Общее понятие об обмене веществ. Катаболизм и анаболизм. Основные этапы. Значение АТФ и других макроэргических соединений в обеспечении энергией процессов жизнедеятельности

Стр 1 из 41Следующая ⇒

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

БИЛЕТ № 1

Биосинтез холестерина. Схема процесса. Атеросклероз и связь нарушений метаболизма холестерина и липопротеинов.

3 основные стадии: I – превращение активного ацетата в мевалоновую кислоту, II – образование сквалена из мевалоновой кислоты, III – циклизация сквалена в холестерин. Рассмотрим стадию превращения активного ацетата в мевалоновую кислоту. Начальным этапом синтеза мевалоновой кислоты из ацетил-КоА является образование ацетоацетил-КоА посредством обратимой тиолазной реакции.

Затем при последующей конденсации ацетоацетил-КоА с 3-й молекулой ацетил-КоА при участии гидроксиметилглутарил-КоА-синтазы (ГМГ-КоА-синтаза) образуется β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА. Далее β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА под действием регуляторно-го фермента НАДФ-зависимой гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы (ГМГ-КоА-редуктаза) в результате восстановления одной из карбоксильных групп и отщепления HS-KoA превращается в мевалоновую кислоту.

Самым распространённым заболеванием является атеросклероз, которое характеризуется отложением ХС в стенке сосудов и тканей. Вокруг ХС формируются бляшки, развивается соединительная ткань (склероз), развивается кальцификация сосудов, тромбозы, нарушается кровоснабжение тканей. Болезнь развивается тогда, когда между клетками тканей и ЛП крови нарушается гомеостаз, развивается гиперлипопротеинэмия. Как правило, в крови растёт содержание фракций ЛПОНП и ЛПНП, которые снабжают клетку ХС. Снижение содержания ЛПВП – назначение которых удалять избыточный ХС. В клетки сосудов проникают все ЛП за исключением хиломикронов. Поскольку в их состав входят ФЛ, ТГ и белки, они быстро распадаются и удаляются из клетки. ХС выходит в межклеточное пространство. Он является чужеродным, поэтому его окружают макрофаги. Все вещества, фагоцитирующие ЛП крови, разрушают ферменты лизосом за исключением ХС. Накапливаясь в большом количестве, откладывается в межклеточном пространстве, инкапсулируясь соединительной тканью, он ведёт к развитию склероза, к образованию атеросклеротических бляшек. Развитию его способствует курение, употребление алкоголя, сахарный диабет, обильная жирная пища и гипертоническая болезнь, т.е. все заболевания, которые ведут к повреждению стенок сосудов токсинами.

БИЛЕТ № 2

БИЛЕТ № 3

Свойства и биологическая роль белков. Белки как гидрофильные коллоиды. Реакции осаждения белков, использование реакций осаждения в медицинской практике. Методы очистки и разделения белков.

Содержание и формы билирубина в крови. Диагностическое значение форм билирубина.

Билирубин образуется при распаде гемопротеидов (гемоглобин – вердоглобин – биливердин – билирубин). В крови содержится прямой и непрямой (связанный с альбуминами) билирубин. Общее содержание билирубина определяется суммой прямого и непрямого билирубина. Общий билирубин 8,5-20,5 ммоль/литр. Прямой билирубин меньше 5 ммоль/литр. Непрямой билирубин расчетная величина – общий билирубин минус прямой билирубин. У новорожденных общий билирубин 20,5-200 ммоль/литр. Повышение содержания билирубина наблюдается при гемолитических процессах, острых и хронических гепатитах, закупорке желчевыводящих путей. Для дифференцивальной диагностики желтух проводят качественную реакцию на определение форм билирубина по реакции с деазореактивом (реактив Эрлиха). При развитии окраски непосредственно после добавления реактива – реакция прямая (реакция Ван ден Берга). Прямой билирубин образуется путем конъюгации его с глюкуроновой кислотой в клетках печени. Непрямой билирубин адсорбирован на белках плазмы крови и дает цветную реакцию только после предварительной обработки (осаждение белка, например спиртом). У здорового человека на долю непрямого билирубина приходится 75%, на долю прямого 25% от общего билирубина. При паренхиматозной желтухе нарушается билирубиновыдилительная функция печени, а также превращение непрямого билирубина в прямой. В крови повышено содержание обеих форм, особенно непрямого. При механической желтухе наблюдается повышенное содержание прямого билирубина. После поражения паренхимы повышается и непрямой. При гемолитической желтухе повышено содержание непрямого билирубина, в незначительной степени и прямого билирубина, что свидетельствует о нарушении билирубиновыделительной функции печени. Также содержание непрямого билирубина повышается при: физиологической желтухе новорожденных, синдроме Криглера-Найяра, болезни Жильбера, токсических гепербилирубинэмиях (отравление хлороформом, тетрахлоридом углерода), вирусном гепатите.

БИЛЕТ № 4

1. Белки как амфотерные электролиты. Механизм образования заряда. Изоэлектрическая точка белков. Свойства белков в изоэлектрическом состоянии.

Белки – это амфотерные соединения. R-COOH+OH^-R-COO^-+H₂O R-NH₂+H⁺R-CH₃⁺. Величина и знак заряда определяется соотношением а/к и рН раствора. То значение рН, при котором суммарный заряд белка равен 0, т.е. + равен -, называется изоэлектрической точкой (РI). Белки в изоэлектрическом состоянии характеризуется: минимальной устойчивостью и вязкостью в растворе, отсутствует подвижность в электрическом поле, максимальная способность к осаждению. При сдвиге рН белок приобретает заряд, растворимость и подвижность в электрическом поле. При сдвиге рН белок становится или катионом и движется к катоду, или анионом и движется к аноду.

Б – амфотерные полиэлектролиты, содержат кислые(аспарагиновая, глутаминова) и основные(лизин, аргинин, гистидин) АМК.В растворе приобретают заряд, становятся катионами или анионами в зависимости от рН. Суммарный заряд Б зависит от соотношения АМК и рН р-ра. З-ие рН, при кот.суммарный заряд Б равен 0 – изоэлектрическая точка. Белок в ИТ – цвиттер-ион.

Св-ва Б в ИТ:1)мин устойчивость в р-ре, нет заряда, нет элктростатического отталкивания, молекулы Б слипаются и выпадают в осадок.2)мах спасобность к осаждению.3)мин вязкость из-за низкой концентрации белка в р-ре.4)неподвижны в электрическом поле.5)при сдвиге рН, Б приобретает заряд, раствоимость и подвижность в эл.поле. Заряд «+» - Б-поликатион, заряд «-» - Б-полианион.

Денатурация – нарушение нативной пространственной структуры белка, приводящее к потере или уменьшению растворимости, утрата специфической биологической активности, изменению ряда физико-химических свойств. Денатурация не сопровождается разрывом пептидных связей, т.е. не разрушается первичная структура, а связи оказываются снаружи и все изменяется. Свойства денатурированного белка: 1) повышается число реактивных групп, т.к. появляются ранее скрытные группы 2) понижается растворимость, белок может выпасть в осадок (при потере факторов устойчивости: заряд и гидратная оболочка) 3) изменяется конфигурация 4) изменяется биологическая активность 5) легко расщепляется протеолитическими ферментами. Факторы приводящие к денатурации белка: 1) физические – температура, УФ облучение, ультразвук, гаммаоблучение, стерилизация 2) химические реагенты: концентрированные кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов.

Содержание глюкозы в крови. Возрастные особенности.

Возрастные показатели уровня сахара в крови. Норма взрослого человека – 3,5-5,5 ммоль/л, если больше 11 ммоль/л, то сахар появляется в моче – это пороговое вещество. Если меньше 3,3 ммоль/л – гипогликемия, больше 6 ммоль/л – гипергликемия. Недоношенные - 1,1-3,33, новорожденные - 2,22-3,33, 1 месяц – 2,7-4,44, 7 лет – 3,33-5,55, до 60 лет – 4,44-6,38, старше 60 – 4,61-6,10.

Глюкоза – это пороговое вещество и если ее больше в крови чем 11 ммоль/л она появляется с мочой. Глюкоза в норме обнаруживается только в суточном диурезе, в отдельных порциях она не обнаруживается; гликозурия бывает почечная и внепочечная. Почечная глюкозурия – нарушается механизм реабсорбции глюкозы в почках за счет врожденного или приобретенного дефекта белка переносчика. Характеризуется пониженным порогом почечной проницаемости и наблюдается при: ренальном диабете, развитии вторичных ренальных глюкозурий при хронических нефритах. Внепочечная глюкозурия – связана с гипергликемией. Причина: 1) дефицит инсулина при сахарном диабете – диабетическая. 2) избыток контринсулярных гормонов в крови – недиабетическая 3) раздражение ЦНС или сильное психическое напряжение – нервная. 4) эмоциональная. В детском возрасте наблюдается функциональная гликозурия, алиментарная – при злоупотреблении сахара.

БИЛЕТ № 5

Содержание белков в плазме крови, возрастные особенности.

Белки плазмы крови – это альбумины, глобулины и фибриноген. Общее количество белка 65-85 грамм в литре крови. Возрастные особенности: новорожденные 46-70, 1-2 года 56-75, до 69 лет 64-83, после 60 лет 62-81. Гипопротеинемия возникает вследствие: голодания, при повышенной потере белка – заболевания почек, кровопотери, новообразованиях, нарушениях синтеза белка – заболеваниях печени. Гиперпротеинемия: дегидротации (травмы, ожоги, холера), появление парапротеинемии, т е при появлении патологических белков при миеломной болезни и болезни Вальденстрема.

Общее содержание белков в плазме крови 65-85 гр в литре или 7%. Основные белки плазмы крови – это альбумины 59 гр в литре и глобулины 20-30 гр в литре, фибриноген 2-4 гр в литре. Методы разделения белков плазмы крови – это электрофорез на бумаге осуществляется в щелочном буфере рН=8,6. В щелочной среде все белки плазмы крови приобретают отрицательный заряд и перемещаются в одну сторонуПри острой инфекции кол-во гаммаглобулинов увеличивается, при нарушении белковосинтезирующей функции печени количество альбуминов уменьшается.

Функции белков плазмы крови: 1) поддержание онкотического давления 2) регулируют и поддерживают КОС за счет белковой и гемоглобиновой буферной системы крови 3) иммуноглобулины участвуют в поддержании гуморального иммунитета 4) транспорт микроэлементов, таких как Cu Fe Ca Mg и других 5) при белковом голодании являются резервом аминокислот 6) специальные белковые молекулы осуществляют транспорт липидов, углеводов, витаминов, конечных продуктов обмена и так далее.

БИЛЕТ № 6

Современные представления о строении белков. Уровни структуры белковой молекулы. Видовая специфичность белков. Конформация белковой молекулы (вторичная и третичная структуры). Типы связей в белках. Четвертичный уровень структуры. Доменный принцип структурной организации.

Белок (протеины) – protos – предшествующий всему, первичный, наиглавнейший, определяющий всё остальное.

Белки – это высокомолекулярные азотсодержащие органические вещества, состоящие из аминокислот, соединённых в цепи с помощью пептидных связей и имеющих сложную структурную организацию.

Уровни структуры белка. Первичная структура белка: последовательность а/к в полипептидной цепи соединенные пептидной связью (ковалентная). Последовательность а/к, их количество, лежат в основе первичной структуры белка, в которой заложена информация о последующих уровнях структуры и биологических функциях белка. Вторичная структура белка: 1) а-спираль имеет жесткие параметры – правозакрученная спираль, шаг спирали между двумя витками 3,6 а/к, высота 0,54 нм, конформация повторяется через 5 витков или 18 а/к, многочисленные Н связи между группами NH и С-О от первой к четвертой а/к-те. 2) бета структура – слоисто-складчатая, удерживается водородными связями, пептидные цепи располагаются антипараллельно. 3) неупорядоченная нерегулярная структура – а+в структуры – перекрест где встречаются а/ альфа и бета. Третичная структура белка: упаковка полипептидной цепи в пространстве. 1) в фибриллярных белках – коллаген и эластин – 3 а-спираль, бета слой (актин, миозин) 2) в глобулярных белках – все три типа вторичных структур. Два типа связи в третичной структуре: 1) ковалентная – пептидная и дисульфидная 2) слабые связи – многочисленные водородные связи, ионные взаимодействия. Упаковка идет таким образом, что гидрофобные связи находятся ниже (по типу жирной капли) – легко разрываются при изменении рН, температуры, ионов. Четвертичная структура – это ассоциация 4х субъединиц, которые определенным образом ориентированны в пространстве относительно друг друга. Для того чтобы Нb удерживался в форме тетрамера возникают связи между одинаковыми полипептидными цепочками, а также между разными полипептидными цепочками. Субъединицы расположены в пространстве таким образом, что в центре Нb образуется центральная полость (впадина), в которой находятся 2,3-дифосфоглицириновая кислота. По мере присоединения кислорода к молекуле гемоглобина конформация четвертичной структуры меняется, при этом альфа цепи сближаются, бета расходятся, т.о. молекула Нb как бы дышит Присоединяется одна молекула кислорода к первой субъединице, что приводит к конформационным изменениям других субъединиц.

Видовая и индивидуальная специфичность набора белков в данном организме определяет особенности его строения и функционирования. Набор белков в дифференцирующихся клетках одного организма определяет морфологические и функциональные особенности каждого типа клеток.

Строение коферментов

Коферменты в каталитических реакциях осуществляют транспорт различных групп атомов, электронов или протонов. Коферменты связываются с ферментами:

- ковалентными связями;

- ионными связями;

- гидрофобными взаимодействиями и т.д.

Один кофермент может быть коферментом для нескольких ферментов. Многие коферменты являются полифункциональными (например, НАД, ПФ). В зависимости от апофермента зависит специфичность холофермента.

Все коферменты делят на две большие группы: витаминные и невитаминные.

Коферменты витаминной природы – производные витаминов или химические модификации витаминов.

1 группа: тиаминовые – производные витамина В1. Сюда относят:

- тиаминмонофосфат (ТМФ);

- тиаминдифосфат (ТДФ) или тиаминпирофосфат (ТПФ) или кокарбоксилаза;

- тиаминтрифосфат (ТТФ).

ТПФ имеет наибольшее биологическое значение. Входит в состав декарбоксилазы кетокислот: ПВК, a-кетоглутаровая кислота. Этот фермент катализирует отщепление СО₂.

Кокарбоксилаза участвует в транскетолазной реакции из пентозофосфатного цикла.

2 группа: флавиновые коферменты, производные витамина В2. Сюда относят:

- флавинмононуклеотид (ФМН);

- флавинадениндинуклеотид (ФАД).

Ребитол и изоалоксазин образуют витамин В2. Витамин В2 и остаток фосфорной к-ты образуют ФМН. ФМН в соединении с АМФ образуют ФАД.

ФАД и ФМН являются коферментами дегидрогеназ. Эти ферменты катализируют отщепление от субстрата водорода, т.е. участвуют в реакциях окисления–восстановления. Например СДГ – сукцинатдегидрогеназа – катализирует превращение янтарной к-ты в фумаровую. Это ФАД-зависимый фермент. [рис. COOH-CH₂-CH₂-COOH® (над стрелкой – СДГ, под – ФАД и ФАДН₂) COOH-CH=CH-COOH]. Флавиновые ферменты (флавинзависимые ДГ) содержат ФАД, который в них является первоисточником протонов и электронов. В процессе хим. реакций ФАД превращается в ФАДН₂. Рабочей частью ФАД является 2 кольцо изоалоксазина; в процессе хим. реакции идет присоединение двух атомов водорода к азотам и перегруппировка двойных связей в кольцах.

3 группа: пантотеновые коферменты, производные витамина В3 – пантотеновой кислоты. Входят в состав кофермента А, НS-КоА. Этот кофермент А является коферментом ацилтрансфераз, вместе с которой переносит различные группировки с одной молекулы на другую.

4 группа: никотинамидные, производные витамина РР - никотинамида:

Представители:

- никотинамидадениндинуклеотид (НАД);

- никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ).

Коферменты НАД и НАДФ являются коферментами дегидрогеназ (НАДФ-зависимых ферментов), например малатДГ, изоцитратДГ, лактатДГ. Участвуют в процессах дегидрирования и в окислительно-восстановительных реакциях. При этом НАД присоединяет два протона и два электрона, и образуется НАДН2.

Рис. рабочей группы НАД и НАДФ: рисунок витамина РР, к которому присоединяется один атом Н и в результате происходит перегруппировка двойных связей. Рисуется новая конфигурация витамина РР + Н⁺]

5 группа: пиридоксиновые, производные витамина В6. [рис. пиридоксаля. Пиридоксаль+ фосфорная к-та= пиридоксальфосфат]

- пиридоксин;

- пиридоксаль;

- пиридоксамин.

Эти формы взаимопревращаются в процессе реакций. При взаимодействии пиридоксаля с фосфорной кислотой получается пиридоксальфосфат (ПФ).

ПФ является коферментом аминотрансфераз, осуществляет перенос аминогруппы от АК на кетокислоту – реакция переаминирования. Также производные витамина В6 входят как коферменты в состав декарбоксилаз АК.

Коферменты невитаминной природы – вещества, которые образуются в процессе метаболизма.

1) Нуклеотиды – УТФ, УДФ, ТТФ и т.д. УДФ-глюкоза вступает в синтез гликогена. УДФ-гиалуроновая к-та используется для обезвреживания различных веществ в трансверных реакциях (глюкоуронил трансфераза).

2) Производные порфирина (гем): каталаза, пероксидаза, цитохромы и т.д.

3) Пептиды. Глутатион – это трипептид (ГЛУ-ЦИС-ГЛИ), он участвует в о-в реакциях, является коферментом оксидоредуктаз (глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза). 2GSH«(над стрелкой 2Н) G-S-S-G. GSH является восстановленной формой глутатиона, а G-S-S-G – окисленной.

4) Ионы металлов, например Zn²⁺ входит в состав фермента АлДГ (алкогольдегидрогеназы), Cu²⁺ - амилазы, Mg²⁺ - АТФ-азы (например, миозиновой АТФ-азы).

Могут участвовать в:

-присоединении субстратного комплекса фермента;

-в катализе;

-стабилизация оптимальной конформации активного центра фермента;

-стабилизация четвертичной структуры.

Содержание остаточного азота в крови. Компоненты остаточного азота.

Содержание небелкового азота 15-25 ммоль/л. Небелковый азот крови представлен мочевиной 50%, амк 25%, эрготионеином 8%, мочевой кислотой 4%, креатином 5%, креатинином 2,5% - источник энергии АТФ, аммиаком и индиканом 0,5%, а также полипептидами, нуклеатидами, нуклеазами, глутатионом, билирубином, холином, гистидином. Т.о., в состав небелкового азота крови входит азот конечных продуктов обмена простых и сложных белков.

Небелковый азот крови называют также остаточным азотом, т.е. остающимся в фильтрате после осаждения белков (реакция осаждения белков плазмы крови). Главным конечным продуктом обмена белков является мочевина (образуется в печени), норма = 3,3-6,6 ммоль. Нарастания содержания мочевины в крови до 1,6-20 ммоль/л – является признаком нарушения функции почек средней тяжести, до 35 – тяжелой тяжести, свыше 50 ммоль/л – очень тяжелое нарушение с неблагоприятным прогнозом. Азот мочевины/остаточный азот * 100%. Норма меньше 48%. При почечной недостаточности повышается до 90%, а при нарушении мочеобразовательной функции печени снижается до менее 45%. Увеличение мочевины говорит о усиленном распаде белков тканей, уменьшение количества мочевины – при безбелковой диете, нарушении функции печени.

Мочевая кислота является конечным продуктом обмена пуриновых оснований в норме 0,18-0,24 ммоль/л. гиперурикэмия – повышение содержания мочевой кислоты – симптом подагры – 0,5-0,9 ммоль/л.

БИЛЕТ № 7

Хромопротеины

Для них простетическая часть окрашена (chromos – краска). К хромопротеинам относятся гемоглобин, миоглобин, каталаза, пероксидаза, ряд флавинсодержащих ферментов (сукцинатдегидрогеназа, альдегидоксидаза, ксантиноксидаза), цитохромы (гемсодержащие белки) и т.д. Велика биологическая роль этих белков – участвуют в физиологических процессах: дыхание клетки, транспорте кислорода и углекислого газа, окислительно-восстановительных процессах.

Гемоглобин. Его белковая часть представлена глобином, небелковая – гемом. Это олигомерный белок, т.е. имеет четвертичную структуру, состоящую из 4 субъединиц.

a цепи построены из 141 АК-остатка.

b цепи из 146 АК-остатков [рис. 4-х субъединиц, в каждой нарисована точка - гем].

Каждая из субъединиц связана с гемом:

Основная функция гемоглобина – транспортная (кислород, углекислый газ). Также он представляет собой основную буферную систему крови (75% от всей буферной емкости крови).

Различают:

- HbO₂ – оксигемоглобин (связан с молекулой O2);

- HbCO – карбоксигемоглобин;

- HbCO₂ – карбгемоглобин;

- HbOH – метгемоглобин (образуется при соединении с нитросоединениями, не способен связывать кислород).

Типы гемоглобина. Всего известно более 100 типов, но их все делят на 2 группы:

1) Физиологические гемоглобины;

2) Патологические (аномальные).

К физиологическим гемоглобинам относятся:

- Hb P – примитивный гемоглобин, имеет место быть у 1-2 недельного эмбриона;

- Hb F – фетальный или гемоглобин плода, к моменту рождения составляет около 70% всего гемоглобина в крови;

- Hb A, Hb A₂, Hb A₃ – это гемоглобины взрослого организма. На Hb A приходится около 90-96%.

Физиологические типы гемоглобинов отличаются глобулиновой частью (АК-составом). Например Hb A содержит 2a и 2b субъединицы, а Hb F – 2a и 2g субъединицы.

К аномальным (возникающих при наследственных заболеваниях) гемоглобинам относятся:

- HbS – гемоглобин, сопутствующий серповидно-клеточной анемии. Отличается от нормального тем, что с N-конца в 6 положении b–цепи глутамин заменен на валин.

Миоглобин по сравнению с гемоглобином имеет третичную структуру, одну полипептидную цепь, один гем и может связывать одну молекулу кислорода. Гемоглобин и миоглобин функционируют вместе. Гемоглобин доставляет кислород из легких к тканям, а миоглобин перераспределяет его внутри клетки (доставляет к митохондриям).

Оба белка – гемопротеины, т.е. гемсодержащие белки.

Аэробное окисление углеводов, схема процесса. Образование пировиноградной кислоты из глюкозы, последовательность реакций. Челночные механизмы транспорта водорода.

Три этапа аэробного распада углеводов: 1) гликолиз до ПВК, при этом образуется 8 АТФ 2) окислительное декарбоксилирование ПВК, при этом образуется 6 АТФ 3) АцКоА запускает ЦТК, в итоге образуется 24 АТФ, т.о. на одну молекулу глюкозы приходится 38 молекул АТФ.

Митохондриальная мембрана не проницаема для Н, он транспортируется через челночные механизмы – глицеролфосфатный челночный механизм, Маолат-аспартатная челночная система.

Гликоген распадается в печени и в мышцах,

1.глю → 2ПВК +2АТФ+НАДН (анаэробный процесс,10 р-ий)

2.2ПВК + 1/2О₂ → СН₃-С(О)-SКоА+2НАДН

3. СН₃-С(О)-SКоА В ЦТК, либо +Н₂О → СО₂ + 4Н₂

Челночные механизмы: существуют так называемые челночные механизмы, с помощью которых электроны, отщепляемые от НАДН при его окислении в цитоплазме, могут проникать внутрь митохондрий и поступать в дыхательную цепь.

1)малатаспартатный: под действием цитоплазмат. Малат-ДГ НАДН окисляется оксалацетатом, кот при этом вос-ся до малата. Малат проникает внутрь митохондрий. Здесь в матриксе митохондрии происходит обратная реакция под действием малат-ДГ и образованный в результате ее оксалацетат снова переходит с помощью механизма активного переноса через мембраны митохондрий в цитоплазму.

