Биосинтез пуриновых и пиримидиновых

Синтез начинается с образования 5-фосфорибозил-1 -амина из рибозо-5-фосфат (АТФ-АМФ) получается 5-фосфорибозил- 1-дифосфат (гпутамин-глутомат\Н4Р2О7) 5-фосфорибозиламин.затем к аминогруппе присоединяется остаток глицина и далее; последовательно протекают р-ции ооразования пуринового ядра с использованием метешгаьной группы метенил-Н4фолата, еще одной амидной группы глутамина, диоксида углерод, аминогруппы аспарагиновой к-ты, формнльного остатка формил-Н4-фолата. Результатом этой серии реакций является образование инозиновой кислоты (ИМФ). Инозиновая к-та - нуклеотид, пуриновая часть которого представлена гипоксантином: она встречаетсяв составе тРНК в качестве одного из минорных нуклеотидов. Кроме того, инозиновая к-та служит предшественником основных пуриновых нукпеотидов - АМФ и ГМФ, схема синтеза которых представлена. При действии специфических киназ эти нуклеозидмонофосфаты превращаются в нуюгеозиддифосфаты и нуклеозидтрифосфаты.Следуюшим образом а)инозиновая к-та (аспартат/ ГТФ-ГДФ+ НЗРО4) аленилоянтарная к-та (-фумарат) адениловая к-та (АТФ-АДФ) АДФ-АТФ б) инозиновая к-та (НЮ/ НАД+-НАДН+Н+) ксантиловая к-та (Н2О/ глутомин -глутомат, АТФ-АМФ+Н4Р2О7) гуаниловая к-та (АТФ-АДФ) ГДФ (АТФ-АДФ) ГТФ.Пиримидиновое ядро пиримидиновых пуклеогидов образуется из диоксида углерода, амидной группы глутамина, аспарагиновой к-ты. В результате цепи р-ций из этих веществ синтезируется уридинмонофосфорная к-та, которая в свою очередь служит предшественником других пиримидиновых нуклеотидов — цитидиловых и тимидиловых. Биосинтез уридиловон кислоты. Первая р-ция пути синтеза УМФ — это образование карбамоилфосфата при действии кар бамоилфосфатсинтетазы II. СО2 + Глутамин + 2АТФ + Н2О-» H2N-CO-OPO3H2 + Глутамат + 2АДФ + НЗРО4. Эти ф различаются также локализацией:

карбамоилфосфатсинтетаза 1 содержится в митохондриях, главным образом в печени, а карбамоилфосфатсинтетаза II—в цитозоле, практически во всех кл организма. Далее карбамоилфосфат в р-ции с аспарагиновой к-той образует карбамоиласпарагиновую кислоту, которая денатурируется с образованием пиримидинового цикла дигидрооротовой к-ты:Первые три р-ции—образование карбамоилфосфата, карбамоиласпартата и дигидрооротовой кислоты— катализируются одним б, содержащим активные центры для катализа каждой из р-ций, Карбамоилфосфат и карбамоиласпартат не освобождаются из фермент-субстратного комплекса; освобождающимся продуктом действия этого б является дигидрооротовая к-та, Следовательно, Карбамоилфосфат, образующийся при синтезе УМФ,не может быть использован для синтеза мочевины.Дигидрооротовая к-та при действии дегидрогеназы превращается в оротовую к-ту. Две следующие р-ции—образование оротидиловой к-ты и ее декарбоксилирование—катализируются также одним б. Биосинтез цитидиловых нуклеотидов. Из УМФ при действии специфических киназ образуются УДФ и УТФ: УМФ + АТФ -» УДФ + АДФ УДФ + АТФ -> УТФ + АДФ Путем аминирования УТФ образуется цнтидинтрифосфорная к-та. Более сложным путем из уридиловой к-ты (а также из цитидиловой к-ты) образуются тимидиловые нуклеотиды.Синтез УМФ регулируется по механизму отрицательной обратной связи: УТФ является аллостерическим ингибитором первого ф этой метаболической цепи — карбамоилфосфат-синтетазы II. Этот механизм предотвращает избыточный синтез не только УМФ, но и всех других пиримидиновых нуклеотидов, поскольку они образуются из УМФ.

41Резервный путь сипользования пиримидиновых…Синдром Леша-Нихена. Катаболизм пуриновых нуклеотидовприводит к образованию ксантина, который в организмепревращается в мочевую к-ту. Часть свободных пуриновых оснований используется повторно (реутилизация) под действием ф гипоксантин-гуанин-фосфорибозиттрансферазы и аденинфосфорибозилтрансферазы, которые превращают пуриновые основания в нуклеотиды. Донором фосфорибозильной группы служит 5’-фосфорибозил-1’-пирофосфат (PRPP). Гиперурикемия - состояние, проявляющееся повышением содержания мочевой к-ты в крови. Причинами гиперурикемии может быть: - избыточный синтез мочевой к-ты вследствие нарушения регуляции; снижение в плазме концентрации уратсвязывающего б - транспортного б для мочевой к-ты; замедление выведения мочевой к-ты с мочой; снижение скорости реутилизации пуриновых оснований. Подагра - заболевание, причиной которого является гиперурикемия. Так как мочевая к-та - плохо растворимое соединение, то при повышении концентрации происходит ее кристаллизация и накопление в суставах под кожей или в виде почечных камней. Способом, снижающим синтез мочевой к-ты, является применение в качестве лекарства аллопуринола - конкурентного ингибитора ксантиноксидазы, ф, катализирующего превращение гипоксантина в ксантин и ксантина в мочевую к-ту. В результате катаболизм нуклеотидов приводит к образованию гипоксантина, который является более растворимым веществом. Синдром Леша-Нихена - генетич заболевание, связанное с повышением у детей синтеза мочевой к-ты и, как следствие этого, развитием различных нейрофизиологических нарушений: замедлению умственного развития, агрессивности и т.д. Причиной этого является дефект фермента гипоксантин-гуанин-фосфорибозил-трансферазы, который катализирует реутилизацию гуанина и гипоксантина. В этом случае образуется больше ксантина и, следовательно, мочевой к-ты. Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов приводит к образованию пиримидиновых оснований. Конечными продуктами распада являются СО₂, NН₃, -аланин (из урацила) и -иминомасляная кислота из тимина. Ферменты реутилизации свободных пиримидиновых оснований не были обнаружены, но клетки млекопитающих обладают способностью реутилизировать пиримидиновые рибонуклеозиды - уридин и цитидин, превращая их в соответствующие нуклеотиды. Реутилизация пуриновых оснований Свободные пуриновые и пиримиди-новые основания непрерывно образуются в клетках в результате описанного выше метаболического распада нуклеотидов. Значительная часть этих свободных пуриновых оснований не подвергается дальнейшему распаду, а реутилизирует-ся, т.е. используется вновь для синтеза пуриновых нуклеотидов. В этом случае нуклеотиды образуются совсем не так как при биосинтезе de novo. Он включает всего лишь одну реакцию, в ходе которой свободный аденин взаимодействует с 5-осфорибозил-1-пирофосфатом (ФРПФ), что и приводит к образованию аденинового нуклеотидаАденин + ФРПФ -»• AMP + РР,.Свободный гуанин реутилизируется тем же путем при помощи другого фермента Гуанин + ФРПФ — GMP + РР_;.

42 Основные этапыбисинтеза ДНК Биосинтез белка проходит в 4 этапа: 1 этап. Транскрипция – передача информации о структуре б из молекулы ДНК для и-рнк. Двойной ряд в определенном отрезке разъединяется и вдоль одной из цепей ДНК начинается синтез молекулы и-рнк по принципу комплементарности. Определен отруб ДНК (ген) матрицей для соответствующей и-рнк. Сплайсинг – из новообразованной и-рнк вырезаются неинформационные фрагменты – интроны и сшиваются информационные участки – экзоны. Экзоны – последовательность нуклеотидив в генах, которые кодируют синтез б. Интроны – последовательность нуклеотидив ДНК, которые не кодируют синтез б. Сплайсеры – отрезок ДНК, который не несет генетич инф. Синтезированые молекулы и-рнк переходят из ядра в цитоплазму, а ДНК возобновляет свою структуру. ІІ этап. Активация аминок-т. Происходит в цитоплазме. Активированые молекулы аминок-т соединяются с молекулами транспортных РНК, каждой из 20 аминок-т отвечает определенная т-рнк. В молекуле т-рнк есть два важных участка: к одной из них прикрепляется соответствующая аминок-та, а другая содержит триплет нуклеотидив, который отвечает коду данной аминок-ты в молекуле и-рнк. Активированые аминок-ты, соединенные из т-рнк поступают к рибосомам. ІІІ этап. Трансляция – синтез полипептидных цепей. Молекула и-рнк двигается между двумя субединицами рибосом и к ней последовательно присоединяются молекулы т-рнк с аминокислотами. По принципу комплементарности кодоны и-рнк вступают в взамодействие с антикодонами т-рнк. Последовательность расположения аминок-т определяется последовательностью триплетов в молекуле и-рнк. Аминок-ты образуют пептидные связки впоследствии энергии АТФ и в результате из рибосоми всходит полипептидная цепь. ІV этап. Терминация – процесс образования вторичной и третичной структур белковой молекулы. Осуществляется в цитоплазме путем скручивания, свертывания полипептидов. Молекулярные болезни -понятие ввёл американский Лайнус Карл Полинг.
Обозначает болезни, вызываемые нарушением синтеза того или иного б или образованием функционально неполноценных б вследствие нарушения последовательности аминок-т в полипептидной цепи.

43 Биосинтез РНК Субстратами реакции служат трифосфаты рибонуклеозидов. Реакция идет только в присутствии ДНК, выполняющей роль матрицы. Матрицей служит одна из цепей ДНК, называемая матричной (а также кодирующей, значащей) цепью. Все синтезированные молекулы РНК имеют структуру, комплементарную матрице, т. е. одной из цепей ДНК. Поскольку РНК представляет собой одноцепочечную молекулу (спирализованные участки составляют лишь часть молекулы), стехиометрические коэффициенты для всех четырех субстратов различны. Транскрипцию катализируют РНК-полимеразы I, II и III. Первый из этих ферментов участвует в синтезе рибосомных РНК, второй — матричных и третий — транспортных РНК. В процессе транскрипции различают стадии инициации, элонгации и терминации. В результате транскрипции образуются предшественники тРНК, рРНК и мРНК — первичные транскрипты. Затем в ядре и в цитоплазме происходит посттранскрипционная доработка (созревание) этих предшественников, и получаются функционально активные рибонуклеиновые к-ты. Промотор содержит последовательность, обогащенную нуклеотидами Т и А (ТАТА-последовательность), узнаваемую белком ТАТА-фактором. РНК-полимера-за присоединяется к промотору, если ТАТА-последовательность связана с ТАТА-фактором. Матрицей для синтеза РНК служит одна из цепей ДНК; промотор с ТАТА-фактором обеспечивают узнавание РНК-полимеразой транскрибируемой цепи ДНК и первого нуклеотида транскрибируемого гена. Связывание РНК-поли-меразы с промотором и вызванные этим конформационные изменения повышают сродство РНК-полимеразы к факторам инициации. Присоединение этих факторов приводит к локальному расхождению нуклеотидных цепей ДНК; расхождение включает около 10 нуклеотидных пар, т. е. примерно один виток спирали.Элонгация. Наращивание молекулы РНК происходит путем присоединения очередного рибонуклеотида, комплементарного тому дезоксирибонуклеотиду ДНК, который в данный момент находится в области активного центра РНК-полимеразы. В активном центре фермента находится З'-конец растущей цепи РНК, и к нему присоединяется очередной нуклеотид.

№66 Стеролы и стерилы Стероиды-это изопреноиды. Бльшинство стероидов являются спиртами, которые именуются стеринами или стеролами. Стерины животного происхождения-зоостерины, а растительные-фитостерины. Родоначальник этой группы-холестерин. В тк он находится в свободном виде или в виде эфиров(стериды). Холестерином богаты тк животных, в больших кол-ах содержится в нервной тк, надпочечниках, печени. Холестерин относят к стр-ным липидам. Он входит в состав био мембран кл. Стериды это эфиры стеринов и жирных к-т. Чаще встречаются эфиры холестерина. Они содержатся в продуктах животного происхождения. Растительные стериды типа жирнокислотных эфиров стигмастерина, эргостерина, бета-ситостерина оставляют значительную часть общих стеринов растений.

44.Повреждения и репарация ДНК Репарация — особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физич или химич агентами. Осуществляется специальными ферментными системами кл. Ряд наследственных болезней (напр., пигментная ксеродерма) связан с нарушениями систем репарации. Устройство системы репарации: ф, "узнающий" химически изменённые участки в цепи ДНК и осуществляющий разрыв цепи вблизи от повреждения; ф, удаляющий повреждённый участок; ф (ДНК-полимераза), синтезирующий соответствующий участок цепи ДНК взамен удалённого; ф (ДНК-лигаза), замыкающий последнюю связь в полимерной цепи и тем самым восстанавливающий её непрерывность. Типы репарации У бактерий имеются по крайней мере 2 ферментные системы, ведущие репарацию — прямая и эксцизионная. Прямая репарация наиболее простой путь устранения повреждений в ДНК, в котором обычно задействованы специфические ф, способные быстро устранять соответствующее повреждение, восстанавливая исходную структуру нуклеотидов. Эксцизионная реп включает удаление повреждённых азотистых оснований из ДНК и последующее восстановление нормальной структуры молекулы.Ферментные системы Р., как полагают, принимают участие и в нормальной репликации ДНК, т. е. её удвоении. При репликации материнская ДНК деспирализуется (раскручивается), что может сопровождаться разрывами её нитей. Кроме того, дочерние цепи ДНК синтезируются в виде небольших фрагментов. Поэтому заключительная фаза репликации — Р. всех дефектов, возникших при синтезе ДНК. Важная функция второй системы Р. — её участие в образовании мутаций. Под действием различных мутагенов в ДНК образуются производные нуклеотидов, чуждые клетке. Они устраняются системой Р., которая заменяет их на нуклеотиды, естественные для ДНК, но иногда измененные по сравнению с первоначальными.

45 Переваривание белков. Главными источниками б явл-ся пищевые продукты животного и растительного происхождения. Весь сложный процесс переваривания пищевых б в пищеварительном тракте настроен т. о., чтобы путем последовательного действия протеолитических ф лишить б пищи видовой и тканевой специфичности и придать продуктам распада способность всасываться в кровь через стенку кишечника. Примерно 95–97% б пищи всасывается в виде свободных аминок-т. Следовательно, ферментный аппарат пищеварительного тракта осуществляет поэтапное, строго избирательное расщепление пептидных связей белковой молекулы вплоть до конечных продуктов гидролиза белков – свободных аминок-т. Гидролиз заключается в разрыве пептидных связей —СО—NH— белковой молекулы. Протеолитические ф (протеиназы) обладают широкой специфичностью действия, определяемой как размером полипептида, так и структурой радикалов аминок-т, участвующих в образовании пептидной связи. С пищей человек получает огромное разнообразие б, однако все они подвергаются воздействию ограниченного числа протеиназ. Эти ф относятся к классу гидролаз часто называются также пептидазами. Известны две группы пептидаз: экзопептидазы, катализирующие разрыв концевой пептидной связи с освобождением одной какой-либо концевой аминок=ты, и эндопеп-тидазы, преимущественно гидролизующие пептидные связи внутри полипептидной цепи. Эндопептидазы обладают разной субстратной специфичностью действия, определяемой природой радикалов аминок-т по соседству с разрываемой пептидной связью, поэтому белковая молекула распадается под действием разных эндопептидаз на строго определенное число пептидов. Протеолитические ферменты ЖКТ: желудочный сок (пепсин, ренин, гастриксин), панкреатический сок (трипсин, химотрипсин, коллагеназа, карбокиспепсидаза, эластаза), кишечный сок (аминопептидаза, лейцинаминопептидаза, аланинаминопептидаза, энтнропептидаза, трипептидазы, дипептидазы, пропил-депиптидаза, пролин-дипептидаза). Проферметы. Протеолитические ф пищеварительного тракта, а также поджелудочной железы синтезируются в неактивной форме – в виде проферментов (зимогенов). Регуляция в этих случаях сводится к превращению проферментов в активные ф под влиянием специфических агентов или других ф – протеиназ. Так, трипсин в поджелудочной железе синтезируется в форме неактивного трипсиногена. Поступив в кишечник, он превращается в активный трипсин в результате аутокатализа или под действием других протеиназ. Превращение неактивного пепсиногена в активный пепсин происходит аутокаталитически в результате специфического ограниченного протеолиза в присутствии соляной кислоты и также связано с отщеплением от профермента специфического ингибитора пептидной природы. Эти превращения зимогенов в активные ф связаны с конформационными изменениями молекулы ф и формированием активного центра или его раскрытием. Синтез протеиназ в неактивной форме и ряда других неактивных б-предшественников имеет определенный биологический смысл, предотвращая разрушение клеток органов, в которых образуются проферменты. Примерами подобного активирования б является активирование некоторых гормонов (проинсулин —> инсулин), б соединительной ткани (растворимый проколлаген превращается в нерастворимый коллаген), б свертывающей системы крови. Соляной кислоте принадлежит значительная роль в желудочном пищеварении, так как она активирует ферменты, способствует перевариванию б, вызывая их набухание и разрыхление. Соляная кислота желудочного сока вызывает денатурацию и набухание б, подготавливая их к последующему расщеплению пепсинами; активирует пепсиногены; создает кислую среду, необходимую для расщепления пищевых белков пепсинами; участвует в антибактериальном действии желудочного сока и регуляции деятельности пищеварительного тракта. Всасывание белков и аминокислот У взрослого чела пищевые б в неизмененом виде не всасываются. Только у новорожденного в первые дни жизни цельные б молока поступают из кишечника в кровь, о чем свидетельствует появление в плазме ребенка материнских глобулинов, которые обеспечивают иммунитет. После того, как в просвете кишечника завершается гидролитическое расщеплениее б, продукты расщепления (аминок-ты и олигопептиды) захватываются энтероцитами. В настоящее время обнаружены четыре системы переноса аминокислот: 1. система переноса нейтральных аминок-т (валина, фенилаланина, аланина); 2. система переноса основных аминок-т (аргинина, цистеина, лизина, орнитина); 3. система переноса глицина и иминок-т (пролина, гидроксипролина); 4. система переноса дикарбоновых к-т (глутаминовой к-ты и аспарагина). Всасывание олигопептидов происходит путем активного. Пептидазы щеточной каемки энтероцитов расщепляют значительную часть коротких пептидов лишь до ди- и трипептидов. Окончательный распад этих соединений до аминокислот происходит под действием пептидаз цитозоля. В дальнейшем аминок-ты поступают в кровь и переносятся по портальной системе в печень.

№46 Центральная догма молекулярной биологии Перенос генетич инф - процесс непрерывный. Такое направление переноса генетич. информации через РНК к белку = центральная догма молекулярной биолоии (Крик). Согласно ему не может быть переноса инф от б к РНК, но допускается перенос от РНК к ДНК. Все виды передачи ген инф основаны на матричном мех-ме. При репликации матрицей служит одна из цепей ДНК. При транскрипции участок ДНК- прямая или мРНК-обратная. А при трансляции матричная РНК. Матрицей может быть только нукленовая к-та. Точность копирования соответствующей нуклеиновой матрицы обеспечивает правило комплементарности азотистых оснований нуклеотидов. Согласно которым происходит спаривание А с Т или с У в РНК, и Г с Ц. благодаря этому порядок чередования нуклеотидов, в каждой новой полинуклеотидной цепи комплементарен матрице. Основу хромосом составляет 1 непрерывная 2-цепочечная молекула ДНК. Этапы трансляции:

1) инициация- это раскручивание ДНК; 2) элонгация- синтез РНК на кодирующей цепочке; 3) терминация – нонсенс кодоны УАА, УАГ.

47 Посттрансляционное созревание белковых молекул. При посттрансляционном созревании у многих б удаляются части пептидной цепи или присоединяются дополнительные группы, например олигосахариды или липиды. Эти процессы происходят в эндоплазматическом ретикулуме и в аппарате Гольджи. Б должны транспортироваться в соответствующую ткань или орган. Шапероны — класс б, ф-ция которых состоит в восстановлении правильной третичной структуры повреждённых б, а также образование и диссоциация белковых комплексов. Многоие шапероны являются б теплового шока, то есть б, экспрессия которых начинается в ответ на рост температуры или другие клеточные стрессы.Тепло сильно влияет на фолдинг б, а некоторые ш участвуют в исправлении потенциального вреда, который возникает из-за неправильного сворачивания б. Другие ш участвуют в фолдинге только что созданных б в тот момент, когда они вытягиваются из рибосомы. И хотя большинство только что синтезированных б могут сворачиваться и при отсутствии ш, некоторому меньшинству обязательно требуется их присутствие. Другие типы шаперонов участвуют в транспортировке веществ сквозь мембр, например в митохондриях и эндоплазматическом ретикулуме. Участие в разрушении б, деятельности бактериального адгезина и в реакциях на заболевания, связанные с агрегацией б. Прионы— особый класс инфекционных агентов, чисто б, не содержащих нуклеиновых к-т, вызывающих тяжёлые заболевания цнс. Прионный б, обладающий аномальной трёхмерной структурой, способен прямо катализировать структурное превращение гомологичного ему нормального клеточного бв себе подобный (прионный), присоединяясь к б-мишени и изменяя его конформацию. Как правило, прионное состояние белка характеризуется переходом α-спиралей белка в β-слои. Прионные заболевания человека. Наиболее известные прионные инфекции, связанные с поражением головного мозга:

болезнь Кройтцфельдта — Якоба фатальная семейная бессонница;

болезнь Куру; синдром Герстманна — Штройслера — Шейнкера.

48. Клеточная регуляция биосинтеза белков. Схема Жакоба-Мано. Впервые схема регуляции биосинтеза б была предложена Жакобом и Мано в 1961г. Регулировать синтез б можно контролируя активность разных оперонов у бактерий. М-зм этой рег-ции: В бакт. имеется группа белков – репрессоров, кот контролируют транскрипцию разных оперонов. Участок ДНК, опред стр-ру репрессоров – ген-регулятор. Репрессоры связ. с оператором оперона и блокируют транскрипции опред мРНК=> возможность синтеза соотв. белка. В-ва, кот инактивируют репрессор – индукторы, а в-ва, переводящие его из неакт. сост. в актив. – корепрессоры. М-з индукции на примере регуляции транскрипции лактозного оперона. Л., поступ. в кл – индуктор. Она связ с репрессором лактозного оперона и переводит его в неакт форму, репрессор не мешает присоед РНК-полимеразы к промотору=>транскрипции. В отсутствии реп-ра нужны положительные регуляторы, помог-е РНК-полимеразе связаться с промотором и запустить транскрипцию. Это цАМФ. Она связ со спец белком – активатором катаболитного гена (БАК). цАМФ – БАК присоед к промотору рядом с местом связ-ния РНК-полимеразы и облегчает начало транскрипции. Рибосомы связ с мРНК и синтез 3 ферментных белка, необходимых для катаболизма лактозы. М-зм репрессии: расщепление ферм-ми лактозы снижает ее концентрацию и приводит к образ глюкозы. При распаде глюкозы образ метаболит, кот угнетает образ цАМФ из АТФ. => снижается связывание БАК – затрудняется присоед РНК-полимеразы к промотору. Репрессор стан активным, связ с оператором и блок транскрипцию. Синтез белков останавливается. В связи с наличием общих систем переноса при наследственных болезнях нарушен транспорт сразу нескольких аминокислот: при цистинурии - цистина, аргинина, лизина и орнитина; при хартнуповской болезни - моноаминомонокарбоновых аминокислот, особенно триптофана, фенилаланина и гистидина.

№49 Гниение б в кишечнике. В киш созд-ся оптимальные усл д/обр-ия ядовитых продуктов распада аминок-т (фенол, крезол, скатол), а также нетоксичных соед (спиртов, аминов, жирных к-т). Диаминок-ты, орнитин и лизин, подверг-ся проц декарбоксилирования с обр-ем протеиногенных аминов. Оба амина легко всас-ся в кр и выделяются с мочой. Обезвреж-ся уже в кл слизистой оболочки киш по влиянием специфической диаминооксидаза. Из ароматических аминок-т фенилаланина, тирозина и триптофана при декарбоксилировании обр-ся соотв-щие биогенные амины: фенилэтиламин, парагидроксифенилэтиламин (триптамин) и индокилэтиламин (триптамин). Помимо этого проц. микробные ф киш-ка выз-ют постеп-ое разрушение боковых цепей циклич-их аминок-т (тирозина и триптофана), с обр-ем ядовитых продуктов обмена. После всас-ия эти продукты ч/з воротную вену попадают в печень, где они подверг-ся обезвреживанию путем хим-ого связ-ия с серной и глюкуроновой к-той с обр-ем нетоксичных к-т, кот выд-ся с мочой. В печени сод-ся специфич-ие ф-ты – арилсульфатрансфераза и ЦДФ-глюкуронилтрансфераза, св-щие соотв-но перенос остатка серной к-ты из ее связ-ой ф. – 3 – фосфоаденозин – 5 – фосфосульфата (ФАФС) и остатка глюкуроновой к-ты также из ее связ-ой ф-уридиндифафосфаглюкуроновой к-ты (УДФГК) на любой из указ-ых выше Р. Источниками ФАФС явл-ся промежуточные продукты обмена уриновых нуклеотидов и ув; не исключено возможное уч-ие р-5-ф, кот-ый обр-ся в проц пентозо-фосфатного пути ок-ия глюкозы. Предшеств-ми УДФГК в орг-ме явл-ся метаболиты глюкозы и УТФ. Индол (как и скатол) предварит-но подверг-ся ок-ию в индоксил (соотв-но скатоксил), кот-ый взаим-ет непоср-но с ф-ной р-ции с ФАФС. По кол-ву индикана в моче у чел-ка судят о скорости проц-ос гниения б в киш и о функц-ом сост печени.

№50 Тканевый распад белков Первой стадией обновления б является их гидролиз с помощью тка­невых протеиназ, или катепсинов. Катепсины сосредоточены преимуществен­но в лизосомах. Б, подвергающийся гидролизу, взаимодействует сначала с аппаратом Гольджи и эндоплазматическим ретикулумом кл с образованием так называемых аутофагосом. Аутофагосомы атакуются первичными лизосомами, что приводит к образованию аутолизосом (или вторичных лизосом). Набор лизосомальных катепсинов быстро гидролизует б, поглощенные этими ор­ганоидами. Протеиназы сока цитоплазмы дополняют действие катепсинов лизосом. Все катепсины делятся на экзопептидазы, гидро-лизирующие крайние пептидные связи с N- или С-конца полипептидной цепи, и эндопептидазы, гидролизующие внутренние пептидные связи. В зависимости от особенностей каталитических групп активного центра различают тиоловые катепсины (в каталитическом центре содержится цистен), аспарагиновые, или карбоксикатепсины (в каталитическом центре—аспарагиновая кислота), и сериновые (каталитический участок представлен серином). Тиоловые протеиназы тканей: Катепсин В – эндопептидаза. Во многих тканях; Катепсин N (или коллагенолитический фермент) - эндопепти­даза.В лизосомах селезенки и плаценты.Катепсин Н — эндопептидаза и аминопептидаза. В печени. Катепсин L — эндопептидаза. Во всех тканях. Катепсин С( дипептидилдипептидаза I) - экзопептидаза. Катепсин S — эндопептидаза.В селезенке и лимфоузлах. Аспарагиновые протеиназы тканей: Катепсин D — эндопептидаза, активен в селезенке, почках, легких. Сериновые протеиназы тканей: Катепсин А( карбоксипептидаза А) — экзопептидаза,

№51 Общие пути обмена аминокт. Наибольшее количество свободных аминокислот поступает из мышц и кишечника. Основное кол-во глутамина поставляют в кровь мышцы и мозг. Почки – основной источник серина и аланина. Гол мозг способен поглощать и окислять большие кол-ва аминок-т с разветвленной боковой цепью. Некоторые аминок-ты и их производные могут подвергаться декарбоксилированию – отщепление альфа-карбоксильной группы. Продуктами р-ции являются СО2 и амины, которые оказывают выраженное био действие на организм. Амины часто являются био активными в-вами. Они выполняют ф-ции нейромедиаторов (серотони, дофамин), гормонов (норадреналин, адреналин), регуляторных факторов регуляторного действия (карнозин, гистамин). Для осущ-я био ф-ции в нервных клетках требуется определенная концентрация био аминов. Инактивация био аминов происходит двумя путями: 1.Метилированием с участием S-аденазилматионином под действием метилтрансфераз. Т.о. могут инактивироваться различные биогенные амины, но чаще всего происходит инактивация гистамина и адреналина. 2.Окислением ф моноаминооксидазами с коферментом ФАД – таким путем чаще происходит инактивация норадреналина и серотонина.

№52 Общие пути обмена аминок-т. Наибольшее количество свободных аминокислот поступает из мышц и кишечника. Основное кол-во глутамина поставляют в кровь мышцы и мозг. Почки – основной источник серина и аланина. Гол мозг способен поглощать и окислять большие кол-ва аминок-т с разветвленной боковой цепью. Дезаминирование аминок-т – это реакция отщепления альфа-аминогруппы от аминок-ты, в результате чего образуется соответствующая альфа-кетокислота (безазотистый остаток) и выделяется молекула аммиака. Существует несколько способов дезаминирования: окислительное, непрямое, неокислительное, внутримолекулярное. Окислительное дезаминирование наиболее активно идет на примере глутаминовой кислоты. Реакция идет в 2 этапа. В начале идет ферментативное дегидрирование глутамата образования альфа-эмино глутарата, затем – неферментативное гидролитическое отщепление иминогруппы в виде аммиака, в результате чего образуется альфа-кетоглутарат. Окислительное дезаминирование глутамата – обратимая реакция и при повышении концентрации аммиака в клетке может протекать в обратном направлении как восстановительное аминирование альфа-кетоглутарата. Непрямое дезаминирование – основной способ дезаминирования большинства аминокислот. Обе стадии непрямого дезаминирования обратимы, что обеспечивает как катаболизм аминокислот, так и возможность образования практически любой аминокислоты из соответствующей альфа-кетакислоты. Р-ции трансаминирования играют большую роль в обмене аминок-т. Поскольку этот процесс обратим, ф трансаминазы функционируют как в процессах катабализма, так и биосинтеза аминок-т. В норме в крови активность трансаминаз очень мала. При повреждении кл соответствующего органа ф приходят в кровь, где активность их резко повышается. Аспартатаминотрансфераза (АСТ) и аланинаминотрансфераза (АЛТ) наиболее активны в кл печени, сердца и, в меньшей степени скелетных мышц, их используют для диагностики болезни этих органов. Соотношение активностей АСТ/АЛТ называют коэффициент де Ритиса (норм 1,33). при инфаркте миокарда этот коэффициент резко возрастает, а при гепатитах увеличивается.

№53. Пути обезвреживания аммиака. Аммиак обр-ся: 1) дезаминирование аминок-т; 2) биогенных аминов (гистамина, серотанина); 3)пуриновых осований(гуанина и аденина); 4)амидо аминок-т (аспарагина и глутамина); 5) распада пиримидиновых оснований (тимина, цитозина). Аммиак-оч токсичное соед, особенно д/нервных кл. При накоплении его возникает возбуждение н.с. Мех-мы обезв-ния: 1)обр-ие мочевины; 2)восст-ое аминирование (трансаминир-ие); 3)обр-ие амидов аминок-т аспарагина и глутамина; 4) обр-ие аммонийных солей. Синтез мочевины. Представляет собой цикл-ий проц, в кот каталитическую роль играет орнитин. Начальной р-цией этого цикла явл-ся синтез карбомоилофосфата. На обр-ие 1 мол мочевины расход-ся 3 мол АТФ. Мочевина-безвредное д/орг-ма соед. Главным местом ее обр-ия в орг-ме явл-ся печень, где есть все ф-ты мочевинообр-ия. В главном месте имеются все ф-ты синтеза мочевины, кроме карбомоилфосфатсинтетазы, поэтому в нем мочевина не обр-ся. Нарушение ф-ции печени ведет к уменьш мочевинообр-ия, и сод-ие мочевины в кр и выделение ее с мочой падает.

№54 Индивидуальные пути обмена аминок-т. Фениаланин-незаменимая аминокислота,т.к. в клетках животных не синтезируется её бензольное кольцо. Основное кол-во фенилаланина расходуется по 2-м путям: включается в б и превращается в тирозин. Превращение фенилаланина в тирозин прежде всего необходимо для удаления избытка фенилаланина,т.к. высокие концентрации его токсичны для кл. Обр-ие тирозина не имеет большого значения, т.к. недостатка этой аминок-ты в клетках практически не бывает. Основной путь метаболизма фенилаланина начинается с его гидроксилирования в результате чего образуется тирозин. Эта р-ция катализируется фенилаланингидроксилазой,коферментом которой служит тетрагидробиоптерин. Тирозин-условно заменимая аминок-та, поскольку обр-ся из фенилаланина. Тирозин в разных тканях выступает предшественником катехоламинов,тироксина,меланинов. В печени происходит катаболизм тирозина до конечных продуктов. Обмен фенилаланина и тирозина связан со значительным кол-ом р-ций гидроксилирования,которые катализируют оксигеназы. При образовании катехоламинов,которое происходит в нервной ткани и надпочечниках, и меланина в меланоцитах промежуточным продуктом служит диоксифенилаланин(ДОФА). Гидроксилирование тирозина в клетках различных типов катализируется различными ферментами: тирозиназа,тирозингидроксилаза. Заболевание-фенилкетонурия. В печени здоровых людей небольшая часть фенилаланина превращается в фениллактат и фенилацетилглутамин. Этот путь катаболизма фенилаланина становится главным при нарушении основного пути-превращения в тирозин,катализируемого фенил-аланингидроксилазой. Дефект фенилаланингидроксилазы приводит к заболеванию фенилкетонурия(ФКУ). Наиболее тяжёлые проявления ФКУ-нарушение умственного и физического развития,судорожный синдром. Некоторые нарушения катаболизма тирозина в печени приводит к тирозинемии и тирозинурии. Причиной заболевания является дефект фетмента фумарилацетонацетатгидролазы. Клинические проявления- диарея,рвота. Энзимопатия. В основе многих заболеваний лежат нарушения функционирования ферментов в клетке-энзомопатии. При первичных энзимопатиях дефектные ф наследуются по аутосомно-рецессивному типу. Гетерозиготы не имеют фенотипических отклонений. Первичные энзимопатии обычно относят к метаболическим болезням,т.к. происходит нарушение определённых метаболических путей.Известно заболевание алкаптонурия. У таких больных наблюдают недостаточность фокисления гомогентизиновой к-ты. В присутствии кислорода эта к-та превращается в алкоптон. Алкаптон оседает в тканях,коже,суставах. Нарушение обр-ия конечных продуктов и накопление субстратов предшественников- это связано с нарушением распада гликогена в печени и выходом из неё глюкозы вследствии дефекта фермента 6-фосфатфосфатазы.

№55 Переваривание ув начинается в рот полости с помощью альфа амилазы слюны и мальтазы. Альфа амилаза активируется ионами хлора и имеет рН=7,1, гидролизует альфа-1,4-гликозидные связи крахмала и гликогена пищи. После действия альфа амилазы слюны полисахариды расщепляются на альфалимитдекстрин, мальтазу и небольшое кол-во глюкозы. Дисахариды пищи, главными из которых являются сахароза, лактоза, трегалоза(дисахарид грибов) не расщепляются в пол рта. В желудке альфа амилаза инактивируется кислым содержимым желудка и переваривание углеводов прекращается. В кишечнике происходит полный гидролиз полисахаридов. Гидролиз углеводов в поджелудочной железе осуществляется панкреатической альфа амилазой и олиго1,6-глюкозидазой, а в кишечнике олигосахаридазами и дисахаридазами. Панкреатическая альфа амилаза гидролизует поступающий крахмал и гликоген до альфа лимитдекстринов и мальтозы. Олиго-1,6-глюкозидаза специфически разрывает альфа-1,6-гликозидные связи полисахаридов, при этом образуется мальтоза. Дисахариды гидролизуются не в полости, а в стенке кишечника, поэтому образующиеся моносахариды сразу же всасываются. Всасывание моносахаридов протекает 2-я путями: 1-облегченная диффузия с помощью б транспортеров(при высокой концентрации моносахаридов) 2-активный транспорт с помощью ионов натрия(соответственно при высокой концентрации). Из клетки слизистой оболочки кишечника путем облегченной диффузии глюкоза попадает в кровь и более 1/2 остается в печени. Транспортеры глюкозы(ГЛЮТ) обнаружены во всех тканях. Описаны 5 типов: ГЛЮТ1-обеспечивает стабильный поток глюкозы в мозг; ГЛЮТ2-в клетках выделяет глюкозу в кровь, участвует в транспорте глюкозы в бета кл поджелудочной жел; ГЛЮТ3-имеет большее сродство к глюкозе чем ГЛЮТ1 и тоже располагается в нервной ткани; ГЛЮТ4-главный переносчик глюкозы в кл мышц и жировой ткани-инсулин зависимый; ГЛЮТ5-в тонком кишечнике переносит фруктозу. Инсулин повышает проницаемость мембраны гепатоцитов, адипоцитов и мышечных волокон к глюкозе, а также делает возможным поступление глюкозы в эритроциты, НС и железы внут. и внеш. секреции. Остальные ткани являются и органы являются инсулиннезависимыми. К врожденным патологиям переваривания дисахаридов относятся: 1)хронические панкреатиты - уменьшается активность альфа амилазы в дуоденальном содержимом; 2)муковисцедоз - наследственное заболевание, для которого характерно системное поражение экзокринных желез-выработка очень густого секрета, закупорка и инфекционные поражения выводных протоков.

№56 Понятие «сахар крови» зависит от метода определения. Если в основе метода лежат редуцирующие св-ва глюкозы, то под «сахаром крови» понимают всю сумму редуцирующих вещ-в в крови и выражается в г/л (0,8-1,2). Если в основе метода лежит определение глюкозы по цветной реакции, то под «сахаром крови» понимается кол-во глюкозы в ней и выражается в моль/л (3,5-5,0). Сахар крови определяется натощак. Иногда сахар крови ниже нормы- гипогликемия, если выше нормы- гипергликемия. Если сахар крови превышает почечный порог (8-10ммоль/л.)- глюкозурия. Кол-во сахара в крови в норме, а в моче в избытке- почечный диабет. Исследования обмена ув методом сахарной нагрузки: 1 стакан сахара + 200мл. теплой воды, и втечение 3-х минут эта смесь должна быть съедена. Каждые 30 мин. у больного берут кровь и определяют кол-во сахара в течение 2-3 ч., строят сахарные кривые. Если печень здорова, то максимум сахара будет через час, если больна, то раньше. Это зависит от кол-ва инсулина. Коэффициент Бодуэна- отношение сахара максимального к исходному. Коэффициент Рафальского- постгликемический коэффициент- отношение крови через два часа к исходному уровню.

№57 Гликогенез – синтез гликогена, он синтезируется в период пищеварения (через 1-2 часа после приема пищи), процесс требует затрат энергии. Глюкоза фосфорилируется при участии АТФ, затем глюкоза-6-фосфат превращается в глюкоза-1-фосфат, из которой образуется УДФ-глюкоза. Ее нуклеотидная часть помогает ф расположить глюкозу в полисахаридной цепи в нужном положении. Так как гликоген никогда не расщепляется в клетках полностью, синтез гликогена осуществляется путем удлинения уже имеющиеся молекулы полисахарида (праймер). К нему последовательно присоединяется молекула глюкозы, синтезируется полисахарид аналогичный праймеру. В состав праймера может входить б гликогенин, по окончанию синтеза он остается включенным в гранулу гликогена. По мере синтеза гликогена многократно возрастает число ветвлений. Печень запасает глюкозу в виде гликогена для поддержания постоянной концентрации глюкозы в крови, мышечный гликоген высвобождает глюкозо-6-фосфат для окисления и использования энергии.

№58 Гликогенолиз. Гликоген- депонированная форма глюкозы, высвобождает эту гексозу при участии гликогенфосфорилазы. Ф катализирует фосфоролиз (расщепление с присоединением компонентов фосфорной к-ты) 1,4 гликозидной связи, с освобождением остатков глюкозы в виде глюкоза-1-фосфата, который под действием фосфоглюкомутазы превращается в Г-6-Ф. Его возможные пути превращения: 1) в мышцах, где нет Г-6-Фазы, по основному пути (аэробному или анаэробному). 2) в жировой ткани и других, где идут интенсивно восстановительные синтезы, по пентозофосфатному пути (для накопления НАДФ*Н₂). 3) в печени, где много Г-6-Фазы, расщепляется на глюкозу и фосфат, глюкоза поступает в кровь. Т.о., гликоген выполн. ф-ию источника глюкозы крови или источника субстрата пентозофосфатный путь и аэробного превращения.

№59 Анаэробный гликолиз - процесс окисления глюкозы, в результате которого происходит расщепление глюкозы с образованием 2 молекул лактата. 1) Начинается с фосфорилирования глюкозы, катализирует гексокиназа. 2)изомеризация г-6-ф во ф-6-ф (фермент глюкозофосфатизомераза. 3) фосфорилирование ф-6-ф с образованием фруктозо-1,6-бисфосфата (фермент фосфофруктокиназа). 4) расщепление фруктозо-1,6-бисфосфата на глицеральдегид-3-фосфат и дигидроксиацетат (фермент фруктозо-1,6-бисфосфат-альдолаза). 5)взаимопревращение триозофосфатов (фермент триозофосфатизомераза) 6) окисление глицеральдегид-3-фосфата до 1.3-дифосфоглицерата (фермент глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогеназа). 7) перенос фосфатной группы с 1.3-дифосфоглицерата на АДФ (ферм фосфоглицераткиназа) 8) изомеризация 3-фосфоглицерата в 2-фосфоглицерат (ферм фосфоглицерат-фосфомутаза) 9) дегидратация 2-фосфоглицерата с обр-м фосфоенолпирувата (ферм енолаза). 10) перенос фосфатной группы с фосфоенолпирувата на АДФ (ферм пируваткиназа) 11) восстановление пирувата до лактата (ферм лактатдегидрогеназа). Биологическая роль: Анаэробный гликолиз является основным источником энергии для скелетных мышц в начальном периоде интенсивной работы, то есть в условиях, когда снабжение кислородом ограничено. Зрелые эритроциты извлекают энергию за счет анаэробного окисления глюкозы, потому что не имеют митохондрий. Энергетическая эффективность: На стадиях фосфорилирования глюкозы и фруктозы расходуется 2 АТФ. На двух стадиях гликолитического фосфорилирования образуется по 2 АТФ.=> чистый выход АТФ 2 молекулы на молекулу расщепленной глюкозы.

№60 Аэробный распад глюкозы включает реакции аэробного гликолиза и последующее окисление пирувата в реакциях катаболизма. 1) Начинается с фосфорилирования глюкозы, катализирует гексокиназа. 2)изомеризация г-6-ф во ф-6-ф (фермент глюкозофосфатизомераза. 3) фосфорилирование ф-6-ф с образованием фруктозо-1,6-бисфосфата (фермент фосфофруктокиназа). 4) расщепление фруктозо-1,6-бисфосфата на глицеральдегид-3-фосфат и дигидроксиацетат (фермент фруктозо-1,6-бисфосфат-альдолаза). 5)взаимопревращение триозофосфатов (фермент триозофосфатизомераза) 6) окисление глицеральдегид-3-фосфата до 1.3-дифосфоглицерата (фермент глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогеназа). 7) перенос фосфатной группы с 1.3-дифосфоглицерата на АДФ (ферм фосфоглицераткиназа) 8) изомеризация 3-фосфоглицерата в 2-фосфоглицерат (ферм фосфоглицерат-фосфомутаза) 9) дегидратация 2-фосфоглицерата с обр-м фосфоенолпирувата (ферм енолаза). 10) перенос фосфатной группы с фосфоенолпирувата на АДФ (ферм пируваткиназа) с образованием пирувата. Окисление пирувата до ацетил-КоА происходит при участии ряда ферментов и коферментов, объединенных структурно в мультиферментную систему, получившую название «пируватдегидрогеназный комплекс». 1)пируват теряет свою карбоксильную группу в результате взаимодействия с тиаминпирофосфатом (ТПФ) в составе активного центра фермента пируватдегидрогеназы 2)оксиэтильная группа комплекса E1–ТПФ–СНОН–СН3 окисляется с образованием ацетильной группы, которая одновременно переносится на амид липоевой кислоты (кофермент), связанной с ф дигидроли-поилацетилтрансферазой 3)Этот ф катализирует III стадию – перенос ацетильной группы на коэнзим КоА с образованием конечного продукта ацетил-КоА, который является высокоэнергетическим соединением. 4)регенерируется окисленная форма липоамида из восстановленного комплекса дигидролипоамид–Е2. При участии фермента дигидролипоилдегидрогеназы (Е3) осуществляется перенос атомов водорода от восстановленных сульфгидрильных групп дигидролипоамида на ФАД, который выполняет роль простетической группы данного фермента и прочно с ним связан. 5)восстановленный ФАДН2 дигидро-липоилдегидрогеназы передает водород на кофермент НАД с образованием НАДН + Н+. Процесс окислительного декарбоксилирования пирувата происходит в матриксе митохондрий. В нем принимают участие 3 фермента (пируватдегидрогеназа, ди-гидролипоилацетилтрансфераза, дигидролипоилдегидрогеназа) и 5 коферментов (ТПФ, амид липоевой кислоты, коэнзим А, ФАД и НАД), Энергетическая эффективность: 38 АТФ

№ 63 Глюконеогенез – путь образования глюкозы de novo из низкомолекулярных метаболитов ув обмена цикла Кребса и соединений неуглеводной природы. По своей значимости вводит гораздо больший вклад в поддержание глюкозы в крови, чем гликогенолиз. Ключевые р-ции гликонеогенеза: 1.Гексокеназная р-ция обходится за счет глюкозо-6-фосфатазы. 2. Фосфофруктокеназная р-ция обходится за счет фруктозо-1,6-дифосфатазы. 3.Пируваткеназная р-ция протекает по двум путям. В первом пути ПВК под влиянием пируваткарбоксилазы превращается в ЩУК. А затем ФЭП-карбоксиназа превращает ЩУК в ФЭП. Во втором пути – при помощи малатфермента ПВК -> малат -> (малатдегидрогениза) ЩУК. ФЭП-карбоксикеназа превращает ЩУК в ФЭП в цепи гликонеогенеза. Цикл Кори(глюкозолактатный цикл).Мыш тк-главный источник субстратов гликонеогенеза. Существуют гликогенные аминок-ты (аланин,аспарагиновая кислота). В ходе р-ций переаминирования они превращаются в кеток-ты. По схеме глюкозоаланиновый цикл. Эндокринная регуляция гликонеогенеза. Важнейшими активаторами гликонеогенеза – гормоны глюкокортикоиды. Они осуществляют эффект на уровне генома способствуя биосинтезу ф: ФЭП и карбоксикеназы и трансаминаз.

№61 Пентозофосфатный путь является альтернативным путем окисления глюкозы. Этот процесс поставляет кл кофермент NADPH, использующийся как донор водорода в реакциях восстановления и гидроксилирования и обеспечивает кл рибозой, которая участвует в синтезе нуклеотидов и нуклеиновых к-т. Пентозофосфатный путь не приводит к образованию АТФ. ф пентозофосфатного пути локализованы в цитозоле. В пентозофосфатном пути превращения глюкозы можно выделить 2 части: окислительный и неокислительный пути образования пентоз. Окислительный путь образования пентоз включает 2 реакции дегидрирования. Коферментом дегидрогеназ является НАДФ⁺, который восстанавливается в НАДФН. Пентозы образуются в результате реакции окислительного декарбоксилирования. Неокислительный путь образования пентоз включает реакции переноса 2 и 3 углеродных фрагментов с одной молекулы на другую. Этот путь служит для синтеза пентоз. Неокислительный путь образования пентоз обратим=> может служить для образования гексоз и пентоз.. Пентозофосфатный путь может функционировать в печени, жи ровой ткани, молочной железе, коре надпочечников эритроцитах, в органах, где активно протекают вое синтезы, например синтез липидов за один оборот цикла полностью распадается одна молекула глю козы. Суммарное уравнение пентозофосфатного цикла: 6глюкозо-6-фосфат + 12NADP⁺-> 12NADPH + 12Н+ 5глюкозо-6-фосфат + 6С0_2; Промежуточные продукты (фруктозо-6-фосфат, глицероальдегид-3-фосфат) могут включаться в пути аэробного и анаэробного окисления и служить источником энергии для синтеза АТФ.

№62 Изменения обмена глюкозы в печени Гликоген - разветвленный по­лисахарид, мономером которого является глюкоза. Плохо растворим в воде и не влияет на осмотическое давление в кл, поэтому в клетке депонируется гликоген, а не свобод­ная глюкоза. Депонируется главным образом в печени и скелетных мышцах; хранится в цитозоле кл в форме гранул. С гранулами связаны и не­которые ф, участвующие в его обмене, что облегчает им взаимодействие с субстратом. Синтез и распад гкгна протекают разными ме­таболическими путями Гкгн синтезируется в период пищеварения (1 -2 ч после приема пищи); синтез требует энергии. При включении одного мо­номера в полисахаридную цепь протекают 2 реак­ции, сопряженные с расходованием АТФ и УTФ. Мобилизация гликогена происходит в период м/у приемами пищи и ускоряется во время физической работы. Этот процесс происходит путем последовательного отщепления остатков глюкозы в виде глюкозо-1 -фосфата с помощью гликогенфосфорилазы. Необходимы еще 2 ф, после действия которых глюкозный остаток освобождается в форме свободной глюко­зы. Гкгн распадает­ся до глюкозо-6-фосфата без затрат АТФ. Присутствие в печени глюкозо-6-фосфатазы обусловливает главную ф-цию гкгна печени - освобождение глюкозы в кровь в период м/у при­емами пищи и использование ее другими органами.Через 10—18 ч после приема пищи запасы гкгна в печени значительно истощаются, а голодание в течение 24 ч приводит к полному его исчезновению. Функция мышечного гкгна заключается в высвобождении глюкозо-6-фосфата, используемого в самой мышце для окисления и получения энергии. Переключение процессов синтеза и мобилизации гкгна в печени происходит при переходе состояния пищеварения в постабсорбтивный период или состояния покоя на режим мышечной работы. В переключении этих метаболических путей в печени участвуют инсулин, глюкагон и адреналин, в мышцах — инсулин и адреналин. Влияние этих гормонов на синтез и распад гликогена осуществляется путем изменения в противоположном направлении активности 2 ключевых ф - гликогенсинтазы и гликогенфосфорилазы - с помощью их фосфорилирования и дефосфорилирования. Первичным сигналом для синтеза инсулина и глюкагона является изменение концентрации глюкозы в крови. В постабсорбтивном периоде инсулин-глюкагоновый индекс снижается и решающим фактором является влияние глюкагона, который стимулирует распад гкгна в печени. В период пищеварения преобладающим явля­ется влияние инсулина, так как инсулин-глюкагоновый индекс в этом случае повышается. Под влия­нием инсулина происходит: а)стимуляция транспорта глюкозы в кл мышечной тк; б)изменение активности ф путем фосфорилирования и дефосфорилирования; в)изменение количества некоторых ф. Адреналин имеет сходный с глюкагоном меха­низм действия на кл печени. Результатом действия адреналина в мышцах являются активация цАМФ-зависимых протеинкиназ и активация фосфорилазы путем ее фосфорилирования При переходе из постабсорбтивного состоя­ния в абсорбтивное или по окончании мышечной работы прекращается секреция гормонов и вся сис­тема возвращается в исходное неактивное состоя­ние. Аденилатциклаза и фосфолипаза С инактивируются. цАМФ разрушается фосфодиэстеразой, что вызывает переход всех внутриклеточных ф каскада в неактивную форму. Значение регуляции скоростей синтеза и рас­пада гкгна в печени заключается в обеспечении постоянства концентрации глюкозы в крови. Регу­ляция обмена гкгна в мышцах обеспечивает энергетическим материалом как интенсивную рабо­ту мышц, так и энергозатраты в состоянии покоя.

№64 Метаболизм фруктозы и галактозы Фруктоза и галактоза вовлекаются в гликолиз следующим образом. D-фруктоза фосфорилируется с помощью неспецифической гексокиназы с образованием фруктозо-6-фосфата. Фруктозо-6-фосфат является метаболитом гликолиза.Имеется и другой путь включения фруктозы в гликолиз. Она фосфорилируется с помощью фруктокиназы печени с образованием фруктозо-1-фосфа­та, который далее расщепляется фруктозо-1-фосфат-альдолазой на дигидроксиацетонфосфат и глицеральдегид. Галактоза сначала также фосфорилируется в печени с помощью галактокиназы: D-Галактоза + АТФ ->D-Галактозо-1-фосфат + АДФ. Далее галактозо-1-фосфат превращается в глюкозо-1 -фосфат. Для этой р-­ции изомеризации необходимы уридиндифосфатглюкоза (УДФ-глюкоза) и фермент галактозо-1-фосфат-уоидилтрансфераза: Галактозо-1-фосфат+УДФ-глюкоза-—► УДФ-галактоза+Глюкозо-1-фосфат. Глюкозо-1-фосфат подключается к гликолизу, а УДФ- галактоза превращается в УДФ-глюкозу с помощью УДФ-глюкозоэпимеразы. Галактоземия — наследственное заболевание, в основе которого лежит нарушение обмена веществ на пути преобразования галактозы в глюкозу (мутация структурного гена, ответственного за синтез фермента галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы).Заболевание проявляется выраженной желтухой, увеличением печени, неврологической симптоматикой (судороги, нистагм; гипотония мышц), рвотой; в дальнейшем обнаруживается отставание в физическом и нервно-психическом развитии, возникает катаракта. Фруктоземия состоит в непереносимости больным фруктозы вследствие недостаточности фермента фруктозо-1-фосфат-альдолазы в печени, почках, слизистой об кишечника. Возникшая при этом фруктозурия сопровождается протеинурией и аминоацидурией. В крови накапливаются фруктоза и продукты ее обмена, обладающие токсическими свойствами.

№65 К;лассификация липидов Имеются 3 классификации лип: А.структурная: 1.Липидные мономеры: высшие ув, высшие алифатические спирты, альдегиды, кетоны, изопреноиды и их производные, высшие аминок-ты (сфингозины), высшие полиолы, жирные к-ты. 2. Многокомпонентные лип: 1)простые лип: воски, простые диольные лип, глицериды, стериды. 2)смешанные (сложные лип): фосфолип, фосфоглицериды, диольные фосфатиды, сфингофосфатиды, гликолип. Б .по физ-хим св-вам. Учитывает степень полярности: нейтральные и полярные. В.по физиологическому значению: резервные и структурные. Глицериды или аглицерины – наиболее распространенная группа простых лип. Явл-ся эфирами жирных к-т и терхатамного спирта глицерина. Их называют нейтральными лип. Глицериды делятся на моно-, ди-, три-глицерины, содержащие соответственно 1, 2 и 3 эфиросвязанных ацила (RCO-). Триацилглицерины определяют энергетическое значение пищевых липидов, которые составляют от 1/3 до 1/2 энергетической ценности пищи. Источниками витамина F явл. растительные масла. Сут. потребность в нем взрослого человека 5-10 мг. Витамин F представляет собой сумму незаменимых ненасыщенных жирных к-т. Однако не все жирные к-ты обладают св-вами витамина F. Необходим для норм роста и регенерации кожного эпителия, для построения важных регуляторов - простогландинов. Поддерживает запасы витамина А и облегчает его действие на обмен веществ в тканях. Снижает содержание холестерина в крови. Очевидно, истинной не заменимой жирной кислотой явл. арахидоновая, которая одна устраняет все признаки недостаточности.

№66 Стеролы и стерилы Стероиды-это изопреноиды. Бльшинство стероидов являются спиртами, которые именуются стеринами или стеролами. Стерины животного происхождения-зоостерины, а растительные-фитостерины. Родоначальник этой группы-холестерин. В тк он находится в свободном виде или в виде эфиров(стериды). Холестерином богаты тк животных, в больших кол-ах содержится в нервной тк, надпочечниках, печени. Холестерин относят к стр-ным липидам. Он входит в состав био мембран кл. Стериды это эфиры стеринов и жирных к-т. Чаще встречаются эфиры холестерина. Они содержатся в продуктах животного происхождения. Растительные стериды типа жирнокислотных эфиров стигмастерина, эргостерина, бета-ситостерина оставляют значительную часть общих стеринов растений.

№67 Эйкозаноиды(Э) - био активные в-ва, синтезируемые большинством кл из полиеновых жирных к-т, содержащих 20 углеродных атомов. Э, включающие в себя простогландины, тромбоксаны, лейкотриены- высокоактивные регуляторы кл ф-ций. Э регулируют секрецию воды и натрия почками, влияют на образование тромбов. Главный субстрат для синтеза Э у человека арахидоновая кислота. Структура и номенклатура: 1-простогландины- обозначают символы(PG A, PG- простогландин, А-заместитель в пятичленном кольце в молекуле Э). Ф, катализирующий 1-й этап синтеза простогландинов называется PG H2 синтазой и имеет 2 каталитических центра- циклооксигеназа и пероксидаза. Ф представляет собой димер гликопротеинов, состоящий из идентичных полипептидных цепей. 2-простациклины. Имеют 2 кольца- одно 5-и членное, а другое с участием атомов кислорода. Их подразделяют в зависимости от кол-ва двойных связей в радикале. 3-тромбоксаны- синтезируются в тромбоцитах, имеют 6-и членное кольцо, включающее атом кислорода. 4- лейкотриены- имеют три сопряженные двойные связи. Липоксигеназный путь синтеза, приводящий к образованию большого кол-ва разных Э, начинается с присоединения молекулы кислорода к одному из атомов углерода у двойной связи, с образованием гидроксипероксидов. Э: образуются в различных тк и органах, действуют по аутокринному механизму. Механизм действия аспирина и других противовоспалительных препаратов нестероидного действия: аспирин- препарат, подавляющий основные признаки воспаления. Он уменьшает синтез медиаторов воспаления, следовательно уменьшает воспалительную реакцию. Использование производных Э в качестве лекарств: PG E1 и PG E2 подавляют секрецию соляной к-ты в желудке, блокируя гистаминовые рецепторы 2-го типа в клетках слизистой оболочки желудка. Эти лекарства, известные как Н2 блокаторы, ускоряют заживление язв желудка и 12 перстной кишки.

№68 Фосфатиды – глицериды Фосфоглицериды. В них одна из гидроксильных групп образует эфирную связь с фосфатом. Простейшие представители природных фосфоглицеридов – фосфотидная к-та. Все фосфоглицериды содержат остаток фосфатидной к-ты, соединенной со спиртовым остатком. Представители фосфоглицеридов: фосфатидные к-ты, этаноламинфосфатиды, холинфосфатиды, серинфосфатиды, инозидфосфатиды, кардиолипин и ацетальфосфатиды. Био роль: входят в состав кл мембран, образуя их липидную основу; явл. эмульгаторами для ацилглицеридов в кишечнике; стабилизируют растворимость холестерина в крови.

№70 Переваривание липидов пищи происходит в кишечнике. Основные продукты гидролиза(жирные к-ты и 2-моноацилглицеролы) после всасывания подвергаются ресинтезу и последующей упаковке в хиломикроны в кл слизистой об-ки кишечника. Переваривание ж происходит в тонком кишечнике, но уже в желудке небольшая часть ж гидролизуется под действием ”липазы языка”. Этот фермент синтезируется железами на дорсальной пов-ти языка и устойчив при кислых значениях pH желудочного сока. Поэтому он действует в течение 1-2 часов на ж пищи в желудке. Действию панкреатической липазы, гидролизирующей ж, предшествует эмульгирование ж. Эмульгирование (смешивание ж с водой) происходит в тонком кишечнике под действием солей желчных к-т. Желчные к-ты синтезируются в печени из холистерола и секретируются в желчный пузырь. Содержимое желчного пузыря-желчь. Это вязкая жёлто-зелёная жидкость, содержащая главным образом желчные к-ты; в небольшом кол-ве имеются холестерол и фосфолипиды. Желчные к-ты действуют как детергенты, располагаясь на пов-ти капель ж и снижая пов-ое натяжение. В результате крупные капли ж распадаются на множество мелких. При поступление пищи в желудок, а затем в кишечник кл слизистой об-ки тонкого кишечника начинают секретировать в кровь пептидный гормон-холецистокинин. Этот гормон действует на желчный пузырь, стимулируя его сокращение, и на экзокринные кл поджелудочной железы, стимулируя секркцию пищ-ых ф. Секретин-гормон пептидной природы, стимулирующий секрецию бикарбоната в сок поджелуд. железы. Наиболее активно соли желчных к-т всасываются в подвздошной кишке. Желчные к-ты попадают через воротную вену в печень, из печени вновь секретируется в желчный пузырь и далее опять участвует в эмульгировании ж. Этот путь желчных кислот называют «энтерогепатическая циркуляция». Каждая молекула желчных к-т за сутки проходит 5-8 циклов, и около 5% желчных к-т выделяется с фекалиями. Всасывание жирных к-т со средней длиной цепи, происходит без участия смешанных мицелл. Эти жирные к-ты из клеток слизистой оболочки тонкого кишечника попадают в кровь, связываются с б альбумином и транспортируются в печень. Нарушение переваривания ж мб следствием нескольких причин. 1-на из них-нарушение секреции желчи из желчного пузыря при механическом препятствии оттоку желчи. Уменьшение секреции желчи приводит к нарушению эмульгирования ж и к снижению способности панкреатической липазы гидролизовать ж. При нарушении переваривания ж плохо перевариваются и в-ва нелипидной природы, т.к. ж обволакивает частицы пищи и препятствует действию на них ф.

№71 Липопротеины (липопротеиды) — класс сложных б, простетическая группа которых представлена каким-либо липидом. Так, в составе липопротеинов могут быть свободные жирные к-ты, нейтральные ж, фосфолип, холестериды. Липопротеины обычно классифицируют по плотности, однако известна другая классификация (старая), основанная на нахождении липопротеинов на бумаге после электрофореза.

Гамма

Бета

Альфа

0-40% 35-50% 15-30%

Электрофорез в ПААГ. Разделение ЛП сыворотки крови проводят в стеклянных трубках. В специальном штативе строго вертикально установленные трубки заполняют гелем с помощью шприца с длинной иглой. Исследуемый образец сыворотки готовят на том же буфере, он имеет то же значение pH, что и раствор концентрирующего геля. Чтобы предотвратить смешивание раствора сыворотки крови с верхним "электродным" буфером, плотность исследуемой сыворотки повышают, добавляя в нее сахарозу. Пробы предварительно окрашивают насыщенным раствором судана черного в этиловом спирте. Пробы оставляют на 1 час при комнатной температуре в темноте, после чего 0,03 - 0,05 мл окрашенной пробы используют для разделения ЛП. Образуются следующие фракции: хиломикроны (гамма) -> ЛПОНП -> ЛПНП (бета) -> ЛПВП (альфа)->ЛПОВП (альбумины+1% своб.жир.к-т). Ультрацентрифугирование (используются их различия по плотности). Центрифугирование применяется для разделения неоднородных жидких сред. позволяет разделить смесь, состоящую из двух или более компонентов с разной удельной плотностью, если по крайней мере один из этих компонентов — жидкость. Разделение веществ с помощью центрифугирования основано на разном поведении частиц в центробежном поле. В центробежном поле частицы, имеющие разную плотность, форму или размеры, осаждаются с разной скоростью. Образуются следующие фракции: хиломикроны (гамма) -> ЛПОНП -> ЛПНП (бета) -> ЛПВП (альфа)->ЛПОВП (альбумины+1% своб.жир.кислот)

№72 Роль отдельных фракций липопротеидов… Хиломикроны синтезируются в кишечнике, переносят главным образом ТАГ, транспортируют переваренные ж в тк, где они гидролизуются липопротеинлипазой. После гидролиза жирные к-ты идут в тк и хиломикроны теряют молекулярную массу, превращаясь в остатки или ремнанты хиломикронов. ЛПОНП синтезируются в печени, содержат много ТАГ, доставляют ТАГ к тк, где они гидролизуются липопротеинлипазой. ЛПОНП становятся меньше, т.е. превращаются в ЛПСреднейП, а затем ЛПНизкойП. ЛПНП происходит из ЛПОНП, содержат много холестерина, разносят холестерин другим тк, играют роль в интеграции синтеза холестерина. ЛПВысокойП-точное происхождение не известно, предположительно-печень. Содержат много фосфолип, забирают холестерин из тк. ЛХАТ(фермент, переносящий жирную кислоту из второго положения фосфолипида на холестерин, где у него есть гидроксильная группа) синтезирует эфиры холестерина, которые погружаются в гидрофобное ядро и переносятся на ЛПОНП.

№73 Структура и функции клеточных мембран Ф-ции мембр: отделение кл от окр. среды и формирование внутриклеточн отсеков; участие в обеспечении межклеточных взаимодействий, передача внутрь кл сигналов; контроль и регулирование транспорта в-в ч/з мембр; преобразование энергии пищевых органич в-в в энергию хим связей молекул АТФ. Основу мембр составляет двойной пептидный слой, образованный двумя рядами липидов, гидрофобные радикалы спрятаны внутрь, а гидрофильные группы – наружу и контактируют с водной средой. Белковые молекулы растворены в белковом слое. Любая молекула может пройти через липидный слой, однако скорость пассивной диффузии в-в, т.е. переходы в-ва из области с большей концентрации в область с меньшей, может отличаться. Легче всего проходят простой диффузией малые неполярные молекулы (О2, стероиды, жирные к-ты), облегченная диффузия возможна благодаря избирательному взаимодействию веществ (глицерол, глюкоза) с определенными лигандами. Существует также активный транспорт, осуществляемый всегда с помощью б-переносчиков и происходящий с затратой энергии.

№74 Дислипопротеинемия – нарушение обмена липопротеинов крови и липидов транспортируемых ими. Проявляются чаще всего повышением концентрации либо одного типа липопротеинов, либо сочетанным увеличением содержания нескольких типов липопротеидов. Имеется несколько типов этого заболевания: 1 (наследственная недостаточность липопротеинлипазы) – нет риска атеросклероза, гипертриглицеролемия; 2 (семейная гиперхолестеролемия) – ранний атеросклероз, ксантоматоз; 3 (семейная комбинированная гиперлипидемия) – ранний атеросклероз. 4 и 5 (семейная гипертриглицеролемия) – атеросклероз, снижение толерантности к глюкозе.

Поиск по сайту: