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: 145
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Метаболизм фруктозы и галактозы
214
Наряду с глюкозой в организм с пищей поступают и другие моносахариды (преимущественно фруктоза и галактоза).
Фруктоза.
Включение фруктозы в метаболические процессы начинается с фосфорилирования: под действием фруктокиназы образуется фруктозо-1-фосфат (в печени), а при участии гексокиназы – фруктозо-6-фосфат (в жировой, мышечной ткани и почках). Фруктозо-6-фосфат является метаболитом гликолиза. Фруктозо-1-фосфат под действием фруктозо-
1-фосфатальдолазы расщепляется на диоксиацетонфосфат (метаболит гликолиза) и глицеральдегид, который, фосфорилируюясь, превращается в глицеральдегид-3-фосфат (метаболит гликолиза).
При отсутствии фруктокиназы происходит накопление фруктозы в крови, а поскольку почечный барьер для фруктозы очень низкий (0,73 ммоль/л), она начинает выделяться с мочой – фруктозурия. Клинических проявлений это состояние не имеет, поэтому называется доброкачественной фруктозурией.
Галактоза. Источником её является молочный сахар. Включение галактозы в процессы метаболизма начинается в печени с образования галактозо-1-фосфата под действием фермента галактокиназы. Далее галактозо-1-фосфат взаимодействует с УДФ-глюкозой под действием гексозо-1-фосфатуридилилтрансферазы, при этом образуется
УДФ-галактоза, которая в реакции эпимеризации переходит в УДФ-глюкозу. Этот процесс происходит в печени грудных детей.
В печени взрослых: галактозо-1-фосфат связывается с УТФ под действием фермента галактозо-1- фосфатуридилилтрансферазы, при этом образуется УДФ-галактоза.
2. Пути образования аммиака
Пути
образования
аммиака.
В организме человека подвергается распаду около 70 г аминокислот в сутки. Одним из конечных продуктов обмена аминокислот является аммиак- высокотоксичное соединение.
Аммиак образуется в ходе следующих процессов:
1. Дезаминирования аминокислот; биогенных аминов; азотистых оснований; амидов аминокислот (аспарагина и глутамина);
2.
Микробное расщепление аминокислот в кишечнике.
Механизм токсического действия
1. Легко проникая через мембраны в клетки и митохондрии аммиак уменьшает концентрацию альфа- кетоглутарата, связываясь с ним с образованием глутаминовой кислоты, что вызывает угнетение обмена аминокислот (процесс трансаминирования) и, в связи с этим, образование из них нейромедиаторов
(ацетилхолина, дофамина), а также приводит к развитию гипоэнергетического состояния в результате снижения скорости протекания реакций в цикле трикарбоновых кислот.
2. Повышение концентрации аммиака в крови создает угрозу сдвига рН в щелочную сторону (алкалоз), что, увеличивая сродство гемоглобина к кислороду, приводит к гипоксии тканей.
3. Увеличение уровня аммиака стимулирует синтез глутамина из глутаминовой кислоты в нервной ткани; его накопление приводит к повышению осмотического давления в клетках нейроглии, набуханию астроцитов, что может быть причиной отека мозга. В свою очередь снижение концентрации глутаминовой кислоты нарушает образование основного тормозного медиатора - гамма-аминомасляной кислоты, при недостатке которого нарушается проведение нервного импульса, возникают судороги.
4. Образующийся ион NH4, не проникая через клеточные мембраны, способен нарушать трансмембранный перенос одновалентных катионов Na и К, конкурируя с ними за ионные каналы, может оказать влияние на проведение нервного импульса.
Пути
обезвреживания
аммиака
1.
Синтез мочевины;
2.
Образование амидов аминокислот
- глутамина и аспарагина
3.
Образование аммонийных солей;
4. Восстановительное аминирование или трансреанимирование.
3.нейтрофилы
Делятся на юные 0-1%
Палочкоядерные 2-5%
Сегментоядерные 55-68% (от всего кол-ва лейкоцитов)
215
Способны поглощать и переваривать погибшие микроорганизмы, фрагменты поврежденных тканей. В этих клетках есть ферментные системы пентозофосфатного цикла и синтеза гликогена.
Особенности их обмена-наличие ферментов, продуцирующих перекись водорода-миелопероксидаза, способна уничтожать микробы в момент фагоцитоза. Другая особенность- наличие большого числа лизосом, гидролитические ферменты которых переваривают поглощенный материал и лизоцима, лизирующего микроорганизма.
4.холестерин.
Холестерин в организме человека бывает 2 видов:
1) холестерин, поступающий с пищей через ЖКТ и называемый экзогенный
2) холестерин, синтезируемый из Ац – КоА - эндогенный.
Синтез холестерина осуществляется в клетках почти всех орагнов и тканей, больше всего в печени(80%), стенке тонкой кишки(10%), коже(5%).
Включает
35 реакций.
Можно разделить на
3 стадии:
1.биосинтез мевалоновой кислоты
2.образование из мевалоновой кислоты сквалена
3.циклизация сквалена и образование холестерина регуляторным ферментом, от активности которого зависит возможность и интенсивность биосинтеза холестерина, является бета-гидроксиметил-глутарил
КоА-редуктаза(статин, ингибирует)(инсулин активирует)
Источником образования холестерина является ацетил-КоА. Таким образом, холестерин в тканях может синтезироваться из любых веществ, при распаде которых образуется ацетил-КоА: углеводов, аминокислот, жирных кислот, глицерина.
Определение содержания холестерина в сыворотке и плазме крови энзиматическим колориметрическим
методом
Принцип:
Эфиры холестрина+вода=холестеролэстераза
→ холестерин+жирные кислоты
Холестрин+кислород
→ холестенон+перекись водорода
Перекись водорода+фенол-пероксидаза
→хинонимин+ 4 воды
Концентрация хинонимина, определенная фотометрически пропорциональна конц общего холестерина в
исследуемом образце. Референты 3,6-5,2 ммоль/л
Повышение- атеросклероз, снижение-признак нарушения метаболизма
Билет 56
1.Внутримитохондриальные и внемитохондриальные источники НАДН. Челночные фермент-субстратные системы транспорта экстрамитохондриального водорода в митохондрии. Значение процесса
Источники НАДН:
А) В цитоплазме:
1. реакция гликолитической оксидоредукции;
В аэробных условиях гликолитической оксидоредукции не происходит, НАДН отдает свои атомы водорода на челночные системы для их передачи в дыхательную цепь митохондрий.
2.НАДФН образуется в пентозофосфатном пути при микросомальном окислении:
Биосинтез холестерина
Биосинтез ВЖК
Реставрация мембран
3. действие отдельных цитоплазматических дегидрогеназ.
216
Б) В митохондриях:
1.
-окисление высших жирных кислот;
2. цикл трикарбоновых кислот;
3. действие отдельных митохондриальных дегидрогеназ
Челночные фермент-субстратные системы переноса водорода в митохондрии.
NADH, образующийся при окислении глицеральдегид-3-фосфата в аэробном гликолизе, подвергается окислению путём переноса атомов водорода в митохондриальную дыхательную цепь. Однако цитозольный NADH не способен передавать водород на дыхательную цепь, потому что митохондриальная мембрана для него непроницаема. Перенос водорода через мембрану происходит с помощью специальных систем, называемых "челночными". В этих системах водород транспортируется через мембрану при участии пар субстратов, связанных соответствующими дегидрогеназами, т.е. с обеих сторон митохондриальной мембраны находится специфическая дегидрогеназа.
Существует 5 фермент-субстратных систем:
1)
Глицерофосфарная,
2)
Малат-аспартатная,
3)
-оксибутиратная,
4)
Глутаматдегидрогеназная,
5)
Лактатдегидрогеназная.
Наиболее распространенными являются:
Глицеролфосфатный челночный механизм
Ключевыми ферментами глицеролфосфатного челнока являются изоферменты глицерол-3-фосфат-
дегидрогеназы – цитоплазматический и митохондриальный. Они отличаются своими коферментами: у цитоплазматической формы – НАД, у митохондриальной – ФАД.
Этот челнок активен в печени и белых скелетных мышцах и необходим для получения энергии из глюкозы при работе клетки.
Малат-аспартатный челночный механизм
Ключевыми ферментами этого челнока являются изоферменты малатдегидрогеназы – цитоплазматический и митохондриальный. Он является распространенным по всем тканям.
Значением данного процесса в том, что атомы водорода от цитозольного НАДН в состав
митохондриального НАДН.
2. Источники аммиака в организме. Биосинтез мочевины, суточное количество мочевины
Мочевина является главным конечным продуктом обмена аминокислот. Биосинтез мочевины является основным механизмом обезвреживания аммиака в организме.
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 печени, 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.
Мочевина является низкомолекулярным, беспороговым соединением, свободно проходит через мембраны клеток паренхиматозных органов и эритроцитов.
Концентрация мочевины в плазме зависит:
от скорости ее синтеза,
скорости клубочковой фильтрации,
скорости ренальной перфузии.
Мочевина малотоксична, но токсичны накапливающиеся вместе с ней ионы калия и производные гуанидина.
Накопление мочевины приводит к отеку тканей парехиматозных органов, миокарда, центральной нервной системы, подкожной клетчатки.
Определение концентрации мочевины в крови широко используется в диагностике, применяется для оценки тяжести патологического процесса, для наблюдения за течением заболевания и оценки эффективности проводимого лечения.
Однако на уровень мочевины в крови могут влиять не только патологические, но и физиологические факторы, а также прием лекарственных препаратов.
РЕФЕРЕНТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ:
Концентрация мочевины в сыворотке крови здоровых взрослых людей составляет
2,5 — 8,3 ммоль/л
У женщин, по сравнению со мужчинами, концентрация мочевины в сыворотке крови обычно ниже.
217
У пожилых людей наблюдается увеличение концентрации мочевины в сыворотке крови, что обусловлено снижением у пожилых способности почек концентрировать мочу.
3. Биохимия печени. Особенности обмена, биологическая роль
Функции печени.
В каждой печёночной клетке содержится несколько тысяч ферментов, катализирующих реакции многочисленных метаболических путей. Поэтому печень выполняет в организме целый ряд метаболических функций:
биосинтез веществ, которые функционируют или используются в других органах(белки плазмы крови, глюкоза, липиды, кетоновые тела);
биосинтез конечного продукта азотистого обмена в организме - мочевины;
участие в процессах пищеварения - синтез желчных кислот, образование и экскреция желчи;
биотрансформация эндогенных метаболитов, лекарственных препаратов и ядов;
выделение некоторых продуктов метаболизма (желчные пигменты, избыток холестерола, продукты обезвреживания).
Роль печени в обмене углеводов. заключается в поддержании постоянного уровня глюкозы в крови. Это осуществляется путём регуляции соотношения процессов образования и утилизации глюкозы в печени.
В клетках печени содержится фермент глюкокиназа, катализирующий реакцию фосфорилирования глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата. Глюкозо-6-фосфат является ключевым метаболитом углеводного обмена
Роль печени в обмене липидов.
В гепатоцитах содержатся практически все ферменты, участвующие в метаболизме липидов. Поэтому паренхиматозные клетки печени в значительной степени контролируют соотношение между потреблением и синтезом липидов в организме. Катаболизм липидов в клетках печени протекает в митохондриях и лизосомах, биосинтез - в цитозоле и эндоплазматическом ретикулуме. Ключевым метаболитом липидного обмена в печени является ацетил-КоА.
Метаболизм жирных кислот в печени.
Синтез кетоновых тел.
Образование холестерола.
Образование липопротеинов.
Роль печени в обмене белков.
Печень является органом, регулирующим поступление азотистых веществ в организм и их выведение.
Пути использования аминокислот в печени. а) использование аминокислот для синтеза белков; б) трансаминирование - путь синтеза заменимых аминокислот; осуществляет также взаимосвязь обмена аминокислот с глюконеогенезом и общим путём катаболизма; в) дезаминирование - образование α-кетокислот и аммиака; г) синтез мочевины - путь обезвреживания аммиака. д) синтез небелковых азотсодержащих веществ (холина, креатина, никотинамида, нуклеотидов).
Желчеобразовательная функция печени.
Желчь - жидкий секрет желтовато-коричневого цвета, выделяемый печёночными клетками (500-700 мл в сутки). В состав желчи входят: желчные кислоты, холестерол и его эфиры, желчные пигменты, фосфолипиды, белки, минеральные вещества (Nа+, К+, Са2+, Сl-) и вода.
Обезвреживающая функция печени.
В печени обезвреживаются неполярные соединения различного происхождения, в том числе эндогенные вещества, лекарственные препараты и яды. Процесс обезвреживания веществ включает две стадии (фазы):
1) фаза модификации - включает реакции окисления, восстановления, гидролиза; для ряда соединений необязательна;
2) фаза конъюгации - включает реакции взаимодействия веществ с глюкуроновои и серной кислотами, глицином, глутаматом, таурином и другими соединениями.
Более подробно реакции обезвреживания будут рассмотрены в разделе "Биотрансформация ксенобиотиков".
4. нагрузочный тест на глюкозу при выявлении латентной формы сахарного диабета
Глюкозотолерантный тест – оценка углеводного обмена, основанная на определении уровня глюкозы в крови натощак и после нагрузки. Тест позволяет выявлять скрытые формы сахарного диабета и нарушение толерантности к глюкозе.
Порядок выполнения работы:
1. Первоначально определяют концентрацию глюкозы в крови натощак
218
Проведение глюкозотолерантного теста возможно только при условии, что результат исследования глюкозы
натощак не превышает 6,7 ммоль/л. Подобное ограничение связано с повышением риска возникновения
гипергликемической комы при нагрузке.
2. Пациент употребляет около 75 г глюкозы, которая растворена в 200 мл воды
3. Через 30, 60, 90 и 120 минут после нагрузки проводят забор крови и определяют концентрацию глюкозы.
4. Результаты определения используются для построения гликемических кривых:
У здорового человека после приема глюкозы наблюдается увеличение ее содержания в крови, которое между 30-й и
60-й минутой достигает максимальной величины. Затем начинается снижение и к 120-й минуте содержание глюкозы достигает исходного уровня, отмечавшегося натощак или с небольшими отклонениями в сторону, как повышения, так и снижения. Через 3 ч содержание сахара в крови достигает исходной цифры. У больных сахарным диабетом отмечается повышенный исходный уровень глюкозы и высокая гипергликемия уже через час после сахарной нагрузки. Уровень глюкозы остается высоким (свыше 6 ммоль/л) в течение всего второго часа и к концу исследования (через 3 ч) не возвращается к исходному уровню.
1 ... 30 31 32 33 34 35 36 37 38