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: 156
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
202 стимулятора агрегации, 2я – за счет реакции высвобождения в самих тромбоцитах). При значительных нарушениях агрегационной функции тромбоцитов увеличивается время кровотечения.
4.Специфичность ферментов
Фермент из множества веществ, имеющихся в клетке, выбирает и присоединяет только свой субстрат, так как только этот субстрат по структуре комплементарен строению активного центра фермента. В этом случае специфичность фермента называют субстратной.
Различают абсолютную и групповую субстратную специфичность ферментов. Фермент с абсолютной специфичностью катализирует превращение только одного субстрата. Фермент с групповой специфичностью взаимодействует с похожими по строению веществами, катализируя однотипные превращения, проявляет более широкую субстратную специфичность. Например, фермент липаза в жирах расщепляет связи между глицеролом и различными жирными кислотами.
Один и тот же субстрат может подвергаться различным превращениям с образованием разных продуктов. В этом случае каждый путь превращения субстрата катализирует отдельный фермент. Такого типа специфичность называется специфичностью путей превращения. Например, гистидин может быть субстратом двух ферментов
(эти ферменты имеют одинаковую субстратную специфичность), но один фермент — гистидаза — катализирует отщепление от гистидина аминогруппы, а другой — гистидиндекарбоксилаза — отщепление группы СО2.
Таким образом, гистидин включается в два разных пути превращений
1.
Относительная групповая специфичность - фермент специфически действует на вещества, имеющие определённый тип химической связи (протеиназы гидролизуют все соединения, содержащие в своем составе пептидную связь; эстеразы расщепляют эфирную связь; такие ферменты проявляют широкий спектр действия.
2.
Относительная субстратная специфичность - фермент катализирует превращение субстратов, принадлежащих к разным группам химических соединений.
3.
Абсолютная групповая специфичность — фермент действует на субстраты, имеющие общую функциональную группу (алкогольдегидрогеназа катализирует превращение не только этанола, но и других алифатических спиртов).
4.
Абсолютная субстратная специфичность - фермент катализирует превращение только одного субстрата
(уреаза - расщепляет только мочевину, ацетилхолинэстераза - - только ацетилхолин).
5.
Стереохимическая – фермент катализирует превращение только одного из возможных стериоизомеров субстрата (оксидазы D- и L-аминокислот).
Билет 52
1.
Аэробное окисление
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
203 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
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
204 2.
Железо
В организме человека содержится 4-4,5 г железа. Все железо можно разделить на клеточное и внеклеточное.
Запасной формой железа являтся ферритин, транспортной
- трансферрин.
Гемосидерин — белок, содержащий железо, обнаруживается макрофагах, куперовских клетках печени. Гемосидерин
— это частично денатурированный ферритин. Гемосидерин иммунологически полностью идентичен ферритину.
Молекула ферритина содержит 20% железа, тогда как в гемосидерине содержание железа более высокое —25—30%.
В отличие от ферритина гемосидерин нерастворим в воде.Как гемосидерин, так и ферритин используется в качестве белков запаса, однако скорость использования гемосидерина значительно более медленная, чем ферритина. Железо запасов может быть как в паренхиматозных клетках, так и в фагоцитирующих макрофагах. В норме основную часть железа, связанного с трансферрином, организм использует для эритропоэза.
Биологическая роль
1. участвует в процесаах тканевого дыхания - входит в состав цитохромов и цитохромоксидазы
2. явл-ся одним из основных компонентов гемоглобина и миоглобина, входит в структуре гема
3. в составе гема в ферментах каталаза и пероксидаза защищает ткани от повреждающего действия перекисных соединений
4. принимает участие в процессах митоза, клеточного и неспецифического иммунитета, биосинтеза коллагена и ДНК
Гемовое железо. Всасывается как железопорфириновый комплекс с помощью специальных рецепторов. Не подвержено влиянию различных факторов в просвете кишечника
Негемовое железо. Всасывается как разновидность железа поступающего из солей железа. На процесс абсорбции в кишечнике оказывает влияние ряд факторов: концентрация солей железа, пищевые продукты, рН, лекарственные препараты.
3.
Фонд аминокислот мозга.
ГАМК
Общее содержание аминокислот в ткани мозга человека в 8 раз превышает концентрацию их в крови.
Аминокислоты в мозге
- это:
1) пластический материал для синтеза белков;
2) для синтеза биологически активных веществ;
3) дикарбоновые аминокислоты в мозге обезвреживают аммиак.
Около 75% свободных аминокислот мозга составляют глутаминовая и аспарагиновая кислоты. Роль глутаминовой кислоты:
1) из глутаминовой кислоты образуется 2-оксоглутарат - ключевой метаболит цикла трикарбоновых кислот.
Фермент
- глутаматдегидрогеназа;
2) образование у-аминомасляной кислоты
(ГАМК).
Фермент
-глутаматдекарбоксилаза;
3) принимает участие в обезвреживании аммиака.
205 4) принимает участие в реакциях трансаминирования, активность аспартатаминотрансферазы в мозговой ткани значительно выше, чем в печени и почках;
5) является наиболее распространенным возбуждающим медиатором в центральной нервной системе.
При возбуждении нервной системы образования аммиака в клетках увеличивается. Основным источником его при возбуждении является дезаминирование адениловых нуклеотидов
(АМФ).
В условиях образования избыточного количества NН3 большая часть глутаминовой кислоты превращается в глютамин
(ГЛН) под действием глутаминсинтетазы.
В отличие от глутамата, который плохо проникает через клеточные мембраны, глутамин — нетоксична вещество.
Он свободно диффундирует в кровь и спинномозговую жидкость, тем самым выносит из клеток мозга две молекулы аммиака.
В клетках мозга мочевина как основной конечный продукт обезвреживания аммиака не образуется, хотя здесь имеются почти все энзимы орнитинового цикла
(кроме орнитинтранскарбомоилазы).
Функции глутаминовой кислоты в нервной ткани:
1.
Обезвреживание аммиака.
2.
Энергетическая
- его обмен поставляет промежуточные метаболиты в
ЦТК
3.
Дезаминирование аминокислот.
4. Синтез заменимых аминокислот. Как донор аминогруппы глутаминовая кислота принимает участие в биосинтезе других заменимых аминокислот.
Особенно важное значение имеет образование аспарагиновой кислоты, которая синтезируется в нервной ткани при участии аспартатаминотрансферазы. В дальнейшем с аспартата в реакции с ацетил-КоА синтезируется — N- ацетиласпартат. Считают, что в тканях мозга он: постоянный источник ацетильных радикалов для синтеза ацетилхолина, жирных кислот, миелина.
Путем декарбоксилирования под действием специфической глутаматдекарбоксилазы глутаминовая кислота превращается в ГАМК, распространен в основном в тканях нервной системы. Наибольшее количество ГАМК сосредоточена в сером веществе головного мозга, спинном мозге и периферических нервах ее значительно меньше.
Распределение γаминомаслянои кислоты соответствует распределению клеток, проявляющих тормозной эффект на другие клетки. ГАМК выполняет функцию тормозного медиатора в синапсах. Кроме того, она имеет регуляторную функцию внутри самого нейрона, частично определяет уровень общей возбудимости: низкое содержание медиатора способствует развитию судорог, стойкое повышение количества ГАМК препятствует судорогам.
ГАМК превращается в сукцинат, который включается в цикл трикарбоновых кислот.
4.
Методы определения гормонов
Клиническая химия гормонов располагает широчайшим спектром методов исследования: прямые физико- химические методы (спектрофотометрические, колориметрические, хроматографические, флюориметрические.), биологические пробы in vivo и in vitro (требуют наличия вивария и спецоборудования), методики, основанные на связывании гормонов с антителами, транспортными белками крови , рецепторным аппаратом клеток-мишеней
(обеспечивают высокую специфичность исследования).
Для количественной характеристики гормонов в настоящее время используется принцип мечения радиоактивным изотопом, ферментом, флюорофором.
Метод радиоиммунного анализа подразумевает следующие основные этапы:
1.
Внесение в пробирку исследуемой пробы и меченого антигена в присутствии буфера.
2. Инкубация проб в оптимальных для каждого набора условиях, что необходимо для установления динамического равновесия между процессами образования и распада иммунных комплексов;
3. Сепарация связанной и свободной фракции немеченого лиганда с последующим центрифугированием и аспирацией. Здесь используют широкий спектр методов разделения клиплексов антиген-антитело от непрореагировавших компонентов смеси: фракционное осаждение, адсорбция, электрофорез.
4. Радиометрия проб и математическая обработка результатов. Большинство наборов для определения гормонов и их метаболитов предполагают осаждение комплекса антиген-антитело и радиометрию осадка. В некоторых случаях иммунный комплекс не осаждается, а адсорбируется на оставшиемся свободном лиганде, поэтому определяется радиоактивность надосадочной жидкости. Радиометрию проб часто совмещают с математической обработкой информации и проводят на гамма-счетчиках.
Имуноэлектрохемилюминисцентный метод основан на взаимодействии моноклональных анител, содержащих рутений и триплопиламин , с антигеном с образованием имунного комплекса, который захватывается вторичными моноклониальными антителами, связанными посредством дополнительных лигандов с магнитными электрочастицами. Образовавшийся комплекс поступает в зону рабочего электрода, на поверхности которого под влиянием заряда электрода происходит возбуждение триплопиламина, который, отдавая электрод рутению имунного комплекса,инициирует испускание им фотона.
Хемилюминисцентная реакция – свечение рутения –превращается в электрический сигнал, интенсивность которого определяется концентрацией исследуемого вещества и регестрируется для измерения результата.
Диагностическое значение: метод используется для обнаружения широкого спектра веществ: гормонов, онкомаркеров, маркеров инфаркта миокарда и метаболизма костной ткани, других показателей. С его помощью
206 можно проводить оценку гормонального статуса по вертикалям- гипофиз-щитовидная железа-метаболизм тиреоидных гормонов в тканях, а так же гипофиз –половые железы ,надпочечники. Определение свободных гормонов имеет важное клиническое значение , тк именно свободные от белков гормоны являются биологически активными. Исследование содержания инсулина позволяет дифференцировать 1 и 2 тип сахарного диабета, выявлять предрасположенность с сердечно-сосудистым заболеваниям.
1 ... 30 31 32 33 34 35 36 37 38
Билет 53
1. 1)80% аминокислот, которые поступают в организм из ЖКТ, используются для синтеза белков. Остальные 20% вступают в метаболические процессы. Все эти процессы можно разделить на 2 группы:
1. Общие пути катаболизма аминокислот (для всех аминокислот они одинаковы). В них принимает участие общая часть молекулы аминокислоты.
2. Специфические пути метаболизма для каждой отдельной аминокислоты (разные для разных аминокислот) - участвуют радикалы аминокислот. Это - особенности обмена отдельных аминокислот.
ОБЩИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА АМИНОКИСЛОТ
1. Декарбоксилирование
2. Дезаминирование
3. Трансаминирование (переаминирование)
1)Декарбоксилирование!
Процесс отщепления карбоксильной группы аминокислот в виде СO2. Образующиеся продукты реакции (биогенные амины) обладают сильным фармакологическим действием на множество физиологических функций. В животных тканях показано декарбоксилирование аминокислот и их производных: тирозина, триптофана, 5-окситриптофана, валина, серина, гистидина, глутаминовой и γ-оксиглутаминовой кислот, 3, 4-диоксифенилаланина, цистеина и цистеин-сульфиновой кислоты, аргинина, орнитина, S-аденозилметионина и α-аминомалоновой кислоты.
Общая схема процесса декарбоксилирования аминокислот:
R-CH(NH2)-COOH --> R-CH2-NH2 + CO2
В живых организмах открыто четыре типа декарбоксилирования аминокислот.
1. α-Декарбоксилирование, характерное для большинства природных аминокислот и их производных, при котором отщепляется карбоксильная группа, стоящая по соседству с α-углеродным атомом. Продуктами реакции являются
СО2 и биогенные амины:
R-CH(NH2)-COOH --> R-CH2-NH2 + CO2 2. ω-Декарбоксилированне, характерное для микроорганизмов. Например, из аспарагиновой кислоты этим путем образуется α-аланин:
НООС-СН2-CH(NH2)-СООН --> СН3-CH(NH2)-СООН + СО2 3. Декарбоксилирование, связанное с реакцией трансаминирования:
В этой реакции образуются альдегид и новая аминокислота, соответствующая исходной кетокислоте.
4. Декарбоксилирование, связанное с реакцией конденсации двух молекул:
207
Осуществляется при синтезе δ-аминолевулиновой кислоты из глицина и сукцинил-КоА (см. Синтез гемоглобина) и при синтезе 3-кетосфинганина (сфинголипидов), а также у растений при синтезе биотина.
Реакции декарбоксилирования - необратимы. Катализируются специфическими ферментами - декарбоксилазами аминокислот. Декарбоксилазы аминокислот состоят из белковой части, обеспечивающей специфичность действия, и простетической группы, представленной пиридоксальфосфатом, как и у трансаминаз. 2. ацетил-КоА — важное соединение в обмене веществ, используемое во многих биохимических реакциях. Главная функция — доставлять атомы углерода с ацетил-группой в цикл трикарбоновых кислот, чтобы те были окислены с выделением энергии. По химической структуре ацетил-КоА — тиоэфир между коферментом А (тиолом) и уксусной кислотой (носителем ацильной группы). Образуется во время второго шага кислородного клеточного дыхания, декарбоксилирования пирувата, который происходит в матриксе митохондрии. Ацетил-КоА затем поступает в цикл трикарбоновых кислот.
Ацетил-КоА — важный компонент биологического синтеза нейротрансмиттера ацетилхолина. Холин, в соединении с ацетил-КоА, катализируется ферментом холинацетилтрансферазой, чтобы образовать ацетилхолин и коэнзим А.
· Функции: Кислородное преобразование пирувата в ацетил-КоА - реакция дегидрогеназа пирувата. Она катализируется пируватдегидрогеназным комплексом. Возможны др. преобразования между пируватом и ацетил-
КоА. Например, пируват формиат лиазы преобразуют пируват в ацетил-КоА и муравьиную кислоту. Обычно ацетил-КоА из метаболизма ЖК поступает в цикл трикарбоновых кислот, содействуя энергетическому обеспечению клеток. В печени, когда уровень циркуляции жирных кислот высок, производство ацетил-КоА от разрыва жиров превышает энергетические потребности клетки. Чтобы использовать энергию, доступную из лишних ацетил-КоА, создаются кетоновые тела, которые затем могут циркулировать в крови. мембран. Также:
· Две молекулы ацетил-КоА могут быть соединены, чтобы создать ацетоацетил-КоА, что будет первым шагом в
ГМГ-КоА/биосинтезе холестерина, предшествующем синтезу изопреноидов.
· Ацетил-КоА — источник ацетил-группы, включённой в определённые лизиновые остатки гистоновых и негистоновых белков в посттрансляционной модификации ацетилирования, реакции, катализируемой ацетилтрансферазой.
· Ацетил-КоА может быть карбоксилирован в цитозоле в ацетил-КоА карбоксилазу, давая начало малонил-КоА, необходимого для синтеза флавоноидов и родственных поликетидов, для удлинения ЖК (образование восков), для малонации протеинов и других фитохимических соединений.
Пировиноградная кислота — химическое соединение с формулой СН3СОСООН, органическая кетокислота.
Пируваты (соли пировиноградной кислоты) — важные химические соединения в биохимии. Являются конечным продуктом метаболизма глюкозы в процессе гликолиза. Одна молекула глюкозы превращается при этом в две молекулы пировиноградной кислоты. Дальнейший метаболизм пировиноградной кислоты возможен двумя путями
— аэробным и анаэробным. Аэробный - пировиноградная кислота превращается в ацетил-кофермент А, являющийся основным субстратом для цикла Кребса. Пируват также может быть превращён в анаплеротической реакции в оксалоацетат. Оксалоацетат затем окисляется до углекислого газа и воды.
Анаэробный - пировиноградная кислота подвергается анаэробному расщеплению с образованием молочной кислоты. При анаэробном дыхании в клетках пируват, полученный при гликолизе, преобразуется в лактат при помощи ферменталактатдегидрогеназы и NADP в процессе лактатной ферментации, либо в ацетальдегид и затем в этанол в процессе алкогольной ферментации.
Пировиноградная кислота - «точка пересечения» многих метаболических путей. Пируват может быть превращён обратно в глюкозу в процессе глюконеогенеза, или в ЖК или энергию через ацетил-КоА, в аминокислоту аланин, или в этанол.
1. Эритроциты в 1 л мужской крови 4-5,5×1012, у женщин 3,7-5×1012.
Повышенное количество эритроцитов - эритроцитоз, пониженное — эритропения. у них края толще (2-2,5 мкм), а центр тоньше (1 мкм)
Кроме дискоцитов имеются и другие формы: