- •1.Общие вопросы
- •1.Цикл Кребса, его биологическая роль
- •2.Метаболизм пвк в клетке.
- •3.Метаболизм Ацетил-Коа в клетке
- •2.Биохимия белков
- •4.Классификация белков. Характеристика важнейших представителей простых белков
- •5.Современное представление о биосинтезе белков и их регуляции.
- •6.Понятие о нативном и денатурированном белке. Виды денатурации, практическое использование
- •7.Физико-химические свойства белков.
- •8.Структура и функции сложных белков
- •9.Переваривание и всасывание белков в жкт. Судьба всосавшихся аминокислот
- •2.Механизм активации пепсина
- •1. Активация панкреатических ферментов
- •2. Специфичность действия протеаз
- •11. Синтез и биологическая роль креатинина
- •12. Окисление аминокислот в тканях. Прямое и непрямое дезаминирование
- •13. Аминокислоты как источники биологически активных веществ: гистамин, гамк, серотонин, адреналин
- •14.Гликолиз и его биологическая роль
- •17.Роль "ключевых" ферментов в углеводном обмене.
- •18. Регуляция концентрации глюкозы крови.
- •19.Пентозный путь окисления глюкозы и его биологическая роль.
- •20. Биохимические механизмы возникновения гипогликемий.
- •21.Глюконеогенез и его биологическая роль.
- •5. Фосфоенол пируват превращается в глюкозу
- •22. Синтез и распад гликогена.
- •23. Переваривание и всасывание углеводов в жкт.
- •28.Внутриклеточный липолиз.Окисление глицерина до co2 и h2o
- •29. Окисление жирных кислот в клетке.
- •30. Метаболизм кетоновых тел.
- •31) Перекисное окисление липидов (пол). Про- и антиоксидантные системы организма.
- •32) Уровни организации структуры ферментов. Мультиферментные системы.
- •33) Множественные формы ферментов. Изоферменты и их клинико-диагностическое значение.
- •34) Классификация и номенклатура ферментов. Единицы измерения ферментативной активности.
- •36) Регуляция активности ферментов.
- •37) Активаторы и ингибиторы ферментов.
- •39) Химическая природа и функциональные участки молекул ферментов.
- •40) Структура и биологическая роль днк и рнк.
- •41. Распад нуклеиновых кислот в тканях. Метаболизм мочевой кислоты.
- •42. Пути биосинтеза пуриновых и пиримидиновых оснований.
- •43. Современное представление о биологическом окислении. Типы биологического окисления.
- •44. Микросомальное окисление.
- •45.Окислительное фосфорилирование. Теория сопряжения. Влияние ядов на тканевое дыхание и окислительное фосфорилирование
- •46. Оксидазный путь биологического окисления. Субстраты, ферменты и коферменты биологического окисления.
- •47. Строение хромопртеинов .Важнейшие представители и их био. Роль.
- •49.Распад гемоглобина. Основные продукты распада, место их образования и пути выведения.
- •9. Биохимия витаминов.
- •51. Классификация витаминов, общие свойства .Суточная потребность и групповая характристика витаминов.
- •53. Строение, функции и биологическая роль витамина d в организме .Гипо-и гипервитаминоз.
- •54. Структура, функции и биологическая роль витамина к.Понятие об антивитаминах.
- •55. Витамины ,фолиевая кислота и никотиновая кислота, химическая природа , коферментные функции ,влияние на обмен веществ , пищевые источники.
- •56. Структура, коферментные функции и биологическая роль антидерматитных витаминов в6,н,пантотеновой кислоты.
- •Биохимия гормонов и биологически активных веществ
- •57.Роль посредников в гормональной регуляции обмена веществ.
- •1.Передача гормональных сигналов через мембранные рецепторы
- •2. Передача сигналов через внутриклеточные рецепторы
- •3.Передача сигналов через рецепторы, сопряжённые с ионными каналами
- •58.Гормоны гипоталамуса и гипофиза, их строение и механизм действия.
- •2. Кортиколиберин
- •3. Гонадолиберин
- •4. Соматолиберин
- •5.Соматостатин
- •1. Гормон роста, пролактин
- •2.Тиреотропин, лютеинизирующий гормон и фолликулостимулирующий гормон
- •3.Группа гормонов,образующихся из проопиомеланокортина
- •4. Гормоны задней доли гипофиза
- •59. Гормоны коркового вещества надпочечников.