2)глицерофосфатный: с помощью фермента глицеро-ф-ДГ, коФ кот явл НАДН, продукт гликолиза диоксиацетон-ф восстанавливается в глицеро-ф. Глицерофосфат свободно проникает через мембраны митохондрий, захватив с собой электроны от НАДН, который превратился в НАД. Здесь под действием внутрнмитохондриальной глицеро-ф-ДГ, кот отличается от глицеро-ф-ДГ цитоплазмы, происходит обратная реакция превращения глицеро-ф в диоксиацетон-ф. Глицеро-ф-ДГ митохондрий в качестве кофермента использует не НАД+, а флавиновую группировку. Образовавшийся диоксиацетон-ф проникает через мембраны митохондрий обратно в цитоплазму, и цикл окисления цитоплазматической НАДН таким образом замыкается. Флавиновая глицеро-ф-ДГ а передает полученные в результате окисления глицеро-ф электроны на КоФ О дыхательной цепи. Т.о. в процессе их переноса на молекулярный кислород происходит не три, а два акта фосфорилирования. Глицерофосфатный челночный механизм является односторонним в том смысле, что он обеспечивает перенос электронов только внутрь митохондрий.

БИЛЕТ № 8

БИЛЕТ № 9

1. ДНК. Первичная, вторичная и третичная структура ДНК. Биологическая роль ДНК.

Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК – сложные высокомолекулярные соединения, которые состоят из нескольких компонентов более простого строения. В молекуле ДНК углевод представлен дезоксирибозой, а в молекуле РНК рибозой. ДНК и РНК содержат фосфорную кислоту, а также по два пуриновых (аденин, гуанин) и пиримидиновых (цитозин, урацил, тимин) оснований. ДНК: Н₃РО₄, Дезоксирибоза, Аденин, Гуанин, Цитозин, Тимин. Структурной единицей нуклеиновой кислоты является нуклеотид. Они состоят из трех компонентов: азотистого основания, углевода и фосфорной кислоты. Первичная структура нуклеиновых кислот – это последовательное расположение нуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК или РНК. Между нуклеотидами имеется 3’,5’-фосфодиэфирная связь. Вторичная структура нуклеиновых кислот –

ДНК представляет собой двойную спираль (это биополимер) состоящий из двух антипараллельных цепочек, закрученных вокруг одной и той же оси. Цепочки соединяются водородными связями которые образуются между азотистыми основаниями. Цепочки имеют противоположную полярность, т.е. у одной цепочки направление 5’ к 3’, а у другой 3’ к 5’. Спираль ДНК закручивается вправо, общий виток 3,4нм, расстояние между цепочками 2нм. Основой структурной организации ДНК составляет принцип комплементарности – аденин соединяется с Тимином, цитозин с гуанином. Третичная структура – двойная спираль ДНК на некоторых участках может подвергаться дальнейшей спирализации с образованием суперспирали или открытой кольцевой формы, что часто вызвано ковалентным соединением их открытых концов. Суперспиральная структура обеспечивает экономную упаковку огромной молекулы ДНК в хромосоме: вместо 8 см в вытянутой форме ДНК укладывается в 5 нм. Суперспирализация ДНК может быть нарушена разрывом в одной из цепей или обеих цепях двойной спирали под действием ДНКазы.

Биологическая роль ДНК: 1) хранение и передача генетической информации о структуре белка. 2) способна к репликации (самоудваению). 3) способна к репарации (восстановление поврежденной структуры). 4) Участвует в транскрипции (в синтезе мРНК). ДНК находится в ядре, в митохондриях.

Функции ДНК:

1. ДНК является носителем генетической информации. Функция обеспечивается фактом существования генетического кода.

2. Воспроизведение и передача генетической информации в поколениях клеток и организмов. Функция обеспечивается процессом репликации.

3. Реализация генетической информации в виде белков, а также любых других соединений, образующихся с помощью белков-ферментов. Функция обеспечивается процессами транскрипции и трансляции

Содержание кальция и фосфора в плазме крови.

Общее содержание: плазма –2,3-2,75 ммоль/л, ионизированный – 1,05-1,3 ммоль/л, в эритроцитах- следы. Источники: молочные продукты, бобовые, злаки, орехи. Принимает участие в процессах нервно-мышечной возбудимости (как антагонист ионов калия), мышечного сокращения, свертываемости крови, образует структурную основу костного скелета, влияет на проницаемость клеточной мембраны. Понижение (гипокальциемия) вызывают: понижение функции паращитовидных желез,беременность,алиментарные дистрофии,рахит у детей, острый панкреатит, стеаторея при панкреатитах, закупорка желчных протоков, почечная недостаточность. Повышение конц-ции (гиперкальциемия) вызывает: повышение ф паращитовидных желез, переломы костей, полиартриты, метастазы злокачественных опухолей в кости, множественные миеломы, передозировка витамина D и кальция, желтухи.

Фосфор относится к жизненно необходимым веществам, он входит в состав всех тканей организма, особенно мышц и мозга, участвует во всех видах обмена веществ, необходим для нормального функционирования нервной системы, сердечной мышцы и т.д.В тканях организма и пищевых продуктах фосфор содержится в виде фосфорной кислоты и органических соединений фосфорной кислоты (фосфатов). Основная его масса находится в костной ткани в виде фосфата кальция, остальной фосфор входит в состав мягких тканей и жидкостей. В мышцах происходит наиболее интенсивный обмен соединений фосфора. Фосфорная кислота участвует в построении молекул многих ферментов, нуклеиновых кислот и т.д. Содержание органических соединений фосфора в крови человека меняется в значительных пределах. Однако количество неорганического фосфора более или менее постоянно - 3 - 5,5 мг% . Увеличивается содержание неорганического фосфора при молочной диете, а также при ряде заболеваний почек, при переломах в стадии заживления. сахарном диабете, акромегалии, аддисоновой болезни и др.; уменьшается концентрация неорганического фосфора в сыворотке крови при повышении функции паращитовидных желез и ряде других заболеваний.

БИЛЕТ № 10

БИЛЕТ № 11

Митохондриальная цепь окисления водорода. Образование электрохимического трансмембранного потенциала, его использование.

Перенос 2х протонов из матрикса в межмембранное пространство сопряжен с образованием градиента концентраций протонов водорода (дельта МюН). Именно в этом месте возникает пункт сопряжения, окисления и фосфорилирования. Трансмембранный электрохимический потенциал – это разница протонов между матриксом и наружной частью. Образуется АТФ (АДФ+Фн) путем фосфорилирования с использованием энергии окисления водорода.

В цикле трикарбоновых кислот электроны, освободившиеся при окислении, переносятся на акцепторные молекулы коферментов (НАД), которые вовлекают их далее в цепь переноса электронов (ЭТЦ - электронтранспортную цепь). Эти события внутри митохондрий происходят в их матриксе. Остальные реакции, связанные с дальнейшим переносом электронов и синтезом АТФ, связаны с внутренней митохондриальной мембраной, с кристами митохондрий. Освободившиеся в процессе окисления в цикле трикарбоновых кислот электроны, акцептированные на коферментах, переносятся затем в дыхательную цепь, где они соединяются с молекулярным кислородом, образуя молекулы воды. Дыхательная цепь представляет собой ряд белковых комплексов, встроенных во внутреннюю митохондриальную мембрану, и является главной системой превращения энергии в митохондриях. Здесь происходят последовательное окисление и восстановление элементов дыхательной цепи, в результате чего высвобождается небольшими порциями энергия. За счет этой энергии в трех точках цепи из АДФ и фосфата образуется АТФ. то есть происходит процесс окислительного фосфорилирования.

При переносе электронов в митохондриальной мембране каждый комплекс дыхательной цепи направляет свободную энергию окисления на перемещение протонов (положительных зарядов) через мембрану, из матрикса в межмембранное пространство, что приводит к образованию разности потенциалов на мембране: положительные заряды преобладают в межмембранном пространстве, а отрицательные - со стороны матрикса митохондрий. При достижении определенной разности потенциалов (220 мВ) белковый комплекс АТФ-синтетазы начинает транспортировать протоны обратно в матрикс, при этом превращает одну форму энергии в другую: образует АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Так происходит сопряжение окислительных процессов с синтетическим - с фосфорилированием АДФ. Пока происходит окисление субстратов, - идет сопряженный с этим синтез АТФ, то есть окислительное фосфорилирование.

Энергия, выделяющаяся в ходе этих реакций, трансформируется в трансмембранный протонный потенциал. Фермент АТФ-синтаза использует этот градиент для синтеза АТФ, преобразуя его энергию в энергию химических связей.

Анализ желудочного сока.

Переваривание белков начинается в желудке. рН желудочного сока 1,0-2,0 (1,5-2,5). Состав желудочного сока: HCl, пепсиноген, у детей ренин (химозин). Роль HCl в переваривании белков. 1) набухание и денатурация белков – нативный денатурирующий агент. 2) оказывает бактерицидное действие. 3) создает определенное значение рН. 4) стимулирует выработку секретина. 5) ускоряет всасывание железа. 6) активирует пепсиноген в пепсин в 2е стадии: а) частичный протеолиз б) аутокатализ. Пепсин – протеолитический фермент, вырабатывается в форме пепсиногена в слизистой оболочке желудка; отличается высокой устойчивостью в кислой среде, pI < 1, гидролизует преимущественно пептидные связи, образованные аминогруппами а/к (ароматических).

Ренин – активный фермент, катализирует свертывание молока, т.е. превращение казеиногена в казеин.

У новорожденных слабощелочная реакция рН=6.

Виды кислотности желудочного сока: 1) общая кислотность – 40-60 титр. ед – свободная HCl, связанная с белками HCl, кислые фосфорнокислые соли, органические кислоты. 2) свободная HCl – количество Н⁺ и Сl^- ионов 20-40 титр. ед. 3) связанная HCl – недиссоциированная соляная кислота белково-солянокислых комплексов 2-15 титр. ед.

Сумма свободной и связанной HCl – общая соляная кислота, она немного меньше общей кислотности, т.к. 2-5 титр. ед составляет кислотность, обусловленная кислыми фосфатами.

БИЛЕТ № 12

БИЛЕТ № 13

Хромопротеины

a цепи построены из 141 АК-остатка.

b цепи из 146 АК-остатков [рис. 4-х субъединиц, в каждой нарисована точка - гем].

Каждая из субъединиц связана с гемом:

Различают:

- HbO₂ – оксигемоглобин (связан с молекулой O2);

- HbCO – карбоксигемоглобин;

- HbCO₂ – карбгемоглобин;

- HbOH – метгемоглобин (образуется при соединении с нитросоединениями, не способен связывать кислород).

Типы гемоглобина. Всего известно более 100 типов, но их все делят на 2 группы:

1) Физиологические гемоглобины;

2) Патологические (аномальные).

К физиологическим гемоглобинам относятся:

- Hb P – примитивный гемоглобин, имеет место быть у 1-2 недельного эмбриона;

- Hb F – фетальный или гемоглобин плода, к моменту рождения составляет около 70% всего гемоглобина в крови;

- Hb A, Hb A₂, Hb A₃ – это гемоглобины взрослого организма. На Hb A приходится около 90-96%.

К аномальным (возникающих при наследственных заболеваниях) гемоглобинам относятся:

Оба белка – гемопротеины, т.е. гемсодержащие белки.

Гликоген распадается в печени и в мышцах,

1.глю → 2ПВК +2АТФ+НАДН (анаэробный процесс,10 р-ий)

2.2ПВК + 1/2О₂ → СН₃-С(О)-SКоА+2НАДН

3. СН₃-С(О)-SКоА В ЦТК, либо +Н₂О → СО₂ + 4Н₂

Поддержание постоянства концентрации глюкозы в крови. Источники и пути расходования глюкозы в организме. Гормональная регуляция уровня глюкозы в крови. Гипо- и гипергликемия, причины их возникновения.

