Витамины.Гипо и гипервитаминозы

Витамины - органич соединения, необх организму для обр ф. Делятся на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. Водораств: 1В₁ (тиамин) сут потр 2-3мг. Уч-ет в окислительном декарбоксилировании пирувата и α-кетоглутарата; в пентозофосфатном пути превр УВ. Гиповит –полиневрит, бери-бери, нарушение ритма, снижение кислотности жел сока, потеря аппетита. 2В₂ (рибофлавин) сут потр 1,8-2,6 мг. Входит в состав коферментов FAD и FMN. Гиповит – остановка роста, воспалительные процессы в ротовой полости, воспаление глаз, общая мышечная слабость. 3РР (никотиновая к-та,никотинамид) сут потр 15-25 мг. Входит в состав NAD и NADP, выполняющих ф-ции коферментов различных дегидрогеназ. Гиповит – пеллагра («три Д»): дерматит, диарея, деменция. 4В₅ (пантотеновая к-та) сут потр 10-12 мг. Исп-ся для синтеза коферментов 4-фосфопантотеина и КоА. Гиповит – дерматит, неврит,депигментация и выпадение волос. 5 В₆ (пиридоксин) сут потр 2-3 мг. Синтез коферментов пиридоксальфосфата и пиридоксаминофосфата. Гиповит – полиневрит, дерматит. 6 Биотин (витамин Н) сут потр 10мкг. Коферментная ф-ция в составекарбоксилаз, уч-ет в обр активной формы СО₂. Гиповит – покраснениеи шелушение кожи, себорея, боли в мышцах. 7 Фолиевая к-та (В_с, В₉) сут потр 50-200 мкг. Служит субстратом для коферментов, уч-ющих в р-циях переноса одноуглеродных радикаловразличнойстепени окисленности. Авит – нарушение кроветворения, макроцитарная анемия, задержка роста. 8 В₁₂ (кобаламин) сут потр 1-2 мкг. Источник обр метилкобаламина и дезоксиаденозилкобаламина. Авит – макроцитарная анемия, расстройство деятельности нс за счет накопления метилмалоновой к-ты. 9 С ( аскорбиновая к-та) сут потр 50-75 мг. Уч-ет во многих р-циях гидроксилирования, восстанавливает Fe. Гиповит – цинга. 10 Р (биофлавоноиды) стабилизация межкл матрикса, уменьшение приницаемости капилляров. Гиповит – повышенная кровоточивость десен, точечные подкожные кровоизлияния. Жирораств: 1 А (ретинол) уч-ие в зрении. Гиповит – нарушение сумеречного зрения,ксерофтальмия. 2 Витамины гр D (кальциферолы) сут потр 12-25 мкг. Регуляция обмена Ca и фосфатов. Гиповит – рахит. 3 Витамины гр Е (токоферолы) сут потр 5 мг. Биологический антиоксидант, повышает активность вит А. Гиповит – гемолитическая анемия. 4 Витамины К (нафтохиноны)сут потр 1-2 мг. Уч-ие в процессе свёртывания крови, в р-циях карбоксилирования. Авит – сильное кровотечение.

№18 Минеральные в-ва поступают в организм с пищей и водой 90% живых клеток C,H₂,O₂,N. Классификация: 1. Макроэлементы: Na,Cl,P,Ca,Mg,K,S – составляют 9% веса тела; 2. Микроэлементы: Fe,I,Cu,Mn,Zn,Co,Hb,Se,Vd,Ni; 3. Ультрамикроэлементы: все остальные. Роль: I Макроэлементов: Ме этой группы используются клетки для создания электрич биопотенциалов и биотоков. II Микроэлементы: 1.входит в состав актив центров различ ф; 2.входят в состав прогормонов и активных гормонов; 3.входят в состав транс б (Fe в гемоглобин). Недостаток или избыток поступления мин вещ-в в организм приводит к развитию патол процессов.

№19 Обмен железа. В орг анизме чела содер-ся 3-4 гр Fe, 70%-в Нв эритроцитов, 20%-в гемоглобине мышц, до 10% в печени и селезенке, около 1% в составе гиминовых ф, а также б. В процессе эволюции возникли б способные поддерживать Fe в форме удобной для транспортировки и использовании при синтезе гемма. Это б трансферин, ферритин. Трансферин – гликопротеин плазмы крови, имеет 2 центра связывания Fe, в составе трансферина Fe^3Т в форме карбонана. Трасферин содержащий Fe, эндоцитируется в клетки при участии мембранных рецепторов. Главная ф-ция перенос Fe с током крови к местам депонирования и использования. Содержание трансферрина в плазме крови 4 гр на 1 литр. Ферритин – крупый б, в белковой оболочке 6 каналов ведущих в полость через них проникают ионы Fe, образуя железное ядро молекулы кол-во атомов Fe от 0 до 4500. Содержится в виде формы гидроксит фосфата Fe³⁺ . ф-ция: депонирование Fe. Его много в печени, селезенке, кост мозге. Fe освобождается из гема при распаде эритроцитов и используется повторно.1 мг в сутки теряется с желчью, а суточное потребление 10-20 мг. Всасывание Fe в кишечнике весьма ограничено и происходит при участии б, сходного с трансферином. Затем Fe поступает на трансферин крови, кот передает его ферритину в клетках разных органов. В соединении с белками Fe³⁺, но при переходе с одного белка на другой, валентность каждый раз дважды меняется Fe³⁺àFe²⁺àFe³⁺ Этот процесс катализируется он-вост ферментами или самими б переносчиками и необходимым для освобождения Fe и соединения с б.

