1-МОДУЛЬ-ПО-БИОХИМИИ. Статистическая биохими представление об углеводах. Классификация углеводов
 Скачать 1.24 Mb.
|
|
53. Провитамины, антивитамины Провитамины – это вещества, из которых в организме путём небольших преобразований образуются витамины. Как и витамины, они поступают в организм с пищей. Содержатся в растительных продуктах и в микроорганизмах Антивитамины – вещества, нарушающие использование витамина в клетке. Антивитамины делят на 3 группы: 1. Инактиваторы – инактивируют витамины путём их разрушения и связывания 2. Вещества, близкие по структуре с витаминами. Они вытесняют витамин из молекулы фермента 3. Антагонисты витаминов 54. Гиповитаминозы, авитаминозы. Эндогенные и экзогенные причины этих состояний Авитаминоз – комплекс симптомов, развивающихся в результате достаточно длительного или полного отсутствия одного из витаминов в рационе питания животных и человека Гиповитаминоз – комплекс симптомов, характеризующих частичную недостаточность витамина Гипервитаминоз – комплекс биохимических нарушений, возникающих вследствие длительного избыточного введения в организм жирорастворимых витаминов Причины гиповитаминоза могут носить экзогенный и эндогенный характер. Экзогенные причины: 1. Однообразие пищи, с недостаточным содержанием витаминов 2. Изменение нормальной микрофлоры кишечника (дисбактериоз) 3. Длительное лечение антибиотиками, сульфаниламидами Эндогенные причины: 1. Нарушение всасывания и транспорта витаминов 2. Нарушение образования из витамина кофермента 3. Применение лекарственных средств 55. Биологическая роль витамина А. Источники, участие в биохимических реакциях. Признаки гиповитаминоза и авитаминоза Витамин А – ретинол (активная его форма – ретиналь). Наиболее богаты витамином А: печень, молоко, сметана, сливки, яичные желток, морковь, томаты, свекла Биохимический механизм действия витамина А: 1. Участие в фотохимическом акте зрения (обратимое превращение родопсина в опсин) 2. Регуляция проницаемости мембран, поступления в клетку моносахаридов 3. Участие в окислительно-восстановительных процессах 4. Необходим для нормального роста и эмбрионального развития. Гиповитаминоз и авитаминоз: куриная слепота, сухость конъюнктивы, помутнение и размягчение роговицы 56. Источники, участие в биохимических реакциях витамина Д. Провитамины Д. Гиповитаминоз Д – признаки, меры профилактики Витамин Д2 (эргокальфицерол) и Д3 (холекальциферол). Синтезируются в коже человека из провитамина Д3-7-дегидрохолестерина под действием УФ-излучения. Наиболее богаты витамином Д: рыбий жир, сливочное и растительное масло, мясо, печень Биохимический механизм действия витамина Д: Витамин Д способствует синтезу Ca-связывающих белков, всасыванию кальция из кишечника, реабсорбции кальция в почечных канальцах. Кальциферол способствует минерализации костной ткани (отложению кальция в костях, зубах) При гиповитаминозе Д3 у взрослых кальций будет вымываться из костной ткани, это приведет к развитию остеопороза (склонность к перелому), разрушению зубов. У детей гиповитаминоз Д3 приводит к развитию рахита: замедленный переход хрящевой ткани в костную, деформация скелета, слабый волосяной покров, позднее появление зубов, кривые ноги, слабая мускулатура. 57. Биологическая роль витаминов Е и К. Применение их в медицинской практике Витамин Е (токоферол) выполняет важные функции: способствует образованию зародыша, участвует в эмбриогенезе, препятствует выкидышам, применяется в акушерстве и гинекологии Витамин Е участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Он является мощнейшим антиоксидантом – он включается в состав мембран клеток и препятствует реакциям перекисного окисления липидов в мембранах. Признаки гиповитаминоза: резорбция плодов при беременности, дегенерация семенников у самцов, анемия, мышечная дистрофия Витамин К (филлохинон) участвует в процессе свёртывания крови, в карбоксилировании глутаминовой кислоты. Признаки гиповитаминоза: замедляется образование протромбина, повышается кровоточивость раневых поверхностей, маточные кровотечения. 