Уровень глюкозы в крови регулирует ряд гормонов. Инсулин понижает уровень сахара в крови, а все остальные повышают его – адреналин, глюкогон, глюкокортикоиды, соматотропный гормон. Глюкоза в организм человека поступает с пищей и образуется в результате протекания следующих процессов: распад гликогена, глюконеогенез. Глюкоза расходуется на: 1) синтез гликогена 2) ПФЦ (рибоза5фосфат + НАДФН) 3) гликолиз, в результате образуется 2 ПВК (высвобождается 8 АТФ). Далее ПВК в анаэробных условиях превращается в 2 МК и 2 АТФ. В аэробны условиях происходит окислительное декарбоксилирование ПВК до 2 АцКоА (6 АТФ), который запускает ЦТК, в результате чего образуется СО₂, Н₂О и 24 АТФ. Кортизол угнетает синтез белков в тканях и не использованные на синтез а/к идут на глюконеогенез, а в печени усиливается биосинтез ключевого фермента глюконеогенеза пируваткарбоксилазы. Возрастные показатели уровня сахара в крови. Норма взрослого человека – 3,5-5,5 ммоль/л, если больше 11 ммоль/л, то сахар появляется в моче – это пороговое вещество. Если меньше 3,3 ммоль/л – гипогликемия, больше 6 ммоль/л – гипергликемия. Гипергликемия – причины: физиологическая гипергликемия – алиментарная, эмоциональная; при сахарном диабете; при гипертиреозе, адренокортицизме, гиперпитуитаризме. Гипогликемия – причины: длительное голодание; нарушение всасывания (заболевания ЖКТ), хронические заболевания печени (нарушение синтеза гликогена); нарушение секреции контринсулярных гормонов – гипопитуитаризм, хроническая недостаточность коры надпочечников; гипотиреоз; заболевания ЦНС (инсульты); передозировка инсулина и пероральных диабетических средств; нарушение режима питания у больных с сахарным диабетом; заболевания поджелудочной железы (инсулинома).

БИЛЕТ № 14

БИЛЕТ № 15

Образование макроэргических соединений в цепи тканевого дыхания. Характеристика процесса с помощью коэффициента Р/О. Разобщение окисления водорода и фосфорилирования АДФ в дыхательной цепи.

Коэффициент Р/О – это количество АТФ, которое образовалось в дых цепи. Р/О может быть равно 3 или 2 АТФ. Три АТФ образуется при участии НАДН, две АТФ при участии ФАДН₂.

В окислительном фосфорилировании не образуется дельта МюН, т.к. есть вещества, которые принимают протоны на себя. В окислительном фосфорилировании не происходит образования АТФ и энергия выделяется в виде тепла. Это такие вещества как динитрофенилгидрозин или ДНФГ, пестициды, гербициды, алкоголь.

Чрезвычайно важной функцией цепи дых.катализаторов, связанных с внутренней мембраной митохондрий, наряду с переброской электронов от субстратов дыхания на кислород, является аккумуляция части освобождающейся энергии (около 50 %) в фосфатных связях высокоэргических (или макроэргических ) соединений (гл.образом АТФ). Процесс сопряжения тканевого дыхания и фосфорилирования получил название окислительного фосфорилирования. Синтез АТФ из АДФ и фосф.к-ты осуществляется в митохондриях при миграции электронов от субстрата к кислороду ч/з цепь дых.катализаторов. при этом обнаружено,что отношение Р/О, т.е. число молекул неорганического фосфата,перешедших в органическую форму (АТФ), в расчете на кажый поглощенный атом кислороа близко к 3.

Разобщение окисления и фосфорилирования — это состояние, при котором энергия, освобождающаяся в процессе транспорта электронов по дыхательной цепи, не способна аккумулироваться в макроэргических связях АТФ и поэтому выделяется в виде теплоты.

Для этого состояния характерны уменьшение ресинтеза АТФ и увеличение потребления кислорода клетками. В основе разобщения окисления и фосфорилирования могут лежать следующие механизмы:

а) уменьшение градиента концентраций ионов водорода между матриксом митохондрий и цитоплазмой;

б) уменьшение трансмембранного электрического потенциала на внутренней митохондриальной мембране;

в) нарушения АТФ-синтетазного ферментного комплекса;

г) использование энергии градиента концентраций ионов водорода не на синтез АТФ, а на другие цели (транспорт ионов кальция из цитоплазмы в митохондрии, транспорт фосфата, АДФ, АТФ и др.).

БИЛЕТ № 16

БИЛЕТ № 17

Основные пути использования аминокислот после всасывания. Синтез креатина, креатинфосфата, биологическая роль. Образование креатинина.

Свободные а/к после всасывания в кишечнике участвуют в процессах анаболизма и катаболизма. Анаболизм направлен на синтез 1)тканевых белков, белков плазмы крови, на синтез защитных и транспортных белков, 2) пептидов, таких как глутатион, кот. участвует в ок.вос. реакциях, окситоцин, вазопрессин 3) заменимых а/к 4) азотсодержащих соединений небелковой природы – пурины и пиримидины- ФАД- кофактор ферментов оксидоредуктаз (НАД и НАДФ), креатинин, кот участвует в процессах мышечного сокращения, гем, биогенные амины ( адреналин, норадреналин, гистамин, ГАМК) 5) на синтез углеводов – глюкогенные а/к 6) липидов – кетогенные а/к. В процессах катоболизма а/к распадаются до конечных продуктов обмена CO₂ H₂O NH₃, кот. превращается в мочевину и выводится с мочой. При реакциях катоболизма выделяется энергия, образование АТФ.

Биосинтез креатина протекает в две стадии в почках, в печени, в поджелудочной железе. Из печени с током крови креатин поступает в мышечную ткань, где фосфорилируясь превращается в креатинфосфат (который после дефосфорилирования превращается в креатинин, выделяющийся с мочой), участвует в химических процессах связанных с мышечным сокращением, источник энергии АТФ. Судьба амк: 1) на биосинтез Б 2) превр в Л и У 3) окисл до конечных продуктов 4)используются на синтез N-содержащих небелковых соединений: азотистые основания, гормоны(катехоламины, йодтироксины), пептид(глутатион), креатин.

Синтез креатина. 2 тадии, исп 3 амк (арг, гли, мет)

I стадия (в почках)

NH₂-C(NH)-NH-(CH₂)₃-CH(NH₂)-COOH арг + NH₂ - CH₂COOH гли (глицинамидинотрансфераза) →

NH₂-C(NH)-NH-CH₂-COOH гуанидинацетат + (NH₂)(СООН)СН-(CH₂)₃- NH₂орнитин

II стадия (в печени)

NH₂-C(NH)-NH-CH₂-COOHгуанидинацетат +СН₃–S(adenosyle)-(CH₂)₂-CH(NH₂)-COOH 5-аденозилметионин→ NH₂-C(NH)-N(СН₃)- CH₂-COOH креатин + аденозилгомоцистеин →гомоцистеин→цистеин

Гомоцистеин – 21ая амк, не участвующая в синтезе Б.

Из печени креатин транспортируется в мыш.тк, сердце, г.м., и там подвергается фосфорилированию, с образованием креатинфосфата – это макроэрг, кот используется как запасная форма фосфата, кот транспортируется на АДФ с ресинтезом АТФ, катализ – креатинфосфокиназа, она им 3 изофермента(ММ, МВ, ВВ).

Нормальные величины содержания креатина в плазме крови: 15, 25-76,25 мкмоль/л, т.е. 13-53 мкмоль/л у мужчин, 27-71 мкмоль/л у женщин. При концентрации креатина более 122 мкмоль/л он выделяется с мочой.

Креатин в моче здоровых людей практически отсутствует (ммоль/сут): новорожденные – следы, 1 мес – 0,07, 1 год – 0,4, 5 лет – 0,5, 10 лет 1,5, взрослые – «-». Повышение содержания в моче возможно при: миопатиях; прогрессирующей мышечной дистрофии; поражениях печени; сахарном диабете; эндокринных заболеваниях (гипертиреоз, болезнь Аддисона, акромегалия); инфекционных заболеваниях; лихорадочных состояниях; красной волчанке; переломах; ожогах; белковом голодании; беременности; у детей.

Гидролиз креатинфосфата ведет к образованию креатинина. Креатинин образуется также при неферментативной дегидратации креатина (2% от общего количества креатинина). Нормальные величины (мкмоль/л): новорожденные – 27-88, 1год – 18-35, подростки – 44-88, мужчины 44-100, женщины 44-88. Концентрация креатинина в крови является довольно постоянной величиной, не зависящей от питания и других факторов. Поэтому для диагностики используется клиренс эндогенного креатинина для оценки клубочковой фильтрации почек. Повышение концентрации в крови при: нарушении функции почек (острая и хроническая недостаточность), мочекаменной болезни. Креатинин попадает в мочу путем клубочковой фильтрации. Суточное выделение креатинина индивидуально и постоянно, отражает мышечную массу. Содержание в моче (ммоль/л): 0,08 – новорожденные, 0,4 – 1 мес, 0,7 – 1 год, 2,7 – 5 лет, 6,0 – 10 лет, 7,1-17,7 – взрослые. При тяжелом нарушении функции почек содержание креатинина достигает 800-900 мкмоль/л. Клиренс – очищение. Креатинин не реабсорбируется в почках, по его уровню можно судить о скорости клубочковой фильтрации. Отклонение говорит о нарушении функции деятельности почки. Понижение содержания креатинина говорит о почечной недостаточности.

БИЛЕТ № 18

БИЛЕТ № 19

Содержание мочевой кислоты в крови. Причины гиперурикемии.

Мочевая кислота крови является конечным продуктом распада пуриновых оснований. Нормальные величины: новорожденные 0,2 ммоль/сутки, год 1-2ммоль/сутки, 6 лет 1-8, 12лет 3-5ммоль/сутки. 0,10-0,40 ммоль/л – у мужчин до 60 лет, 0,24-0,50 – у женщин до 60 лет, 0,25-0,47 – у мужчин старше 60 лет, 0,19-0,43 – у женщин старше 60 лет.

Повышение содержания мочевой кислоты – гиперурикемия – наблюдается при: подагре, лейкозах, витамин В₁₂-дефицитных анемиях, полицитемиях, острых инфекциях, заболеваниях печени, тяжелой форме сахарного диабета, хронической экземе, псориазе, отравлениях барбитуратами, оксидом углерода, метанолом, заболеваниях почек.

БИЛЕТ № 20

Современные представления о регуляции биосинтеза белков. Регуляция действия генов. Строение и функционирование лактозного оперона кишечной палочки. Индукция и репрессия синтеза белков в организме человека.

Синтез белка регулируется внешними и внутренними условиями, которые диктуют клетке синтез такого количества белка и таких белков, которые необходимы для выполнения физиологических функций. Общую теорию регуляции синтеза белка разработали Ф. Жакоб и Ж. Моно. Сущность этой теории сводится к «выключению» или «включению» генов как функционирующих единиц, к возможности или невозможности проявления их способности передавать генетическую информацию для синтеза специфических белков. Согласно теории Жакоба и Моно в биосинтезе белка у бактерий участвуют по крайней мере три типа генов: структурные гены, ген-регулятор и ген-оператор. Структурные гены определяют первичную структуру белка. Синтез мРНК на структурных генах молекулы ДНК непосредственно контролируется определенным участком, называемым геном-оператором. Он служит пусковым механизмом для функционирования структурных генов. Ген-оператор локализован на крайнем отрезке структурного гена или структурных генов, регулируемых им. «Считывание» генетического кода, т.е. формирование мРНК, начинается с промотора - участка ДНК, являющегося точкой инициации для синтеза мРНК, и далее распространяется последовательно вдоль оператора и структурных генов. Координированный одним оператором одиночный ген или группа структурных генов образует оперон.

Функция гена-регулятора состоит, в том, чтобы через белок-репрессор прекращать деятельность структурных генов, синтезирующих мРНК. Репрессор, кроме того, обладает способностью строго специфически связываться с определенными низкомолекулярными веществами, называемыми индукторами, или эффекторами. Когда такой индуктор соединяется с репрессором, последний теряет способность связываться с геном-оператором, который таким образом выходит из-под контроля гена-регулятора, и начинается синтез мРНК.

