиновый цикл, наступают азотемия, азотурия.

№ 65 У больного обнаружен стероидный диабет. Какие биохимические показатели крови изменяются при этом заболевании. Для ответа на вопрос:

а) Опишите механизм действия кортизола и изменения метаболизма в тканях-мишенях при гиперпродукции гормона;

б) Напишите схему метаболического пути обмена углеводов, который ускоряет в печени кортизол;

в) Объясните, почему для выявления первичной причины гиперкортицизма используют тесты с применением высоких доз синтетического глюкокортикоида дексаметазона.
а) Кортизол стимулирует синтез глюкозы в печени, усиливая глюконеогенез и увеличивая скорость освобождения аминокислот, стимулирует распад жиров, белков и аминокислот, стимулирует синтез гликогена в печени, нарушая его при стероидном диабете, и тормозит потребление глюкозы периферическими тканями.

Избыточное количество кортизола стимулирует липолиз в конечностях и липогенез в других частях тела.

Ткани-мишени: печень, мышцы.

В мышцах уменьшается скорость транскрипции мРНК, кодирующих мышечные белки и уменьшается скорость синтеза белков.

В печени гормон Rc взаимодействует с регуляторным участком ДНК – энхансером, который кодирует ферменты глюконеогенеза и орнитинового цикла.

При гиперпродукции кортизола увеличивается глюконеогенез и синтез гликогена, может начаться гипернатриемия, гипертензия, гипокалиемия.

б) Глюконеогенез (снизу-вверх) Синтез гликогена




в) Дексаметазон – структурный аналог кортизола. Он подавляет секрецию АКТГ по механизму отрицательной обратной связи. Для болезни Иценко-Кушинга характерно снижение концентрации кортизола после применения дексаметазона более чем на 50 %. Отсутствие реакции на введение дексаметазона может указывать на наличие опухоли надпочечников или внегипофизарной секреции АКТГ.

№ 66 У больной отмечается избыточное отложение жира в области шеи, туловища, живота, «лунообразное» лицо. Кожа тонкая и сухая. Если заболевание (синдром Иценко-Кушинга) обусловлено гормонпродуцирующей опухолью коры надпочечников, какой уровень кортизола и АКТГ в крови можно ожидать у такой больной? Как изменится концентрация глюкозы в крови в этом случае? Ответ поясните соответствующими схемами.
Уровень кортизола высокий, уровень АКТГ низкий. Уровень глюкозы увеличится (наблюдается гипергликемия), вследствие стимуляции глюконеогенеза. Надо отметить, что кортизол разрушает мыщцы, таким образом получают субстрат для глюконеогенеза.