- •1. Синтез и секреция катехоламинов
- •2. Механизм действия и биологическая роль катехоламинов
- •3. Патология мозгового вещества надпочечников
- •2. Биологические функции инсулина
- •3. Механизм действия инсулина
- •2. Передача сигналов через внутриклеточные рецепторы
- •1. Регуляция секреции фсг и лг
- •2. Механизм действия и эффекты фсг и лг
- •1. Синтез андрогенов
- •2. Регуляция синтеза и секреции андрогенов
- •3. Мишени для андрогенов
- •4. Эффекты андрогенов
- •1. Образование эстрогенов
- •2.Регуляция секреции эстрогенов
- •3.Механизм действия и биологические эффекты эстрогенов
- •4. Образование прогестерона
- •5. Биологические эффекты прогестерона
- •64. Современные представления о механизме действия гормонов белковой природы.
- •65.Метаболизм арахидоновой кислоты:простагландины,тромбоксаны,простациклины,лейкотриены.
- •66.Гормоны щитовидной железы и их влияние на обмен веществ.
- •1. Биосинтез йодтиронинов
- •2. Регуляция синтеза и секреции йодтиронинов
- •3. Механизм действия и биологические функции йодтиронинов
- •4. Заболевания щитовидной железы
- •67. Роль цикла трикарбоновых кислот во взаимосвязи обмена белков, липидов, углеводов.
- •69. Роль важнейших макроэргических соединений в обмене веществ.
- •70. Дыхательная функция крови. Основные типы гипоксий.
- •72. Нарушения кислотно-основного состояния и клинико-биохимические показатели кос.
- •73. Роль почек и легких в поддержании кислотно-основного равновесия.
- •74. Электролитный состав плазмы крови.
- •88. Обезвреживающая функция печень. Механизмы конъюгации.
- •89. Тесты лабораторной диагностики при заболеваниях печени
- •90.Белки соединительной ткани: строение,биологическая роль.Особенности метаболизма соединительной ткани.
- •91.Особенности состава и метаболизма нервной ткани.Роль медиаторов в возникновении и проведении нервных импульсов.
- •3.Синтез гормонов(эритропоэтин,кальцитриол)
- •95.Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз,компоненты и их функции.
- •96.Плазменно-коагуляционный гемостаз .Компоненты и их функции.
- •97.Система антикоагулянтов. Основные эндогенные антикоагулянты и их функции.
- •98.Система фибринолиза .Компоненты и их функции в системе гемостаза
1. Активация панкреатических ферментов
В поджелудочной железе синтезируются проферменты ряда протеаз: трипсиноген, химотрипсиноген, проэластаза, прокарбоксипептидазы А и В. В кишечнике они путём частичного протеолиза превращаются в активные ферменты трипсин, химотрипсин, эластазу и карбок-сипептидазы А и В.
Активация трипсиногена происходит под действием фермента эпителия кишечника энтеропептидазы.
Этот фермент отщепляет с N-конца молекулы трипсиногена гексапептид Вал-(Асп)4-Лиз. Изменение конформации оставшейся части полипептидной цепи приводит к формированию активного центра, и образуется активный трипсин. Последовательность Вал-(Асп)4-Лиз присуща большинству известных трипсиногенов разных организмов - от рыб до человека.
Образовавшийся трипсин активирует химотрипсиноген, из которого получается несколько активных ферментов (рис. 9-3).
Остальные проферменты панкреатических протеаз (проэластаза и прокарбоксипептидазы А и В) также активируются трипсином путём частичного протеолиза. В результате образуются активные ферменты - эластаза и карбокси-пептидазы А и В.
2. Специфичность действия протеаз
Трипсин преимущественно гидролизует пептидные связи, образованные карбоксильными группами аргинина и лизина. Химотрипсины наиболее активны в отношении пептидных связей, образованных карбоксильными группами ароматических аминокислот (Фен, Тир, Три).
Карбоксипептидазы А и В - цинксодержащие ферменты, отщепляют С-концевые остатки аминокислот.
Рис. 9-3. Активация химотрипсиногена На схеме показаны участки фермента, подвергающиеся протеолизу. а-Химотрипсин - активная стабильная форма фермента - состоит из трёх полипептидных цепей, ковалентно связанных между собой двумя дисульфидными мостиками и нековалентно - за счёт водородных связей и гидрофобных взаимодействий.
Причём карбоксипептидаза А отщепляет преимущественно аминокислоты, содержащие ароматические или гидрофобные радикалы, а карбоксипептидаза В - остатки аргинина и лизина.
Последний этап переваривания - гидролиз небольших пептидов, происходит под действием ферментов аминопептидаз и дипептидаз, которые синтезируются клетками тонкого кишечника в активной форме.
Аминопептидазы последовательно отщепляют N-концевые аминокислоты пептидной цепи. Наиболее известна лейцинаминопептидаза - Zn2+- или Мn2+-содержащий фермент, несмотря на название, обладающий широкой специфичностью по отношению к N-концевым аминокислотам.
Дипептидазы расщепляют дипептиды на аминокислоты, но не действуют на трипептиды.
В результате последовательного действия всех пищеварительных протеаз большинство пищевых белков расщепляется до свободных аминокислот.
В. Защита клеток от действия протеаз
Клетки поджелудочной железы защищены от действия пищеварительных ферментов тем, что:
эти ферменты образуются в виде неактивных предшественников в клетках поджелудочной железы и активируются только после секреции в просвет кишечника. Таким образом, место синтеза и место действия этих ферментов пространственно разделены.
в клетках поджелудочной железы присутствует белок-ингибитор трипсина, образующий с активной формой фермента (в случае преждевременной активации) прочный комплекс.
В полости желудка и кишечника протеазы не контактируют с белками клеток, поскольку слизистая оболочка покрыта слоем слизи, а каждая клетка содержит на наружной поверхности плазматической мембраны полисахариды, которые не расщепляются протеазами и тем самым защищают клетку от их действия.
Разрушение клеточных белков протеазами происходит при язвенной болезни желудка или двенадцатиперстной кишки. Однако начальные механизмы возникновения язвы ещё мало изучены.
Г. Транспорт аминокислот в клетки
Аминокислоты, образовавшиеся при переваривании белков, быстро всасываются в кишечнике. Транспорт их осуществляется двумя путями: через воротную систему печени, ведущую прямо в печень, и по лимфатическим сосудам, сообщающимся с кровью через грудной лимфатический проток. Максимальная концентрация аминокислот в крови достигается через 30-50 мин после приёма белковой пищи (углеводы и жиры замедляют всасывание аминокислот). Всасывание L-аминокислот (но не D-изомеров) - активный процесс, требующий затраты энергии. Аминокислоты переносятся через кишечную стенку от слизистой её поверхности в кровь (рис. 9-4). Перенос через щёточную кайму осуществляется целым рядом переносчиков, многие из которых действуют при участии Nа+-зависимых механизмов симпорта, подобно переносу глюкозы
Различная скорость проникновения аминокислот через мембраны клеток указывает на наличие транспортных систем, обеспечивающих перенос аминокислот как через внешнюю плазматическую мембрану, так и через внутриклеточные мембраны. В настоящее время известно по крайней мере пять специфических транспортных систем, каждая из которых функционирует для переноса определённой группы близких по строению аминокислот:
Рис. Механизм всасывания аминокислот в кишечнике. L-аминокислота поступает в энтероцит путём симпорта с ионом Na+. Далее специфическая транслоказа переносит аминокислоту через мембрану в кровь. Обмен ионов натрия между клетками осуществляется путём первично-активного транспорта с помощью Nа+,К+-АТФ-азы.
для переноса определённой группы близких по строению аминокислот:
нейтральных, с короткой боковой цепью (аланин, серии, треонин);
нейтральных, с длинной или разветвлённой боковой цепью (валин, лейцин, изолейцин);
с катионными радикалами (лизин, аргинин);
с анионными радикалами (глутаминовая и аспарагиновая кислоты);
иминокислот (пролин, оксипролин).
Причём к числу Nа+-зависимых относятся переносчики аминокислот, входящих в первую и пятую группы, а также переносчик метионина. Независимые от Na+ переносчики специфичны для некоторых нейтральных аминокислот (фенилаланин, лейцин) и аминокислот с катионными радикалами (лизин).
Аминокислоты конкурируют друг с другом за специфические участки связывания. Например, всасывание лейцина (если концентрация его достаточно высока) уменьшает всасывание изолейцина и валина.
Одна из специфических транспортных систем для некоторых нейтральных аминокислот функционирует в кишечнике, почках и, по-видимому, мозге. Она получила название γ-глутамильного цикла (рис. 9-5).
Рис. 9-5. γ-Глутамильный цикл. Система состоит из одного мембранного и пяти цитоплазматических ферментов. Перенос аминокислоты внутрь клетки осуществляется в комплексе с глутамильным остатком глутатиона под действием γ-глутамилтрансферазы. Затем аминокислота освобождается, а γ-глутамильный остаток в несколько стадий превращается в глутатион, который способен присоединять следующую молекулу аминокислоты. Е1 - γ-глутамилтрансфераза; Е2 - у-глутамилциклотрансфераза; Е3 - пептидаза; Е4 - оксопролиназа; Е5 - γ-глутамилцистеинсинтетаза; Е6 - глутатионсинтетаза.
Для транспорта в клетку одной молекулы аминокислоты с участием γ-глутамильного цикла затрачиваются 3 молекулы АТФ.
10. Пути образования и превращения аммиака. Биосинтез мочевины.
Катаболизм аминокислот в тканях происходит постоянно со скоростью ∼100 г/сут. При этом в результате дезаминирования аминокислот освобождается большое количество аммиака. Значительно меньшие количества его образуются при дезаминировании биогенных аминов и нуклеотидов.
Часть аммиака образуется в кишечнике в результате действия бактерий на пищевые белки (гниение белков в кишечнике) и поступает в кровь воротной вены.
Основной реакцией связывания аммиака, протекающей во всех тканях организма, является синтез глутамина под действием глутаминсинтетазы (кофактор - ионы Mg2+; ингибируется АМФ, глюкозо-6-фосфатом, а также Гли, Ала и Гис.). Глутамин легко транспортируется через клеточные мембраны путём облегчённой диффузии (для глутамата возможен только активный транспорт) и поступает из тканей в кровь. Основными тканями-поставщикам:и глутамина служат мышцы, мозг и печень. С током крови глутамин транспортируется в кишечник и почки.
В клетках кишечника под действием фермента глутаминазы происходит гидролитическое освобождение амидного азота в виде аммиака .Образовавшийся в реакции глутамат подвергается трансаминированию с пируватом. ос-Аминогруппа глутаминовой кислоты переносится в состав аланина.
В почках также происходит гидролиз глутамина под действием глутаминазы с образованием аммиака.
Глутамин - основной донор азота в организме.
Ещё одной реакцией обезвреживания аммиака в тканях можно считать синтез аспарагина под действием аспарагинсинтетазы.
Наиболее значительные количества аммиака обезвреживаются в печени путём синтеза мочевины.
В мозге и некоторых других органах может протекать восстановительное аминирование α-кетоглутарата
Из мышц и кишечника избыток аммиака выводится преимущественно в виде аланина.
Синтез мочевины
Мочевина (карбамид) - полный амид угольной кислоты - содержит 2 атома азота. Источником одного из них является аммиак, который в печени связывается с диоксидом углерода с образованием карбамоилфосфата под действием карбамоилфосфатсинтетазы I
Аспартат - источник второго атома азота мочевины
(Аспартат, необходимый для синтеза аргининокцината, образуется в печени путём трансаминирования)
Аргинин подвергается гидролизу под действием аргиназы, при этом образуются орнитин и мочевина. Кофакторами аргиназы являются ионы Са2+ или Мn2+
Энергетический баланс процесса
В реакциях орнитинового цикла расходуются четыре макроэргических связи трёх молекул АТФ на каждый оборот цикла. Однако процесс превращения аминокислот в безазотистые остатки и мочевину имеет пути компенсации энергозатрат:
при включении фумарата в ЦТК на стадии дегидрирования малата образуется NADH, который обеспечивает синтез 3 молекул АТФ
при окислительном дезаминировании глу-тамата в разных органах также образуется NADH, соответственно - ещё 3 молекулы АТФ.