Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Скелетные поперечнополосатые мышцы позвоночных состоят из параллельных пучков мышечных волокон. Каждое волокно представляет собой одну большую многоядерную клетку.
Биохимические основы мышечного сокращения предполагают энергозависимое взаимное скольжение мышечных сократительных белков, инициированное ионами кальция в ответ на нервный импульс.
Энергообеспечение мышечных клеток обеспечивается, прежде всего, за счет высокой активности гликолиза и окисления жирных кислот в митохондриях.
Метаболизм мышцы в покое, при нагрузках и гипоксии существенно различается.
Вопросы для изучения темы
1. Строение и свойства сократительных белков. Важнейшие белки миофибрилл: актин, миозин, актомиозин, тропонин. Молекулярная структура миофибрилл.
2. Особенности обменных процессов в клетках мышечной ткани.
3. Биохимические механизмы мышечного расслабления и сокращения. Роль АТФ. Особенности энергетического обмена в мышечной ткани. Креатинфосфат и креатинкиназа.
4. Метаболизм сердечной мышцы.
5. Биохимические изменения при миопатиях. Креатинурия.
Вопросы, вынесенные на самостоятельное изучение
1. Метаболические особенности миокарда: основные источники энергии в норме, их аэробное окисление, влияние ишемии и гипоксии на метаболизм кардиомиоцитов.
2. Лабораторная диагностика и мониторгинг инфаркта миокарда, схемы исследования.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое мышца?
2. Назовите основные функции мышечной ткани.
3. Опишите строение миофибрилл.
4. Почему мышцы имеют поперечно-полосатую исчерченность?
5. Что такое саркомер?
6. Нарисуйте черно-белое схематическое изображение мышечной клетки так, чтобы различались фибриллы с чередованием темных и светлых участков (дисков), линия Х. Обозначить на рисунке саркомер, А- и I-диски, Н-зону и линию Z.
7. Нарисуйте схему поперечного среза мышечного волокна так, чтобы различались толстые и тонкие филаменты.
8. Из каких компонентов состоят молекулы миозина? Перечислите их свойства. Свойственна ли миозину АТФазная активность?
9. Как уложены молекулы миозина в толстом филаменте? Нарисуйте схематически. Роль С-протеина.
10. Какие белки образуют тонкие филаменты? Нарисуйте схему, в которой можно различить G- и F-актин, а также актиновую нить и тропомиозин.
11. Какую роль играют нити тропомиозина в структуре миофибрилл?
12. Назовите субъединицы тропонина и их функции.
13. Нарисуйте схему, включающую саркомер покоящейся мышцы и саркомер сокращенной мышцы. Опишите словами различия между ними в состоянии покоя (1), при умеренном (2), и предельном сокращении (3). В чем состоит разница между 1-м и 3-м рисунками?
14. Перечислите последовательность событий, вызываемых приходом потенциала действия на концевую пластинку двигательного нерва.
15. Почему рост концентрации кальция в цитозоле мышечной клетки вызывает движение молекулы тропомиозина по желобку тонкого филамента?
16. Кратко изложите гипотезу, называемую «модель весельной лодки».
17. Опишите цикл взаимодействия актина и миозина.
18. Какой фермент и каким способом обеспечивает переход сокращенной мышцы в состояние покоя (опишите последовательность событий)?
19. Энергетическое обеспечение покоящейся и работающей мышцы. Основные питательные субстраты.
20. Окислительное фосфорилирование – наиболее эффективный способ биосинтеза АТФ в мышцах. В чем заключаются его недостатки?
21. Потребность мышцы в АТФ при сокращении может возрасти примерно в 1000 раз, (запаса АТФ хватит на 0,5 с работы). В этом случае потребление кислорода отстает от потребности в АТФ и ее поставщиком становится гликолиз. Какой продукт является аллостерическим активатором гликолиза, через какой фермент реализуется его действие?
22. Какие еще механизмы ресинтеза АТФ в мышечных клетках существуют?
23. В какой реакции идет образование АМФ, и каким ферментом катализируется этот процесс?
24. Быстрое обеспечение энергией потребности работающей мышцы осуществляется за счет образования креатинфосфата. Назовите фермент, катализирующий образование креатинфосфата и обязательный соучастник процесса: креатин + ______ ® креатинфосфат.
25. Почему при высокой частоте нервных импульсов может развиваться тетания?
26. Почему возможны локальные судороги мышц при местном нарушении кровообращения?
27. Как изменяется выделение креатина и креатинина при заболеваниях мышц?
28. Метаболизм мышцы при гипоксии.
29. Объясните причину трупного окоченения и последовательность событий к этому приводящих.
30. Чем отличается механизм сокращения гладких мышц от поперечно-полосатых?
31. В чем особенности энергообеспечения сердечной мышцы?
Ситуационные задачи
1. Через 3 ч после острого начала заболевания в сыворотке крови в 2 раза возросло содержание креатинфосфокиназы, спустя сутки в 2,5 раза увеличилась активность АСТ и ЛДГ1. Ваш предположительный диагноз.
2. О состоянии клубочковой фильтрации судят по соотношению содержания в крови и моче:
а) кератина;
б) креатина;
в) каротина;
г) карнитина;
д) креатинина.
3. Выберите правильный ответ. В гладких мышцах при инициации сокращения ионы Са2+ связываются с:
а) фосфатидилсерином;
б) тропонином;
в) кальмодулином;
г) актином;
д) Са2+ не принимает участия в сокращении.
4. Среди питательных субстратов мышцы наиболее предпочтительными являются глюкоза и жирные кислоты. Рассчитайте энергетический эффект распада 12 моль глюкозы и 6 моль пальмитиновой кислоты в условиях достаточного кислородного обеспечения (в моль АТФ).
5. Какой белок депонирует кислород в мышечных клетках:
а) гемоглобин;
б) спектрин;
в) гликоген;
г) миоглобин;
д) гликофорин?
6. Работающая мышца частично перешла на режим анаэробного гликолиза. Рассчитайте, сколько моль АТФ образуется при окислении 45 моль глюкозы, если по аэробному пути превращается 60% ее общего пула.
7. Спортсмен совершает 5-километровую пробежку. Укажите, поток каких метаболитов увеличивается из мышц в печень к концу дистанции. Напишите краткие схемы возможных превращений этих веществ в печени в данной ситуации. Объясните значение этих процессов.
8. На дистанции 2 бегуна: спринтер завершает стометровку, стайер бежит десятый километр. Укажите различия в энергетическом обеспечении мышц у этих бегунов. Приведите схемы метаболических путей в обмене углеводов и липидов, которые являются источником энергии у стайера и спринтера.
9. У тренированных людей в скелетных мышцах увеличивается количество митохондрий и миоглобина. Как у них изменится продукция лактата мышцами по сравнению с нетренированными при одинаковой физической нагрузке? При ответе:
-напишите схему метаболического пути, конечным продуктом которого является лактат;
-объясните, как и почему активность этого метаболического пути будет отличаться у тренированных людей и нетренированных.
10. Использование скелетными мышцами жирных кислот в качестве источника энергии зависит от их концентрации в крови. Укажите ситуации, при которых концентрация жирных кислот в крови может увеличиваться и напишите схему, описывающую использование жирных кислот в качестве источника энергии.
11. При длительной физической работе в крови повышается концентрация лактата. Объясните, как лактат может использоваться в этой ситуации в миокарде, напишите схему соответствующего метаболического пути.
12. У пациента измерили концентрацию жирных кислот в артериальной плазме, поступающей в миокард (0,8 ммоль/л), и в венозной, вытекающей из миокарда (0,4 ммоль/л). Общее количество липидов в миокарде не изменилось.
Ответьте на вопросы:
- как жирные кислоты транспортируются по крови?
- какой специфический метаболический путь жирных кислот в миокарде определяет эту разницу? Изобразите схему этого пути;
- какую функцию выполняет этот метаболический путь в миокарде?
- как изменится скорость этого пути при уменьшении концентрации кислорода в крови, питающей миокард?
- напишите коферменты, через которые скорость β-окисления связана с ЦПЭ.
13. Известно наследственное заболевание, при котором в скелетных мышцах снижена концентрация карнитина в результате дефекта ферментов, участвующих в его синтезе.
Ответьте на вопросы:
а) как скажется на способности выполнять длительную физическую работу низкая концентрация карнитина?
б) под микроскопом в клетках таких мышц видны вакуоли жира. Объясните их происхождение.
12. В моче ребёнка и взрослого мужчины обнаружили креатин и креатинин соответственно. Является ли это отклонением от нормы?
13. В крови пациента было обнаружено высокое содержание лактатдегидрогеназы (изоформы ЛДГ1, ЛДГ2) и тропонина Т. Какой предположительный диагноз может быть поставлен этому пациенту?
Лабораторная работа
1. Определение в плазме крови и моче показателей функционального состояния мышечной ткани организма.
Тема №26
Биохимия нервной ткани.
Значение темы: процесс изучения темы направлен на формирование у выпускника следующих компетенций: ОК-1; ОК-5; ОПК-1; ОПК-2; ОПК-7; ОПК-9; ПК-5.
Цель занятия: после изучения темы студент должен:
Знать: Зн. 1, Зн. 2, Зн. 3, Зн. 4, Зн. 5, Зн. 6, Зн. 7, Зн. 8, Зн. 9.
Уметь: Ум. 1, Ум. 2, Ум. 3, Ум. 4, Ум. 5; Ум. 6, Ум. 7, Ум. 8, Ум. 9.
Владеть: Вл. 1.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 666.