Ответы к экзамену По биохимии 1 структура и функции белков 3 ферменты 10 нуклеиновые кислоты и нуклеотиды 21
 Скачать 29.52 Mb.
|
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РЕГУЛЯЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКАВопрос №128 Современные представления о гормонах, определение понятия, классификация (по химическому строению, структурной организации, механизму действия). Гормоны - БАВ, которые вырабатываются в эндокринных железах или органах, поступают в кровь, разносятся по всему организму, но взаимодействуют только с клетками-мишенями. Клетки-мишени - имеют специфические рецепторы к данным гормонам. Гормоны регулируют обмен веществ тремя основными путями:
Классификация гормонов I. По химической структуре:
II. По влиянию на организм:
III. По механизму действия: В основе - положение рецептора к гормонам
Гормоны не проникают в клетку, а действуют через вторых посредников: цАМФ, цГМФ, Са2+, фосфолипиды мембран (инозитолтрифосфат - ИФ3) Конечный эффект действия гормонов - изменение активности уже имеющихся гормонов путем фосфорилирования или дефосфорилирования. Этот механизм характерен для гормонов белково-пептидной природы и адреналина, норадреналина.
Конечный эффект действия гормонов - усиление синтеза белков-ферментов через инициацию транскрипции. Этот механизм характерен для стероидных гормонов Т3,Т4. Вопрос №129 Особенности биосинтеза и секреции гормонов: белково-пептидной природы, стероидных и тиреоидных гормонов. Гормоны белково-пептидной природы Синтезируются на рибосомах ЭПР в виде прогормонов (неактивных предшественников). Поступают в комплекс Гольджи, где активируются частичным протеолизом (отщепление части ппц). Например, неактивный инсулин состоит из 84 аминокислотных остатков. В комплексе Гольджи от него отщепляется 31 аминокислотный остаток и инсулин активируется (53 аминокислоты). Гормоны упаковываются в секреторные гранулы, из которых удаляется вода → концентрация гормонов высокая. В гранулах гормоны могут храниться долго - до появления стимула (повышение концентрации глюкозы - стимул к секреции инсулина) В крови белков-переносчиков не имеют. Стероидные гормоны Производные холестерола. Не хранятся, не упаковываютсяв гранулы, а сразу секретируются в кровь. Имеют белки-переносчики:
Тиреоидные гормоны Синтезируются в фолликулах щитовидной железы из аминокислоты тирозина. Могут храниться месяцами до появления стимула - ТТГ. В крови транспортируются:
Вопрос №130 Гормоны белково-пептидные и производные аминокислот. Роль в организме, регуляция, механизм действия. Клетки-мишени. Недостаточность, избыток. Тропные гормоны делят на три группы:
1 - обладающие инсулиноподобным эффектом
Состоит из 191 аминокислотного остатка. Действует через цАМФ. Влияет на рост и развитие организма, мышечной ткани, скелета. Стимулирует включение Са2+ в кости, рост костей в длину. Стимулирует синтез ДНК, РНК, белков. В клетках действует через специфические вещества - соматомедины. (их называют инсулиноподобными факторами роста). При недостатке СТГ с детского возраста развивается нормальный (пропорциональный) карлик, при избытке - нормальный гигант. Во взрослом возрасте избыток приводит к акромегалии (непропорциональный гигант). Синтез СТГ носит пульсирующий характер с интенсивностью 20-30 мин. Наибольший пик - после засыпания. б) Пролактин Состоит из 199 аминокислотных остатков. Действует через цАМФ. Секретируется через 30-90 мин. Стимулирует лактацию, синтез казеина; у мужчин - поддерживает нормальный уровень тестостерона. Синтез стимулируется тиреолиберином, ингибируется дофамином. 2 - синтезирующиеся из ПОМК (проопиомеланокортин) Общий предшественник - ПОМК - состоит из 265 аминокислотных остатков. После отделения сигнального пептида (26 аминокислот) он расщепляется на 2 гормона - АКТГ и липотропин (ЛПГ).  АКТГ влияет на функцию коры надпочечников и оказывает меланоцитостимулирующий эффект. МСГ - клетками-мишенями для него являются меланоциты. Эндорфины (α, β, γ) - оказывают морфиноподобный эффект, т.к. связываются с опиоидными рецепторами ("наркотические"). 3- гликопротеины Тиреотропный гормон (ТТГ) Воздействует на щитовидную железу, стимулирует синтез и секрецию Т3 и Т4. Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) Стимулирует созревание фолликулов в яичнике; у мужчин - сперматогенез. Лютеинизирующий гормон (ЛГ) Повышает секрецию эстрогенов, прогестерона, разрыв фолликула, выход яйцеклетки, образование желтого тела; у мужчин - повышает секрецию тестостерона. Вопрос №131 Гормоны щитовидной железы: структура, биосинтез, регуляция. Роль в обмене веществ. Механизм действия. Гипо- и гипертиреоз. Клинические проявления, суточная потребность. Т3 и Т4 вырабатываются в фолликулах щитовидной железы из аминокислоты тирозина. Рецепторы к ним располагаются в ядре, могут в цитоплазме. Синтез зависит от поступления йода с пищей и водой. Для поддержания нормального синтеза требуется около 150 мкг йода в сутки (беременным - 200 мкг). Механизм синтеза  1. В клетках фолликулов синтезируется тиреоглобулин (содержит 115 остатков тирозина). 2. Затем он поступает в полость фолликула. 3. Там происходит включение ионизированного йода (I- → I+) под действием тиреопероксидазы в третье или третье и пятое положение кольца тирозина. Образуется монойодтирозин (МИТ) и дийодтирозин (ДИТ). 4. Затем они конденсируются: МИТ + ДИТ = Т3 (трийодтирозин) ДИТ + ДИТ = Т4 (тетрайодтирозин) Т3 и Т4 в составе тиреоглобулина не обладают активностью и могут находиться в фолликулах до появления стимула. Стимул - ТТГ. 5. Под действием ТТГ происходит активация ферментов (протеазы), которые отщепляют Т3 и Т4 от тиреоглобулина. 6. Т3 и Т4 поступают в кровь. Там они связываются с белками-переносчиками:
Наибольшей активностью обладает Т3, т.к. у него сродство к рецепторам в 10 раз выше, чем у Т4. Действие Т3, Т4
При недостатке тиреоидных гормонов у новорожденных возникает кретинизм, у взрослых - гипотиреоз, микседема (слизистый отек), т.к. повышается синтез ГАГ и гиалуроновой кислоты, которые задерживают воду. Также могут наблюдаться: Аутоиммунный тиреоидит. Эндемический зоб. Базедова болезнь. Вопрос №132 Гормоны, регулирующие водно-солевой обмен: альдостерон, вазопрессин, натриуретический пептид. Структура, механизм действия, регуляция секреции. Регулируется объем жидкости и концентрация NaCl. АДГ Задерживает воду. Состоит из 9 аминокислотных остатков. АДГ синтезируется в нейронах гипоталамуса в виде предшественника препрогормона, который поступает в аппарат Гольджи и превращается в прогормон. В составе нейросекреторных гранул прогормон переносится в нервные окончания задней доли гипофиза (нейрогипофиз). Во время транспорта гранул происходит процессинг прогормона, в результате чего он расщепляется на зрелый гормон и транспортный белок - нейрофизин. Гранулы, содержащие зрелый антидиуретический гормон и нейрофизин, хранятся в терминальных расширениях аксонов в задней доле гипофиза, из которых секретируются в кровоток при соответствующей стимуляции. Стимулом, вызывающим секрецию АДГ, служит повышение концентрации ионов натрия и увеличение осмотического давления внеклеточной жидкости. При недостаточном потреблении воды, сильном потоотделении или после приёма большого количества соли осморецепторы гипоталамуса, чувствительные к колебаниям осмолярности, регистрируют повышение осмотического давления крови. Возникают нервные импульсы, которые передаются в заднюю долю гипофиза и вызывают высвобождение АДГ. Секреция АДГ происходит также в ответ на сигналы от барорецепторов предсердий. Изменение осмолярности всего на 1% приводит к заметным изменениям секреции АДГ. Рецепторы:
Действует через ИФ3, стимулирует сужение кровеносных сосудов (не в физиологически больших концентрациях)
Действует через цАМФ, стимулирует в канальцах синтез белков аквапоринов, которые образуют каналы или поры для реабсорбции воды. Таким образом, АДГ способствует задержке воды в организме. При недостатке АДГ вода не реабсорбируется, мочи до 15-20 л/сут, возникает несахарный диабет. Альдостерон Производное холестерола. Минералокортикоид. Вырабатывается в коре надпочечников. Рецепторы в цитоплазме. Повышает концентрацию Na+ и Cl- в крови, т.е. осмотическое давление. Действует на уровне дистальных канальцев. Основная система синтеза и регуляции альдостерона - РААС (ренин-ангиотензин-альдостероновая система). Результат действия альдостерона - индукция синтеза: а) белков-транспортёров Na+ из просвета канальца в эпителиальную клетку почечного канальца; б) Nа+,К+,-АТФ-азы, обеспечивающей удаление ионов натрия из клетки почечного канальца в межклеточное пространство и переносящей ионы калия из межклеточного пространства в клетку почечного канальца; в) белков-транспортёров ионов калия из клеток почечного канальца в первичную мочу; г) митохондриальных ферментов ЦТК, в частности цитратсинтазы, стимулирующих образование молекул АТФ, необходимых для активного транспорта ионов Предсердный натрийуретический фактор (ПНФ) Состоит из 28 аминокислотных остатков. Секретируется клетками предсердия. Действует через цГМФ. Действует на уровне проксимальных канальцев. Стимулирует выведение Na+ и воды. Антагонист АДГ и альдостерона. Тормозит секрецию АДГ и альдостерона. Основным фактором, регулирующим секрецию предсердного натрийуретического фактора, является увеличение АД. Другие стимулы секреции - увеличение осмолярности плазмы, повышение частоты сердцебиений, повышенный уровень катехоламинов и глюкокортикоидов в крови. Основные клетки-мишени ПНФ - почки, 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 соответственно расширяет артериолы. Таким образом, суммарным действием ПНФ является увеличение экскреции Na+ и понижение АД. Вопрос №133 Ренин-ангиотензиновая система. Биологические механизмы развития почечной гипертонии. При помощи РААС быстро восстанавливается осмотическое давление и объем крови (в экстренных ситуациях). Механизм РААС:  1. Приносящую артериолу окружают клетки юкстагломерулярного аппарата (ЮГА). Они являются рецепторами растяжения приносящей артериолы. При снижении осмотического давления, объема крови (кровопотеря, диарея) стенки артериолы спадаются. 2. В ответ на это клетки ЮГА секретируют фермент ренин. Ренин действует на ангиотензиноген и отщепляет от него 10 аминокислотных остатков= ангиотензин I. 3. Под действием ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) отщепляется 2 аминокислотных остатка. Образуется ангиотензин II. На ингибировании АПФ основано действие препаратов, понижающих давление. 4. Ангиотензин II активен (действует через ИФ3). Рецепторы находятся в кровеносных сосудах, почках, гипоталамусе, гипофизе. Ангиотензин II сужает кровеносные сосуды. В результате давление крови восстанавливается. Следовательно, восстанавливается и давление (кратковременная мера). После этого ангиотензин II активирует в надпочечниках альдостерон, который реабсорбирует Na+. Следовательно, увеличивается осмотическое давление. Ангиотензин II в гипоталамусе стимулирует центр жажды, и человек пьет воду. Затем в гипофизе он стимулирует секрецию АДГ, и вода в организме задерживается. Следовательно, объем крови и осмотическое давление восстанавливаются. Почечная гипертония обычно развивается после обыкновенной и характеризуется стойким повышения давления при показателях более 250 мм. рт. ст. Причиной заболевания обычно служит поражение почечной ткани при гломерулонефрит и пиелонефрит. Кроме того, причиной может быть сужение почечной артерии из-за порока в развитии или атеросклероза. Так как почки начинают неправильно функционировать, объем циркулирующей крови увеличивается, а вода в организме задерживается, что приводит к повышению давления. Натрий выводится из организма не так, как надо, поэтому в крови наблюдается его повышенное содержание, а это приводит к тому, что сосудистые стенки становятся очень чувствительными к влиянию гормональных веществ, которые повышают их тонус. Рецепторы, находящиеся в почках и тонко реагирующие на изменения гемодинамики, из-за нарушения кровообращения раздражаются, потому начинается выделение ренина. Это приводит к большой выработке гормонов коры надпочечников, поэтому в организме задерживается натрий и вода. Данные изменения увеличивают тонус почечных сосудов, происходит их склерозирование. Таким образом, рецепторы почек опять раздражаются. Это можно назвать порочным кругом. Чаще всего заболевание развивается у пожилых или у молодых людей, у которых было отмечено повышенное давление. Также к группе риска относятся мужчины, у них больше масса тела и объем сосудистого русла. Осложнения: почечная или сердечная недостаточность; нарушения мозгового кровообращения; кровоизлияния в глазную сетчатку; нарушение липидного обмена; атеросклероз. Вопрос №134 Иерархия регуляторных систем. Центральная регуляция эндокринной системы: роль либеринов и статинов, тропных гормонов гипофиза. Синтез окситоцина и АДГ, несахарный диабет. В гипоталамусе секретируются низкомолекулярные пептиды двух типов: 1 - синтезирующиеся в клетках, которые образуют супраоптическое и паравентрикулярное ядра. К ним относятся окситоцин и АДГ. В нейронах они упаковываются в секреторные гранулы, связываются в них с белками переносчиками:
В составе гранул они транспортируются по длинным аксонам в заднюю долю гипофиза, где хранятся до появления стимула. NB!: Эти два гормона действуют непосредственно на органы или ткани-мишени. Окситоцин Состоит из 9 аминокислотных остатков. Действует через цАМФ. Стимулирует сокращения матки во время родов и выведение молока из молочных желез. У мужчин отвечает за психоэмоциональное состояние в определенные моменты времени. Вазопрессин = АДГ (антидиуретический гормон) Состоит из 9 аминокислотных остатков. Рецепторы:
Действует через ИФ3, стимулирует сужение кровеносных сосудов (не в физиологически больших концентрациях)
Действует через цАМФ, стимулирует в канальцах синтез белков аквапоринов, которые образуют каналы или поры для реабсорбции воды. Таким образом, АДГ способствует задержке воды в организме, участвует в водно-солевом обмене. П  ри недостатке АДГ вода не реабсорбируется, мочи выделяется до 15-20 л/сут, возникает несахарный диабет.2 - рилизинг-факторы (10 штук) Они стимулируют (либерины) или подавляют (статины) синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза. 7 либеринов (соматолиберин, кортиколиберин, тиреолиберин, люлиберин, фоллиберин, пролактолиберин, меланолиберин) и 3 статина (соматостатин, пролактостатин, меланостатин). Все эти соединения являются пептидами.→ Эти вещества через кровеносную систему попадают в переднюю долю гипофиза и стимулируют выработку тропных гормонов. ↓  Тропные гормоны стимулируют синтез и секрецию гормонов другими эндокринными железами. Гомеостаз поддерживается 4 регуляторными системами:
Эти системы формируют 3 иерархических уровня: 1 - ЦНС 2 - Эндокринная (у человека) 3 - Внутриклеточная У человека эндокринная система действует при помощи гормонов. |
ироксинсвязывающим глобулином