58. Витамин В1. Источники, участие в биохимических реакциях. Признаки гиповитаминоза и авитаминоза Витамин В1 (тиамин). Коферментная форма – ТДФ, ТМФ ТДФ входит в состав декарбоксилаз кетокислот, участвующих в окислительном декарбоксилировании пирувата и альфа-кетоглутарата; в составе транскетолазы участвует в пентозофосфатном пути окисления глюкозы Основное количество получаем с растительной пищей. Много витамина содержится в хлебе из муки грубого помола, горохе, фасоли, печени При гиповитаминозе В1 нарушается функция ЖКТ, проявляются боли в области сердца, полиневрит (поражение периферической нервной система – бери-бери) 59. Витамин В2. Источники, участие в биохимических реакциях. Признаки гиповитаминоза и авитаминоза Витамин В2 (рибофлавин). Коферментная форма – ФАД, ФМН ФАД и ФМН в составе дегидрогеназ принимают участие в транспорте протонов водорода и электронов в дыхательной цепи При гиповитаминозе В2: возникают поражения эпителия кожи и роговицы глаз, сухость губ и полости рта, трещины на губах и уголках рта 60. Витамин В6. Источники, участие в биохимических реакциях. Признаки гиповитаминоза и авитаминоза Витамин В6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин). Коферментная форма – пиридоксальфосфат. ПФ является коферментом аминотрансфераз и декарбоксилаз аминокислот; в составе моноаминооксидаз и диаминооксидаз принимает участие в обезвреживании биогенных аминов. Т.е. участвует в азотистом обмене. При гиповитаминозе В6: отмечаются дерматиты, у грудных детей описаны дерматиты, поражения нервной системы, полиневриты, повышенная возбудимость 61. Витамин РР. Источники, участие в биохимических реакциях. Признаки гиповитаминоза и авитаминоза Витамин РР (никотинамид, никотиновая кислота). Коферментная форма – НАД, НАДФ. НАД и НАДФ в составе дегидрогеназ принимают участие в транспорте протонов водорода и электронов в дыхательной цепи. Гиповитаминоз у человека вызывает заболевание подагру (дерматиты, диарея, слабоумие) 62. Витамин С. Источники, участие в биохимических реакциях. Признаки гиповитаминоза и авитаминоза Витамин С (аскорбиновая кислота). Может входить в состав кофакторов ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции и реакции гидроксилирования пролина и лизина (в формировании коллагена), в катаболизме тирозина, в синтезе кортикостероидов, в кроветворении, в обмене жира При гиповитаминозе (авитаминоз – цинга) нарушается проницаемость сосудистой стенки. Это выражается в образовании мелких синяков. Повышается кровоточивость десен, что может привести к расшатыванию и выпадению зубов 63. Биологическая роль фолиевой кислоты и витамина В12 Коферментные формы фолиевой кислоты представлены формилпроизводными и метенилпроизводными тетрагидрофолиевой кислоты. Коферментные формы способны к взаимопревращениям и передаче одноуглеродных фрагментов от одной коферментной формы к другой, включая этот фрагмент в реакции синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, глицина, метионина. Поливитаминоз или авитаминоз – макроцитарная анемия Витамин В12 (кобаламин) – участие в синтетических процессах. Поливитаминоз – злокачественная макроцитарная анемия, расстройства нервной системы, снижение кислотности желудочного содержимого 64. Биологическая роль биотина. Роль микрофлоры кишечника в обеспечении организма витаминами. Витамин Н (биотин). Кофермент – биоцитин. Входит в состав карбоксилаз, которые катализируют включение углекислого газа в органические соединения Признаки гиповитаминоза: дерматиты, сопровождающиеся обильным выделением сала железами кожи, выпадением волос, поражением ногтей, усталость, сонливость, депрессия Витамин Н разрушается при употреблении в пищу сырых яиц, т.к. яичный белок содержит белок авидин, который связывает биотин в кишечнике и препятствует всасыванию его в кровь, т.е. является антивитамином. 65. Кофакторы оксидоредуктаз, имеющие в структуре витамин В2 и РР см. вопрос 59, 61 66. Кофакторы, в структуре которых принимают участие витамины В1 и В6 Витамин В1 – Тиаминдифосфат (ТДФ), Тиаминмонофосфат (ТМФ) Витамин В6 – Пиридоксальфосфат (ПФ), Пиридоксамин см. вопросы 58, 60 67. Классификация гормонов по химической природе Гормоны – группа биологически активных веществ, выделяемых железами внутренней секреции в небольших количествах в кровь и выполняющих функцию регулятора активности метаболических процессов в клетках По химическому строению гормоны подразделяются на: 1. белково-пептидные (гормоны гипофиза, гипоталамуса, поджелудочной железы, паращитовидных желез) 2. производные аминокислот (гормоны мозгового вещества надпочечников и щитовидной железы) 3. стероиды (гормоны половых желез и коры надпочечников) 68. Уровни действия гормонов на регуляцию ферментативных процессов см. вопросы 69,70 69. Механизм действия непроникающих в клетку гормонов Непрямой (мембранно-внутриклеточный) механизм действия. Рецепторы к этим гормонам находятся на наружной поверхности клеточной мембраны, и гормон внутрь клетки не проникает, т.к. нерастворим в липидах. Действие гормона в клетку передаётся при помощи так называемых вторых посредников, к которым относятся цАМФ, цГМФ, кальций и некоторые другие. В системе передачи регуляторного сигнала они называются вторыми посредниками, потому что первым посредником является сам гормон. Каждый из вторых посредников активирует специфическую протеинкиназу. Протеинкиназы фосфорилируют ферменты, и это изменяет активность ферментов путём ковалентной модификации 70. Гормоны, проникающие в клетку. Химическая природа этих гормонов. Механизм их действия Прямой (цитозольный) механизм действия. Тиреоиды и стероиды – липофильные гормоны, легко проходят через липиды мембраны. Рецепторы к этим гормонам находятся внутри клетки, в цитоплазме. Гормон легко и быстро проникает через мембрану внутрь клетки, взаимодействует с рецептором с образованием гормон-рецепторного комплекса. Этот комплекс переносится в ядро, где связывается с ядерным хроматином в определенном участке ДНК. С этого участка ДНК начинается синтез специфических мРНК, которые затем выходят в цитоплазму и служат матрицей для синтеза ферментов или других белков, необходимых клетке и обеспечивающих ответ клетки на действие гормона. Таким образом, под действием стероидных гормонов изменяется количество ферментов. 71. Гормоны передней доли гипофиза, их химическая природа, механизм действия, биологическая роль Гормон Химическая природа Механизм действия Метаболические процессы Патологическое состояние Соматотропный Простой белок Непрямой Стимулирует деление клеток хрящей, рост костей, увеличение массы внутренних органов и мягких тканей При избыточной секреции у детей развивается гигантизм, у взрослых – акромегалия. Недостаточность синтеза проявляется в виде задержки роста у детей Тиреотропный Сложный белок – Непрямой Стимулирует синтез и секрецию гормонов Повышение концентрации наблюдается при тиреоидите, гликопротеин щитовидной железы опухолях гипофиза. При одновременной снижении Т4 и Т3 наблюдается гипотиреоз. Снижение концентрации характерно при стрессе, голодании, травме гипофиза. При одновременном повышении концентрации Т3 и Т4 наблюдается гипертиреоз Адренокортико- тропный Простой белок Непрямой Стимулирует синтез кортикостероидов Повышенная секреция наблюдается при стрессе, беременности, во время менструации. Снижение секреции связано с общей недостаточностью гипофиза 72. Химическая природа, механизм действия, функции гормонов задней доли гипофиза Гормон Химическая природа Механизм действия Метаболические процессы Патологическое состояние Вазопрессин (секретируется в гипоталамусе, а накапливается в клетках задней доли гипофиза) Пептид Непрямой Антидиуретический гормон, контролирует реабсорбцию воды в почечных канальцах, стимулирует поступление жирных кислот из жировой ткани Увеличение концентрации приводит к гипокалиемии, при которой возможен риск водной интоксикации. Снижение концентрации сопровождается развитием несахарного диабета, при котором происходит нерегулируемая экскреция воды Окситоцин (секретируется в гипоталамусе, а накапливается в клетках задней доли гипофиза) Пептид Непрямой Стимулирует сокращение гладкой мускулатуры матки. Оказывает инсулиноподобное действие на жировую ткань, повышая потребление глюкозы и синтез ТАГ. Используется для стимуляции родов. Синтез и повышение концентрации наблюдается во время беременности в тканях матки (амнионе, хорионе), во время родовой деятельности, способствуя сокращению миометрия, а также способствует процессу лактации, повышая сокращение миоэпителиальных клеток в стенках молочных протоков 73. Рилизинг-факторы, их химическая природа, роль в деятельности желез внутренней секреции Гормоны Химическая природа Механизм действия Метаболические процессы Либерины и статины Пептиды Непрямой Либерины стимулируют синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза. Статины ингибируют синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза 74. Химическая природа и биологическая роль инсулина. Качественные реакции, подтверждающие его химическую природу Инсулин снижает уровень глюкозы в крови, усиливая синтез гликогена в печени и мышцах. Ингибирует липолиз в печени и жировой ткани. Стимулирует синтез жиров в жировой ткани. Повышает синтез белков и замедляет их распад. Повышение концентрации способствует развитию гипогликемии (в тяжёлых случаях гипогликемической комы), наблюдается при инсулиноме Относительная или абсолютная инсулиновая недостаточность способствует развитию гипергликемии и лежит в основе патогенеза сахарного диабета Название реакции Исследуемый материал Применяемые растворы Наблюдаемое окрашивание Биуретовая Пептидные связи в белке 10% NaOH 10% CuSO 4 Сине-фиолетовое Ксантопротеиновая реакция Мульдера Ароматические аминокислоты: фенилаланин, триптофан, тирозин HNO 3 конц 10% NaOH Жёлтый, переходящий в оранжевый Реакция на тирозин Миллона Тирозин в белке Реактив Миллона Мясо-красный Реакция Фоля на серосодержащие аминокислоты Цистеин в белке Реактив Фоля Серый или чёрный осадок 75. Гормоны мозгового слоя надпочечников, их химическая природа и биологическая роль Гормон Химическая природа Механизм действия Метаболические процессы Патологическое состояние Адреналин Синтезируется из тирозина Непрямой Оказывает подобное глюкагону действие на обмен жиров и углеводов. Усиливает распад гликогена и ТАГ. Повышается при стрессе, страхе, физической нагрузке. Снижается секреция при болезни Альцгеймера, ортостатической гипотензии, анорексии 76. Гормоны щитовидной железы, механизм их действия, биологическая роль тироксина Гормон Химическая природа Механизм действия Метаболические процессы Патологическое состояние Тироксин Т4 Трийодтиронин Т3 Производные тиронина Прямой, цитозоль- ный Йодтиронины влияют на деление и дифференцировку клеток, определяя развитие организма Снижение концентрации наблюдается при гипотиреозе, физической нагрузке, при приёме лекарственных средств, при эутиреоидном состоянии. Повышается при гипертиреозе, тиреотоксикозе 77. Структура и функции стероидных гормонов, биологическая роль Производные холестерина. Примеры: гормоны коры надпочечников (кортизол, альдостерон), половые железы (андрогены – тестостерон; эстрогены – страдиол, эстрон; гестагены – прогестерон) Гормон Метаболические процессы Патологическое состояние Кортизол Усиливает распад белков в мышечной ткани, увеличивает концентрацию глюкозы в крови, за счёт активации глюконеогенеза в печени, усиливает липолиз, ингибирует синтез жирных кислот в печени Повышенная секреция характерна при стрессе, синдроме Кушинга (гиперкортицизм), болезни Аддисона (гипофункиця надпочечников), при сахарном диабете. Сниженная секреция наблюдается при снижении веса, мышечной слабости, артериальной гипотензии Альдостерон Регулирует баланс в организме воды и ионов натрия, калия, хлора (в целом эффект альдостерона сопровождается задержкой натрия, хлора и воды в тканях и потерей с мочой ионов калия) Повышается при почечной недостаточности, опухолях, секретирующих альдостерон, первичном гиперальдостеронизме, при беременности. Снижается при развитии гиперкалиемии, гипотензии Тестостерон Отвечает за репродуктивную функцию, за формирование вторичных половых признаков в период созревания При увеличении уровня гормонов развивается гирсутизм (увеличение волос на теле по мужскому типу), у женщин повышенная продукция андрогенов наблюдается при синдроме поликистозных яичников. Сниженная секреция характерная для гипогонадизма Эстрогены Концентрация увеличивается (гиперэстрогения) в период полового созревания, при ожирении, заболеваниях печени. Сниженная секреция (гипоэстрогения) наблюдается при голодании, интенсивных физических нагрузках, хронических воспалительных заболеваниях |