Регуляция может быть позитивной и негативной. Пример негативной регуляции – лактозный оперон. Бактеральная клетка синтезирует ферменты, принимающие участие в метаболизме лактозы, лишь в том случае, когда лактоза присутствует в окружающей среде и клетка испытывает недостаток глюкозы. При поступлении в клетку лактозы (индуктора) молекулы ее связываются с белком-репрессором и блокируют связь между репрессором и геном-оператором. При этом ген-оператор и структурные гены начинают снова функционировать и синтезировать необходимую мРНК, которая «дает команду» рибосомам синтезировать р-галактозидазу. Одновременно ген-регулятор продолжает вырабатывать репрессор, но он блокируется новыми молекулами лактозы, поэтому синтез фермента продолжается. Как только молекулы лактозы будут полностью расщеплены, репрессор освобождается и, поступив в ДНК, связывает ген-оператор и блокирует синтез мРНК, а, следовательно, синтез Р-галактозидазы в рибосомах. Таким образом, биосинтез мРНК, контролирующий синтез белка в рибосомах, зависит от функционального состояния репрессора. Если репрессор, который представляет собой белок, построенный из 4 субъединиц, находится в активном состоянии, не связан с индуктором, то он блокирует ген-оператор и синтез мРНК не происходит. При поступлении метаболита-индуктора в клетку его молекулы связывают репрессор, превращая его в неактивную форму (или, возможно, снижая его сродство к гену-оператору). Структурные гены выходят из-под запрещающего контроля и начинают синтезировать нужную мРНК.

БИЛЕТ № 21

Парные соединения мочи.

После всасывания ядовитых продуктов обмена (крезола, фенола, скатола, индола) они через воротную вену попадают в печень, где они подвергаются обезвреживанию путем связывания с серной или глюкуроновой кислотой с образованием нетоксичных парных кислот, которые выделяются с мочой.

Катализируют реакции ФАФС – 3-фосфоаденозин-5-фосфосульфат и УДФГК – уридиндифосфоглюкуроновая кислота.

Индолиндоксилиндоксилсерная кислотаживотный индикан.

БИЛЕТ № 22

Специфичность.

Непрямое дезаминирование.

1)Трансаминирование

АК + альфа-КГ аминотрансфераза, вит.В6®альфа-кеток-та + глутамат

Механизм: 1. АК+ФП Û альфа-кетокта + ФП-амин

2. ФП-амин + альфа-КГ Û ФП +глутамат

Аминотрансферазы облад.субстратной специфичностью:

Ала+a-КГ АЛТ, В6 Û ПВК / глутамат

Аспартат +a-КГ АСТ, В6 Û оксалоацетат +глутамат

2)окислительное дезаминирование глутамата

Роль: - синтез заменимых АК

- Т-первая реакция непрямого дезаминирования с образованием кетокислот, к-рые используются на гюконеогенез, или окисляются в ЦТК

- р.обратимы;их можно рассм.как р.анаболизма, так и катаболизма.

В тканях при физиологич.знач.рН(7,3-7,4) активна только 1 L-оксидаза – глутамат-ДГ;ее небелковым компонентом является НАД или НАДФ. Оксидазы остальных АК активны только про рН=10, а при этом они неактивны.(в кач.небелк.компонента имеют ФМН) – прямому ок-ному дезаминированию подверг.только глутамат.

Минеральные вещества мочи.

В моче содержатся практически все минеральные вещества, которые входят в состав крови и других тканей организма. Из 50–65 г сухого остатка, образующегося при выпаривании суточного количества мочи, на долю неорганических компонентов приходится 15–25 г.

Ионы натрия и хлора. В норме около 90% принятых с пищей хлоридов выделяется с мочой (8–15 г NaCl в сутки). При ряде патологических состояний (хронический нефрит, диарея, острый суставной ревматизм и др.) выведение хлоридов с мочой может быть снижено. Максимальная концентрация ионов Na⁺и Сl^– (в моче по 340 ммоль/л) может наблюдаться после введения в организм больших количеств гипертонического раствора.

Ионы калия, кальция и магния. Многие исследователи считают, что практически все количество ионов калия, которое имеется в клубочковом фильтрате, всасывается обратно из первичной мочи в проксимальном сегменте нефрона. В дистальном сегменте происходит секреция ионов калия, которая в основном связана с обменом между ионами калия и водорода. Следовательно, обеднениеорганизма калием сопровождается выделением кислой мочи.

Ионы Са²⁺ и Mg²⁺ выводятся через почки в небольшом количестве (см. табл. 18.1). Принято считать, что с мочой выделяется лишь около 30% всего количества ионов Са²⁺ и Mg²⁺, подлежащего удалению из организма. Основная масса щелочноземельных металловвыводится с калом.

Бикарбонаты, фосфаты и сульфаты. Количество бикарбонатов в моче в значительной мере коррелирует с величиной рН мочи. При рН 5,6 с мочой выделяется 0,5 ммоль/л, при рН 6,6 – 6 ммоль/л, при рН 7,8 – 9,3 ммоль/л бикарбонатов. Уровень бикарбонатовповышается при алкалозе и понижается при ацидозе. Обычно с мочой выводится менее 50% всего количества выделяемых организмомфосфатов. При ацидозе выведение фосфатов с мочой возрастает. Повышается содержание фосфатов в моче при гиперфункции паращитовидных желез. Введение в организм витамина D снижает выделение фосфатов с мочой.

Серосодержащие аминокислоты: цистеин, цистин и метионин – являются источниками сульфатов мочи. Эти аминокислотыокисляются в тканях организма с образованием ионов серной кислоты. Общее содержание сульфатов в суточном количестве мочиобычно не превышает 1,8 г (в расчете на серу).

Аммиак. Как отмечалось, существует специальный механизм образования аммиака из глутамина при участии фермента глутаминазы, которая в большом количестве содержится в почках. Аммиак выводится с мочой в виде аммонийных солей. Содержание последних вмоче человека в определенной степени отражает кислотно-основное равновесие. При ацидозе их количество в моче увеличивается, а при алкалозе снижается. Содержание аммонийных солей в моче может быть снижено при нарушении в почках процессов образованияаммиака из глутамина.

БИЛЕТ № 23

1. Образование и обезвреживание аммиака. Биосинтез мочевины, последовательность реакций. Роль печени в мочевинообразовании. Возрастные особенности

Источники аммиака:

1)дезаминирование АК(в тканях и кишечнике)

2)дезаминирование аминов

3)дезаминирование азотистых оснований

Аммиак в крови – 12-65мкмоль/л(10-120мкг%), в моче – 35,7 – 71,4ммоль/сут(0,5-1,0г)

Аммиак исключительно токсичен.

Обезвреживание:

1)образование амидов(локально)

Гутамат + NH3,NH4+,АТФ, магний++, глутамин-синтетаза®глутамин +АДФ +Фн

Глутамин®почки( –аммиак, глутаминаза) Глутамат ®-аммиак®2аммоний+®аммониогенез

®альфа-КГ

®печень, синтез мочевины

®синтез пуринов, пиримидинов.

2)восстановительное аминирование

А. альфа-КГ (глутаматДГ, аммоний, 2Н, НАДФ)®глутамат, Н2О, НАДФН

Б. глутамат + ПВК (трансаминирование)Ûальфа-КГ +ала

3)образование аммонийных солей

4)синтез мочевины.

Аммиак образуется при распаде пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований, окислительном дезаминировании аминокислот в тканях, дезаминирование биогенных аминов.

Орнитиновый цикл мочевинообразования – основной механизм обезвреживания аммиака в организме. Мочевина является главным конечным продуктом белкового обмена, она синтезируется в печени.

На первом этапе синтезируется макроэргическое соединение – карбамоилфосфат. На втором этапе происходит конденсация карбамоилфосфата и орнитина с образованием цитрулина. Далее цитрулин взаимодействует с аспартатом и образуется аргининосукцинат, который под действием аргининосукцинат-лиазы распадается на фумарат и аргинин, который под действием аргиназы расщепляется на мочевину и орнитин.

БИЛЕТ № 24

1. Процессы образования конечных продуктов обмена простых белков. Основные источники аммиака. Роль глутамина в обезвреживании аммиака и синтезе ряда соединений.

Источники аммиака:

1)дезаминирование АК(в тканях и кишечнике)

2)дезаминирование аминов

3)дезаминирование азотистых оснований

Аммиак в крови – 12-65мкмоль/л(10-120мкг%), в моче – 35,7 – 71,4ммоль/сут(0,5-1,0г)

Аммиак исключительно токсичен.

Обезвреживание:

1)образование амидов(локально)

Гутамат + NH3,NH4+,АТФ, магний++, глутамин-синтетаза®глутамин +АДФ +Фн

Глутамин®почки( –аммиак, глутаминаза) Глутамат ®-аммиак®2аммоний+®аммониогенез

®альфа-КГ

®печень, синтез мочевины

®синтез пуринов, пиримидинов.

2)восстановительное аминирование

А. альфа-КГ (глутаматДГ, аммоний, 2Н, НАДФ)®глутамат, Н2О, НАДФН

Б. глутамат + ПВК (трансаминирование)Ûальфа-КГ +ала

3)образование аммонийных солей

4)синтез мочевины.

Аминокислота R-CH-NH₂-COOH окисляется до NH₃ (обезвреживается и превращается в мочевину, которая выводится с мочой) и R-C=O-COOH  CO₂ + R- COOH  бета окисление до АцКоА  ЦТК  АТФ + Н₂О + СО₂

БИЛЕТ № 25

1. Распад пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований. Конечные продукты, пути выведения.

Пуриновые азотистые основания окисляются до мочевой кислоты: 1) плохо растворима в Н₂О 2) рК_м/к= 5,75 при рН меньше 5,75 мочевая кислота в основном находится в протонированной форме, при рН больше 5,75 мочевая кислота образует соли с Na – ураты, кот в 17 раз лучше растворимы в воде, чем мочевая кислота.3) растворимость мочевой кислоты резко снижается при низкой температуре. Роль мочевой кислоты: 1) является конечным продуктом распада 2) проявляет свойства антиоксиданта 3) по структуре похожа на кофеин, поэтому оказывает влияние на функцию цнс. Судьба мочевой кислоты. М/К поступает в кровь, связывается с глобулинами плазмы и это значительно повышает ее растворимость. М/К в крови в норме 0,15-0,42 ммоль/л. из организма м/к в основном выводится с мочой 250-270 миллиграмм в сутки. Повышение концентрации м/к в крови называется гиперурикемия, кот бывает 2 видов: 1) продукционная – образуется в результате повышенного образования м/к 2) ретенционная – в результате снижения выведения с мочой В последствии развивается подагра, при кот наблюдается накопление уратов в тканях, наиболее чувствительны суставы, в кот накопление уратов вызывает воспалительную реакцию и сильные боли, наблюдается образование камней в мочевыводящих путях. Лечение подагры: 1) диета с исключением продуктов с высоким содержанием пуринов ( икра, печень, почки, мясо, красное вино) – болезнь аристократов 2) препарат аллопуринол – структурный аналог гипоксантина, действует как конкурентный ингибитор к , в результате образуется именьше м/к.

Особенности у новорожденных: на 2-3 день после рождения у детей наблюдается мочекислый инфаркт новорожденных – повышенное выведение м/к с мочой, кот приобретает ярко янтарно-коричневый цвет, связано это с повышенным распадом нуклеопротеидов - физиологическое состояние, кот проходит через 5-7 дней.

Глюкозурия и ее причины.

Глюкоза – это пороговое вещество и если ее больше в крови чем 11 ммоль/л она появляется с мочой. Глюкоза в норме обнаруживается только в суточном диурезе, в отдельных порциях она не обнаруживается; глюкозурия – увеличение глюкозы. Почечная и внепочечная.

Почечная глюкозурия – нарушается механизм реабсорбции глюкозы в почках за счет врожденного или приобретенного дефекта белка переносчика. Характеризуется пониженным порогом почечной проницаемости и наблюдается при: ренальном диабете, развитии вторичных ренальных глюкозурий при хронических нефритах.

Внепочечная глюкозурия – связана с гипергликемией. Причина:

1) дефицит инсулина при сахарном диабете – диабетическая.

2) избыток контринсулярных гормонов в крови – недиабетическая

3) травматическое, токсическое, механическое раздражение ЦНС или сильное психическое напряжение – нервная.

4) при травмах головного мозга, после наркоза, при отравлении морфином, при эмоциональных нагрузках, стрессе – эмоциональная

5) В детском возрасте наблюдается функциональная глюкозурия, алиментарная – при злоупотреблении сахара.

6) Физиологическая глюкозурия – алиментарная, при стрессах, у беременных.

Кроме глюкозы, в моче могут быть обнаружены и другие сахара: пентозурия – при употреблении большого кол-ва фруктов; лактозурия – у кормящих грудью женщин; галактозурия – при галактоземии.

