Вопрос 3.  Анаэробный распад глюкозы (гликолиз). Этапы. Гликолитическая оксиредукция. Регуляция. Физ знач анаэробного распада глюкозы. Баланс энергии.

Биосинтез высших жирных кислот. Роль ацетил-КоА в биосинтезе высших жирных кислот, транспорт через митохондриальную мембрану.

 

https://xumuk.ru/biologhim/163.html

 

Биосинтез гема.

 

Гем, железосодержащее тетрагидропиррольное красящее вещество, является составной частью О2-связывающих белков и различных коферментов оксидоредуктаз. Почти на 85% биосинтез гема происходит в костном мозге и лишь небольшая часть — в печени. В синтезе гема участвуют митохондрии и цитоплазма.

 

 

А. Биосинтез гема

Синтез тетрагидропиррольных колец начинается в митохондриях. Из сукцинил-КоА (промежуточного продукта цитратного цикла) конденсацией с глицином получается продукт, декарбоксилирование которого приводит к 5-аминолевулинату (ALA). Отвечающая за эту стадию 5-аминолевулинат-синтаза (ALA-синтаза) является ключевым ферментом всего пути. Экспрессия синтеза ALA-синтазы тормозится гемом, т. е. конечным продуктом, и имеющимся ферментом. Это типичный случай торможения конечным продуктом, или ингибирования по типу обратной связи.

После синтеза 5-аминолевулинат переходит из митохондрий в цитоплазму, где две молекулы конденсируются в порфобилиноген, который уже содержит пиррольное кольцо.

На последующих стадиях образуется характерная для порфирина тетрапиррольная структура. Связывание четырех молекул порфобилиногена с отщеплением NH2-групп и образованием уропорфириногена III катализируется гидроксиметилбилан-синтазой. Для образования этого промежуточного продукта необходим фермент уропорфириноген III-синтаза, его отсутствие приводит к образованию «неправильного» изомера — уропорфириногена I.

Тетрапиррольная структура уропорфиринoгена III отличается от гема. Там нет центральный атом железа, а кольцо содержит только 8 вместо 11 двойных связей и кольца несут только заряженные боковые цепи R (4 ацетатных и 4 пропионатных остатков). Так как группы гема в белках функционируют в неполярном окружении, необходимо, чтобы полярные боковые цепи превратились в менее полярные. Вначале четыре ацетатных остатка (R1) декарбоксилируются с образованием метильных групп (5). Образующийся копропорфириноген III снова возвращается в митохондрии. Дальнейшие стадии катализируются ферментами, которые локализованы на/или внутри митохондриальной мембраны. Прежде всего под действием оксидазы две пропионатные группы (R2) превращаются в винильные (6). Модификация боковых цепей заканчивается образованием протопорфириногена IX.

На следующей стадии за счет окисления в молекуле создается сопряженная π-электронная система, которая придает гему характерную красную окраску. При этом расходуется 6 восстановительных эквивалентов (7). В заключение с помощью специального фермента, феррохелатазы, в молекулу включается атом двухвалентного железа (8). Образованный таким образом гем или Fe-протопорфирин IX включается, например, в гемоглобин и миоглобин, где он связан нековалентно, или в цитохром С, с которым связывается ковалентно.

Биосинтез жирных кислот. Общие положения. Формирование малонил-КоА. АПБ, биологическая роль. Стадии удлинения цепочки жирной кислоты.

https://xumuk.ru/biologhim/163.html

 

Смотри вопрос 54

14. Биосинтез триацилглицеринов в тканях.Пути формирования в тканях глицерофосфата.
Биосинтез ТАГ осуществляется в печени, слизистой оболочке кишечника, жировой ткани, легких, молочной железе и других органах и тканях. Используемые для биосинтеза компоненты - глицерин и жирные кислоты – должны прежде всего активироваться. Основная часть глицерина синтезируется из глюкозы или гексозофосфатов в процессе гликолиза и пентозофосфатного пути окисления. Образовавшийся в ходе реакции ДОАФ восстанавливается при участии глицерофосфатдегидрогеназы в глицерофосфат. Однако для синтеза ТАГ в различных тканях (кроме жировой) может быть также использован глицерин, освободившийся в результате гидролиза глицеролипидов. При этом свободный глицерин активируется путем фосфорилирования при участии глицерокиназы

Для биосинтеза ТАГ используются жирные кислоты, синтезированные de novo или освобожденные в результате липолиза. Активация их происходит путем взаимодействия с СоАSН и АТФ (как при -окислении).

Синтез ТАГ протекает в 3 стадии:

1. Образование фосфатидной кислоты. Фосфатидная кислота встречается в клетках лишь в следовых количествах, однако является важнейщим промежуточным продуктом биосинтеза липидов.

2. Гидролиз фосфатидной кислоты специфическими фосфатазами с образованием диацилглицерина.

3. Присоединение 3-го остатка ацил- СоА и образование ТАГ.

16. Витамин А

Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический)

Источники

С пищевыми продуктами в организм поступает как витамин А, так и каротиноиды – вещества, схожие с ним по строению.

· витамин А содержат рыбий жир, печень морских рыб, печень крупного рогатого скота и свиньи, жирномолочные продукты (сливочное масло, сливки, сметана), желток яиц,

· каротиноиды имеются в красных овощах (морковь, красный перец, томаты), в пальмовом и в облепиховом масле.

В последние десятилетия обратили внимание на каротиноидылютеин, зеаксантин и ликопин.
Лютеин и зеаксантин – в желтом пятне сетчатой оболочки глаза ответственны за различение красного и зеленого цветов, за отфильтрование сине-фиолетовой зоны спектра, за снижение оптических аберраций и повышение четкости зрения, и выступают как антиоксиданты. Лютеин также находится в желтом теле яичников.
Ликопин (нециклический изомер β-каротина) – антиоксидант, в крови переносится в составе липопротеинов низкой плотности, защищает их от окисления и, поэтому обладает мощным антиатерогенным эффектом.

Суточная потребность

Потребность в витамине может измеряться как микрограммах, так и в международных единицах (МЕ) – 1,0 мг витамина А соответствует 3300 МЕ.

Физиологическая потребность для детей и взрослых составляет 1,5-2,5 мг (5000-8250 МЕ) в зависимости от возраста и физических нагрузок.

Метаболизм

Всасывается только 1/6 часть потребленных каротиноидов. После всасывания некоторые каротиноиды в кишечнике превращаются в ретинол, при этом из β-каротина образуется 2 молекулы витамина А.

Превращение β-каротина в витамин А осуществляется в стенке кишечника. Он расщепляется под действием фермента 15,15’-диоксигеназы в центральной части молекулы с образованием ретиналя, а затем восстанавливается ретинол-дегидрогеназой с участием NADH или NADPH.
Витамин B12 повышает активность диоксигеназы.
Плотоядные животные (например, кошачьи) из-за отсутствия 15-15'-диоксигеназы не могут преобразовать каротиноиды в ретиналь, поэтому для них каротиноиды не являются источником витамина A.

Строение

Ретиноиды представляют собой β-иононовое кольцо с метильными заместителями и изопреновой цепью. В организме спиртовая группа ретинола окисляется в свои активные формы: альдегидную (ретиналь) или карбоксильную (ретиноевая кислота) группы.

Биохимические функции

Регуляция экспрессии генов

Ретиноевая кислота служит лигандом для суперсемейства ядерных рецепторов, к числу которых относятся рецепторы к стероидным гормонам (кортизол, тестостерон), к витамину D, трийодтиронину, простагландинам, к транскрипционным факторам. Таким образом, она абсолютно необходима для экспрессии генов, участвующих в процессах развития клетки и обеспечивающих чувствительность клеток к гормонам и ростовым стимулам. Благодаря такой функции ретиноевая кислота:

· регулирует нормальный рост и дифференцировку клеток эмбриона и молодого организма,

· стимулирует деление и дифференцировку клеток быстро делящихся тканей – хряща, костной ткани, сперматогенного эпителия, плаценты, эпителия кожи, слизистых оболочек, клеток иммунной системы.

Участие ретиноевой кислоты в дифференцировке,
делении и росте клеток

Антиоксидантная функция

Благодаря наличию двойных связей в изопреновой цепи витамин А способен осуществлять нейтрализацию свободных кислородных радикалов, но особенно явно эта функция проявляется у каротиноидов.

Гиповитаминоз А

Причина

Помимо пищевой недостаточности и нарушения желчеотделения, причиной гиповитаминоза А может быть

· недостаточность витаминов Е и С, защищающих ретинол от окисления,

· гипотиреоз (снижение функции щитовидной железы), так как диоксигеназа, превращающая каротиноиды в витамин А, активируется тиреоидными гормонами,

· недостаток железа, входящего в состав диоксигеназы, и цинка, требуемого для белка, обеспечивающего всасывание витамина.

Клиническая картина

1. Стерильность – желтое тело беременности накапливает каротиноиды β-каротин и лютеин. Вероятно, они несут антиоксидантную нагрузку, обеспечивая жизнеспособность и нормальное функционирование желтого тела.

2. При сильном гиповитаминозе и авитаминозе происходит снижение синтеза родопсина и нарушение темновой адаптации – куриная слепота;

3. Задержка роста, похудание, истощение;

4. Специфические поражения глаз, слизистых оболочек, кожи:

· кожа – гиперкератоз (пролиферация и патологическое ороговение кожи, сухость и шелушение – т.н. " жабья кожа ") приводит к вторичным гнойным процессам,

· глаза – ороговение эпителия слезного канала (ксерофтальмия) приводит к его закупорке. Это порождает, во-первых, сухость роговой оболочки глаза, т.к. нет слезы, во-вторых, влечет за собой воспаление роговой оболочки из-за отсутствия лизоцима (антибактериального фермента слезы). Оба фактора приводят к кератомаляции – отек, изъязвление, размягчение роговой оболочки,

· слизистые оболочки – из-за снижения синтеза гликопротеинов и нарушения барьерной функции слизистых оболочек происходит поражение эпителия желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей и мочеполовой системы, также нарушение сперматогенеза.

В бедных развивающихся странах Африки и Азии ксерофтальмия поражает десятки тысяч детей в возрасте от 18 месяцев до 9 лет ежегодно.
В случае с поражением эпителия ЖКТ наблюдается возникновение порочного круга: нехватка витамина А вызывает поражение слизистых ЖКТ, а это провоцирует ухудшение всасывания веществ, в том числе и витамина А.
Поражение дыхательных путей приводит к снижению местного иммунитета, вплоть до ларинготрахеобронхита и пневмонии. Было показано, что коррекция содержания витамина А в диете детей тропических стран снижала смертность от инфекций на 30%!

Гипервитаминоз А

Причина

Избыточный прием витамина А с витаминными препаратами и, реже, с пищей.

Клиническая картина

Острое отравление сопровождается головной болью, тошнотой, слабостью, ступором, отеком соска зрительного нерва (вследствие ликворной гипертензии), может повышаться температура.

При хроническом отравлении нарушается пищеварение, исчезает аппетит, наступает потеря веса тела, снижается активность сальных желез кожи и развивается сухой дерматит, ломкость костей.

У витамина А в высоких дозах имеется нефротоксичность, канцерогенность и эмбриотоксичность.

Лекарственные формы

Ретинолацетат, ретинолпальмитат (в них функциональная ОН-группа защищена жирными кислотами).

 

17.Витамин В₁. Строение, Роль в обмене веществ

Витамин В1 (тиамин, антиневритный)

Источники

Черный хлеб, злаки, горох, фасоль, мясо, дрожжи.

Суточная потребность

2,0-3,0 мг.

Строение

В составе тиамина определяется пиримидиновое кольцо, соединенное с тиазоловым кольцом. Коферментной формой витамина является тиаминдифосфат.

Строение витамина В₁

Строение тиаминдифосфата

Метаболизм

Всасывается в тонком кишечнике в виде свободного тиамина. Витамин фосфорилируется непосредственно в клетке-мишени. Примерно 50% всего В₁ находится в мышцах, около 40% – в печени. Единовременно в организме содержится не более 30 суточных доз витамина.

Биохимические функции

1. Входит в состав тиаминдифосфата (ТДФ), который

· является коферментом транскетолазы - фермента пентозофосфатного пути.

Пример реакции с участием тиаминдифосфата (пентозофосфатный путь)

· входит в состав ферментов декарбоксилированияα-кетокислот пируватдегидрогеназы и α-кетоглутаратдегидрогеназы, которые участвуют в энергетическом обмене.

· входит в состав дегидрогеназы разветвленных α-кетокислот, необходимой для катаболизма лейцина, валина, изолейцина.

2. Входит в состав тиаминтрифосфата, который изучен еще недостаточно. Имеются разрозненные сведения об участии ТТФ в передаче нервного импульса, в генерации клеточного сигнала, в реакциях клеточного биоэлектрогенеза, в регуляции активности ионных каналов.

Гиповитаминоз B1

Причина

Основной причиной является недостаток витамина в пище, избыток алкоголь -содержащих напитков, которые снижают всасывание и повышают экскрецию витамина, или углеводных продуктов, повышающих потребность в тиамине.

Также причиной гиповитаминоза может быть потребление сырой рыбы (треска, форель, сельдь), сырых устриц, поскольку в них содержится антивитамин – фермент тиаминаза, разрушающий витамин. В кишечнике человека присутствует бактериальная тиаминаза.

Клиническая картина

Болезнь " бери-бери " или "ножные кандалы" – нарушение метаболизма пищеварительной, сердечно-сосудистой и нервной систем из-за недостаточного энергетического и пластического обмена.

Со стороны нервной ткани наблюдаются:

· полиневриты: снижение периферической чувствительности, утрата некоторых рефлексов, боли по ходу нервов,

· энцефалопатия:
- синдром Вернике – спутанность сознания, нарушение координации, галлюцинации, нарушение зрительной функции,
- синдром Корсакова – ретроградная амнезия, неспособность усваивать новую информацию, болтливость.

Со стороны сердечно-сосудистой системы отмечается нарушение сердечного ритма, боли в сердце и увеличение его размеров.

В желудочно-кишечном тракте нарушается секреторная и моторная функция, возникает атония кишечника и запоры, исчезает аппетит, уменьшается кислотность желудочного сока.

Антивитамины В1

В кишечнике имеется бактериальная тиаминаза, разрушающая тиамин. Также этот фермент активен в сырой рыбе, сырых устрицах.

Пиритиамин, структурный аналог и антиметаболит тиамина, обнаружен в некоторых растениях (папоротник). Он конкурирует за переносчик тиамина на мембранах клеток: в кишечнике подавляет его всасывание, в тканях "вытесняет" витамин из клеток.

Лекарственные формы

Свободный тиамин и ТДФ (кокарбоксилаза).

 

18.Витамин В12. Строение. Биологическая роль.
Витамин В12 (кобаламин, антианемический)

Источники

Из пищевых продуктов витамин содержат только животные продукты: печень, рыба, почки, мясо. Также он синтезируется кишечной микрофлорой, однако не доказана возможность всасывания витамина в нижних отделах ЖКТ.

Суточная потребность

2,5-5,0 мкг.

Строение

Содержит 4 пиррольных кольца, ион кобальта (с валентностью от Co³⁺ до Co⁶⁺), группу CN^–. В организме при синтезе коферментных форм цианидная группа CN^– заменяется метильной или 5'-дезоксиаденозильной.

Метаболизм

Для всасывания в кишечнике необходим внутренний фактор Касла – гликопротеин, синтезируемый обкладочными клетками желудка. Комплекс "витамин В12+внутренний фактор" медленно всасывается в подвздошной кишке. В крови витамин транспортируется в виде гидроксикобаламина вместе с транскобаламином и транспортными белками (α- и β-глобулинами).

Биохимические функции

Витамин В₁₂ участвует в двух видах реакций – реакции изомеризации и метилирования.

1. Основой изомеризующего действия витамина В₁₂ является возможность способствовать переносу атома водорода на атом углерода в обмен на какую-либо группу.

Гиповитаминоз В12

Причина

Пищевая недостаточность – как правило, наблюдается у вегетарианцев. В то же время, если человек какое-то время жизни питался мясными и другими животными продуктами, то запасы витамина в печени бывают настолько велики, что их хватает на несколько лет.

Однако чаще причиной гиповитаминоза В₁₂ является не отсутствие витамина в пище, а плохое всасывание при заболеваниях желудка (атрофический и гипоацидный гастрит и недостаток внутреннего фактора Кастла) и при заболеваниях кишечника (гельминтоз, целиакия, резекция части кишечника).