№20 Региональные заболевания биогеохим провинции- регионы биосферы в пределах которых по недостат или избыт определенного хим элемента выделяется естественные геохим аномалии. В Чел обл распространены болезни связанные с недостатком I (эндемический зоб). Нехватка йода приводит к базедовой болезни, угнетает деятельность цнс, снижает эмоциональный тонус. Симптомами недостатка йода в организме являются плохое самочувствие, снижение работоспособности. У детей при недостатке йода наблюдаются отставание в росте, отклонения в умственном развитии. Ежедневная норма потребления йода – 0.1-0.2 мг. Йодом богаты, морепродукты – морская рыба, кальмары, креветки, мидии, морская капуста. Содержится йод и в наших повседневных продуктах: сыре, мясе, животном жире, яйцах, грибах, зерновых продуктах.Селен является синергистом витамина Е и способствует повышению его антиоксидантной активности. Селен входит в состав фермента - йодтиронин-5-дейодиназы (контролирующего образование трийодтиронина состав б мышечной ткани и, что особенно важно, б миокарда. В виде селенпротеина является составной частью тестикулярной ткани. Поэтому дефицит селена приводит к ослаблению антиоксидантного статуса, антикацерогенной защиты, обусловливает миокардиодистрофию, нарушение сексуальной функции, иммунодефицита. Помимо этого селен проявляет антимутагенный, антитератогенный, радиопротекторный эффекты, стимулирует антитоксическую защиту, нормализует обмен нуклеиновых кислот и белков, улучшает репродуктивную функцию, нормализует обмен эйкозаноидов (простагландинов, простациклинов, лейкотриенов), регулирует функцию щитовидной и поджелудочной желез. В силу изложенного селен относится к геропротекторам.

21. Порфирины. Основу стр-ры простетической группы большинства гемосодержащих белков составляет порфиновое кольцо, являющееся производным порфина, котоый состоит из 4 замещенных пирролов, соединенных мужду собой метиновыми мостиками ПОРФИРИЯ. В номе моча содержит малое кол-ва порфинов 1типа (до 300мкг). При заболевании печени кол-во порфинов может возрасти в 10-12 раз. При врожденной порфирии имеет место сверх продукця порфинов 1типаПорфирии 2вида: 1) эритропоэтические (недостаточность или отсутствие феррохелатазы или др ф принимающего участие в синтезе гема.)2) печеночные (активация АЛК-синтазы ксенобиотиками печени, переливание эритроцитарной массы)порфиринурия – моча розового цвета и в УФ диферинцирует вино-красный цвет.

№22 Хромопротеиды - слож б которые окрашиваются. Классификация:

1.Fe содержащие (красные)2. Mg содержащ (зеленые)3. Флавопротеиды (желтые)Fе содержащие делятся:неферментные (гемоглобин, миоглобин)ферментные (цитохром, каталаза, пероксидаза)

Неферм – это сложный б, в простетической группе которого содержится гем

(гемопротеиды). Гем- представляет собой комплекс Fе²⁺ с протопорфирином. Протопорфирин образован 4 пирольными кольцами, соединенными мителеновыми мостиками (=СН-). Миоглобин.- красный пигмент мышц, снабжает мыш клетки О2, захватывая ег из гемоглобина. Сложный б с состоящий из 1 полипептидной цепи и связанной с ней молекулой гема. Б имеет сферическую форму, имеет ряд L- спиралей, а молекула гема расположена м/у 2 из них. насыщение миоглобина О2 при увелич порциального давления характеризуется гиперболической кривой. Миоглобин обладает высоким сродством к О2, поэтому без труда забирает его от оксигемоглобина крови. В мышцах, где концентрация О2 падает миоглобин отдает связанный О2. Цитохром Р450 – гемопротеин, содержит простетичесую группу – гем, и имеет участки связывания для О2 и субстрата (ксенобиотика). Молекулярный О2 в триплетном состоянии инертен и не способен взаимодействовать с орган соединениями. Чтобы сделать О2 реакционоспособным необходимо его превратить в синглетный, используя ферментные системы его восстановления (моноксигеназная система).

Каталаза- фермент антиоксидантного действия защищает клетки от действ активных форм О2. каталаза находится в основном в пероксисомах, где образуется наибольшее кол-во пероксида Н2, а также в лейкоцитах, где она защищает клетки от последствий «респираторного взрыва». Пероксидаза- защищает от активных форм О2, также как и каталаза.

23. Гемоглобин в качестве белкового комонента содержит глобин, а небелк – гем. Видовые разичия гемоглобина обусловленны глобином, а гем везде одинаков. Основу структуры простетической группы большинства гемосодержащих белков состав порфиновое кольцо, являющееся в свою очередь производным тетрапиррольного соединения – порфина. В зависимости от хим природы групп, находящихся в боковой цепи, порфины делятся на зтио-, мезо-, копро- и протопорфирины. Самый распространенный - протопорфирин 10.ПРОИЗВОДНЫЕ гемоглобина. К основному гемоглобину НвА1 в крови взрослого чела доказано существование гемоглобина НвА2, также состоящего из 2 – L-цепей и 2 – В-цепей. На долю НвА2 приходится 2,5% от всего гемоглобина. Известен также фетальный гемоглобин – новорожденных – НвF, и состоящий из 2 цепей: L и У. Он отличается от НвА1 составом аминокислот и физ-хим свойствами. Кровь новорожденного содержит 80%, взрослого 1,5%.

№24. Роль Нв в перносе О₂ и СО₂. СО2 связываяется с Нв и снижает его сродство к О2, и наоборот и они легче отщепляютя от белка, такое взаимод м/у О2 и СО2 и отоном при связывании с Нв= эффект Бора. Транспорт СО2. СО2 может транспорт 2 способами: 1)СО2 из ткани в кровь-> в эритроциты где с помощью фермента карбоангидразы превращается в угольную к-ту. СО2+ Н2О = Н2СО3, котор диссоциирует на Н⁺ и НСО3^- . НСО3 выходит из эритроцитов плазмы и в таком виде находится в ней входя в состав бикарбонатного буфера. 2) СО2 взаимодейст с аминокислот остатками с образованием отриц заряженных карбоаминогрупп. О2 уходит из Нв.Транспорт протонов. Для предотвращения ацидоза образующегося в крови протоны связываются с инидозольными группами с концевых остатков гистидина. Т. о. Нв выполняет роль буферата. У Нв снижаеся сродство к О2 и он свобождается из НвО.

