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: 173
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
42
Синтез
Осуществляется в фолликулярных клетках щитовидной железы. Йодиды, поступающие из крови, при участии селен- зависимой гемсодержащей тиреопероксидазы йодируют остатки тирозина в тиреоглобулине с образованием моно- и дийодпроизводных тирозина (МИТ, ДИТ). Далее этот же фермент конденсирует часть МИТ и ДИТ до йодтиронинов, при этом доля трийодтиронина (Т
3
) и тетрайодтиронина (тироксин, Т
4
) составляет около 30% от всех йодпроизводных.
Йодированный тиреоглобулин хранится во внеклеточных коллоидах, при тиреотропной стимуляции пиноцитируется фолликулярными клетками, сливается с лизосомами и гидролизуется. Три- и тетрайодтиронин секретируются в кровь. В крови гормоны транспортируются специфическим глобулином, а также альбумином.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: тиреотропный гормон на этапах поглощения йода, синтеза тиреоглобулина, эндоцитоза и секреции Т
3
и Т
4
в кровь.
Уменьшают: тироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи), высокие концентрации йода в крови (бесконтрольный прием препаратов KJ).
Механизм действия
Цитозольный.
Мишени и эффекты
Рецепторы к йодтиронинам имеют все ткани организма. В клетках-мишенях тироксин дейодируется и активной формой является трийодтиронин (3,5,3'-производное). Эта реакция ослаблена у плода, новорожденных и престарелых.
Главным эффектом трийодтиронина является повышение активности Na
+
,K
+
-АТФазы, что приводит к быстрому расходованию АТФ и по механизму дыхательного контроля запускает катаболизм углеводов и липидов. В митохондриях увеличивается количество АТФ/АДФ-транслоказы и потребление кислорода. Сопутствующим эффектом усиления катаболизма является наработка тепла.
Белковый обмен: Усиливает транспорт аминокислот в клетки. Активирует синтез дифференцировочных белков в
ЦНС, гонадах, костной ткани и обусловливает развитие этих тканей.
Углеводный обмен: Увеличивает гликогенолиз и аэробное окисление глюкозы.
Липидный обмен: Стимулирует липолиз
,
β-окисление жирных кислот
, подавляет стероидогенез.
Нуклеиновый обмен: Активирует начальные стадии синтеза пуринов и синтеза пиримидинов
, стимулирует дифференцировочный синтез РНК и ДНК.
Также трийодтиронин:
усиливает выделение соматолиберина, что стимулирует секрецию гормона роста
, также опосредует его метаболические эффекты. Этот эффект обеспечивает у детей в целом анаболическое действие тиреоидных гормонов. У взрослых действие тиреоидных гормонов в целом катаболическое.
в надпочечниках подавляет синтез катехоламинов
Патология
Гипофункция
Причина. Развивается при снижении синтеза гормонов в результате недостаточной стимуляции со стороны гипофиза и гипоталамуса, при заболевании самой железы, при нехватке необходимых веществ (аминокислоты, йод, селен). В 90% случаев причиной выраженного гипотиреоза является болезнь Хашимото, при которой вырабатываются блокирующие антиантитела к рецепторам ТТГ. Болезнь Хашимото (или Хасимото) получила свое
43 название по фамилии японского доктора Хакару Хашимото, который описал ее в 1912 году. Это аутоиммунное заболевание, которое характеризуется нарушением целостности щитовидной железы. В результате этого в кровь попадают тиреоглобулины, что приводит к вырабатыванию организмом антител. Антитела и лейкоциты атакуют клетки щитовидной железы, повреждая их.
Клиническая картина. Симптомами субклинического гипотиреоза, зачастую неспецифическими, могут быть отечность, сухость кожи и волос, брадикардия, легкое увеличение массы тела, повышение диастолического давления (точнее – понижение систолического), вялость, сонливость, запоры, чувствительность к холоду, снижение утренней температуры тела до 36,0°-35,5°С и ниже, бледность, скованность мышц, психическая инертность, апатия.
У подростков отмечается отставание в физическом развитии, позднее половое созревание, функциональная дебильность, т.е. замедление мышления, снижение успеваемости в школе, неспособность к творческой деятельности, утрата чувства юмора.
При наличии выраженного гипотиреоза у плодов, новорожденных и детей младшего возраста развивается
кретинизм. При возникновении выраженного гипотиреоза у взрослых отмечается микседема, у женщин –
бесплодие, у обоих полов - деменция, психоз.
Эндемический зоб - увеличение щитовидной железы, связанное с дефицитом йода. Основная причина развития эндемического зоба — недостаточное поступление йода в организм. Механизм, посредством которого щитовидная железа адаптируется к йоддефициту, состоит в повышении захвата йода из крови и последующему синтезу и секреции трийодтиронина
(Т
3
). Эти процессы поддерживаются повышенной секрецией тиреотропина
(ТТГ), который обладает зобогенным эффектом, особенно среди детей. Эндемический зоб может быть отнесён к мультифакторной патологии — помимо дефицита йода, выраженного в бо́льшей или меньшей степени, определённая роль принадлежит генетическим факторам.
наследственность, отягощённая по зобу
генетические дефекты биосинтеза тиреоидных гормонов
дефицит в окружающей среде и продуктах питания микроэлементов цинка, марганца, селена, молибдена, кобальта, меди и избыток кальция. Дефицит меди снижает активность йодиназы, участвующей в присоединении йода к тирозильному радикалу, а также снижает активность цитохромоксидазы, церулоплазмина. Дефицит кобальта снижает активность йодпероксидазы щитовидной железы. Дисбаланс микроэлементов способствует нарушению биосинтеза тиреоидных гормонов
применение лекарственных препаратов, блокирующих транспорт йодида в клетки щитовидной железы
(перйодат, перхлорат калия)
Гиперфункция
Причина. 90% случаев выраженного гипертиреоза вызвано наличием активирующих антиантител к рецепторам
ТТГ. В этом случае заболевание носит название болезнь фон Базедова (в отечественной и европейской литературе), болезнь Грейвса (в американской литературе).
Клиническая картина. Симптомами гипертиреоза являются субфебрильная температура (до 37,5°С, особенно к вечеру), нервное возбуждение, эмоциональная лабильность и нервозность (плаксивость), похудание, мышечная слабость, повышение аппетита, тахикардия, потливость, непереносимость жары, тремор, диарея.
2. Не всосавшиеся аминокислоты
Не всосавшиеся аминокислоты используют в нижних отделах кишечника для жизнедеятельности микрофлоры.
Микрофлора кишечника располагает набором ферментных систем, катализирующих превращение пищевых аминокислот (окисление, восстановление, дезаминирование, декарбоксилирование). Благодаря этому в кишечнике образуются ядовитые продукты распада аминокислот: фенол, индол, крезол, скатол, сероводород, а также нетоксичные для организма соединения - спирты, амины, жирные кислоты, кетокислоты и др. Так, диаминокислоты, орнитин и лизин, подвергаются процессу декарбоксилирования с образованием путресцина и кадаверина, которые легко всасываются в кровь и выделяются с мочой. Из ароматических аминокислот при бактериальном декарбоксилировании образуются биогенные амины либо при разрушении боковых цепей ядовитые продукты обмена: из тирозиа - крезол и фенол, из триптофана - скатол и индол. После всасывания эти продукты через воротную вену попадают в печень, где они обезвреживаются путем связывания с серной или глюкуроновой кислотами с образованием нетоксичных, так называемых парных кислот (например, фенолсерная или скатолсерная кислоты), которые выводятся с мочой.
Из пищеварительного тракта аминокислоты всасываются в кровь. В норме в крови содержится 6-8 мг% свободных аминокислот поступает в печень, главный орган метаболизма аминокислот. Другие органы поглощают
44 аминокислоты избирательно с меньшей скоростью. Например, метионин, глутаминовая кислота, тирозин поступают в мозговую ткань быстрее, чем лизин и лейцин.
3. Углеводы. Гликоген. Синтез, распад, энзимопопатии
Одной из функций углеводов является резервная. Углеводы накапливаются (запасаются) в скелетных мышцах, печени и других тканях в виде гликогена.
Гликоген – резервный гомополисахарид животных и человека. По своей структуре подобен амилопектину, т.е. в основной цепи остатки связаны альфа-1,4-гликозидной связью, а в точках разветвления- альфа-1,6-гликозидной связью. в гликогене много разветвлений, это способствует выполнению гликогеном энергетической функции, т.к. только при наличии большого числа концевых остатков можно обеспечить быстрое отщепление нужного количества молекул глюкозы. Гликоген печени является общим мобильным, но небольшим резервом организма, так голодание в течение 24 ч полностью истощает его. Гликоген мышц- локальный резерв.
Биосинтез гликогена происходит спустя пару часов после приема углеводсодержащей пищи. Гликогенез состоит из нескольких стадий. На первой стадии образуется УДФ-глюкоза: глюкоза под действием гексокиназы превращается в глюкозо-6-фосфат; глюкоза-6-фосфат под действием фосоглюкомутазы превращается в глюкозо-1- фосфат; глюкозо-1-фосфат соединяется с Уридинтрифосфатом и образует УДФ-глюкозу. На второй стадии происходит перенос глюкозного остатка с молекулы УДФ-глюкозы на затравочное количество гликогена под действием гликогенсинтетазы. За счет последовательного присоединения глюкозы к гликогену происходит удлинение уже имеющейся молекулы полисахарида. Ветвление гликогена обеспечивает амило-1,4-1,6- глюкозилтрансфераза.
Гликогенолиз-распад гликогена до глюкозы. Это регулируемый, гормонозависимый процесс. Адреналин, глюкагон активируют аденилатциклазу, которая переводит АТФ в цАМФ. цАМФ активирует протеинкиназу, которая переводит фосфорилазу в активную форму. Фосфорилаза отщепляет глюкозу от гликогена, при этом образуется глюкозо-1-фосфат, которая под действием фосфоглюкомутазы переходит в глюкозо-6-фосфат. В печени глюкоза-6- фосфат дефосфорилируется с образованием глюкозы.
Наследственные нарушения обмена гликогена, вызванные недостаточностью какого-либо из ферментов, участвующих в синтезе или распаде гликогена, называются гликогеновыми болезнями. Гликогенозы- патология, связанная с нарушением распада гликогена. В результате гликоген накапливается в больших количествах в клетках.
Клинически наиболее часто наблюдаются увеличение печени, мышечная слабость, гипогликемия натощак. Часто смерть наступает в детском возрасте. Агликогенозы- патология, связанная с нарушением синтеза гликогена. В результате содержание гликогена в клетках уменьшено. Характерным симптомом является резкая гипогликемия натощак, в результате которой может возникнуть рвота, судороги, потеря сознания. Наблюдается отставание в умственном развитии.
4. Показатели липидного обмена
Исследования обмена липидов и липопротеинов (ЛП), холестерина (ХС), в отличие от других диагностических тестов, имеют социальное значение, так как требуют неотложных мероприятий по профилактике сердечно- сосудистых заболеваний. Проблема коронарного атеросклероза показала четкую клиническую значимость каждого биохимического показателя как фактора риска ишемической болезни сердца (ИБС), и в последнее десятилетие изменились подходы к оценке нарушений липидного и липопротеинового обмена.
Риск развития атеросклеротического поражения сосудов оценивают по следующим биохимическим тестам:
- содержание триацилглицеринов (ТГ) в сыворотке крови;
- содержание общего холестерина (ОХС) в сыворотке крови;
- содержание холестерина, входящего в состав липопротеинов высокой плотности (ХС-ЛПВП);
- содержание холестерина, входящего в состав липопротеинов низкой и очень низкой плотности (ХС-ЛПНП и ХС-
ЛПОНП);
- определение отношений ОХС/ХС-ЛПВП, ХС-ЛПНП/ХС-ЛПВП.
Триглицериды
ТГ — нейтральные нерастворимые липиды, поступающие в плазму из кишечника или из печени.
45
В тонком кишечнике ТГ синтезируются из экзогенных, поступивших с пищей жирных кислот, глицерола и моноацилглицеролов. Образованные ТГ первоначально поступают в лимфатические сосуды, затем в виде хиломикронов (ХМ) через грудной лимфатический проток поступают в кровоток. Время жизни ХМ в плазме невелико, они поступают к жировым депо организма.
Наличием ХМ объясняется белесый цвет плазмы после приема жирной пищи. ХМ быстро освобождаются от ТГ при участии липопротеинлипазы (ЛПЛ), оставляя их в жировых тканях. В норме после 12-часового голодания ХМ не определяются в плазме. В связи с низким содержанием белка и высоким количеством ТГ ХМ при всех видах электрофореза остаются на линии старта.
Наряду с поступающими с пищей ТГ в печени из эндогенно синтезированных жирных кислот и трифосфоглицерола, источником которого является обмен углеводов, образуются эндогенные ТГ. Эти ТГ транспортируются кровью к жировым депо организма в составе липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП). ЛПОНП являются главной транспортной формой эндогенных ТГ. Содержание ЛПОНП в крови коррелирует с подъемом уровня ТГ. При высоком содержании ЛПОНП плазма крови выглядит мутной.
Для исследования ТГ используется сыворотка крови или плазма крови после 12-часового голодания. Хранение образцов возможно в течение 5—7 дней при температуре 4 °С, не допускается повторное замораживание и оттаивание проб.
Холестерин
ХС является составной частью всех клеток организма. Он входит в состав клеточных мембран, ЛП, является предшественником стероидных гормонов (минерало- и глюкокортикоидов, андрогенов и эстрогенов).
ХС синтезируется во всех клетках организма, однако основная его масса образуется в печени и поступает с пищей. В сутки организм синтезирует до 1 г ХС.
ХС — гидрофобное соединение, основной формой транспорта которого в крови являются белок-липидные мицеллярные комплексы ЛП. Их поверхностный слой образуют гидрофильные головки фосфолипидов, аполипопротеинов, ХС эстерифицированный более гидрофилен, чем ХС, поэтому эфиры ХС с поверхности перемещаются в центр липопротеиновой мицеллы.
Основная часть ХС транспортируется кровью в виде ЛПНП от печени к периферическим тканям.
Аполипопротеином ЛПНП является апо-В. ЛПНП взаимодействуют с апо-В-рецепторами плазматических мембран клеток, захватываются ими путем эндоцитоза. Освобождающийся в клетках ХС используется для построения мембран и эстерифицируется. ХС с поверхности клеточных мембран вступает в мицеллярный комплекс, состоящий из фосфолипидов, апо-А, и образует ЛПВП. ХС в составе ЛПВП подвергается эстерификации под действием лецитинхолестеролацил-трансферазы (ЛХАТ) и поступает в печень. В печени поступивший в составе ЛПВП ХС подвергается микросомальному гидроксилированию, превращается в желчные кислоты. Выделение его происходит как в составе желчи, так и в виде свободного ХС или его эфиров.
Исследование уровня ХС не дает диагностической информации об определенном заболевании, а характеризует патологию обмена липидов и ЛП. Наиболее высокие цифры ХС имеют место при генетических нарушениях обмена
ЛП: семейная гомо- и гетерозиготная гиперхолестеринемия, семейная комбинированная гиперлипидемия, полигенная гиперхолестеринемия. При ряде заболеваний развивается вторичная гиперхолестеринемия: нефротический синдром, сахарный диабет, гипотиреоз, алкоголизм.
1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 38
13 билет
1.
водно-солевой
баланс
Регуляция водно-минерального обмена обеспечивается ЦНС, эндокринной системой и почками. Повышение осмолярности плазмы через ЦНС вызывает усиленное выделение гормона гипофиза - вазопрессина, который усиливает реабсорбцию воды в почечных канальцах.
На водный обмен влияет альдостерон, он влияет на уровень натрия в плазме крови. Снижение концентрации натрия
46 приводит к падению осмотического давления плазмы и к усилению потери воды из организма. Гипонатриеимия стимулирует секрецию альдостерона, он усиливает обратимое всасывание натрия в почках и задерживает воду в организме.
Гипернатриеимия
- тормозит.
Еще на водный баланс влияют натрийуретические пептиды, вырабатываемые в миокарде предсердий и желудочков.
Потребность в воде вызывает возбуждение питьевого центра в гипоталамусе. Удоволетворение жажды тормозит этот центр.
Лабораторный показатель водного баланса - осмоляльность. Определяет количество осмотически активных веществ в единице массы растворителя. Норма для сыворотки - 280-295 ммоль/кг воды. Осмолярность - количество осмотически активных веществ в единице объема. Увеличивается с возрастом от 265 до 300.
Ежедневно организм нуждается в солях кальция, натрия, калия, хлора и железа. Соли участвуют в поддержани pH внутренней среды организма, процессах возбудимости нервной и мышечной тканей.
Биологическая роль воды:
1.
Растворитель и стабилизатор растворенных биологических молекул ионов
2.
Структурная
(структурная прослойка между полярными концами)
3.
Анаболическая
(как субстрат в синтезе биологических веществ)
4.
Катаболическая
(как субстрат в разрыве связей биологических веществ)
5.
Транспортная функция
6.
Регулятор теплового баланса
7. Электродонорная
2.
цикл
кребса
Состоит из 8 реакций, в ходе которых происходит распад Ацетил-КоА до двух молекул СО2 и образование доноров водорода для ЦПЭ. Реакции происходят в матриксе митохондрий. Ключевыми регуляторными ферментами являются цитратсинтетаза и изоцитратдегидрогеназа. Аллостерическими активаторами процесса являются АДФ,
НАД+, аллостерическими ингибиторами - АТФ, НАДН2, дает 12 молекул АТФ
1. ацетил-Коа взаимодействует с оксалоацетатом под действием цитратсинтазы - получается цитрат.
2.цитрат под действием аконитаза превращ в аконитат и почти сразу в изоцитрат
3.изоцитрат под действием изоцитратдегидрогеназы превращ в альфа-кетоглутарат(образ NADH+H+)
4.альфа-кетоглутарат по действием альфа-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса превращается в сукцинил-
КоА(образуется
NADH+H+)
5.сукцинил-КоА под действием сукцинатиокиназы превращается в сукцинат
6.сукцинат под действием сукцинатдегидрогеназы превращается в фумарат(образуется
FADH2)
7.фумарат под действием фумаразы превращается в малат
8.малат под действием малатдегидрогеназы превращ в оксалоацетат(образ NADH+H+)
3.
липидные
компоненты
Липиды в плазме крови представлены в основном жирными кислотами, триглицеридами, холестерином и фосфолипидами. Главнейшее значение холестерина и триглицеридов в организме человека в том, что они незаменимые компоненты клеточных мембран
Липопротиды очень низкой плотности (ЛПОНП) синтезируются в печени, а их основная функция состоит в транспорте триглицеридов, синтезированных в печени, в жировые и мышечные клетки. Они служат предшественниками
ЛПНП.
Липопротиды низкой плоности (ЛПНП) Они служат основными переносчиками синтезированного в организме холестерина ко всем тканям
Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) Основная функция ЛПВП состоит в связывании и транспортировке излишка холестерина из всех непеченочных клеток обратно в печень для дальнейшего выделения в составе желчи.
Нормы:
■ общий холестерин - менее 5,2 ммоль/л (200 мг/дл);
■ ЛПВП-холестерин - более 1,3 ммоль/л (50 мг/дл);
■ ЛПНП-холестерин - менее 3,4 ммоль/л (130 мг/дл);
■ триглицериды - менее 1,7 ммоль/л (150 мг/дл).
В настоящее время для определения холестерина большинство КДЛ использует ферментативный метод, в котором реализуется несколько последовательных реакций.
• Стадия I - гидролиз эфиров холестерина под действием специфических ферментов (чаще всего используют холестеринэстеразу): [эфиры холестерина + Н
2
О] (холестеринэстераза→) [холестерин + жирные кислоты].