БИЛЕТ № 26

1. Обмен фенилаланина и тирозина. Использование тирозина для синтеза катехоламинов, тироксина и меланинов. Наследственные нарушения обмена фенилаланина и тирозина ( фенилкетонурия, алкаптонурия).

Фенилаланин – незаменимая а/к, которая поступает с пищей, используется на синтез тканевых белков. Основной путь распада идет через тирозин, который в свою очередь распадается на фумарат и ацетоацетат  2АцКоА  ЦТК.

Распад фенилаланина и тирозина до конечных продуктов.

Фенилаланин в реакции гидроксилирования под действием гидроксилазы, кофактор ВН₄ – тетрагидробиотерин превращается в тирозин, из которого в дальнейшем образуется гомогентизиновая кислота, которая превращается в малеилацетоуксусную кислоту, а потом в фумарилацетоуксусную кислоту, которая распадается на фумаровую кислоту и ацетоуксусную кислоту.

Наследственное нарушение распада фенилаланина и тирозина: 1) ФКУ – фенилаланинкетонурия – 2 формы. А) классическая ФКУ. Б) ФКУ в результате дефицита кофактора ВН₄ (встречается в 2%). Причина классической ФКУ – врожденная недостаточность фермента фенилаланингидроксилазы в печени, нарушается основной путь распада фенилаланина через тирозин. У большинства наблюдается повышенное содержание в крови и моче фенилаланина и его метаболитов. Фенил ПВК – оказывает токсическое действие, тормозит транспорт через мембрану внутрь клеток, это нарушает синтез белков и нейромедиаторов нервной ткани, у детей наблюдается умственная отсталость. Характерный признак ФКУ – специфический запах плесени (мышиный) от мочи и пота ребенка.

Диагностика ФКУ: 1) экспресс метод определяет фенил ПВК в моче с FeCl₃, наблюдается образование продукта зеленого цвета (тест проводят на пеленке). 2) определение концентрации фенилаланина и его метаболитов в крови и моче. При заболевании фенилаланина в крови в 15 раз больше нормы. 3) тест на дефицит кофактора ВН₄. Лечение ФКУ: 1)диетотерапия – используют смеси со сниженным содержанием фенилаланина.

2) Алкаптонурия причина – врожденная недостаточность фермента оксидазы гомогентизиновой кислоты, накопление этой кислоты в организме, она выводится с мочой, которая на воздухе темнеет, т.к. образуется полимер черного цвета – алкаптон. С возрастом гомогентизиновая кислота накапливается в соединительной ткани, наблюдается охроноз – потемнение ушных раковин, носа, щек и других мест.

У 50% больных наблюдается артрит, т.к. гомогентизиновая кислота тормозит синтез коллагена.

Синтез катехоламинов из тирозина– дофамин, норадреналин, адреналин – синтезируются в нейронах и в мозговом веществе надпочечников. НА и дофамин являются нейромедиаторами. АД – гормон стресса – увеличивает ЧСС, АД, участвует в активном гликогенолизе и липолизе (с образованием энергии). Синтез меланина происходит в меланоцитах из тирозина. Наследственное нарушение синтеза меланина: 1)альбинизм – нарушение в меланоцитах. Причина – недостаточность фермента тирозиназы – наблюдается выраженная депигментация кожи, волос, глаз (кожа розовая, радужка светло-голубая, цвет волос белый, предрасположенность к раку кожи). 1:39000 детей. Синтез тиреоидных гормонов происходит в щитовидной железе в составе тиреоглобулина – это гликопротеид, с молекулярной массой 660кДа – в своем составе имеет 115 остатков тирозина. 1 стадия синтеза – концентрирование и активация иодидов в щитовидной железе. 2 стадия синтеза - йодирование остатков тирозина в составе тиреоглобулина. 3 стадия – происходит освобождение Т₃ (трийодтирозин) и Т₄ (тироксин) из тиреоглобулина, которые активируют тиреоидный гормон, они поступают в кровь и с помощью тироксин связывающих глобулинов транспортируются в ткани.

2. Окисление высших жирных кислот. Последовательность реакций β-окисления. Связь окисления жирных кислот с цитратным циклом и дыхательной цепью.

Свободная жирная кислота независимо от длины углеводородной цепи является метаболически инертной и не может подвергаться никаким биохимическим превращениям, в том числе окислению, пока не будет активирована. Активация жирной кислоты протекает на наружной поверхности мембраны митохондрий при участии АТФ, коэнзима A (HS-KoA) и ионов Mg²⁺. Реакция катализируется ферментом ацил-КоА-синтетазой. В результате реакции образуется ацил-КоА, являющийся активной формой жирной кислоты. Переносчиком активированных жирных кислот с длинной цепью через внутреннюю митохондриальную мембрану служит карнитин. После прохождения ацилкарнитина через мембрану митохондрий происходит обратная реакция – расщепление ацилкарнитина

Внутримитохондриальное окисление жирных кислот.Ацил-КоА под действием Ацил-КоА дегидрогеназы превращается в Еноил-КоА→под действ. Еноил-КоА-гидратазы в 3-гидроксиацил-КоА →3-оксиацил-КоА →Ацил-КоА и .ацетил-КоА. Образовавшийся ацетил-КоА подвергается окислению в цикле трикарбоновых кислот, а ацил-КоА, укоротившийся на два углеродных атома, снова многократно проходит весь путь β-окисления вплоть до образования бутирил-КоА, который в свою очередь окисляется до 2 молекул ацетил-КоА.

При каждом цикле β-окисления образуются одна молекула ФАДН₂ и одна молекула НАДН. Последние в процессе окисления в дыхательной цепи и сопряженного с ним фосфорилирования дают: ФАДН₂ – 2 молекулы АТФ и НАДН – 3 молекулы АТФ, т.е. в сумме за один цикл образуется 5 молекул АТФ. При окислении пальмитиновой кислоты образуется 5 х 7 = 35 молекул АТФ. В процессе β-окисления пальмитиновой кислоты образуется 8 молекул ацетил-КоА, каждая из которых, «сгорая» в цтк, дает 12 молекул АТФ, а 8 молекул ацетил-КоА дадут 12 х 8 = 96 молекул АТФ.

БИЛЕТ № 27

Обмен триптофана. Образование серотонина, биологическая роль. Кинурениновый и серотониновый пути превращения триптофана.

Обмен триптофана – незаменимая а/к, используется на синтез белков. 2 пути обмена: 1) основной – кинуриновый. 2) серотониновый (1%).

Синтез НАД из триптофана важен, т.к. на этом пути используется витамин В₆, поэтому при недостатке этого витамина наблюдаются симптомы, сходные с пеллагрой.

Наследственные нарушения обмена триптофана: болезнь Хартнупа – недостаток белков-переносчиков триптофана в кишечной стенке. Избыток триптофана превращается в индикан, который выводится с мочой и окисляется в индиго синего цвета – симптом голубых пеленок, признаки пеллагры. Биологическая роль серотонина: 1) является нейромедиатором. 2) активирует агрегацию и адгезию тромбоцитов. 3) стимулирует сужение сосудов, сокращение гладких мышц. 4) в эпифизе из серотонина образуется мелатонин, который участвует в регуляции сна

Трп – незаменимая АК. В физиологических условиях более 95% триптофана окисляется по кинурениновому пути и не более 1% – по серотониновому. Серотонин в организме подвергается окислительному дезаминированию с образованием индолилук-сусной кислоты, которая выделяется с мочой. Содержание этой кислоты в моче повышено при поражениях кишечника злокачественными карци-ноидами, когда около 60% триптофана окисляется по серотониновому пути.

серия р-ций→серия р-ций +ФРПФ→рибонуклеотид никотин.к-ты +АТФ, +глутамин→НАД+ перенос е в дых.цепи→НАДФ+

ТРп гидроксилаза, О2→Н2О →5-окситриптофан декарбоксилаза, ПФ→ серотонин

- сужает сосуды

- стимулирует активность мозга

- регулирует сон, поведение, кровяное давление, температуру

- стимулирует секрецию гастроинтестинальных Г

- стимулирунт перистальтику

- серотонин – мелатонин(образ.в шишковид.железе)

Кетонурия и ее причины.

Представители кетоновых тел: бета-оксимасляная и ацетоуксусная кислоты, ацетон. Они образуются в печени из АцКоА. Нормальное содержание ацетона в сыворотке крови менее 10 мг/л. В моче в норме менее 0,01 в сутки, в отдельных порциях не обнаруживаются. Суточная экскреция кетоновых тел с мочой 20-50 мг. Кетонурия – резкое увеличение содержания кетонов в моче в результате их усиленного образования и нарушения процесса окисления. Наблюдается при: сахарном диабете, голодании, кахексии, гиперинсулинизме, тиреотоксикозах, в послеоперационном периоде, гликогенозах I, II, IV типов, акромегалии, инфекционных заболеваниях, интоксикации.

БИЛЕТ № 28

Креатинурия и ее причины.

Креатин синтезируется в печени, почках, поджелудочной железе и транспортируется в мышечную ткань. В мышцах и в ткани головного мозга он превращается в креатинфосфат, относящийся к фосфогенам – соединениям, являющимся запасными носителями энергии. Гидролиз фосфата ведет к образованию креатинина. Нормальные величины содержания креатина в плазме крови: 15, 25-76,25 мкмоль/л, т.е. 13-53 мкмоль/л у мужчин, 27-71 мкмоль/л у женщин. При концентрации креатина более 122 мкмоль/л он выделяется с мочой.

БИЛЕТ № 29

Протеинурия и ее причины.

Протеинурия – высокое содержание белка в моче. По степени протеинурия может быть: а) слабо выраженная б) умеренно выраженная в) выраженная. Слабо выраженная – 156-506 мг/сут: при остром и хроническом гломерулонефрите; наследственном нефрите, тубулопатии, интерстициальном нефрите, обструктивной уропатии. Умеренно выраженная – 500-2000 мг/сут – при: остром и хроническом гломерулонефрите; наследственном нефрите. Выраженная – более 2000 мг/сут – при: нефротическом синдроме, амилоидозе.

По локализации различают: а) преренальную – при усиленном распаде белка в тканях и гемолизе, б) ренальную – клубочковая (более выраженная), канальцевая (менее выраженная), в) постренальную – связана с поражением мочевыводящей системы (мочеточник, мочевой пузырь, уретра, половые органы).

Физиологические протеинурии связаны с временным появлением белка в моче и встречаются при: напряжении мышц, спортивных соревнованиях, приеме холодной ванны, душа, после эмоций. Функциональная протеинурия – ортостатическая протеинурия. Белок Бенс-Джонса – выделяется с мочой при миеломной болезни, макроглобулинемии Вальденстрема.

Повышение экскреции белка с мочой – протеинурия. В норме он не обнаруживается в отдельных порциях, в зависимости от причин их делят на 2 вида: 1) почечные, которые обусловлены функциональным нарушением почечного фильтра (увеличение порога почечной фильтрации) и органические повреждения нефрона.

- функциональная: а) физиологическая – у детей до 4-10 дня, связана с высокой проницаемостью капилляров б) ортостатическая или циклическая – 6-12 лет – наблюдается в дневное время, связана с приходящими изменениями гемодинамики почки (повреждение проницаемости почечного фильтра) в) инсультная – у детей раннего возраста – связана с повышенным раздражением почечного фильтра под действием пальпации, пониж или повыш t^o, испуга, обезвоживания.

- органические – наблюдаются при поражении или воспалении почечного фильтра – гломерулярные, или при нарушениях канальцев почек – тубулярные. В гломерулярной или клубочковой форме почечный фильтр начинает фильтровать белки разной молекулярной массы, в зависимости от этого выделяют: а) селективная форма – фильтруются белки с относительно небольшой массой – 100 кДа – альбумины, трансферин, антитрипсин б) неселективные – в мочу попадают почти все белки плазмы крови. Тубулярная форма – нарушение проницаемости реабсорбции белков, т.е. развитие патологических процессов в канальцах, тубулопатия – чаще наследственного характера.

2) внепочечные: а - повышение концентрации общего белка в плазме или появление необычных белков - парапротеинов в плазме крови: а) преренальная – канальцы несправляются с реабсорбцией больших количеств белков, возникает перегрузка б) перегрузочная – легкие цепи Ig миеломных белков определяются в моче при миеломной болезни, белки Бенс-Донсона. Гемоглобин и миоглобин появляется в крови и моче при распаде мышечной ткани. б - попадание белка из мочевыводящих путей при их воспалении и других процессах – постренальная протеинурия.

БИЛЕТ № 30

БИЛЕТ № 31

БИЛЕТ № 32

Роль воды в организме. Содержание и распределение воды в тканях. Возрастные особенности. Регуляция водного обмена.

Вода организма образует 2 водных пространства: внутриклеточное(2/3общей воды) и внеклеточное(1/3). Небольшое кол-во воды входит в жидкости полостей тела: боюшной, плевральной и т.п., а также в цереброспинальную, анутриглазную, внутрисуставную жид.. Внеклеточное пр-во включает: 1) внутрисосудистый вод.сектор, т.е. плазму крови, объем к-рой сост.8%общей воды, и 2) интерстициальный вод.сектор, содержащий ¼ всей воды(15%массы тела) и являющийся наиб.подвижным при избытке или недостатке воды в теле.

25%-интерстициальная жидкость

8%-плазма (внутрисосудистый фактор)

67%-внутриклеточная жидкость.

Вода является основным веществом, из которого состоит организм человека.

Содержание воды в теле зависит от возраста, пола, массы тела. У здорового взрослого мужчины массой 70 кг общее содержание воды в организме составляет около 60% массы тела, т.е. 42 л. У женщин общее количество воды в организме приближается к 50% массы тела, т.е. меньше, чем у мужчин, что обусловлено большим содержанием бедной водой жировой ткани и меньшим – мышечной. У новорожденного ребенка содержание воды в теле достигает 80% массы тела и затем с возрастом постепенно уменьшается вплоть до старости. Это – одно из проявлений старческой инволюции, зависящее от изменения свойств коллоидных систем (снижение cпособности молекул белков связывать воду) и от возрастного уменьшения клеточной массы, главным образом мышечной ткани. Общее содержание воды зависит также от массы тела: у тучных оно меньше, чем у лиц с нормальной массой тела, у худых – больше. Это связано с тем, что в жировой ткани воды значительно меньше, чем в тощих тканях (не содержащих жира).

Вода выполняет важные функции в организме:

- Она является обязательной составной частью всех клеток и тканей.

- Выступает в роли универсального растворителя органических и неорганических веществ.

- В водной среде протекает большинство химических реакций, т.е. процессов обмена веществ,

лежащих в основе жизнедеятельности организма.

- Она участвует в транспорте субстратов, необходимых для клеточного метаболизма, и выведении из организма вредных продуктов обмена веществ.

- Вода определяет физико-химическое состояние коллоидных систем, в частности дисперсность белков, что обусловливает их функциональные особенности.

Регуляция

Осмотическая регуляция.Поступление воды в организм обеспечивается изменением питьевого поведения, которое зависит от чувства жажды. Центр жажды составляют нейроны ряда областей головного мозга: образований, окружающих 3-й желудочек, преоптической зоны и гипоталамуса. Их особенностью является наличие больших вакуолей, заполненных жидкостью с определенной осмоляльностью. Таким образом, в формировании жажды принимают участие различные системы гипоталамических нейронов, интегрирующие сенсорные влияния, обусловленные видом и вкусом воды с внутренними сигналами, идущими от осморецепторов, локализованных в перижелудочковой, преоптической зонах и в гипоталамусе. Система сравнения, расположенная около нейронов СОЯ, может контролировать их активность и таким образом оказывать влияния на высвобождение АДГ Волюмическая регуляция, важнейший механизм сохранения вводно-электролитного баланса, также участвует в формировании жажды. Волюморецепторы каротидного синуса и дуги аорты и барорецепторыпредсердий, устьев полых вен и легочной вены реагируют соответственно на изменения объема и давления циркулирующей крови. В реализации осмо- и волюморефлексов - основных инструментов регуляции осмотического гомеостаза участвуют гуморальные механизмы.Гуморальная регуляция вводно-электролитного обмена осуществляется гормонами и местно образующимися физиологически активными веществами, в частности простагландинами Е. Основными гормонами, регулирующими осмотический гомеостаз, являются вазопрессин (АДГ), гормоны РААС(ангиотензин-2 и альдостерон), ПНУФ (атриопептин). Аргинин – вазопрессин (ВП), или антидиуретический гормон (АДГ), представляет собой нонапептид, образующийся нейроэндокринными нейронами супраоптического (СОЯ), паравентрикулярного (ПВЯ) и ряда добавочных ядер гипоталамуса. Активация ВП-нейронов возникает при увеличении осмоляльности плазмы крови на 1-2 % и при гиповолемии за счет импульсов от осмо- и волюморецепторов. Основной эффект ВП можно свести к эуосмии - поддержанию осмотического давления крови и тем самым межклеточной жидкости, что создает условия для сохранения стабильного объема клеток в организме, определяющего их эффективное функционирование, и установлению соответствия объемациркулирующей крови емкости сосудистого русла.Главным органом-мишенью для гормонов – регуляторов водно-электролитного обмена являются почки. Основное значение ВП связано с регуляцией конечного этапа реабсорбции воды в почечных канальцах.

БИЛЕТ № 33

БИЛЕТ № 34

Транспорт

Транпортируется кровью только в составе ЛП, обеспечивающих поступление в ткани экзогенного ХС, определяют потоки ХС между органами и выведение избытка ХС из организма.

-- транспорт экзогенного ХС

ХС поступает с пищей 300-500мг/сут, в осн.в виде эфиров. Гидролиз, всас-е в сост.мицелл, этерификация в кл.слизистой кишечника→своб.ХС и его эфиры включ.в сост.ХМ и поступ.в кровь. После удаления жиров из ХМ под действием ЛП-липазы ХС в составе остаточных ХМ→печень. Поступает механизмом эндоцитоза, гидролизуется ферментами лизосом и образ.свободный ХС.

-- транспорт эндогенного ХС в составе ЛОНП(пре-бета-ЛП)

Печень – основное место синтеза эндогенного ХС из Ац-КоА. Он соед.с экзогенным в сост.остаточных ХМ→общий фонд ХС. В гепатоцитах триацилглицеролы и ХС упаков-ся в ЛПОНП→секретируются в кровь, где на них действует ЛП-липаза и гидролизует из до глицерола и ЖК.

-- транспорт ХС в составе ЛПНП.

Содержат 55%ХС и его эфиров. Таким образом доставляется в ткани и печень(75%), имеющие на своей пов-ти рецептор ЛПНП, содержащий углевод.часть.

-- роль ЛПВП

Синтезируются в печени и немного в тонком киш. Переносят ХС и фосфоглицерины в печень. Также обратный транспорт ХС в печень осущ. с помощью ЛПНП, после этого выдел.в виде производных с фекалиями.

Атеросклероз (от греч. ἀθέρος, «мякина, кашица» и σκληρός, «твёрдый, плотный») — хроническое заболевание артерий эластического и мышечно-эластического типа, возникающее вследствие нарушения липидного обмена и сопровождающееся отложением холестерина и некоторых фракций липопротеидов в интиме сосудов. Отложения формируются в виде атероматозных бляшек. Последующее разрастание в них соединительной ткани (склероз), и кальциноз стенки сосуда приводят к деформации и сужению просвета вплоть до облитерации (закупорки).

Атерогенными свойствами обладают не все липопротеиды, а только низкой (ЛПНП) и очень низкой плотности (ЛПОНП).

БИЛЕТ № 35

Первичная структура белка: последовательность а/к в полипептидной цепи соединенные пептидной связью (ковалентная). Последовательность а/к, их количество, лежат в основе первичной структуры белка, в которой заложена информация о последующих уровнях структуры и биологических функциях белка. Вторичная структура белка: 1) а-спираль имеет жесткие параметры – правозакрученная спираль, шаг спирали между двумя витками 3,6 а/к, высота 0,54 нм, конформация повторяется через 5 витков или 18 а/к, многочисленные Н связи между группами NH и С-О от первой к четвертой а/к-те. 2) бета структура – слоисто-складчатая, удерживается водородными связями, пептидные цепи располагаются антипараллельно. 3) неупорядоченная нерегулярная структура – а+в структуры – перекрест где встречаются а/ альфа и бета. Третичная структура белка: упаковка полипептидной цепи в пространстве. 1) в фибриллярных белках – коллаген и эластин – 3 а-спираль, бета слой (актин, миозин) 2) в глобулярных белках – все три типа вторичных структур. Два типа связи в третичной структуре: 1) ковалентная – пептидная и дисульфидная 2) слабые связи – многочисленные водородные связи, ионные взаимодействия. Упаковка идет таким образом, что гидрофобные связи находятся ниже (по типу жирной капли) – легко разрываются при изменении рН, температуры, ионов. Четвертичная структура – это ассоциация 4х субъединиц, которые определенным образом ориентированны в пространстве относительно друг друга. Для того чтобы Нb удерживался в форме тетрамера возникают связи между одинаковыми полипептидными цепочками, а также между разными полипептидными цепочками. Субъединицы расположены в пространстве таким образом, что в центре Нb образуется центральная полость (впадина), в которой находятся 2,3-дифосфоглицириновая кислота. По мере присоединения кислорода к молекуле гемоглобина конформация четвертичной структуры меняется, при этом альфа цепи сближаются, бета расходятся, т.о. молекула Нb как бы дышит Присоединяется одна молекула кислорода к первой субъединице, что приводит к конформационным изменениям других субъединиц.

Переваривание и всасывание простых и сложных липидов в желудочно-кишечном тракте. Основные этапы: эмульгирование, липолиз, мицеллярная и мукозная стадии, транспорт продуктов гидролиза, их использование.

Расщепление липидов происходит в 12—перстной кишке, куда поступают липаза с соком поджелудочной железы и конъюгированные желчные кислоты в составе желчи. Эмульгирование жира — обязательное условие для переваривания, так как делает гидрофобный субстрат более доступным для действия гидролитических ферментов — липаз. Эмульгирование происходит при участии желчных кислот , которые из—за своей амфифильности, окружают каплю жира и снижают поверхностное натяжение, что приводит к дроблению капли.

Гидролиз жира осуществляется при участии панкреатической липазы , которая, сорбируясь на поверхности капель жира, расщепляет эфирные связи в триацилглицеринах (ТАГ). Жирные кислоты отщепляются прежде всего из  —положения. В результате образуется — диацилглицерин, затем  —моноацилглицерин, который является основным продуктом гидролиза:

Всасывание происходит также при участии желчных кислот, которые образуют вместе с моноацилглицеринами, холестерином и жирными кислотами смешанные мицеллы — растворимые комплексы, обеспечивающие переход продуктов гидролиза в клетки слизистой кишечника. Желчные кислоты с током крови доставляются в печень, затем снова секретируются желчью в кишечник, то есть повторно используются, циркулируя по кругу: печень — кишечник — печень.

БИЛЕТ № 36

Хромопротеины

a цепи построены из 141 АК-остатка.

b цепи из 146 АК-остатков [рис. 4-х субъединиц, в каждой нарисована точка - гем].

Каждая из субъединиц связана с гемом:

Различают:

- HbO₂ – оксигемоглобин (связан с молекулой O2);

- HbCO – карбоксигемоглобин;

- HbCO₂ – карбгемоглобин;

- HbOH – метгемоглобин (образуется при соединении с нитросоединениями, не способен связывать кислород).

Типы гемоглобина. Всего известно более 100 типов, но их все делят на 2 группы:

1) Физиологические гемоглобины;

2) Патологические (аномальные).

К физиологическим гемоглобинам относятся:

- Hb P – примитивный гемоглобин, имеет место быть у 1-2 недельного эмбриона;

- Hb F – фетальный или гемоглобин плода, к моменту рождения составляет около 70% всего гемоглобина в крови;

- Hb A, Hb A₂, Hb A₃ – это гемоглобины взрослого организма. На Hb A приходится около 90-96%.

К аномальным (возникающих при наследственных заболеваниях) гемоглобинам относятся:

Оба белка – гемопротеины, т.е. гемсодержащие белки.

Билет 7

БИЛЕТ № 37

Нуклеопротеины. Современные представления о структуре и функции нуклеиновых кислот. Связи, формирующие первичную структуру. Вторичная структура ДНК, РНК. Типы РНК. билет 8

Тканевое дыхание. Последовательность расположения ферментных комплексов. Характеристика F- цикла. Образование АТФ. билет 25

Витамин В₆. Химическая природа, распространение, участие в обменных процессах. билет 25

Парные соединения мочи. билет 21

БИЛЕТ № 38

Взаимосвязь между обменами. Роль ключевых метаболитов: глюкозо-6 фосфата, пировиноградной кислоты, ацетил –КоА. билет 18

Переваривание и всасывание углеводов в желудочно-кишечном тракте. Возрастные особенности. Судьба всосавшихся моносахаридов. билет 3

Синтез гема и его регуляция. Нарушение синтеза гема, Порфирии. Обмен железа: источники, транспорт, депонирование.билет Н b является хромопротеидом и относится к подгруппе неэнзимных (неферментных) хромопротеидов. Гемоглобин состоит из белковой части – глобин и небелковой части – гем. Нb состоит из 4 субъединиц, каждая из них состоит из гема, который соединен с глобином (состоит из 2х альфа и 2х бета цепей). Глобин синтезируется из а/к на рибосомах. Связь гема и глобина. Железо имеет валентность +2, имеет 6 координационных связей, 2 из них идут к атомам азота пиррольных колец, 5ая к азоту имидозольного кольца гистидина. 6ая соединяется с кислородом и образуется оксигемоглобин, который отдает кислород и образуется связь с имидозольным кольцом гистидина. Часть а/к вблизи окружения гема называются инвариантными - они не изменяются, замена а/к невозможна, если этого не происходит развиваются аномалии. Синтез гема. В 1948 году Давид Ротенберг и Паул Фишер изучали синтез гема, они выделили основные ферменты, которые участвуют в синтезе гема, их место расположение (костный мозг, печень, почки, слизистая кишечника). Исходные продукты синтеза гема – сукцинилКоА, глицин. В начале синтез происходит в митохондриях и под действием фермента синтетазы дельта-аминолевуленовой кислоты кофермент - В₁, В₆, липолевая кислота, и образуется альфа-амино-бета-кетоадипиновая кислота, затем дельта-аминолевуленовая кислота, она из митохондрий выходит в цитоплазму клетки и там происходит конденсация 2х молекул дельта-аминолевуленовой кислоты под действием дегидротазы дельта-аминолевуленовой кислоты и образуется одно циклическое соединение – порфобилиноген. Далее происходит конденсация четырех молекул порфобилиногена по принципу «голова к хвосту», под действием уропорфириногена-1-синтетазы и уропорфириногена-3-косинтазы образуется уропорфириноген 3. Затем уропорфириноген 3 под действием декарбоксилазы превращается в копропорфириноген 3, который возвращается в митохондрии и все оставшиеся реакции происходят там. Из копропорфириногена 3 под действием копропорфириногеноксидазы образуется пропорфириноген 9. Далее происходит восстановление пропорфириногена 9 в протопорфирин 9 и внедряется железо (гемоксидаза), в результате чего образуется гем. Регуляция синтеза гема происходит по принципу обратной связи, т.е. гем ингибирует первый фермент синтеза (синтетазу дельта-аминолевуленовой кислоты), а также может ингибироваться и второй фермент (дегидротаза дельта-аминолевуленовой кислоты). Если отмечается снижение концентрации глобина в клетке, то происходит самопроизвольное окисление протопорфирина 9 в пропорфериноген 9, т.о. железо не внедряется и накапливается в клетке, концентрация железа увеличивается и происходит активация процесса синтеза глобина. Обмен железа. В организме железо находится в 2х видах – клеточное железо и внеклеточное железо. Клеточное железо – входит в состав ферментных гемопротеидов (гемоглобин, миоглобин). Внеклеточное железо – это белки, которые связывают железо и транспортируют его (трансферин, лактоферин). Железо в организме совершает постоянный кругооборот. При распаде клеточных структур железо освобождается и 9/10 используется повторно, а 1/10 выводится из организма. Замена железа происходит с пищей, с продуктами содержащими железо (мясо, печень, почки, салат, сухофрукты, абрикос, укроп). 25 мг железа в сутки поступает в желудок, где железо высвобождается и только 1 мг подвергается всасыванию с помощью аскорбиновой кислоты в желудке, основная масса железа всасывается в 12перстной кишке. Способствуют всасыванию - белки, продукты содержащие аскорбиновую кислоту, чай и кофе ингибирует этот процесс; алкоголь улучшает всасывание железа. Железо поступает в кровь, соединяется с трансферрином, который относится к бета-глобулиновой фракции, и в результате образуется комплекс и железо транспортируется к органам депо – печень, костный мозг, селезенка, плацента. Т.О. трансферин (15 типов – С) транспортирует железо в депо, где оно высвобождается и поступает в клетку. Железо поступает в клетку и откладывается в форме ферритина – это не токсичное, хорошо растворимое в воде соединение, одна молекула феритина может соединять до 4,5 тысяч атомов железа. В феритине Fe³⁺. Гемосидерин содержит гранулы железа – это белок, он является токсичным, т.к. содержит очень много железа и т.к. в организме человека нет путей экскреции железа из клетки развивается гемосидероз. Ему подвергается печень вследствие осложнения таких заболеваний, как гемолитическая и апластическая анемия. Лечение – переливание крови.

Возрастные особенности состава желудочного сока.билет12

БИЛЕТ № 39

АТФ и другие высокоэнергетические соединения. Способы образования АТФ в организме. Биологическая роль. билет 1

Биосинтез и мобилизация гликогена, последовательность реакций. Биологическая роль гликогена мышц и печени. Регуляция активности фосфорилазы и гликогенсинтазы.билет4

Микросомальное окисление. Локализация. Биологическая роль.билет19

Азотсодержащие вещества мочи. Возрастные особенности.билет18

БИЛЕТ № 40

Непрямое дезаминирование аминокислот. Связь между трансаминированием и дезаминированием. Роль витамина В_6.Специфичность аминотрансфераз. Диагностическое значение определения активности аминотрансфераз (АЛТ, АСТ).билет 22

Буферные системы крови. Кислотно-основное состояние. Понятие об ацидозе и алкалозе.билет30

Кофакторы и их связь с витаминами. Типичные примеры.билет6

Содержание и формы билирубина в крови. Диагностическое значение форм билирубина.билет3

БИЛЕТ № 41

Денатурация белков. Факторы и признаки денатурации. Изменение конфигурации белковых молекул. Физико-химические свойства денатурированных белков. Денатурация – нарушение нативной пространственной структуры белка, приводящее к потере или уменьшению растворимости, утрата специфической биологической активности, изменению ряда физико-химических свойств. Денатурация не сопровождается разрывом пептидных связей, т.е. не разрушается первичная структура, а связи оказываются снаружи и все изменяется. Свойства денатурированного белка: 1) повышается число реактивных групп, т.к. появляются ранее скрытные группы 2) понижается растворимость, белок может выпасть в осадок (при потере факторов устойчивости: заряд и гидратная оболочка) 3) изменяется конфигурация 4) изменяется биологическая активность 5) легко расщепляется протеолитическими ферментами. Факторы приводящие к денатурации белка: 1) физические – температура, УФ облучение, ультразвук, гаммаоблучение, стерилизация 2) химические реагенты: концентрированные кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов.

Мышечная ткань. Химизм мышечного сокращения. Источники энергии для мышечного сокращения билет34

Гемоглобин, строение, свойства, понятие об аномальных гемоглобинах.билет 31

Электрофорез белков сыворотки крови. Метод свободного электрофореза, детально разработанный лауреатом Нобелевской премии А. Тизелиусом, основан на различии в скорости движения белков (подвижности белков) в электрическом поле, которая определяется величиной заряда белка при определенных значениях рН и ионной силы раствора. В норме количество белков в сыворотке крови 65-85 грамм на литр. Ближе всего в старту располагается гамма глобулиновая фракция, затем бета и альфа глобулиновая фракция. Самая подвижная это альбуминовая фракция 55-65%.

БИЛЕТ № 1

Обмен веществ(метаболизм) - совокупность физиологических(пищеварение, внешнее дыхание, всасывание) и биохимических (хим. превращения б, ж, у, поступающих с пищей) процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма во взаимосвязях с внешней средой, направленных на самовоспроизведение и самосохранение. Метаболизм представлен катаболизмом и анаболизмом. Катаболизм – расщепление химических компонентов с выделением энергии – экзергонические реакции. Анаболизм – реакции синтеза с затратой энергии – эндергонические реакции

Катаболизм, 3 стадии:

1. превращение полимера в мономеры: Б,Ж,У → АМК, моносахариды, ж.к, глицерин в ЖКТ

2. превращение мономеров в унифицированный продукт: АМК, моносахара, ж.к, глицерин→ацетилКоА

3.третья стадия катаболизма – первая стадия анаболизма. АцетилКоА идет в ЦТК, в ЦТК образуются субстраты, используемые на синтез новых соединений (α-кетоглутарат – глутамат, сукцинилКоА – гем); АДФ фосфорилируется в АТФ.

Биологическая роль обмена веществ:

1. аккумуляция энергии при распаде химических соединений;

2. использование энергии для синтеза собственных веществ организма;

3. распад обновляемых структурных компонентов клетки;

4. происходит синтез и распад биомолекул специального назначения.

Макроэрги́ческие соедине́ния - группа природных веществ, молекулы которых содержат богатые энергией, или макроэргические, связи; присутствуют во всех живых клетках и участвуют в накоплении и превращении энергии. Разрыв макроэргических связей в молекулах М.с. сопровождается выделением энергии, используемой для биосинтеза и транспорта веществ, мышечного сокращения, пищеварения и других процессов жизнедеятельности организма. Все известные М.с. содержат фосфорильную (—РО3Н2) или ацильную группу.

АТФ - служит универсальным переносчиком и основным аккумулятором химической энергии в живых клетках, кофермент многих ферментов, донор энергии, необходимой для протекания биосинтетических реакций.

Макроэрги: нуклеозидтрифосфаты и нуклеозиддифосфаты (АТФ, ГДФ и их аналоги), ацетил-КоА, сукцинил-КоА, креатинфосфат, фосфоенолпируват.

2. Производные моносахаридов, образующиеся в организме (фосфорные эфиры, уроновые кислоты, аминосахара), их биологическое значение.

Фосфорные эфиры: 1) глюкозо6фосфат – активная форма глюкозы, с нее начинается превращения углеводов. Глюкоза + АТФ под действием гексокиназы превращается в глюкозо6фосфат, глюкозо1фосфат. Глю6ф идет на синтез гликогена. При распаде гликогена образуется глюкозо1фосфат и из нее глкозо6фосфат. Глюкозо6фосфат участвует в гликолизе, в результате чего образуется ПВК. С глюкозо6фосфата начинается ПФЦ, в результате чего образуется рибозо5фосфат. 2) Рибозо5фосфат – образуется в пирофосфатном цикле, входит в структуру мононуклеотидов – НАД, ФАД, АТФ, ДНК, РНК. Рибозо5фосфат + АТФ образуется фосфорибозилпирофосфат, который идет на синтез пуриновых азотистых оснований. Уроновая кислота – глюкуроновая кислота, в 6 положении СООН группа. Аминосахар – глюкоозамин, фруктозамин, галактозамин. Уроновые кислоты и аминосахара являются структурными компонентами ГАГ – высокомолекулярные соединения, мономером является дисахаридная единица, которая представлена уроновой кислотой, которая соединена альфа-1,3 гликозидной связью с аминосахаром. Моносахариды в свою очередь делятся, во первых, по характеру карбонильной группы на альдозы и кетозы и, во-вторых,по числу атомов углерода в молекуле на триозы, тетрозы, пентозы и т.д. Моносахариды и их производные выполняют, во-первых, энергетическую функцию: окислительное расщепление этих соединений дает организму 55-60 % необходимой ему энергии. Во-вторых, промежуточные продукты распада моносахаридов и их производных используются в клетках для синтеза других необходимых клетке веществ, соединений других классов; из промежуточных продуктов метаболизма глюкозы в клетках могут синтезироваться липиды и заменимые аминокислоты. В третьих, моносахариды и их производные выполняют структурную функцию, являясь мономерными единицами других, более сложных молекул, таких как полисахариды или нуклеотиды.

Дата: 2019-02-19, просмотров: 276.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