Также иногда встречаются аутоиммунные нарушения, при которых образуются антитела против обкладочных клеток желудка и против внутреннего фактора Касла, что препятствует всасыванию витамина. При этом развивается анемия, называемая пернициозной.

Клиническая картина

1. Макроцитарная анемия, при которой количество эритроцитов снижено в 3-4 раза. Она возникает чаще у пожилых, но может быть и у детей. Непосредственной причиной анемии является потеря фолиевой кислоты клетками при недостаточности витамина В₁₂ и, как следствие, замедление деления клеток из-за снижения синтеза инозинмонофосфата и, соответственно пуриновых нуклеотидов, и уменьшения синтеза тимидилмонофосфата, а значит и ДНК.

Нехватка витамина В₁₂ без гематологических нарушений поразительно широко распространена, особенно среди пожилых.

2. Неврологические нарушения:

· замедление окисления жирных кислот с нечетным числом атомов углерода и накопление токсичного метилмалоната вызывает жировую дистрофию нейронов и демиелинизацию нервных волокон. Это проявляется картиной периферической полиневропатии: онемение кистей и стоп, снижение кожной чувствительности, ощущение "ползающих мурашек", покалывание, нарушение сухожильных рефлексов (ахиллов, коленный). Реже - парезы и периферические параличи, нарушение функции тазовых органов.

· недостаточный ресинтез метионина (из гомоцистеина) приводит к снижению объема реакций метилирования, в частности, уменьшается синтез нейромедиатора ацетилхолина.

Галлюцинации и ухудшение памяти, нарушение ориентации в пространстве развиваются в результате анемии и не связаны с поражением ЦНС..

Лекарственные формы

Цианокобаламин, кобамамид, оксикобаламин, метилкобаламин.

В медицине цианокобаламин используют для лечения различных хронических анемий и нормализации кроветворения, при полиневритах, рассеянном склерозе, радикулитах, для нормализации липидного обмена при жировой дистрофии печени.
Витамин проявляет анаболические свойства и используется в педиатрии для лечения новорожденных с недостаточной массой тела.

 

19.Витамин В₂. Строение. Биологическая роль.

Витамин В2. Строение. Биологическая роль.

Витамин В2 (рибофлавин, витамин роста)

Источники

Достаточное количество содержат мясные продукты, печень, почки, молочные продукты, дрожжи. Также витамин образуется кишечными бактериями.

Суточная потребность

2,0-2,5 мг.

Строение

В состав рибофлавина входит флавин – изоаллоксазиновое кольцо с заместителями (азотистое основание) и спирт рибитол.

·

·
Строение окисленных форм ФАД и ФМН

Метаболизм

В кишечнике рибофлавин освобождается из состава пищевых ФМН и ФАД, и диффундирует в кровь. В слизистой кишечника и других тканях вновь образуется ФМН и ФАД.

Биохимические функции

Кофермент оксидоредуктаз – обеспечивает перенос 2 атомовводорода в окислительно-восстановительных реакциях.

 

Механизм участия флавиновогокофермента в биохимической реакции

Витамин содержат:

1. Дегидрогеназы энергетического обмена – пируватдегидрогеназа (окисление пировиноградной кислоты), α-кетоглутаратдегидрогеназа и сукцинатдегидрогеназа (цикл трикарбоновых кислот), ацил-SКоА-дегидрогеназа (окисление жирных кислот), митохондриальная α-глицеролфосфатдегидрогеназа (челночная система).

 

Пример дегидрогеназной реакции с участием ФАД

2. Оксидазы, окисляющие субстраты с участием молекулярного кислорода. Например, прямое окислительное дезаминирование аминокислот или обезвреживание биогенных аминов (гистамин, ГАМК).

· Гиповитаминоз B2

Причина

Пищевая недостаточность, хранение пищевых продуктов на свету, фототерапия, алкоголизм и нарушения ЖКТ.

Клиническая картина

В первую очередь страдают высокоаэробные ткани – эпителий кожи и слизистых. Проявляется как сухость ротовой полости, губ и роговицы; хейлоз, т.е. трещины в уголках рта и на губах ("заеды"), глоссит (фуксиновый язык), шелушение кожи в районе носогубного треугольника, мошонки, ушей и шеи, конъюнктивит и блефарит.

Сухость конъюнктивы и ее воспаление ведут к компенсаторному увеличению кровотока в этой зоне и улучшению снабжения ее кислородом, что проявляется как васкуляризация роговицы.

Антивитамины В2

1. Акрихин (атебрин) – ингибирует функцию рибофлавина у простейших. Используется при лечении малярии, кожного лейшманиоза, трихомониаза, гельминтозов (лямблиоз, тениидоз).

2. Мегафен – тормозит образование ФАД в нервной ткани, используется как седативное средство.

3. Токсофлавин – конкурентный ингибитор флавиновыхдегидрогеназ.

Лекарственные формы

Свободный рибофлавин, ФМН и ФАД (коферментные формы).

 

20. Витамин В₆. Строение. Биологическая роль

Витамин В6. Строение. Биологическая роль.

Витамин В6 (пиридоксин, антидерматитный)

Источники

Витамином богаты злаки, бобовые, дрожжи, печень, почки, мясо, также синтезируется кишечными бактериями.

Суточная потребность

1,5-2,0 мг.

Строение

Витамин существует в виде пиридоксина. Его коферментными формами являются пиридоксальфосфат и пиридоксаминфосфат.

·

·
Биохимические функции

1. Является коферментомфосфорилазы гликогена (50% всего витамина находится в мышцах), участвует в синтезе гема, сфинголипидов.

2. Наиболее известная функция пиридоксиновыхкоферментов – перенос аминогрупп и карбоксильных групп в реакциях метаболизма аминокислот:

• кофермент аминотрансфераз, переносящих аминогруппы между аминокислотами и кетокислотами (механизм реакции трансаминирования с участием пиридоксальфосфата показан здесь),

• кофермент декарбоксилаз, участвующих в синтезе биогенных аминов из аминокислот – серотонина, гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), гистамина,

· Гиповитаминоз B6

Причина

Пищевая недостаточность, хранение продуктов на свету и консервирование, использование ряда лекарств (антитуберкулезные средства, L-ДОФА, эстрогены в составе противозачаточных средств), беременность, алкоголизм.

Клиническая картина

Повышенная возбудимость ЦНС, эпилептиформные судороги (из-за недостатка синтеза ГАМК), полиневриты, пеллагроподобные дерматиты, эритемы и пигментация кожи, отеки, анемии.

Лекарственные формы

Пиридоксин и пиридоксальфосфат.

 

Вопрос 32. Глоконеогненез

 

Пути накопления аммиака в организме человека. Образование аммиака в процессе катаболизма амк, др источники аммиака в орг.

Основные источники аммиака: 1) поступление аммиака из кишечника в портальную вену; 2) окислительное дезаминирование аминокислот; 3) трансдезаминирование аминокислот; 4) дезаминирование биогенных аминов; 5) дезаминированиепуриновых и пиримидиновых оснований; 6) дезамидированиеглутамина и аспарагина; 7) дезаминированиепорфобилиногена; 8) дезаминированиеаминосахаров.

 

Орнитиновый цикл. Г. Кребсом и К. Гензелейтом.

Первая аминогруппа — из свободного аммиака, образовавшегося при окислительном дезаминированииглутамата. Вторая аминогруппа поставляется аспартатом, образовавшимся в реакции трансаминированияоксалоацетата с аминокислотами. Углерод — из молекулы СО2, образовавшегося в митохондриях в процессе цикла лимонной кислоты. Кислород — из молекулы воды.

 

Синтез мочевины протекает исключительно в печени и разделен на два компартмента: митохондрии и цитоплазму. Прохождение через мембрану промежуточных соединений цитруллина и орнитина возможно только с помощью переносчиков. Первые две реакции протекают в митохондрияхгепатоцитов, а третья, четвертая и пятая — в цитозоле клеток.

 

 Ферменты, катализирующие реакции цикла мочевинообразования:

1. Аммиакзависимаякарбамоилфосфатсинтетаза

2. Орнитинкарбамоилтрансфераза.

3. Аргининосукцинатсинтетаза.

4. Аргининосукцинатлиаза.

5. Аргиназа.

 

Синтез мочевины протекает следующим образом:

На синтез одной молекулы мочевины расходуется три молекулы АТФ

 

Классификация гормонов

По химической природе гормоны делятся на следующиегруппы:

1) пептидные – гормоны гипоталамуса, гипофиза, инсулин, глюкагон, гормоны паращитовидных желез;

2) производные аминокислот – адреналин, тироксин;

3) стероидные – глюкокортикоиды, минералокортикоиды, мужские и женские половые гормоны;

4) эйкозаноиды – гормоноподобные вещества, которые оказывают местное действие; они являются производными арахидоновой кислоты (полиненасыщенная жирная кислота).

По месту образования гормоны делятся на:

Гормоны гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы, паращитовидных желёз, надпочечников (коркового и мозгового вещества), женские половые гормоны, мужские половые гормоны, местные или тканевые гормоны.

По действию на биохимические процессы и функции гормоны делятся на:

1) гормоны, регулирующие обмен веществ (инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол);

2) гормоны, регулирующие обмен кальция и фосфора (паратиреоидный гормон, кальцитонин, кальцитриол);

3) гормоны, регулирующие водно-солевой обмен (альдостерон, вазопрессин);

4) гормоны, регулирующие репродуктивную функцию (женские и мужские половые гормоны);

5) гормоны, регулирующие функции эндокринных желёз (адренокортикотропный гормон, тиреотропный гормон, лютеинизирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон, соматотропный гормон);

6) гормоны стресса (адреналин, глюкокортикоиды и др.);

7) гормоны, влияющие на ВНД (память, внимание, мышление, поведение, настроение): глюкокортикоиды, паратиреоидный гормон, тироксин, адренокортикотропный гормон)

 

Вопрос 3.  Анаэробный распад глюкозы (гликолиз). Этапы. Гликолитическая оксиредукция. Регуляция. Физ знач анаэробного распада глюкозы. Баланс энергии.

В анаэробном процессе пировиноградная кислота восстанавливается до молочной кислоты (лактата), поэтому в микробиологии анаэробный гликолиз называют молочнокислым брожением. Лактат далее ни во что не превращается, единственная возможность утилизовать лактат – это окислить его обратно в пируват.

 

7. Белки - основа жизни. Физико-химические свойства белков: молекулярная масса, методы ее определения; размеры и форма белковой молекулы, устойчивость водных растворов, амфотерность.

Белки - высокомолекулярные N-содержащие орган. в-ва, молекулы которых построены из остатков АМК. Они составляют основу, структуру, функции живых организмов и каждый организм хар-ся уникальным набором белков. Природные белки состоят из 20 различных АМК.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВ-ВА:

Молекулярная масса белков колеблется от 6000(нижний предел)до 1млн и выше в зависимости от кол-аа отдельных полипептидных цепей.

На практике наиболее часто используются методы седиментационного анализас, гель-хроматография и гель-электрофорез. 🤪Определение мол. массы седиментационным анализом проводят в ультрацентрифугах, в которых создают центробежные ускорения (g), превышающие ускорение земного притяжения. Обычно вычисляют молекулярную массу по скорости седиментации молекул белка. По мере перемещения молекул т центра к периферии об-ся резкая граница растворитель-белок (регистрируется автоматически). Затем вычисляют скорость седиментации:

где v – скорость перемещения границы растворитель-белок, см/с; ω – угловая скорость ротора, рад/с; r – расстояние от центра ротора до середины ячейки с р-ром белка, см.

Для вычисления молекулярной массы, помимо константы седиментации, необходимы дополнительные сведения о плотности растворителя и белка и другие согласно уравнению Сведберга:

где R – газовая постоянная, эрг/(моль∙гр.); Т – абсолютная температура (по шкале Кельвина); S – константа седиментации; ρ – плотность растворителя; v – парциальный удельный объем молекулы белка; D ‒ коэффициент диффузии.

Этот метод требует много времени и дорогостоящей аппаратуры, поэтому используют простые методы (гель-хроматография и электрофорез).

🤪Гель-хроматографию проводят при заполнении колонки пористым гелем сефадекса. Через колонку пропускают ряд белков с известной молекулярной массой и строят график зависимости логарифма молекулярной массы от значений их элюционных объемов. Между логарифмом молекулярной массы белка, имеющего сферическую форму, и элюционным объемом существует прямая зависимость. Легко определить молекулярную массу исследуемого белка, зная его объем элюции.

Второй разновидностью этого метода является тонкослойная гель-хроматография. Длина пробега белка через тонкий слой сефадекса находится в логарифмической зависимости от его молекулярной массы.

🤪При использовании диск-электрофореза в полиакриламидном геле строят график зависимости между логарифмом молекулярной массы калибровочных белков и подвижностью белковых частиц в полиакриламидном геле, а затем, определив подвижность исследуемого белка, по графику находят его массу. Электрофорез проводят в присутствии детергента – додецилсульфата натрия.

 

ФОРМА БЕЛКОВ

Различают:

❤️Фибриллярные белки -длинные нитевидные молекулы, полипептидные цепи которых вытянуты вдоль одной оси и скреплены друг с другом поперечными сшивками. У них высокая механическая прочность, нерастворимы в воде,они входят в состав сухожилий и связок (коллаген, эластин), образуют волокна шелка и паутины (фиброин), волосы, ногти, перья (кератин).

❤️В глобулярных белках одна или несколько полипептидных цепей свернуты в плотную компактную структуру – клубок. Они хорошо растворимы в воде. Их функции многообразны. Благодаря им осуществляются многие биологические процессы

8. Биологическая роль Na+ и К+. Их содержание в плазме крови и тканях. Биологическая роль, регуляция уровня.

 

❤️Калий (К+) — участвует в создании и поддержании электрического мембранного потенциала клеток. Нормальным его содержанием считается от 3,5 до 5,0 мг-экв/л. Регулирует внутриклеточное осмотическое давление, стимулирует активность ферментов гликолиза, участвует в метаболизме белков и гликогена, играет важную роль в формировании потенциала действия в нервных и мышечных клетках и проведении нервных импульсов, обладает иммуномодулирующей активностью.

Концентрация калия в плазме (сыворотке) зависит от равновесия следующих процессов: поступления калия извне, распределения в организме и выведения (почками, потовыми железами, через кишечник и т. п.). Депо калия в организме не существует. Поэтому даже при небольших изменениях концентрации калия внутри клеток, значительно изменяется его концентрация в плазме. Захват калия клетками стимулируется инсулином, он усиливается под действием катехоламинов, альдостерона. Изменения рН крови приводят к изменению содержания К+ в клетках: при ацидозе — он выходит из клеток в плазму, при алкалозе — поступает внутрь клеток. При гиперкалиемии отмечаются желудочковая тахикардия, фибрилляция желудочков и даже асистолия. При гипокалиемии развиваются мышечная слабость, снижение рефлексов, гипотония, нарушения в проводящей системе сердца, непроходимость кишечника, полиурия.

 

❤️ Натрий (Na+) является важнейшим осмотически активным компонентом внеклеточного пространства, с которым связана регуляция объема внеклеточной жидкости. Для Na колебания значений нормы (136–145 ммоль/л) составляют только 7% его содержания, т. е. его концентрация в крови в сравнении с другими аналитами поддерживается в более узком пределе. 96% общего количества натрия в организме содержится вне клеток. Он участвует в проведении возбуждения в нервных и мышечных клетках, в формировании щелочного резерва крови и транспорте ионов водорода.

Концентрация натрия в плазме (сыворотке) зависит от равновесия следующих процессов: поступления натрия, распределения его в организме и выведения почками, потовыми железами. Основными регуляторами обмена натрия в организме являются ренин-ангиотензин-альдостероновая система, АДГ (вазопрессин), предсердный натрийуретический гормон.

Натрий является основным катионом внеклеточной жидкости, где его концентрация в 6-10 раз выше, чем внутри клетки. Почечная регуляция выведения избытка натрия, поступающего с пищей, позволяет поддерживать его баланс в норме. В регуляции баланса натрия важную роль играют также адекватная секреция альдостерона корой надпочечников и нормальное функционирование ЖКТ.

🥰Причины отклонения показателей от нормы (сниженные значения)

❤️Калий-хроническое голодание, продолжительная рвота, диарея, альдостеронизм, синдром Фанкони, алкалоз, муковисцидоз, синдром Кушинга.

❤️Натрий-сахарный диабет, прием диуретиков, острый и хронический пиелонефрит, хроническая почечная недостаточность

9. Биологическая роль кальция и фосфора. Их содержание в крови и тканях.

 

❤️Кальций в организме человека играет очень важную роль. В физиологических процессах кальций участвует только в иони