Сильно отриц молек БФГ присоеденяется в середину молек Нв, там находится полость. Изменяется конформация Нв, снижается его сродство к О2. В легких эритроц представляют собой молекулу с остатками О2 иСО2.

№25 Синтез Нв. В ретикулоцитах происходит синтез L и B цепей Нв, а также синтез его простетической группы гема.Синтез гема. В митохондриях взаимодействует глицин и сукцинил-КоА, фермент АЛК-синтетаза, так как образуется аминолевулиновая к-та (АЛК). АЛК-> цитоплазма, где роисходит дальнейший синтез гема, до образования протопорфирина-9, котор в митохон при участии фермента феррохелатаза (гем-синтеза) превращается в гем, присоединение Fe²⁺.Регуляция синтеза.1. активность АЛК-синтазы лимитирует весь процесс.2. синтез АЛК-синтазы регулируется кол-вом Fe3. уровень Fe зависит от кол-ва трансферина. 4. уровень Fe по механизму обрат связи регулирует синтез б рецептора трансферина.Синтез АЛК синтазы регулируется в эритроцитах на уровне трансляции. На уч-ке инициации трансляция мРНК фермента есть участок называемый Fе чувствительным элементом. Нет трансляции-> нет фермента-> нет синтеза гема. Синтез фермента- появление АЛК-синтазы- синтез гема. Все кл чела синтезируют гем тем же путем, что и кл крови. Гем нужен для цитохрома в цепи транспрта е и для др ферментов. Регуляция АЛК-синтазы чувствительна к действию ксенобиотиков (глюкокортикоиды, барбитураты, сульфаниламиды). Гемохроматоз. Когда кол-во Fe в кл превышает объем ферритинового депо, Fe откладывается в белковой части мол ферритина. Ферритин превращается в гемосидерин, который плохо растворим в воде и содержит до 37% Fe. Накопление гранул гемосидерина в печени, поджелудочной жел приволит к повреждению органов. Гемахроматоз может быть наследственным. Накопление гемоседирина в поджелудочной приводит к сахар диабету. Отложение в гепатоцитах = цирроз печени, а в миокардиоцитах к сердеч недостаточности. Железодефицитные анемии.снижение кол-ва эрит, Нв-> анемия,(бледность кожи, слабость). В12 анемия – лаковый язык, покалывание языка, бледность.

26 Патологические производные Нв Метгемоглобин образуется при окислении гемоглобина и представляет собой комплекс гемина с нативным глобином. Известно, что метгемоглобин в небольших количествах имеется в крови даже в нормальных условиях. Его появление связано с тем, что при присоединении кислорода к гемоглобину небольшая часть кислорода не присоединяется к железу, а окисляет его. Т. о., в процессе переноса кислорода все время происходит окисление гемоглобина. Образующийся метгемоглобин восстанавливается в гемоглобин с помощью восстановительных ерментативных систем эритроцита. Основным субстратом в этом процессе является глюкоза. В этом и заключается собственное дыхание эритроцитов, причем гемоглобин в данном случае выполняет функцию, которую в тканях осуществляют ф цитохромной системы. В результате постоянного образования и осстановления метгемоглобина устанавливается равновесие и в крови в каждый данный момент всегда имеются небольшие (0,5—1%) количества метгемоглобина. Метгемоглобин обладает способностью связывать токсические вещества типа сульфидов и цианидов. В процессе метаболизма постоянно вырабатываются небольшие количества таких токсических веществ, и «физиологический» метгемоглобин защищает такие важные участки организма, как дыхательный центр, от проникновения токсических в-в, блокирующих цитохромоксидазу. В связи с этим свойством метгемоглобина при отравлении цианистыми соединениями в кровь в качестве терапевтического средства вводят метгемоглобинообразователи, например большие дозы метиленовой синьки. Он легко связывает CN- с образованием цианметгемоглобина и спасает организм от смертельного действия цианидов. Карбоксигемоглобин известно, что даже при небольших концентрациях СО вытесняет кислород из связи с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин, неспособный служить переносчиком кислорода.

№27. Тканевый распад железосодержащих хромопротеидов. эритроциты разрушаются ретикулоэндотел. кл селезенки, лимф узлов кост мозга и печени. Удалене сиаловых к-т из гликопротеинов эритроцитар мембраны служит сигналом их старения. Эрит захват-ся кл печени, лимф узлов селезенки. Фермент гемоксикеназа раскрывает кольцо высвобождая Fе для повторного использования и образуя линейный тетропирол биливердин (зел цв), который восстанавливается в биллирубин (красно-оранж) – токсичен, но связываясь с сывороточным альбумином переносится кровью в печень (непрямой бллрбн). Свобод- неконьюктирванный с глюкуроновой к-той. В печени из непрямого блрбн при участии фермента блрбнглюкуронилтрансфераза образуется моно и диблрбнглюкурониды путем присоединения глюкуроновой к-ты к остаткам пропионовой к-ты. Прямой блрбн дает прямую реакцию с диазореактивом Эрлиха. Прямой блрбн растворим в воде, переносится в желчь, путем актив транспорта (против градиента концентрации). В кишечнике коньюгированный блрнб снова частично расщепляется под влиянием бактерий, свободный блрбн восстанавливается до уробилиногена, который по вене porta поступает в печень и там обезвреживается, разрушаясь до ди и триперолов, которые удаляются с мочой. Оставш-ся в киш уробилиноген превращается в стеркобилиноген, его часть всасывается через геммороидное сплетение попадает в большой круг кровообращения и через почки удаляется с мочой. За сутки до 4 мг. Остальной удаляется с калом до 300мг. На воздухе при присоединении О2 стеркобелиноген преращается в стеркобилин

№28. Патология пигментного обмена В норме общий блрбн=20мкм\л,непрямой блрбн до 18 мкм\л,прямой=до 2,5мкм\л.Гиперблрбнемия более 27-34мкм\л и выше приводит к появлению желтухи.Виды желтух 1.физиологическая желтуха н\р 2. патологические желтухи

-надпочечная (гемолитическая) флавиновая;печёночная,паренхиматозная,рубиновая; подпечёночная обтурационная, механическая, вердиновая;3.наследственно – обусловленные:синдром Жильбера; врождёная семейная; негемолитическая желтуха Криглера-Найяра -болезнь Дабина-Джонсона Физиологич желтуха н\р: появляется в период адаптации ребёнка к внеутробному существованию.В пер нед послерождения организм ребёнка мобилизует основ запасы уретиндифосфат глюкароновой к-ты,для обезвреживания избытка стероид гормонов,коньюгир формы,которые выдел-ся с мочой.К 3-5 уткам выведение эстрагенов заверш-ся, глюкуроновая к-та синтез-ся из глюкозы, но в крови н\р к 1-2сут кол-во глюкозы снижается до 2,5ммоль\л,к 5-6 сут увеличився до 3ммоль\л.Актив-ть фермента начнает проявл-ся только с 3-4 сут.Т.О.в основе лежит несбалансир,а относит недост-ть конъюгир свобод блрбн.Наблюдается у 90% доношен детей, максимальная желтуха на 4-5 сутки, исчезает к 11-14сут. У недоношен н\р затягив-ся до 4-6нед. Патологические желтухи: 1.гемолитическая - причина: наслед заболев разруш эритроцитов(д.б. совместимо с жизнью) приводит к тому,что кол-во непрям блрбн в крови достигает от 103-171мкмоль\л 2.печёночная- разрушение печёночных л. В начале увеличение непрямого блрбн,затем увеличение прямого. 3. обтурационная-кол-во непрям блрбн меньше прямого Синдром Криглера-Найяра -непрям блрбн 770мкм\л.причина-отсутствие или недостаток УДФ глюкуронил трансферазы. Погибают в раннем возрасте. Непрям блрбн липофилен, проникаетв голов мозг, прокрашивает ядра-ядерная желтуха. Лечение пересадка печени. Синдром Дабина-Джонса. Отсутст-е транспорта прям блрбн в желчных капиллярах отложение пигмента в гепатоцитах, напоминает механич желтуху. Лечение пересадка печени.

Физиол желтуха н\р:кровь-увелич непрям блрбн,моча и кал светлые т.к отсутст-ет стеркобелиноген Гемолитич желтуха: кровь-увелич непрям блрбн,моча и кал тёмные,т.к.увеличев стеркобилиноген Печёночная: кровь-увелич непрям блрбн за счет уробилиногена,моча- тёмная,за счет уробилиногена и прям блрбн,кал светлый т.к. стеркобиленогена мало. Подпечёночная:кровь-увеличение прям блрбн, моча тёмная за счет прям блрбн,кал бесцвет.т.к. отсут-ет стеркобилиноген Синдром Криглера-Найяра:кровь-увеличение непрям блрбн,моча и кал светлые за счет стеркобилиогена. Синдром Дабина-Джонса:кровь-увеличение прям блрбн,моча тёмная,кал бесцветный.

29)Цикл Кребса — центральная часть общего пути катаболизма, циклический биохимический аэробный процесс, в ходе которого происходит превращение двух- и трёхуглеродных соединений, образующихся как промежуточные продукты в живых организмах при распаде ув, ж и б до CO₂. При этом освобождённый водород направляется в цепь тканевого дыхания, где в дальнейшем окисляется до воды, принимая непосредственное участие в синтезе универсального источника энергии — АТФ.Цикл Кребса — это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме. Кроме значительной энергетической роли циклу отводится также и существенная пластическая функция, то есть это важный источник молекул-предшественников, из которых в ходе других биохимических превращений синтезируются такие важные для жизнедеятельности клетки соединения как аминок-ты, ув, жирн к-ты и др.У эукариот все реакции цикла Кребса протекают внутри митохондрий, причём катализирующие их ф, кроме одного, находятся в свободном состоянии в митохондриальном матриксе, исключение составляет сукцинатдегидрогеназа, которая локализуется на внутренней митохондриальной мембране, встраиваясь в липидный бислой. У прокариот реакции цикла протекают в цитоплазме.При работе цикла Кребса окисляются различные продукты обмена, в частности токсичные недоокисленные продукты распада алкоголя, поэтому стимуляцию цикла Кребса можно рассматривать как меру биохимической детоксикации.

Общее уравнение одного оборота цикла Кребса:Ацетил-КоА → 2CO2 + КоА + 8e− Регуляция цикла Цикл Кребса регулируется по механизму отрицательной обратной связи, при наличии большого количества субстратов (ацетил-КоА, оксалоацетат), цикл активно работает, а при избытке продуктов реакции (NADH, ATP) тормозится. Регуляция осуществляется и при помощи гормонов, основным источником ацетил-КоА является глюкоза, поэтому гормоны, способствующие аэробному распаду глюкозы, способствуют работе цикла Кребса. Такими гормонами являются: инсулин и адреналин. Глюкагон стимулирует синтез глюкозы и ингибирует реакции цикла Кребса. Как правило работа цикла Кребса не прерывается за счёт анаплеротических реакций, которые пополняют цикл субстратами: Пируват + СО2 + АТФ = Оксалацетат(субстрат Цикла Кребса) + АДФ + Фн. Функции: 1. Интегративная — цикл явл-ся связующим звеном между реакциями анаболизма и катаболизма.2. Катаболическая — превращение различных веществ в субстраты цикла: Жирные к-ты, пируват,Лей,Фен — Ацетил-КоА.Арг, Гис, Глу — α-кетоглутарат.Фен, тир — фумарат.

3. Анаболическая функция — использование субстратов цикла на синтез органических веществ: Оксалацетат — глюкоза, Асп, Асн.Сукцинил-КоА — синтез гема.CО2 — реакции карбоксилирования.4. Водорододонорная —поставляет на дыхательную цепь митохондрий протоны водорода в виде трех НАДН.Н+ и одного ФАДН2.5. Энергетическая — 3 НАДН.Н+ дает 7.5 моль АТФ, 1 ФАДН2 дает 1.5 моль АТФ на дыхательной цепи. Кроме того в цикле путем субстратного фосфорилирования синтезируется 1 ГТФ, а затем из него синтезируется АТФ посредствам трансфосфорилирования: ГТФ + АДФ = АТФ + ГДФ. Мнем. правило- Целый Ананас И Кусочек Суфле Сегодня Фактически Мой Обед, что соответствует ряду — цитрат, (цис-)аконитат, изоцитрат, (альфа-)кетоглутарат, сукцинил-CoA, сукцинат, фумарат, малат, оксалоацетат.

№30 Дыхательная цепь. Окисление субстратов в процессе дых можно представить как перенос е и протонов,.т е. целого атома Н от орган в-в на О₂. Включает много этапов, учавствует ряд промежут переносчиков образующих цепь переноса е или дыхат цепь, котор локализуется в митохондриях. Митохондрии имеют внутр (избирательно прониц) и наруж (проницаема для молек с м=5000) мембрану. Компоненты цепи переноса е распоожены по внутр мембр митох.Н⁺ от первичных доноров вводится в дых цепь с участием НАД-зависимой и ФАД-завис дегидрогеназ. НАД-завис дегидрогеназа находится в матриксе митохондрий, а перенсят Н⁺ на НАД обазую НАД*Н₂ . НАД*Н2 дегидрогеназа, которая предсавляет собой флавинмононуклеотид (ФМН) содержит фермент. Затем следует убихинон (CоQ), который принимая протоны и электроны превращается в убихинол (СоQH₂). Затем в дых цепи пути е и протонов расходятся, перенос е осущ с помощью цитохромов, которые представляют собой гемопротеины (атом Fe в гемме цитохромов может менять валентность присоединяя или отдавая е). Цитохром дых цепи обозначаются ВС1,С,А,А3. Электрон последовательно проходят через атомы Fe ВС1, затем поступают на цитохром С, протоны при этом освобождаются в межмембранное пространство. Коэффициент 2 обусловлен тем, что с QH2 передаются 2е, а цитохромы за 1 цикл переносят по 1 электрону. Комплекс 4: А, А3 действуют как цитохром С оксидаза. По мимо гема он содержит Сu, который участвует в переносе е меняя валентность этот комплекс переносит е с цитохрома С на О2. О2 поступающий в митохондриииз крови связывается с атомом Fe в геме цитохром А3 в форме молекулы О2. Затем каждый из атомов О2 последовательно присоединяет по 2е и 2 протона превращаясь в воду. Цитохром оксидаза имеет более низкую константу Михаэлиса, то есть большее сродство к О2 чем Нв, то есть клетки всасывают О2 из крови. Таким путем через дых цепь Н⁺ пищевых вещ-в достигают конечного акцептора О2. ФАД-зависимые дегидрогиназы перносят Н+ сразу на СоQ. Комплексы 1,2,3 содержат негеминовое Fe (Fe-серные ценры) они тже участвуют в ереносе е, Fe в них ножет быть восстановленным Fe²⁺ или окисленным Fe³⁺ .

№31 Окислительное фосфорилирование. Хемо-аосматическая теория Митчелла энерния переноса электронов и протонов вдоль дыхательной цепи первоначальна сосредотачивается в виде протонного потенциала или электорохим градиента ионов Н создающего движение ч/з мембрану заряженных протонов. Диффузия протонов обратно сопряжена с фофсфорилированием кот осущ-ся АТФ систетаза. Дыхание слвершает осмотическую работу, т.е концентрирует протоны в межмембранном пространстве митохондрий и электрическую разность потенциалов кот используется АТФ синтетаза на синтез АТФ. Сочетание этих двух ф-ций дых и фосфор дало основание назвать гипотезу хим осматической или протондвижущей, поскольку движ силой фосфорилирования явл-ся протонный потенциал. Синтез одной мол АТФ из АДФ сопровождается проникновением 2 протонов из внешней среды внутрь митохондрий. Разность протонов выравнивается и происходит разрядка мембраны, исчезает электр потенциал.

Механизм образования эл потенциала. Окисление субстратов и фосфорилирование АДФ в митохондриях прочно сопряжены, скорость использования АТФ регулирует скорость потока электронов в цепи переносов электронов, АТФ не используется, поток электронов прекращается. Распад АТФ и образование из него АДФ увеличивает окисление субстратов и поглощение О₂. Зависимость интенсивности дыхания митохондрий от концентрации АДФ = дыхательная концентрация. В рез-те его действия скорость синтеза АТФ соответствует потребностям клеток в энергии. Общее сод-ие АТФ в организме 30-50 гр, но каждая молекула АТФ живет меньше 1 мин. Коэфф. фосфорилирования. В расчете на каждый атом поглащенного кислорода или на пару переносимых электронов от НАД*Н₂ к О₂, митохондрии образуют 3 молекулы АТФ. Отношение кол-ва связанной Н3РО4 и кол-ву поглащенного О2 называют коэффициентом фосфолирирования или стехиометрическим коэф. Он равен меньше 3. Если первичной дегидрогеназой является ФАД, то в цепи переноса действуют только 2 пункта перекачки протонов и стех коэф меньше 2. А так как в среднем = 2,6 – 2,8. В митохондриях не всегда окисление сопряено с фосфолорированием, такой путь окисления сульфатом называется нефосфорилированным или свободным. Энергия идет на образование тепла.

32 Активация процессов свободнорадикального окисления представляет собой важный фактор поражения мозгового вещества в условиях острой и хронической ишемии. Изучение процессов свободнорадикального окисления (СРО) в организме чела имеет важное значение для понимания их роли в нормальной жизнедеятельности и в развитии патологических состояний. СРО участвует в развитии ряда заболеваний в качестве ключевого звена патогенеза, а в остальных случаях может существенно отягощать течение любой патологии. Усиление СРО био значимых молекул рассматривается как неспецифический патологический процесс, сопровождающий любое заболевание. Вредным является не простое повышение уровня СРО, а нарушение некоего определенного (физиологического) баланса между интенсивностью СРО и функциональной активностью антиоксидантной системы (АОС) организма. Выяснение реальной взаимосвязи этого дисбаланса с развитием патологических изменений является достаточно трудным в силу сложности процессов СРО и многокомпонентности АОС.

33 Свободные радикалы отличаются от обычных молекул тем, что у них на внешней электронной оболочке имеется неспаренный (одиночный) электрон. Неспаренный электрон в радикалах принято обозначать точкой. Например, радикал гидроксила обозначают как HO·, радикал перекиси водорода как HOO·, радикал супероксида как ·OO- или O2·-. Формулы трех радикалов этилового спирта: CH3CH2O·; CH3·CHOH; CH3CH2O· Это делает радикалы химически активными, поскольку радикал стремится либо вернуть себе недостающий электрон, отняв его от окружающих молекул, либо избавиться от "лишнего" электрона, отдавая его другим молекулам. В особом положении оказалась молекула кислорода (диоксигена), которая содержит на внешней оболочке целых два неспаренных электрона. Таким образом, диоксиген - это бирадикал и, подобно другим радикалам, обладает высокой реакционной способностью. Первичные радикалы и реактивные молекулы. Все радикалы, образующиеся в организме, можно разделить на природные и чужеродные. Природные радикалы можно разделить на первичные, вторичные и третичные. Первичными можно назвать радикалы, образование которых осуществляется при участии определенных ферментных систем. Прежде всего к ним относятся радикалы (семихиноны), образующиеся в реакциях таких переносчиков электронов, как коэнзим Q (обозначим радикал как Q·) и флавопротеины. Два других радикала - супероксид (·OO^-) и монооксид азота (·NO) также выполняют полезные для организма функции. Из первичного радикала - супероксида, а также в результате других р-ций, в организме образуются весьма активные молекулярные соединения: перекись водорода, гипохлорит и гидроперекиси липидов. Реактивные молекулы: перекись водорода, гидроперекиси липидов, пероксинитрит, обр-ся в р-циях, одним из участников которых в большинстве случаев является радикал, а иногда - диоксиген. Эти молекулы и гипохлорит образуют радикалы в присутствии ионов металлов переменной валентности, в первую очередь - ионов двухвалентного железа. Такие вторичные; сюда относятся радикал гидроксила и радикалы липидов. Вторичные радикалы обр-ся в неферментативных р-циях и не выполняют физиологически-полезных ф-ций; они обладают разрушительным действием на клеточные структуры.Образование вторичных радикалов приводит к развитию патологических состояний и лежит в основе канцерогенеза, атеросклероза, хронических воспалений и нервных дегенеративных болезней. Для защиты от повреждающего действия вторичных радикалов в организме используется большая группа веществ, называемых антиоксидантами, к числу которых принадлежат ловушки, или перехватчики свободных радикалов. Примером последних служат альфа токоферол, тироксин, восстановленный убихинон (QH₂) и женские стероидные гормоны. Реагируя с липидными радикалами, эти в-ва сами превращаются в радикалы антиоксидантов, которые можно рассматривать как третичные радикалы. Наряду с этими радикалами, постоянно образующимися в том или ином количестве в клетках и тканях нашего организма, разрушительное действие могут оказывать радикалы, появляющиеся при таких воздействиях, как ионизирующее излучение, уф облучение или даже освещение интенсивным видимым светом, например, светом лазера. Такие радикалы можно назвать чужеродными. К ним принадлежат радикалы, образующиеся из попавших в организм посторонних соединений, ксенобиотиков, многие из которых оказывают токсическое действие именно благодаря свободным радикалам, образующимся при метаболизме этих соединений.

№36. Строение пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Каждый нук сод-ит 3 хим-и разл-ых компонента:*гетероциклическое азотистое состояние пуриновые: аденин (аденозинмонофосфат-АМФ), гуанин (гуанозинмонофосфат-ГМФ)- пиримидиновые: цитозин (цитидинмонофосфат-ЦМФ), тимин (тимдинмонофосфат-ТМФ), урацил (уридинмонофосфат-УМФ);

*моносахарид (пентоза), кот представлена либо рибозой (в сост РНК), либо дезоксирибозой (в сост ДНК). Пентозу соед-ет с основанием N-гликозидная связь, обр-ая С₁-атомом пентозы и N₁-атомом пиримидина или N₉-атомом пурина.*остаток фосфорной к-ты. В завис-ти от числа увел: -нуклеозидмонофосфаты (НМФ), -нуклеозиддифосфаты (НДФ), -нуклеозидтрифасфаты (НТФ).Нуклеиновые к-ты по своему строению – линейные полимеры. Остов имеет одинаковое строение по всей длине мол и сост из чеедующихся групп – «пентоза-фосфат-пентоза-…». Первичная стр-ра ДНК – порядок чередования дезоксирибонуклеозидмонофосфатов (дНМФ) в полинуклеотидной цепи. Каждая фосфатная группа в полинукл-ой цепи за искл-ем фосфорного остатка на 5-конце мол участвует в обр-ии 2 эфирных связей с уч-ем 3- и 5- углеродных атомов 2 соседних дезоксирибоз, поэтму связь м-у мономерами обозначают 3,5-фосфодиэфирной. Первичная стр-ра РНК-порядок чередования рибонуклеозидмонофосфатов (НМФ) в полинукл цепи. Нукл связаны м-у собой 3,5-фосфодиэфирными связями. Концы цепей РНК неодинаковы: 1)фосфодилированная ОН-гр 5-углеродного атома; 2) ОН-гр 3-углеродного атома рибозы. Гидроксильная гр у 2 углеродного атома рибозы делает мол РНК нестабильной.

34. Перекисное окисление липидовПОЛ играет огромную роль в клеточной патологии. Р-ция протекает в несколько стадий (инициирование цепи, продолжение, разветвление и обрыв). Инициирование цепной р-ции начинается с того что липидный слой мембран внедряется свободный радикал. Он вступает в хим р-цию с полененасыщ жирными к-тами, входящими в состав био мембран. При этом образуются липидные радикалы. Они вступаят в р-цию с растворенными в среде молекулярным О₂, при этом образуется новый свободный радикал липоперекиси. Он атакует одну из соседних молекул фосфолипидов с образованием гидроперикиси липида и новым радикалом чередование 2 последних р-ций представляет собой цепную р-цию ПОЛ. ПОЛ ускоряется в присутствии небольшого кол-ва 2х валентного железа, в этом случае происходит разветвление цепей в рез-те взаймодействия железа с гидроперекисью липидов. В био мембранах цепи могут состоять из 10 и больших звеньев. Цепь обрывается в рез-те взаимодействии свобод. радикалов с антиоксидантами, ионами Ме с переменноц валентностью или друг с др. Следствие ПОЛ: а) образуется белковые агрегаты хрусталика глаза = помутнение; б) иноктивация Са-АТФ-синтетаза-> Замедлению Са из Кл и в Кл -> увел концентр Са -> повреждение кл; в) продукты ПОЛ непосредственно увелич проницаемость липидного слоя для Н и Са -> не синтезир АТФ-> уменьшение стабильности липидного слоя. Антиоксиданты водой фазы: 1 СОД; 2. каталаза; 3. Глутотионпироксидаза; 4. комлексоны связывающие ионы Fe; 5. витамин С и РР; 6. мочевая к-та; 7. Цируллоплазмин Антиоксиданты липидной фазы: Цепные р-ции липидной фазы ведут свбодные радикалы L* и LOO* разветвленных цепей происходит при ваимодействии гидропироксидных липидов с Fe²⁺ следовательно все соеинения снижая концентрацию перечисленных в-в, выполняют функцию антиоксидантов: фосфолипаза, глутотионпироксидаза, ловушки радикалов комплексоны, витамины Е и К, холестерин. Активация ПОЛ обнаруживается по накоплению первичных (гидропероксидазы коньюгирующие диены), или вторичных (производные МДА, пентан), или по резкому снижению уровня липидных антиоксидантов.

№35. Микросомальное окисление. В мембр гладких эндоплазмоцитов ретикулума и в митохондриях мембр некоторых органов есть окислительная система которая катализирует гидроксилирование большого числа разных субстратов. Эта окислительная система состоит из 2 цепей окислен НАДФ зависимого. НАДФ зависимая монооксидазная цепь состоит из вос-ого НАДФ,флавопротеида с коферментом ФАД и цитохрома Р450. НАД Н зависим цепь окисления содержит флавопротеид и цитохром В5. обе цепи могут обмениваться е.при выделении эндоплазматического ретикулума из кл мембран распад-ся на части,каждая из которых образует замкнутый пузырёк-микросому.окисление с участием цР450 обычно изучают используя пр-ты лизосом-микросомальное окисление. цР450 катализирует образование гидроксильных гр при синтезе желчных к-т,стероидных гормонов,при катаболизме ряда в-в и обмене чужерод соед. цР450,как и все цитохромы относится к гемопротеидам,а белковая часть представлена одной полипептидной цепью. способен образовывать комплекс с СО2. Окисление ксенобиотиков осуществл с различ скоростью извест индукции и ингибиторы микросомальных систем окисления. Скорость окисления тех или иных в-в может ограничев-ся конкуренц за ф комплекс микросом фракции. Так одновременное назначение 2 конкурирующ лек приводит к тому,что удаление одного из них может замед-ся и это приведёт к накоплению его в организме.В др случ лек может индуцировать активацию сис-мы микросом оксидаз-ускорен устранение одновремен назначенных др пр-ов.Индукторы микросом можно использовать и как лек ср-ва при необходимости активировать процессы обезвреживания эндоген метаболитов. Помимо р-ций детоксикац ксенобиотиков сис-ма микросомального окисления может вызывать токсификацию исходно инертных в-в. Цитохром Р450 – гемопротеин, содержит простетичесую группу – гем, и имеет участки связывания для О2 и субстрата (ксенобиотика). Молекулярный О2 в триплетном состоянии инертен и не способен взаимодействовать с орган соединениями. Чтобы сделать О2 реакционоспособным необходимо его превратить в синглетный, используя ферментные системы его восстановления (моноксигеназная система).

№37. Строение ДНК. Первичная стр-ра ДНК – порядок чередования дезоксирибонуклеозидмонофосфатов (дНМФ) в полинуклеотидной цепи. Каждая фосфатная группа в полинукл-ой цепи за искл-ем фосфорного остатка на 5-конце мол участвует в обр-ии 2 эфирных связей с уч-ем 3- и 5- углеродных атомов 2 соседних дезоксирибоз, поэтму связь м-у мономерами обозначают 3,5-фосфодиэфирной. Вторичная стр-ра ДНК. 1953-Дж. Уотсон и Ф. Крик-модель пространств-ой стр-ры ДНК: мол ДНК имеет ф спирали, обр-ую 2 полинукл-ми цепями, закруч-ми относит-но др др и вокруг общей оси. Спираль правозакрученная, полинукл-ые цепи в ней явл-ся антипаралл-ми => на каждом из концов мол ДНК расположена 5-конец одной цепи и 3-конец др цепи. Все основания цепей ДНК расп-ны внутри двойной спирали, а пентоофосфатный остов-снаружи. Полинукл-ые цепи удерж-ся относит-но др др за счет водородных связей м/у комплемент-ми пуриновыми и пиримидиновыми азот-ми основаниями А и Т (2) и м-у Г и Ц (3). Правило Чаргаффа: число пуриновых оснований (А+Г)=числу пиримидиновых осн (Т+Ц). Комплемент-ые осн. уложены в стопку в сердцевине спирали. М-у осн-ми 2цепочной мол в стопке возникают гидрофобные взаи-ия, стабилизирующие двойную спираль. Такая стр-ра исключает контакт азотистых остатков с водой. Третичная стр-ра ДНК. Каждая мол ДНК упакована в отд хромосому. В диплоидных кл чела содер-ся 46 хр. Все связ-ся с ДНК эукариотов б можно раздел на 2 гр: гистоновые, негистоновые. Комплекс б с ядерной ДНК наз-ют хроматином.

№38. Первичная стр-ра РНК - порядок чередования рибонуклеозидмонофосфатов (НМФ) в полинуклеотидой цепи. Нуклеотиды связаны м/у собой 3,5-фосфодиэфирными связями. Гидроксильная группа у 2’-углеродного атома рибозы делает молекулу РНК нестабильной.

Вторичная стр-ра РНК. Молекула построена из 1 полинуклеотидной цепи. Отдельнык участки цепи РНК образуют спирализованные петли, за счет водородныхсвязей м/у комплементарными азотист основаниями. Участки цепи РНК в таких спиральных структурах антипаралельны, но не всегда полностью комплементарны, в них встречаются неспаренные нуклеотидные остатки или даже 1 цепочечные петли, не вписавшиеся в двойную спираль. Наличие спиральных уч-ков характерно д/всех типов РНК. Третичная стр-ра. Возникает путем взаимодействия спирали и элементов вторичной стр-ры. Третичная структура РНК стабилизирована ионами двухвалентных Ме. Типы РНК. тРНК. Универсальная модель «клеверного листа». В каждой молекуле тРНК есть участки цепи, не участвующие в образовании водородных связей м/у нуклеотидными остатками. Участок ответственный за связывание с аминок-той на 3-конце молекулы и антикодон- специфич треплет нуклеотидов взаимодействующий комплиментарно с кодоном мРНК. мРНК. Первичная стр-ра всех мРНК имеет одинаковое строение 5’- и 3’-концов. На 5-конце – модифицированный нуклеотид 7-метилгуанозин5-трифосфат (кэп). Несколько десятков нуклеотд отделяют кэп о инициирующего кодона, обычно это триплет АУГ. За кодирующим участком следует один из терминирующих каднов УГА, УУА, УАГ.На 3-конце большинства мРНК присутствует последовательность нуклеотидов из 100-200 аценозинмонофосфатных остатков. рРНК. Имеют многочисленные спирализованные участки. рРНК содержат несколько модифицированных нуклеотидов, чаще всего это метилированные производные азотистых оснований или рибозы (2-метилрибоза). рРНК образует комлексы с белками = рибосомы. Каждая рибосома состоит из 2 субединиц – малой и большой. Субединицы рибосом имеют разный набор РНК, кол-во и структуру белка.

39.Переваривание нуклеотидов. Переваривание нуклеопротеинов и всасывание продуктов их распада осуществляются в пищеварительном тракте. Под влиянием ф желудка, частично соляной кислоты, нуклеопротеины пищи распадаются на полипептиды и нуклеиновые кислоты; первые в кишечнике подвергаются гидролитическому расщеплению до свободных аминок-т. Распад нуклеиновых к-т происходит в тонкой кишке в основном гидролитическим путем под действием ДНК- и РНКазы панкреатического сока. Продуктами р-ции при действии РНКазы являются пуриновые и пи-римидиновые мононуклеотиды, смесь ди- и тринуклеотидов и резистентные к действию РНКазы олигонуклеотиды. В результате действия ДНКазы образуются в основном динуклеотиды, олигонуклеотиды и небольшое количество мононуклеотидов. Полный гидролиз нуклеиновых кислот до стадии мононуклеотидов осуществляется, очевидно, другими, менее изученными ф (фосфодиэстеразами) слизистой оболочки кишечника.В отношении дальнейшей судьбы мононуклеотидов существует два предположения. Считают, что мононуклеотиды в кишечнике под действием неспецифических фосфатаз (кислой и щелочной), которые гидролизируют фосфоэфирную связь мононуклеотида («нуклеотидазное» действие), расщепляются с образованием нуклеозидов и фосфорной кислоты и в таком виде всасываются. Согласно второму предположению, мононуклеотиды всасываются, а распад их происходит в клетках слизистой оболочки кишечника. Имеются также доказательства существования в стенке кишечника нуклеотидаз, катализирующих гидролитический распад моно-нуклеотидов. Дальнейший распад образовавшихся нуклеозидов осуществляется внутри клеток слизистой оболочки преимущественно фосфороли-тическим, а не гидролитическим путем.Всасываются преимущественно нуклеозиды, и в таком виде часть азотистых оснований может быть использована для синтеза нуклеиновых кислот организма. Если происходит дальнейший распад нуклеозидов до свободных пуриновых и пиримидиновых оснований, то гуанин не используется для синтетических целей. Другие основания в тканях могут включаться в состав нуклеиновых к-т. Таким образом, синтез нуклеиновых к-т, мономерными единицами которых являются мононуклеотиды, будет определяться скоростью синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов; синтез последних в свою очередь зависит от наличия всех составл.

40 Синтез пиримидиновых нуклеотидов. В клетках животных и в микроорганизмах конечными продуктами синтеза также не являются свободные пиримидиновые основания и остаток рибозы присоединяется к уже сформировавшемуся пиримидиновому кольцу. Синтез начинается с элементарных уровней (СО₂, NH₃, аспартат), и специфическую ключевую роль выполняет оротовая кислота.I стадия синтеза УМФ включает катализируемое цито-плазматической карбамоилфосфатсинтетазой образование карбамоилфосфата из глутамина. На II стадии карбамоилфосфат реагирует с аспартатом, в результате чего образуется N-карбамоиласпарагиновая к-та. Последняя подвергается циклизации (под действием дигидрооротазы) с отщеплением молекулы воды, при этом образуется дигидрооротовая к-та, которая, подвергаясь дегидрированию, превращается в оротовую к-ту. В этой р-ции участвует специфический НАД-содержащий ф дигидро-оротатдегидрогеназа. Оротовая к-та обратимо реагирует с ФРПФ, являющимся донатором рибозо-фосфата, с образованием оротидин-5'-фос-фата (ОМФ). Декарбоксилирование последнего приводит к образованию первого пиримидинового нуклеотида – уридин-5-фосфата (УМФ). Превращение УМФ в УДФ и УТФ осуществляется, как и пуриновых нуклеотидов, путем фосфотрансферазных р-ций: УМФ + АТФ <=> УДФ + АДФ; УДФ + АТФ <=> УТФ + АДФ.

Поиск по сайту: