Файл: 1 Билет Биохимия наука, изучающая вещества, входящие в состав живых организмов, их превращения, а также взаимосвязь этих превращений с деятельностью органов и тканей..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 171
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
78
1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 38
2.
Окислительное
и
субстратное
фосфорилирование
Для синтеза АТФ используется 2 источника энергии: окислительное и субстратное фосфорилирование
1) Окислительное фосфорилирование происходит за счет энергии электронов от органических веществ к О2. Может происходит только в аэробных условияХ, таким способом образуется 95% всего АТФ в организме.
2) Субстратное фосфорилирование происходит за счет макроэргических связей некоторых соединений. Может происходит как в матриксе митохондрий, так и в цитоплазме независимо от О2. Это вспомогательный путь синтеза
АТФ, образуется
5%
Фосфорилирование АДФ и использование АТФ в качестве источника энергии образуют цикл АДФ-АТФ.
Терминальная фаза окисления- тканевое дыхание, ЦПЭ.
Окисление органических веществ в клетках, сопровождающееся потреблением кислорода и синтезом воды, называют тканевым дыханием, а цепь переноса электронов (ЦПЭ) – дыхательной цепью.
Дыхательная цепь
Дыхательная цепь является частью процесса окислительного фосфорилирования
. Компоненты дыхательной цепи катализируют перенос электронов от НАДН + Н
+
или восстановленного убихинона на молекулярный кислород
Большая часть выделяющейся при этом энергии используется для образования
АТФ
с помощью АТФ-синтазы.
Дыхательная цепь включает три белковых комплекса (комплексы I, III и IV), встроенных во внутреннюю митохондриальную мембрану
, и две подвижные молекулы-переносчики — убихинон
(
кофермент
Q) и цитохром с
Сукцинатдегидрогеназа
, принадлежащая собственно к цитратному циклу
, также может рассматриваться как комплекс II дыхательной цепи. АТФ-синтазаиногда называетсякомплексом V, хотя она не принимает участия в переносе электронов
Ферментные комплексы дыхательной цепи (обозначены участки сопряжения окисления и фосфорилирования):
I. НАДН-KoQ-редуктаза (содержит промежуточные акцепторы водорода: флавинмононуклеотид и железосерные белки).
II. Сукцинат-KoQ-редуктаза (содержит промежуточные акцепторы водорода: ФАД и железосерные белки).
III. KoQН2-цитохром с-редуктаза (содержит акцепторы электронов: цитохромы b и с1, железосерные белки).
IV. Цитохром с-оксидаза (содержит акцепторы электронов: цитохромы а и а3, ионы меди Cu2+).
3.
Кетогенез
Кетогенез - процесс образования кетоновых тел. Представителями кетоновых тел являются - ацетоуксусная кислота, бета-оксимасляная кислота и ацетон. Образуются в печени из ацетил-КоА, а затем с током кровм доставляются к клеткам тканей, где окисляются с освобождением энергии. Содержание кетоновых тел в крови колеблеися в пределах
100-160 мкмоль/л.
В моче в норме не обнаруживаются.
Процесс образования кетоновых тел усиливается при недостатке в организме углеводов.
Кетонемия - повышение содержания кетоновых тел в крови, кетонурия - появление их в моче, характерны при голодании, сахарном диабете.
Кетоновые тела обеспечивают энергией все ткани организма кроме печени, для головного мозга в отстутствии глюкозы являются важным источником энергии.
Длительная чрезмерная продукция кетоновых тел приводит к развитию метаболического ацидоза, сдвигу pH, нарушению нормального течения всех видов обмена.
Биосинтез кетоновых тел:
1.
Две молекулы
Ацетил-КоА под действием тиолазы превращаются в ацетоацетил-КоА
2.
Ацетоацетил-КоА под действием
ГМГ-КоФ-синтазы превращается в
ГМГ-КоА
3.
ГМГ-КоА под действием
ГМГ-КоА-лиащы превращается в ацетоацетат
4. Ацетоацетат распадается на ацетон и с затратой НАДН+Н+ в бета-гидроксибутират
4.
Билирубин
крови
Билирубин
- продукт распад гема, желчный пигмент
Билирубин свободный образуется в клетках ретикуло-эндотелиальной системы, транспортируется в гепатоциты.
Билирубин нерастворим в воде и растворим в жирах, токсичен, в крови присутствует в виде комплекса с альбумином, не проникает через почечный фильтр. Эта фракция билирубина в плазме крови называется непрямым
билирубином, так как взаимодействует с диазореактивом только после осаждения альбуминов.
Билирубин связанный образуется в гепатоцитах под действием фермента билирубин-глюкуронилтрансферазы, путём активного транспорта выводится в желчные канальцы. Он хорошо растворим в воде и не растворим в жирах,
79 малотоксичен, в крови не связан с белками плазмы, может проникать через почечный фильтр. Эта фракция билирубина в плазме крови называется прямым билирубином, так как непосредственно может взаимодействовать с диазореактивом.
Общее содержание билирубина в крови здорового человека составляет 8 – 20 мкмоль/л, из них 6 – 15 мкмоль/л приходится на непрямой билирубин, 2 – 5 мкмоль/л – на прямой билирубин. Увеличение общего билирубина в крови (более 27 мкмоль/л) приводит к окрашиванию кожи, слизистых оболочек, склеры глаз в жёлтый цвет
(желтуха). Определение содержания желчных пигментов в крови используют при выяснении происхождения желтух. Желтуха бывает надпечёночная (гемолитическая), печёночная (паренхиматозная), подпечёночная
(обтурационная или механическая).
Прямой билирубин поступает с желчью в кишечник. В тонком кишечнике билирубин превращается в мезобилирубин, затем мезобилирубиноген через воротную вену поступает в печень, где уробилиноген необратимо разрушается до моно- и дипиролов. В толстом кишечнике мезобилирубиноген восстанавливается анаэробными бактериями до стеркобилиногена. Большая часть стеркобилиногена выделяется с фекалиями и быстро окисляется кислородом воздуха до стеркобилина, определяя цвет фекалий.
Небольшие количества стеркобилиногена всасываются в прямой кишке и поступают с током крови в почки, которые выводят его с мочой. Стеркобилиноген мочи окисляется в стеркобилин, частично определяя нормальный соломенно-желтый цвет мочи. Стеркобилиноген выделяется у человека в основном с калом (примерно 300 мг в сутки) и в незначительных количествах с мочой (около 1-4 мг к сутки).
22 билет
1. Трансаминирование – процесс переноса аминогруппы с любой аминокислоты на α – кетокислоту без промежуточного образования аммиака. В процессе трансаминирования принимают участие 3 кетокислоты: пировиноградная, щавелевоуксусная (оксалоацетат) и 2-оксоглутаровая. Ферменты, принимающие участие в процессах трансаминирования, называются трансаминазами или аминотрансферазами. Коферментом является производное витамина В6 – пиридоксальфосфат (ПС). α-аминогруппа аминокилоты переносится к α-углеродному атому одной из трех α-кетокислот: пировиноградной, щевельноуксусной и α-кетоглутаровой. В результате трансаминирвания образуется α-кетоаналог исходной аминокислоты, а α-кетокислота превращается в соответствующую α-аминокислоту. Известны 3 важные трансаминазы: аланинаминотранфераза (АЛАТ), аспартатаминотрансфераза (АСАТ) и глутаматаминотрансфераза (ГЛАТ).
Общий итог трансаминирования различных аминокислот состоит в том, что все их аминогруппы собираются в общий фонд в виде одной аминокислоты – глутаминовой
Значение трансаминирования:
1. Унификация аминокислот.
2. Синтез заменимых аминокислот.
3. Взаимосвязь обмена белков, липидов и углеводов.
4. Обеспечиваются субстратами специфические процессы: а) биосинтез мочевины; б) биосинтез γ-аминомасляной кислоты.
Определение активности трансаминаз в плазме крови имеет большое диагностическое значение. Так, активности аспартатаминотрансферазы повышается при инфаркте миокарда, активность аланинаминотрансферазы - при заболеваниях печени. Коэффициент де Ритиса (отношение активности аспартатаминотрансферазы к активности аланинаминотрансферазы) равен в норме 1,33
Активные формы витамина В6 в обмене аминокислот.
В переносе аминогруппы активное участие принимает кофермент трансаминаз - пиридоксальфосфат (производное витамина В6), который в процессе реакции обратимо превращается в пиридоксаминфосфат. Окисление пиридоксина
(пищевого витамина В6) в пиридоксаль и превращение последнего в кофермент (пиридоксальфосфат, соответственно пиридоксаминфосфат) катализируется специфическими ферментами, в частности оксидазой, пиридоксаль- и пиридоксаминкиназами. Последние требуют присутствия АТФ в качестве субстрата, донатора фосфатной группы.
80
2. Глюконеогенез представляет собой синтез глюкозы из неуглеводных компонентов (аминонокислот, пировиноградной и щавелевоуксyсной кислот, глицерина). Биологическая роль глюконеогенеза - поддержание постоянства уровня глюкозы в крови в период голодания или интенсивной мышечной нагрузки. Он протекает в порядке, обратном гликолизу, в основном в печени, менее значительно в почках, кишечнике. Поскольку в глигколизе есть три необратимые реакции (1) 3, 10), то существуют обходные пути. Обходной путь десятой
реакции: образование фосфоенолпирувата из пирувата. Осуществляется в несколько этапов.
1. Пируват под действием пируваткарбоксилазы при участии СО2 и АТФ карбоксилируется с образованием оксалоацетата. Этот процесс протекает в митохондриях, а весь глюконеоreнез - в цитоплазме. Оксалоацетат не проходит через мембрану митохондрии, под действием малатдегидрогеназы и НАДН2 он восстанавливается в малат, который проникает в цитоплазму. В цитоплазме процесс идет в обратном порядке.
2. Оксалоацетат в результате декарбоксилирования и фосфорилирования под влиянием фермента фосфсеноппируват-карбоксилазы превращается в фосфоенопируват. Далее процесс идет по пути гликолиза в обратном порядке до 3 реакции. Обходной путь 3-й реакции. Фруктзо-1,6 дифосфат под действием фруктозобисфосфотазы превращается во фруктозо-6-фосфат
Обходной путь 1-й реакции. Глюкозо-6-фосфат под действием глюкозо-6-фосфатазы превращается в глюкозу, которая покидает клетку.
3. Каталаза — геминовый фермент, содержащий Fe:3+, катализирует реакцию разрушения перекиси водорода,
(Ферментативный компонент антиоксидантной системы) При этом образуются вода и молекулярный кислород:
2Н2О2 ——> H2O + O2; Небелковой частью их является гем – структура, включающая в себя порфириновое кольцо
(состоящее из 4 пиррольных колец) и иона Fe2+ (?). Железо связывается с порфириновым кольцом двумя координационными и двумя ковалентными связями. Принимает ограниченное участие в метаболизме этанла.
Большое количество каталазы содержится в эритроцитах для защиты гема гемоглобина от окисления; Так же содержится в молоке. Относится к (гемопротеинам) хромопротеинам (это сложные белки, простетическая часть которых представлена окрашенным компонентом). Экранирует ткани от гидроксильного радикала (ОН)
4. ПЦР – способ синтеза специфического фрагмента ДНК in vitro. Гибридизационный метод, основанный на принципе комплиментарности
Основные компоненты ПЦР-смеси:
- ДНК-матрица
- олигонуклеотидные праймеры
- смесь дезоксинуклеотидтрифосфатов (дНТФ)
- Tag-праймер
- Буферный раствор, содержащий ионы Mg2+
Принцип действия ПЦР заключается в амплификации, последовательностей ДНК
81
Основы ПЦР : Праймеры - короткие фрагменты однонитевой ДНК, совпадающие с последовательностями с обоих концов заданного фрагмента ДНК. Они нужны для запуска синтеза ДНК.
Фермент для производства копий ДНК -- Таg-полимераза.
1) Пробопобготовка – выделение нуклеиновых кислот
Этапы – 1) Лизис 2) Изоляция ДНК 3) Отмывки 4) Элюция
2) Амплификация – процесс накопления специфических фрагментов ДНК. Стадии
1 – Плавление (Денатурация ДНК 90-94 градуса) – обеспечивает разделение нитей ДНК (Плавление двуцепочной
ДНК-матрицы)
2 – Отжиг (Гибридизация 52-65 градусов) – отжиг праймеров на матрице (формирует структуры узнаваемые ДНК- полимеразой) (Комплементарное связывание праймеров с нитями матричной ДНК, образование комплекса праймера и матрицы)
3 – Элонгация (72 градуса) – удлинение праймеров и синтез новых цепей ДНК, который катализирует Таg- полимераза
Эти этапы повторяются многократно на автоматическом приборе - циклизаторе и позволяют получить огромное количество копий интересующего нас фрагмента ДНК. Так, в результате 20 циклов ДНК амплифицируется более чем в миллион раз.
3) Детекция: элктрофорез, ГИФА, FLASH – после окончания реакции, Real-Time -в реальном времени
Анализ продуктов ПЦР в процессе прямой ДНК-диагностики предполагает исследование конкретных особенностей амплифицированного участка гена (дополнительной копии гена).
Для РНК-вирусов доп стадия- обратная транскрипция. С помощью ревертазы происходит синтез одноцепочечной молекулы ДНК (матрица РНК), далее просиходит присединение по принципу комплементраности- 2 цепочки.
Достоинства: можно использовать любой био материал,диагностика на ранних стадиях, метод позволяет дать количественную оценку, высокая чувсвительность.
Применение% генная инженерия, диагностика инфекций, окологий, судебная медицина
В первую очередь ЦПР применяют для диагностики инфекционных болезней, таких как вирусные гепатиты В, С, D, цитомегаловирусная инфекция, заболевания инфекционные, передающиеся половым путем (гонорея, хламидийная, микоплаз-менная, уреаплазменная инфекция), туберкулез, ВИЧ-инфекция и т.д.
23 билет
1. Окисление высших жирных кислот
За счет этого процесса обеспечивается половина энергии, поставляемой окислительными процессами в состоянии покоя. При длительной физической нагрузке доля энергии, выделяющейся за счет окисления жирных кислот, становится более значительной.
Источники жирных кислот:
-липиды жировой ткани;
-липопротеины;
-триацилглицерины эндогенного происхождения в цитоплазме клеток;
-фосфолипиды клеточных мембран.
Окисление жирных кислот осуществляется в митохондриях и называется β-окислением. Доставка их к тканям и органам происходит при участии альбумина, а транспорт из цитоплазмы в митохондрии – при участии карнитина.
Протекает в печени, почках, скелетной и сердечной мышцах, жировой ткани. В мозговой ткани скорость окисления жирных кислот незначительна.
Этапы β-окисления жирных кислот:
1) активация жирной кислоты на наружной поверхности мембраны митохондрии при участии АТФ, коэнзима А и ионов магния – образуется активная форма жирной кислоты – ацил-КоА: