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: 152
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
113
-включение железа в гем;
- гидроксилирование стероидов при биосинтезе гормонов коры надпочечников из холестерина;
-утилизация тирозина и синтез норадреналина;
-гидроксилирование триптофана при биосинетезе серотонина;
-способствует инактивация гистамина;
-является природным антиоксидантом, тормозит чрезмерные свободнорадикальные реакции;
-учавствует в процессах детоксикации.
В печени аскорбиновая кислота превращается в щавелевоуксусную кислоту, которая выводится с мочой. Частично и сама аскорбиновая кислота в неизменном видевыводится почками, снижая pH мочи. При поступлении в организм больших количеств аскорбиновой кислоты выведение самой кислоты, а также щавелевоуксусной резко возрастает, что может привести к оксалурии.
Распространение
в
природе
Содержится во многих растительных продуктах: плоды и листья черной смородины, цитрусовые (особенно лимон), капуста, хрен, плоды шиповника, укроп.
4. Небелковые азотистые экстрактивные вещества, безазотистые вещества мышц.
Среди веществ небелковой природы в скелетных мышцах можно выделить азотсодержащие вещества – нуклеотиды:
АТФ, АДФ и АМФ, нуклеотиды неаденинового ряда, свободные аминокислоты (наиболее высока концентрация глутаминовой кислоты и глутамина), ансерин, креатин, креатинфосфат, креатинин, карнозин, фосфоглицерины – фосфатидилхолин, фосфатидилсерин, мочевина, мочевая кислота.
Фосфоглицериды входят в состав клеточных мембран и являются источниками биологически активных веществ, энергетического материала. Около 60% небелкового азота мышц приходится на долю креатина и креатинфосфата, участвующих в процессе сокращения мышц в качестве дополнительного источника энергии. Синтез креатина в основном происходит в печени из аминокислот аргинина, глицина и метионина. Из печени с током крови креатин поступает в мышечную ткань. Здесь в результате фосфорилирования образуется креатинфосфат.
Карнозин и его метилированное приозводное ансерин являются имадазолсодержащими дипептидами и относятся к специфическим азотистым веществам мышечной ткани. Они увеличивают амплитуду мышечного сокращения, предварительно сниженную утомлением, за счет повышения эффективности работы ионных насосов миоцитов.
Безазотистыми веществами мышц являются углеводы: гликоген, глюкоза, гексозофосфаты, продукты их метаболизма- молочная, пировиноградная кислоты; липиды – холестерин, триацилглицерины; неорганические соли и ионы – калий и натрий. Значительно меньше в мышцах магния, кальция и железа, а также микроэлементов цинка, алюминия, кобальта, никеля.
1 ... 16 17 18 19 20 21 22 23 ... 38
Билет 34
1. Углеводы.
Углеводы – полиоксикарбоксильные соединения
Углеводы можно определить как альдегидные или кетонные производные полиатомных (содержащих более одной ОН-группы) спиртов.
Классификация.
Согласно принятой в настоящее время классификации, углеводы под- разделяются на три основные группы: Классификация углеводов: а) моносахариды - это производные многоатомных спиртов, содержащие карбонильную группу, в зависимости от положения которой в молекуле, моносахариды подразделяются на альдозы и кетозы; б) олигосахариды - соединения, содержащие от двух до десяти моносахаридных остатков; в) полисахариды - высокомолекулярные соединения, содержащие более 10 моносахаридных остатков. Полисахариды, состоящие из остатков одного моносахарида, называются гомополисахаридами, из остатков разных моносахаридов - гетерополисахаридами.
Биологическая роль
114
основной энергетический материал для жизнедеятельности человека; составляют 55-65% пищи
структурная функция – входят в состав гликопротеинов, нуклеиновых кислот, являются компонентами биомембран клетки;
запасная, резервная функция
иммунологические свойства:входят в состав антител (γ глобулинов крови);
рецепторная- межклеточное, межмолекулярное узнавание
Важнейшие представители:
Моносахариды: глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза
Дисахариды сахароза, мальтоза
Полисахариды
: ц еллюлоза, к
рахмал
МОНОСАХАРИДЫ
производные многоатомных спиртов, содержащие карбонильную (альдегидную или кетонную) группу. Если карбонильная группа находится в конце цепи, то моносахарид представляет собой альдегид и называется альдозой; при любом другом положении этой группы моносахарид является кетоном и называется кетозой.
Простейшие представители моносахаридов: глицеральдегид
ОЛИГОСАХАРИДЫ
Олигосахариды – углеводы, молекулы которых содержат от 2 до 10 остатков моносахаридов, соединенных гликозидными связями. В соответствии с этим различают дисахариды, трисахариды и т.д.
Дисахариды – сложные сахара, каждая молекула которых при гидролизе распадается на две молекулы моносахаридов.
По строению дисахариды – это гликозиды, в которых 2 молекулы моносахаридов соединены гликозидной связью.
Представители: мальтоза, лактоза и сахароза.
ПОЛИСАХАРИДЫ
высокомолекулярные продукты поликонденсации моносахаридов, связанных друг с другом гликозидными связями и образующих линейные или разветвленные цепи. В качестве компонентов полисахаридов могут быть D-глюкоза,
D-манноза, D- и L-галактоза, D- глюкуроновая кислота, D-глюкозамин, D-галактозамин, сиаловые кислоты.
Полисахариды можно разделить на 2 группы: гомополисахариды, состоящие из моносахаридных единиц только одного типа, и гетерополисахариды, для которых характерно наличие двух и более типов мономерных звеньев
Гомополисахариды
По своему функциональному назначению гомополисахариды могут быть разделены на две группы: структурные и резервные полисахариды. Важным структурным гомополисахаридом является целлюлоза, а главными ре- зервными – гликоген и крахмал.
Гликоген – главный резервный полисахарид высших животных и че- ловека, построенный из остатков D-глюкозы. Эмпирическая формула гликогена, как и крахмала, (С6Н10О5)n.
При гидролизе гликоген, подобно крахмалу, расщепляется с обра- зованием сначала декстринов, затем мальтозы и, наконец, глюкозы.
Целлюлоза (клетчатка) –структурный полисахарид растительного мира. Он состоит из α-глюкозных остатков в их β- пиранозной форме. Клетчатка не переваривается ферментами пищеварительного тракта, так как набор этих ферментов у человека не содержит гидролаз, расщепляющих β-связи.
Гетерополисахариды - Полисахариды, в структуре которых характерно наличие двух или болеетипов мономерных звеньев.
Важнейшие представители – гликозаминогликаны (мукополисахариды). Они состоят из цепей сложных углеводов, содержащих аминосахара и уроновые кислоты.
Их функция состоит также в удержании большой массы воды и в заполнении межклеточного пространства.
Поскольку водные растворы гликозаминогликанов гелеобразны, их называют мукополисахаридами.
115
Наконец, если цепи гликозаминогликана присоединены к белковой молекуле, соответствующее соединение называют протеогликаном.
Протеогликаны образуют основное вещество внеклеточного матрикса.
В отличие от простых гликопротеинов, которые содержат только несколько процентов углеводов (по массе), протеогликаны могут содержать до 95% (и более) углеводов.
2. Механизм действия ферментов.
Акт катализа складывается из трех последовательных этапов.
1. Образование фермент-субстратного комплекса при взаимодействии через активный центр.
2. Связывание субстрата происходит в нескольких точках активного центра, что приводит к изменению структуры субстрата, его деформации за счет изменения энергии связей в молекуле. стадия называется активацией субстрата. При этом происходит определенная химическая модификация субстрата и превращение его в новый продукт или продукты.
3. В результате такого превращения новое вещество (продукт) утрачивает способность удерживаться в активном центре фермента и фермент-продуктный комплекс диссоциирует (распадается).
Ферментативные эффекторы - вещества, изменяющие скорость ферментативного катализа и регулирующие за счет этого метаболизм. Среди них различают ингибиторы – замедляют, активаторы – ускоряют.
В зависимости от механизма торможения реакции различают конкурентные и неконкурентные ингибиторы.
В качестве конкурентных ингибиторов выступает большое число химических веществ эндогенного и экзогенного происхождения. Эндогенные вещества являются регуляторами метаболизма и называются антиметаболитами.
Второй вид ингибиторов - неконкурентные. Они взаимодействую с ферментом вне активного центра и избыток субстрата не влияет на их ингибирующую способность, как в случае с конкурентными ингибиторами.
Основные положения теории катализа.
1) Катализ применим для изменения скорости только термодинамически возможных процессов (для каталитических реакций
G<0).
2) Катализаторы изменяют механизм реакции, направляя её по пути с меньшей энергией активации, что и приводит к увеличению скорости процесса.
3) Катализатор не влияет на тепловой эффект процесса.
4) Катализатор не влияет на положение химического равновесия, так как в равной степени ускоряет прямую и обратную реакции.
5) Катализаторы действуют селективно, т. е. ускоряют одни процессы и не влияют на протекание других.
В зависимости от фазового состояния катализатора и реагентов различают гомо и гетерогенный катализ.
При гомогенном катализатор и реагенты находятся в одной фазе.
При гетерогенном катализе катализатор образует отдельную фазу, на поверхности которой протекает каталитическая реакция.
Кинетика ферментативного катализа
Ферментативная кинетика изучает влияние различных факторов (концентрация S и E, рН, температура, давления) на скорость ферментативных реакций.
116
Константа михаэлиса- это такое значение концентрации вещества (субстрата), прни котором достигается половина максимальной скорости реакции. Чем больше значение константы, тем ниже сродство фермента к субстрату.
Оценки Km имеют практическую ценность. При концентрациях субстрата в 100 раз превышающих Km, фермент будет работать практически с максимальной скоростью, поэтому максимальная скорость V
MAX
будет отражать количество присутствующего активного фермента. Это обстоятельство используют для оценки содержания фермента в препарате. Кроме того, Km является характеристикой фермента, что используется для диагностики энзимопатий.
Кривая субстратного насыщения.
График зависимости V от концентрации субстрата при фиксированной концентрации фермента представляет собой гиперболу. Вначале скорость реакции прямо пропорциональна концентрации субстрата [S] (кинетика первого порядка). Однако при увеличении [S] скорость постепенно достигает максимального значения V
MAX
. Это означает, что все связывающие участки фермента заняты (насыщены).
Скорость реакции на этом участке не зависит от концентрации субстрата
(кинетика нулевого порядка).
Такую кривую называют кривой субстратного насыщения.
Зависимость скорости реакции от концентрации фермента.
При постоянной концентрации субстрата существует прямо пропорциональная зависимость между скоростью реакции и концентрацией фермента [E] в реакционной смеси. Другими словами, для данной концентрации субстрата скорость реакции возрастает в 2 раза при двукратном увеличении концентрации фермента.
Зависимость скорости реакции от температуры.
117
При температурах не выше 40-50С скорость реакции увеличивается согласно теории химической кинетики. При более высоких температурах тепловая денатурация фермента приводит к полному прекращению ферментативной реакции.
Зависимость скорости реакции от рН.
Оптимум рН действия большинства ферментов лежит в пределах физиологических значений 6,0-8,0.
3.Белки мышц
К группе миофибриллярных белков относятся миозин, актин и актомио-зин – белки, растворимые в солевых средах с высокой ионной силой, и так называемые регуляторные белки: тропомиозин, тропонин, α- и β-актинин, образующие в мышце с актомиозином единый комплекс.
Миозин составляет 50–55% от сухой массы миофибрилл.
Актин, составляющий 20%. Молекула G-актина состоит из одной полипептидной цепочки (глобула), в образовании которой принимают участие 374 аминокислотных остатка. При повышении ионной силы до физиологического уровня G-актин полимеризуется в F-актин (фибриллярная форма).
Актомиозин образуется при соединении миозина с F-актином.
Фермент актомиозин активируется ионами Mg
2+
и ингибируется этилендиаминтетраацетатом (ЭДТА
Тропонин – В скелетных мышцах взрослых животных и человека тропонин составляет лишь около 2% от всех миофибриллярных белков. Тн-I (ингибирующий) может ингибировать АТФазную активность, ТН-С обладает значительным сродством к ионам кальция, Тн-Т обеспечивает связь с тропомиозином.
4.Методы определения мочевины
Синтез мочевины - многостадийный циклический процесс, в котором каталитическую роль играет орнитин.
Начальной реакцией этого цикла является синтез карбомоилфосфата. На образование одной молекулы мочевины расходуется три молекулы АТФ. Биосинтез мочевины происходит, в основном, в печени, в незначительной степени - в миокарде, почках. Мочевина, один из конечных продуктов азотистого обмена, нетоксичное соединение, выводится с мочой. За сутки с мочой выводится 20-30 г мочевины. Нарушение функции печени ведет к снижению мочевинообразования, и содержание мочевины в крови и выделение её с мочой снижается.
118
Метод определения содержания мочевины в крови. Принцип: в кислой среде мочевина с диацетилмонооксидом в присутствии тиосемикарбазида и ионов железа образует комплексное соединение красного цвета, интенсивность окраски которого пропорциональна содержанию мочевины в исследуемой пробе. Референтные величины: в моче
330-580 ммоль/сут, в сыворотке 2,5-8,3 ммоль/л.
Билет 35
1. Аэроб глиголиз
Аэробный гликолиз - ферментативный процесс, который включает в себя 10 реакций. Все эти реакции протекают в цитозоле клетки. В последовательности реакций можно выделить два этапа. На первом этапе из молекулы глюкозы образуются 2 триозы: глицероальдегид-3-фосфат(ГАФ) и дигидроксиацетонфосфат(ДАФ). Этот этап идет с затратой энергии.
1 этап:
1. Фосфорилирование глюкозы гексокиназой(глюкокиназой) с образованием глюкозо-6-фосфата, которое идет с затратой
АТФ.
2.
Изомеризация глюкозо-6-фосфата во фруктозу-6-фосфат при участии фосфоглюкоизомеразы.
3.
Фосфорилирование фруктозо-6-фосфата фосфофруктокиназой с затратой
АТФ.
4.Альдольное расщепление фруктозо-1,6-бисфосфата, катализ. альдолазой, с образованием триоз ГАФ и ДАФ
5.
Изомеризация
ДАФ и
ГАФ под действием триозофосфатизомеразы.
Первый этап гликолиза требует затраты 2 молекул АТФ и приводит к образ 2 молекул ГАФ
2 этап:-гликолитическая оксидоредуктация. обеспечивает синтез АТФ. В него вступают 2 молекулы ГАФ, поэтому коэф для всех послед реакций гликолиза равен
2.
6. Дегидрирование ГАФ НАД-зависимой глицероальдегидфосфатдегидрогеназой при участии фосфорной кислоты, котороее приводит к образованию
1,3-бисфосфоглицерата, содерж макроэргическую связь.
7.
Превращение
1,3-бифосфоглицерата в
3-фосфоглицерат под действием фосфоглицераткиназы, сопровождающееся субстратным фосфорилированием
АДФ.
8.
Изомеризация
3-фосфоглицерата в
2-фосфоглицерат, катализ фосфоглицератмутазой
9. Дегидротация 2-фосфоглицерата ферментом енолазой с образованием фосфоенолпирувата, содерж макроэргическую связь
10. Образование пирувата из фосфоенолпирувата под действием пируваткиназы, сопряженное с субстратным фосфорелированием АДФ
119
Значение:
2. Энергетическое. Аэробный гликолиз - 8 АТФ, превращ 2 пируватов в 2 ацетил КоА = 6АТФ, окисление 2 ацетилКоА
-
24
АТФ.
ВСЕГО
38
АТФ
Состоит из
3 этапов:
1.
Гликолитические реакции до образования пировиноградной кислоты(10 реакций)
2. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты с образованием ацетил-КоА и НАДН2 3.
Окисление ацетил-КоА в
ЦТК
Второй и третий этап протекает в митохондриях. Окислительное декарбоксилирование ПВК проиходит под действием пируватдегидрогеназного комплекса (состоит из трех ферментов и пяти коферментов). В результате реакции образ ацетил-КоА, НАДН2,СО2 1. Фосфолипиды. а) Глицерофосфолипиды – производные фосфатидной кислоты. Они состоят из глицерина, двух остатков жирных кислот, фосфорной кислоты и азотсодержащего соединения – Х-группы. Фосфолипиды обладают выраженными полярными свойствами. Одна часть их молекулы гидрофобна, а другая (остаток фосфорной кислоты) гидрофильна.
Родоначальником глицерофосфолипидов является фосфатидная кислота.
В зависимости от группы, присоединенной к фосфатидной кислоте, различают несколько классов глицерофосфолипидов.
· Фосфатидилхолины – состоят из фосфатидной кислоты и азотистого основания холина.
· Фосфатидилэтаноламины – состоят из фосфатидной кислоты и азотистого основания этаноламина.
· Фосфатидилсерины – состоят из фосфатидной кислоты и остатка аминокислоты серина.
· Фосфатидилинозиты – состоят из фосфатидной кислоты и остатка шестиуглеродного сахароспирта – инозита. В животном организме содержатся в мозге, печени, легких. Являются посредниками в передаче гормонального сигнала в клетку;
· Плазмалогены - содержат остаток альдегида жирной кислоты;
· кардиолипин - дифосфатидилглицерол, состоит из двух остатков фосфатидных кислот, соединенных глицерином, является главным фосфолипидом митохондриальных мембран. б) Сфинголипиды.
· сфингомиелины - Непредельный двухатомный аминоспирт сфингозин образует большую группу липидов, в которых высшие жирные кислоты связываются с ним через аминогруппу- церамид.