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: 143
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Первая стадия дегидрирования. Ацил-КоА в митохондриях прежде всего подвергается ферментативному дегидрированию; при этом ацил-КоА теряет два атома водорода в α- и β-положении, превращаясь в КоА-эфир ненасыщенной кислоты:
По-видимому, существует несколько ФАД-содержащих ацил-КоА-дегидрогеназ, каждая из которых обладает специфичностью по отношению к ацил-КоА с определенной длиной углеродной цепи. Стадия гидратации.
Ненасыщенный ацил-КоА (еноил-КоА) при участии фермента еноил-КоА-гидратазы присоединяет молекулу
воды. В результате образуется β-гидроксиацил-КоА:
12
Вторая стадия дегидрирования. Образовавшийся β-гидроксиацил-КоА затем дегидрируется. Эту реакцию катализируют НАД-зависимые дегидрогеназы. Реакция протекает по следующему уравнению:
Тиолазная реакция. В этой реакции β-кетоацил-КоА взаимодействует с коэнзимом А. В результате происходит
расщепление β-кетоацил-КоА и образуется укороченный на два углеродных атома ацил-КоА и двууглеродный фрагмент в виде ацетил-КоА. Данная реакция катализируется ацетил-КоА-ацилтрансфе-разой (или тиолазой):
Образовавшийся ацетил-КоА подвергается окислению в цикле трикарбоновых кислот (цикле Кребса), а ацил-
КоА, укоротившийся на два углеродных атома, снова многократно проходит весь путь β-окисления вплоть до
образования бутирил-КоА (4-углеродное соединение), который в свою очередь окисляется до двух молекул ацетил-КоА.
Насыщенные жирные кислоты выполняют роль своеобразного буфера энергии в организме. Мобилизация триацилглицеролов и окисление жирных кислот активируется при нормальных физиологических стрессовых
ситуациях – эмоциональный стресс, мышечная работа, голодание, при патологических состояниях – сахарный диабет I типа, другие гормональные заболевания (гиперкортицизм, гипертиреоз). В результате липолиза в адипоцитах образуются свободный глицерол и жирные кислоты. Глицерол с кровью доставляется в печень и почки, здесь фосфорилируется и окисляется в метаболит гликолиза диоксиацетонфосфат. В зависимости от условий ДАФ может включаться в реакции глюконеогенеза (при голодании, мышечной нагрузке) или окисляться в гликолизе до пировиноградной кислоты. Жирные кислоты транспортируются в крови в комплексе с альбуминами плазмы:
-при физической нагрузке – в мышцы,
-в обычных условиях и при голодании – в мышцы и большинство тканей, однако при этом около 30% жирных кислот захватывается печенью.
При голодании и физической нагрузке после проникновения в клетки жирные кислоты вступают на путь β- окисления.
3. Микроэлементы: йод, марганец, фтор.
Марганец необходим для нормального обмена углеводов и жира в организме, нормального функционирования соединительной, хрящевой и костной ткани, для синтеза белков и нуклеиновых кислот, образования инсулина
— гормона поджелудочной железы, способствующего усвоению сахара. Отмечено, что у больных сахарным диабетом количество марганца в организме снижено. Потребность в марганце составляет всего 8—9 мг в сутки.
Источниками его в пище служат хлеб, крупы, бобовые, лиственные овощи, фрукты, орехи, дрожжи. Очень много марганца в чае. В одной чашке чая содержится до 1,3 мг марганца.
Фтор необходим для построения костной, особенно зубной, ткани. При дефиците фтора начинается кариес зубов, отмечаются изменения структуры костей, это ведет к переломам.
(Особенно часто это наблюдается у пожилых людей). Потребность 2—3 мг в день.
Источники фтора — питьевая вода, (в 1 л которой обычно содержится до 1 мг фтора). В
13
пищевых продуктах фтора содержится мало. Исключение составляют продукты моря и чай, в которых фтор содержится в достаточно большом количестве. (В продуктах моря фтора до 10 мг в
1 кг продукта, в 1 кг сухого чая до 100 мг. В некоторых местностях нашей страны содержание фтора в воде снижено (менее 0,5 мг в 1 л). В этих областях наблюдается значительный рост заболеваний зубов. Для повышения содержания в воде фтора проводится искусственное насыщение ее фтором (фторирование), в результате чего уровень фтора в воде доводится до 0,7—
1,2 мг на 1 л.) Однако и избыточное потребление фтора вызывая заболевание - флюороз, при котором поражается зубная эмаль. (Флюороз наблюдается в тех районах, где количество фтора в воде повышено, более 2 мг в 1 л. В таких районах вода также специально обрабатывается (с целью уменьшения содержания в ней фтора до оптимальных концентраций) — дефторируется.)
Йод принимает участие в образовании гормона щитовидной железы. При недостатке йода в пище функция
последней нарушается и развивается эндемический зоб. В организм человека элемент поступает с пищей и
водой.
Суточная потребность у детей 40— 45 мкг. Суточная потребность взрослого 100–150 мкг
4. Иммобилизованные ферменты
Иммобилизованные ферменты – это ферменты, связанные с твердым носителем или помещенные в полимерную капсулу. Для иммобилизации ферментов используют два основных подхода:
1. Химическая модификация фермента.
2. Физическая изоляция фермента в инертном материале.
Часто для иммобилизации ферментов используют капсулы из липидов – липосомы, которые легко проходят через мембраны и оказывают необходимые эффекты внутри клетки. Преимущества иммобилизованных ферментов:
1. Легко отделяются от реакционной среды, что позволяет использовать фермент повторно. Продукт не загрязнен ферментом.
2. Ферментативный процесс можно осуществлять непрерывно.
3. Повышается стабильность фермента.
Иммобилизированные ферменты можно использовать для аналитических и препаративных целей. Существуют несколько типов устройств, где иммобилизированные ферменты применяются в аналитических целях – ферментные электроды, автоматические анализаторы, тест-системы и т.д.
Препаративное использование иммобилизованных ферментов в промышленности:
1. Получение L-аминокислот с помощью аминоацилазы.
2. Получение сиропов с высоким содержанием фруктозы с использованием глюкозоизомеразы.
3. Обработка молока.
14
4
билет
1.
Конформация
белковых
молекул
Вторичная структура белка представляет собой способ укладки линейной полипептидной цепи в упорядоченную структуру благодаря образованию водородных связей между пептидными группами одной цепи или смежными полипептидными цепями. По образующейся при этом конфигурации вторичная структура может быть спиральной
(а-спираль) или слоисто-складчатой
(б-структура)
Под третичной структурой белка понимают способ укладки полипептидной цепи в пространстве. По форме, которую имеют белки на данном уровне организации, они подразделяются на глобулярные и фибриллярные. В стабилизации третичной структуры принимают участие связи между боковыми радикалами аминокислот. Эти связи подразделяются на сильные(ковалентные) - дисульфидные, псевдопептидные, а также слабые - полярные(водородные) и неполярные(ван-дер-ваальсовы)
Активный центр – место в пространственной структуре фермента, с которым связываются субстрат; в состав активного центра фермента входят кофакторы; число активных центров в олигомарных ферментах может быть равно числу субъединиц – по одному центру на субъединицу; в активном центре различают контактный участок, связывающий субстрат, и каталитический участок, где происходит превращение субстрата после его связывания.
Фолдинг белков – это процесс укладки вытянутой полипептидной цепи в правильную трехмерную пространственную структуру. Для обеспечения фолдинга используется группа вспомогательных белков под названием шапероны (chaperon, франц. – спутник, нянька). Они предотвращают взаимодействие новосинтезированных белков друг с другом, изолируют гидрофобные участки белков от цитоплазмы и "убирают" их внутрь молекулы, правильно располагают белковые домены.
Типы связей , возникающих между радикалами аминокислот при формировании третичной структуры белка . 1 — ионные связи ; 2 — водородные связи ; 3 — гидрофобные связи ; 4 — дисульфидные связи .
Существует ряд заболеваний этиология и патогенез которых связан с нарушениями фолдинга белка. Их можно (с теми или иными допущениями) разделить на те, где нарушения процесса свёртывания происходит самопроизвольно и те, где нарушение свёртывание индуцируется инородным белком
— прионом.
К первой группе можно отнести такие заболевания как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, по некоторым гипотезам
— диабет типа
II и рассеяный склероз.
Вторая группа — прионные болезни – болезнь Крейцфельда-Якоби (коровье бешенство), Фатальная семейная бессонница, болезнь
Куру и другие.
При болезни Альцгеймера тау-белок подвергается избыточному фосфорилированию, из-за чего нити белка начинают связываться друг с другом, слипаться в нейрофибриллярные клубки и разрушать транспортную систему нейрона.
2.
Биосинтез
жирных
кислот
1.Начинается
с
образования
исходного
субстрата
-
ацетил-КоА
В абсорбтивный период в ходе гликолиза, протекающего в цитозоле, образуется пируват. Пируват транспортируется в митохондрии, там происходит окислительное декарбоксилирование, образуется ацетил-КоА. В 1 реакции цикла
Кребса из ацетил-КоА образуется цитрат, дальше цитрат переносится в цитозоль, где распадается на ацетил-КоА и оксалоацетат.
15
2.
Основные
источнки
НАДФ
-пентозофосфатный путь
-малик-фермент(надф зависимая малатдегидрогеназа)
Синтех жирных кислот происходит в печени и с меньшей активностью в жировой ткани.
Все реакции синтеза проходят в цитозоле.
1 реакция синтеза жирных кислот - это превращение Ацетил-КоА в Малонил-КоА (идет под действием регуляторного фермента ацетил-КоА-карбоксилазы и кофермента биотина)
Дальнейшие реакции синтеза жирных кислот происходят при участии полиферментного комплекса - синтазы жирных кислот(пальмитатсинтазы). Это полифункциональный фермент, состоит из двух протомеров, содержит 7 активных центров и ацилпереносящий белок (АПБ). АПБ переносит растущую цепь ЖК из одного активного центра в другой.
Реально идет синтез двух молекул жирной кислоты одновременно.
- это синтаза
ЖК
Этапы
синтеза:
1-2. Перенос ацетильного и малонильного остатков на активные центры синтазы жирных кислот. Ац етильный переносится на
SH-группу
Цис, а малонильный на
SH-группу
АПБ.
Вначале образуется
Ацетил-Е, затем
Ацетил-Малонил-Е
3. Декарбоксилирование малонильного остатка и конденсация 2-х ацетильных остатков. Образуется Ацетоацетил-Е
4. Восстановление карбонильной группы с участием НАДФ. Образуется бета-гидроксибутирил-Е
5. Дегидратация, образуется двойная связь между альфа и бета углеродными атомами. Образуется Кротонил-
Е(Еноил-Е)
6.
Восстановление и образование бутирил-Е с участием
НАДФ
7.
Перенос бутирила на
SH-группу
Цис, завершается
1 цикл синтеза
ЖК.
Далее повторяется тот же цикл, пока в ходе 7 циклов не образуется Пальмитоил-Е, который под действием тиоэстеразы отделяется от
SH-группы
АПБ, образуется свободная пальмитиновая кислота
За каждый цикл кроме первого углеродный скелет ЖК удлиняется на 2 углеродных атома.
Донор диуглеродных фрагментов: Малонил-КоА, количество циклов синтеза жирной кислоты составляет половина эн минус один, где эн - общее число углеродных атомов в молекуле ЖК
3.
Прооксидантные
и
антиоксидантные
процессы
Прооксидантные процессы - процессы, вещества или агенты, способные генерировать активные формы кислорода и свободные радикалы, запуская тем самым перекисное окисление липидов.
1. Ферментативные: утечка электронов из дыхательной цепи переноса электронов; моноаминоксидаза гипоксантина и ксантина под действием; микросомальное окисление токсических вещств
2. Респираторный взрыв при воспалительных процессах (нейтрофилы выделяют радикалы гипохлорида)
Антиоксидантная система делится на ферментативные антиоксиданты и неферментативные
АО.
К первичным ферментативным относится каталаза, глутатиопероксидаза. К вторичным - глутатионредуктаза, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа)
К неферментативным жирорастворимым относятся витамины Е,К,А, каротиноиды. К водорастворимым - витамин С, флавоноиды, пептиды
(глутатион, таурин), селен и цинк.
Активные формы кислорода - молекулы, в которых кислород не полностью восстановлен и обладает дополнительной энергией. Представители активных форм кислорода образуются в процессе неполного восстановления кислорода:
1) супероксидный анион, диоксид кислорода
2) гидроксильный радикал
3) синглетный кислород
4) гипохлорит
5) оксид азота
Продукты перекисного окисления липидов повреждают мембраны клеток и субклеточных структур: а) разрыхляют гидрофобные области липидного бислоя и обнажают белки мембран б) образуют каналы патологической проницаемости для ионов в) нарушают рецепторную функцию мембран г) разрушают ферменты, меняют их специфичность
16 д) разобщают окисление и фосфорилирование, блокируют гликолиз ж) дестабилизируют мембраны лизосом
Действие активных форм кислорода на нуклеиновые кислоты: а) образование сшивок между
ДНК и белком, между соседними нуклеотидами б) одно- и двунитевые разрывы
ДНК за счет разрыва сахарофосфатной связи в) убразование участков без дезоксирибозы г) потеря комплементарности
ДНК д) образование апуриновых сайтов
Последствия: образование цитотоксических продуктов, мутации, инициация синтеха онкобелков, инициация канцерогенеза
4.
Принципы
количественного
определения
ферментов
Обнаружение ферментов основано на их высокой специфичности. Ферменты обнаруживают по производимому ими действию, т.е. по факту протекания той реакции, которую катализирует данный фермент. Например, амилазу обнаруживают по реакции расщепления крахмала до глюкозы.
Критериями протекания ферментативной реакции могут быть:
исчезновение субстрата реакции
появление продуктов реакции
изменение оптических свойств кофермента.
Так как концентрация ферментов в клетках очень низка, то определяют не их истинную концентрацию, а о количестве фермента судят косвенно, по активности фермента.
Активность ферментов оценивают по скорости ферментативной реакции, протекающей в оптимальных условиях
(оптимум температуры, РН, избыточно высокая концентрация субстрата). В этих условиях скорость реакции прямо пропорциональна концентрации фермента
(V=
K3[F0]).
Единицы активности фермента
В клинической практике используют несколько единиц активности фермента.
1. Международная единица – то количество фермента, которое катализирует превращение 1 микромоля субстрата за минуту при температуре
250
С.
2. Катал (в системе СИ) – то количество фермента, которое катализирует превращение 1 моля субстрата за секунду.
3. Удельная активность – количество фермента (в мг), способное превратить 1 мкмоль субстрата за 1 мин в стандартных условиях, выражается в мкмоль/мин*мг(белка) (отношение активности фермента к массе белка фермента)
4. Молекулярная активность фермента показывает, сколько молекул субстрата превращается под действием 1 молекулы фермента.
Основы количественного определения активности ферментов
1.Активность фермента выражается в скорости накопления продукта или скорости убыли субстрата в пересчете на количество материала, содержащего фермент.
2.Создание стандартных условий, чтобы можно было сравнивать результаты, полученные в разных лабораториях – оптимальная рН и фиксированная температура, соблюдение времени инкубации субстрата с ферментом.
3.Необходимо наличие избытка субстрата, чтобы работали все имеющиеся в растворе молекулы фермента.
За единицу активности любого фермента принимают такое его кол-во которое катализирует превращениее 1мкм вещ-ва в 1 минуту.
5 билет
1.
Биосинтез
белка.
Биологический код - это способ кодирования информации о строении белков в виде нуклеотидной последовательности.
Свойства
биологического
кода: триплетность
- три нуклеотида формируют кодон. специфичность
- один кодон
- одна аминокислота. вырожденность
- одной аминокислоте может соответствовать несколько кодонов
По-видимому, существует несколько ФАД-содержащих ацил-КоА-дегидрогеназ, каждая из которых обладает специфичностью по отношению к ацил-КоА с определенной длиной углеродной цепи. Стадия гидратации.
Ненасыщенный ацил-КоА (еноил-КоА) при участии фермента еноил-КоА-гидратазы присоединяет молекулу
воды. В результате образуется β-гидроксиацил-КоА:
12
Вторая стадия дегидрирования. Образовавшийся β-гидроксиацил-КоА затем дегидрируется. Эту реакцию катализируют НАД-зависимые дегидрогеназы. Реакция протекает по следующему уравнению:
Тиолазная реакция. В этой реакции β-кетоацил-КоА взаимодействует с коэнзимом А. В результате происходит
расщепление β-кетоацил-КоА и образуется укороченный на два углеродных атома ацил-КоА и двууглеродный фрагмент в виде ацетил-КоА. Данная реакция катализируется ацетил-КоА-ацилтрансфе-разой (или тиолазой):
Образовавшийся ацетил-КоА подвергается окислению в цикле трикарбоновых кислот (цикле Кребса), а ацил-
КоА, укоротившийся на два углеродных атома, снова многократно проходит весь путь β-окисления вплоть до
образования бутирил-КоА (4-углеродное соединение), который в свою очередь окисляется до двух молекул ацетил-КоА.
Насыщенные жирные кислоты выполняют роль своеобразного буфера энергии в организме. Мобилизация триацилглицеролов и окисление жирных кислот активируется при нормальных физиологических стрессовых
ситуациях – эмоциональный стресс, мышечная работа, голодание, при патологических состояниях – сахарный диабет I типа, другие гормональные заболевания (гиперкортицизм, гипертиреоз). В результате липолиза в адипоцитах образуются свободный глицерол и жирные кислоты. Глицерол с кровью доставляется в печень и почки, здесь фосфорилируется и окисляется в метаболит гликолиза диоксиацетонфосфат. В зависимости от условий ДАФ может включаться в реакции глюконеогенеза (при голодании, мышечной нагрузке) или окисляться в гликолизе до пировиноградной кислоты. Жирные кислоты транспортируются в крови в комплексе с альбуминами плазмы:
-при физической нагрузке – в мышцы,
-в обычных условиях и при голодании – в мышцы и большинство тканей, однако при этом около 30% жирных кислот захватывается печенью.
При голодании и физической нагрузке после проникновения в клетки жирные кислоты вступают на путь β- окисления.
3. Микроэлементы: йод, марганец, фтор.
Марганец необходим для нормального обмена углеводов и жира в организме, нормального функционирования соединительной, хрящевой и костной ткани, для синтеза белков и нуклеиновых кислот, образования инсулина
— гормона поджелудочной железы, способствующего усвоению сахара. Отмечено, что у больных сахарным диабетом количество марганца в организме снижено. Потребность в марганце составляет всего 8—9 мг в сутки.
Источниками его в пище служат хлеб, крупы, бобовые, лиственные овощи, фрукты, орехи, дрожжи. Очень много марганца в чае. В одной чашке чая содержится до 1,3 мг марганца.
Фтор необходим для построения костной, особенно зубной, ткани. При дефиците фтора начинается кариес зубов, отмечаются изменения структуры костей, это ведет к переломам.
(Особенно часто это наблюдается у пожилых людей). Потребность 2—3 мг в день.
Источники фтора — питьевая вода, (в 1 л которой обычно содержится до 1 мг фтора). В
13
пищевых продуктах фтора содержится мало. Исключение составляют продукты моря и чай, в которых фтор содержится в достаточно большом количестве. (В продуктах моря фтора до 10 мг в
1 кг продукта, в 1 кг сухого чая до 100 мг. В некоторых местностях нашей страны содержание фтора в воде снижено (менее 0,5 мг в 1 л). В этих областях наблюдается значительный рост заболеваний зубов. Для повышения содержания в воде фтора проводится искусственное насыщение ее фтором (фторирование), в результате чего уровень фтора в воде доводится до 0,7—
1,2 мг на 1 л.) Однако и избыточное потребление фтора вызывая заболевание - флюороз, при котором поражается зубная эмаль. (Флюороз наблюдается в тех районах, где количество фтора в воде повышено, более 2 мг в 1 л. В таких районах вода также специально обрабатывается (с целью уменьшения содержания в ней фтора до оптимальных концентраций) — дефторируется.)
Йод принимает участие в образовании гормона щитовидной железы. При недостатке йода в пище функция
последней нарушается и развивается эндемический зоб. В организм человека элемент поступает с пищей и
водой.
Суточная потребность у детей 40— 45 мкг. Суточная потребность взрослого 100–150 мкг
4. Иммобилизованные ферменты
Иммобилизованные ферменты – это ферменты, связанные с твердым носителем или помещенные в полимерную капсулу. Для иммобилизации ферментов используют два основных подхода:
1. Химическая модификация фермента.
2. Физическая изоляция фермента в инертном материале.
Часто для иммобилизации ферментов используют капсулы из липидов – липосомы, которые легко проходят через мембраны и оказывают необходимые эффекты внутри клетки. Преимущества иммобилизованных ферментов:
1. Легко отделяются от реакционной среды, что позволяет использовать фермент повторно. Продукт не загрязнен ферментом.
2. Ферментативный процесс можно осуществлять непрерывно.
3. Повышается стабильность фермента.
Иммобилизированные ферменты можно использовать для аналитических и препаративных целей. Существуют несколько типов устройств, где иммобилизированные ферменты применяются в аналитических целях – ферментные электроды, автоматические анализаторы, тест-системы и т.д.
Препаративное использование иммобилизованных ферментов в промышленности:
1. Получение L-аминокислот с помощью аминоацилазы.
2. Получение сиропов с высоким содержанием фруктозы с использованием глюкозоизомеразы.
3. Обработка молока.
14
4
билет
1.
Конформация
белковых
молекул
Вторичная структура белка представляет собой способ укладки линейной полипептидной цепи в упорядоченную структуру благодаря образованию водородных связей между пептидными группами одной цепи или смежными полипептидными цепями. По образующейся при этом конфигурации вторичная структура может быть спиральной
(а-спираль) или слоисто-складчатой
(б-структура)
Под третичной структурой белка понимают способ укладки полипептидной цепи в пространстве. По форме, которую имеют белки на данном уровне организации, они подразделяются на глобулярные и фибриллярные. В стабилизации третичной структуры принимают участие связи между боковыми радикалами аминокислот. Эти связи подразделяются на сильные(ковалентные) - дисульфидные, псевдопептидные, а также слабые - полярные(водородные) и неполярные(ван-дер-ваальсовы)
Активный центр – место в пространственной структуре фермента, с которым связываются субстрат; в состав активного центра фермента входят кофакторы; число активных центров в олигомарных ферментах может быть равно числу субъединиц – по одному центру на субъединицу; в активном центре различают контактный участок, связывающий субстрат, и каталитический участок, где происходит превращение субстрата после его связывания.
Фолдинг белков – это процесс укладки вытянутой полипептидной цепи в правильную трехмерную пространственную структуру. Для обеспечения фолдинга используется группа вспомогательных белков под названием шапероны (chaperon, франц. – спутник, нянька). Они предотвращают взаимодействие новосинтезированных белков друг с другом, изолируют гидрофобные участки белков от цитоплазмы и "убирают" их внутрь молекулы, правильно располагают белковые домены.
Типы связей , возникающих между радикалами аминокислот при формировании третичной структуры белка . 1 — ионные связи ; 2 — водородные связи ; 3 — гидрофобные связи ; 4 — дисульфидные связи .
Существует ряд заболеваний этиология и патогенез которых связан с нарушениями фолдинга белка. Их можно (с теми или иными допущениями) разделить на те, где нарушения процесса свёртывания происходит самопроизвольно и те, где нарушение свёртывание индуцируется инородным белком
— прионом.
К первой группе можно отнести такие заболевания как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, по некоторым гипотезам
— диабет типа
II и рассеяный склероз.
Вторая группа — прионные болезни – болезнь Крейцфельда-Якоби (коровье бешенство), Фатальная семейная бессонница, болезнь
Куру и другие.
При болезни Альцгеймера тау-белок подвергается избыточному фосфорилированию, из-за чего нити белка начинают связываться друг с другом, слипаться в нейрофибриллярные клубки и разрушать транспортную систему нейрона.
2.
Биосинтез
жирных
кислот
1.Начинается
с
образования
исходного
субстрата
-
ацетил-КоА
В абсорбтивный период в ходе гликолиза, протекающего в цитозоле, образуется пируват. Пируват транспортируется в митохондрии, там происходит окислительное декарбоксилирование, образуется ацетил-КоА. В 1 реакции цикла
Кребса из ацетил-КоА образуется цитрат, дальше цитрат переносится в цитозоль, где распадается на ацетил-КоА и оксалоацетат.
15
2.
Основные
источнки
НАДФ
-пентозофосфатный путь
-малик-фермент(надф зависимая малатдегидрогеназа)
Синтех жирных кислот происходит в печени и с меньшей активностью в жировой ткани.
Все реакции синтеза проходят в цитозоле.
1 реакция синтеза жирных кислот - это превращение Ацетил-КоА в Малонил-КоА (идет под действием регуляторного фермента ацетил-КоА-карбоксилазы и кофермента биотина)
Дальнейшие реакции синтеза жирных кислот происходят при участии полиферментного комплекса - синтазы жирных кислот(пальмитатсинтазы). Это полифункциональный фермент, состоит из двух протомеров, содержит 7 активных центров и ацилпереносящий белок (АПБ). АПБ переносит растущую цепь ЖК из одного активного центра в другой.
Реально идет синтез двух молекул жирной кислоты одновременно.
- это синтаза
ЖК
Этапы
синтеза:
1-2. Перенос ацетильного и малонильного остатков на активные центры синтазы жирных кислот. Ац етильный переносится на
SH-группу
Цис, а малонильный на
SH-группу
АПБ.
Вначале образуется
Ацетил-Е, затем
Ацетил-Малонил-Е
3. Декарбоксилирование малонильного остатка и конденсация 2-х ацетильных остатков. Образуется Ацетоацетил-Е
4. Восстановление карбонильной группы с участием НАДФ. Образуется бета-гидроксибутирил-Е
5. Дегидратация, образуется двойная связь между альфа и бета углеродными атомами. Образуется Кротонил-
Е(Еноил-Е)
6.
Восстановление и образование бутирил-Е с участием
НАДФ
7.
Перенос бутирила на
SH-группу
Цис, завершается
1 цикл синтеза
ЖК.
Далее повторяется тот же цикл, пока в ходе 7 циклов не образуется Пальмитоил-Е, который под действием тиоэстеразы отделяется от
SH-группы
АПБ, образуется свободная пальмитиновая кислота
За каждый цикл кроме первого углеродный скелет ЖК удлиняется на 2 углеродных атома.
Донор диуглеродных фрагментов: Малонил-КоА, количество циклов синтеза жирной кислоты составляет половина эн минус один, где эн - общее число углеродных атомов в молекуле ЖК
3.
Прооксидантные
и
антиоксидантные
процессы
Прооксидантные процессы - процессы, вещества или агенты, способные генерировать активные формы кислорода и свободные радикалы, запуская тем самым перекисное окисление липидов.
1. Ферментативные: утечка электронов из дыхательной цепи переноса электронов; моноаминоксидаза гипоксантина и ксантина под действием; микросомальное окисление токсических вещств
2. Респираторный взрыв при воспалительных процессах (нейтрофилы выделяют радикалы гипохлорида)
Антиоксидантная система делится на ферментативные антиоксиданты и неферментативные
АО.
К первичным ферментативным относится каталаза, глутатиопероксидаза. К вторичным - глутатионредуктаза, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа)
К неферментативным жирорастворимым относятся витамины Е,К,А, каротиноиды. К водорастворимым - витамин С, флавоноиды, пептиды
(глутатион, таурин), селен и цинк.
Активные формы кислорода - молекулы, в которых кислород не полностью восстановлен и обладает дополнительной энергией. Представители активных форм кислорода образуются в процессе неполного восстановления кислорода:
1) супероксидный анион, диоксид кислорода
2) гидроксильный радикал
3) синглетный кислород
4) гипохлорит
5) оксид азота
Продукты перекисного окисления липидов повреждают мембраны клеток и субклеточных структур: а) разрыхляют гидрофобные области липидного бислоя и обнажают белки мембран б) образуют каналы патологической проницаемости для ионов в) нарушают рецепторную функцию мембран г) разрушают ферменты, меняют их специфичность
16 д) разобщают окисление и фосфорилирование, блокируют гликолиз ж) дестабилизируют мембраны лизосом
Действие активных форм кислорода на нуклеиновые кислоты: а) образование сшивок между
ДНК и белком, между соседними нуклеотидами б) одно- и двунитевые разрывы
ДНК за счет разрыва сахарофосфатной связи в) убразование участков без дезоксирибозы г) потеря комплементарности
ДНК д) образование апуриновых сайтов
Последствия: образование цитотоксических продуктов, мутации, инициация синтеха онкобелков, инициация канцерогенеза
4.
Принципы
количественного
определения
ферментов
Обнаружение ферментов основано на их высокой специфичности. Ферменты обнаруживают по производимому ими действию, т.е. по факту протекания той реакции, которую катализирует данный фермент. Например, амилазу обнаруживают по реакции расщепления крахмала до глюкозы.
Критериями протекания ферментативной реакции могут быть:
исчезновение субстрата реакции
появление продуктов реакции
изменение оптических свойств кофермента.
Так как концентрация ферментов в клетках очень низка, то определяют не их истинную концентрацию, а о количестве фермента судят косвенно, по активности фермента.
Активность ферментов оценивают по скорости ферментативной реакции, протекающей в оптимальных условиях
(оптимум температуры, РН, избыточно высокая концентрация субстрата). В этих условиях скорость реакции прямо пропорциональна концентрации фермента
(V=
K3[F0]).
Единицы активности фермента
В клинической практике используют несколько единиц активности фермента.
1. Международная единица – то количество фермента, которое катализирует превращение 1 микромоля субстрата за минуту при температуре
250
С.
2. Катал (в системе СИ) – то количество фермента, которое катализирует превращение 1 моля субстрата за секунду.
3. Удельная активность – количество фермента (в мг), способное превратить 1 мкмоль субстрата за 1 мин в стандартных условиях, выражается в мкмоль/мин*мг(белка) (отношение активности фермента к массе белка фермента)
4. Молекулярная активность фермента показывает, сколько молекул субстрата превращается под действием 1 молекулы фермента.
Основы количественного определения активности ферментов
1.Активность фермента выражается в скорости накопления продукта или скорости убыли субстрата в пересчете на количество материала, содержащего фермент.
2.Создание стандартных условий, чтобы можно было сравнивать результаты, полученные в разных лабораториях – оптимальная рН и фиксированная температура, соблюдение времени инкубации субстрата с ферментом.
3.Необходимо наличие избытка субстрата, чтобы работали все имеющиеся в растворе молекулы фермента.
За единицу активности любого фермента принимают такое его кол-во которое катализирует превращениее 1мкм вещ-ва в 1 минуту.
5 билет
1.
Биосинтез
белка.
Биологический код - это способ кодирования информации о строении белков в виде нуклеотидной последовательности.
Свойства
биологического
кода: триплетность
- три нуклеотида формируют кодон. специфичность
- один кодон
- одна аминокислота. вырожденность
- одной аминокислоте может соответствовать несколько кодонов