- •Зачем врачу нужна биологическая химия?
- •Аминокислоты используются в качестве лекарств
- •Классификация аминокислот
- •Двадцать аминокислот необходимы для синтеза белка
- •Право- и левовращающие формы аланина
- •Для аминокислот характерна амфотерность
- •Изменение заряда аминокислот при смещении рН раствора в кислую или щелочную сторону. Аминокислоты соединяются пептидной связью
- •Вторичный активный транспорт аминокислот через мембраны
- •Глутатионовая система транспорта
- •Транспорт аминокислот при участии глутатиона
- •Аминокислоты могут давать энергию
- •Пути превращений аминокислот по боковой цепи
- •Серотонин
- •Реакции синтеза серотонина
- •Катаболизм аминокислот начинается с удаления аминогруппы
- •Прямое окислительное дезаминирование
- •Реакция, катализируемая оксидазами d- и l-аминокислот
- •Реакция прямого окислительного дезаминирования глутаминовой кислоты
- •Непрямое окислительное дезаминирование (трансдезаминирование)
- •Трансаминирование нуждается в витамине в6
- •Механизм реакции трансаминирования
- •Реакции полного цикла трансаминирования
- •Аминотрансферазы имеют клиническое значение
- •Реакции, катализируемые аланинаминотрансферазой и аспартатаминотрансферазой
- •Креатинфосфат - срочный резерв энергии
- •Использование креатинфосфата для ресинтеза атф
- •Образование креатинина из креатинфосфата
- •Реакции синтеза креатина в почках и печени
- •Синтез креатинфосфата
- •В мышце дезаминирование аминокислот идет особым образом
- •Реакции непрямого дезаминирования аминокислот в мышечной ткани
- •В клетках постоянно образуется аммиак
- •Основные источники аммиака
- •Связывание аммиака
- •Реакция синтеза глутаминовой кислоты
- •Реакция синтеза глутамина
- •Реакция синтеза аспарагина
- •Транспорт аммиака
- •Глюкозо-аланиновый цикл
- •Реакции глюкозо-аланинового цикла (выделен рамкой).
- •Накопление аммиака представляет проблему
- •Гипотезы токсичности аммиака
- •Наследственные и приобретенные формы гипераммониемий Приобретенные формы
- •Наследственные формы
- •Для удаления аммиака есть два способа
- •Реакция дезаминирования глутамина
- •Синтез мочевины
- •Реакция синтеза карбамоилфосфата и орнитиновый цикл Синтез аммонийных солей
- •Реакции синтеза аммонийных солей Пути использования аспартата и глутамата
- •Взаимосвязь обмена серина, глицина, метионина и цистеина Пути использования цистеина
- •Пути использования цистеина
- •Реакции синтеза таурина Обмен фенилаланина и тирозина
- •Клиническая картина
- •Основы лечения
- •Клиническая картина
- •Цистиноз ранний нефропатический
- •Цистиноз нефропатический поздний
- •Цистиноз доброкачественный взрослых
- •Основы лечения
- •Клиническая картина
- •Основы лечения
- •Изовалератацидемия
- •Нарушение обмена триптофана
- •Основы лечения
- •Функции белков
- •Структурная
- •Главное в белке - последовательность аминокислот
- •Участок белковой цепи длиной в 6 аминокислот (Сер-Цис-Тир-Лей-Глу-Ала) (пептидные связи выделены желтым цветом, аминокислоты - красной рамкой)
- •Укладка белка в виде каната и гармошкой
- •Участие водородных связей в формировании вторичной структуры
- •Укладка белка в виде β-складчатого слоя
- •Свертывание белка в глобулу
- •Часть белков является олигомерами
- •Свойства белков следуют из их строения
- •Амфотерность
- •Влияние рН на заряд белка
- •Растворимость
- •Растворы белков - коллоидные растворы
- •Белки можно удалить из раствора
- •Денатурация
- •1. Физическая денатурация
- •2. Химическая денатурация
- •Высаливание
- •Классификация по строению
- •Простых белков немного
- •Альбумины
- •Глобулины
- •Картина электрофореза белков сыворотки крови
- •Гистоны
- •Протамины
- •Коллаген
- •Эластин
- •Роль десмозина в соединении белков
- •Нуклеопротеины отвечают за продолжение жизни клетки
- •Сравнение строения азотистого основания, нуклеозида и нуклеотида
- •Строение и функции рнк и днк
- •Фосфопротеины - это, как правило, ферменты
- •Способ присоединения фосфата к белку на примере серина и тирозина Фосфорная кислота может выполнять:
- •Изменение конформации белка в фосфорилированном и дефосфорилированном состоянии
- •Липопротеины имеют огромное клиническое значение
- •Выделяют четыре основных класса липопротеинов:
- •Для гликопротеинов характерна структурная роль
- •Гликопротеины
- •Способ присоединения углевода к белку Функцией гликопротеинов являются:
- •Протеогликаны
- •Строение гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата
- •Переваривание белков начинается в желудке
- •Соляная кислота
- •Синтез соляной кислоты Функции соляной кислоты
- •Гастриксин
- •В тонком кишечнике белки должны полностью расщепляться
- •Трипсин
- •У детей свои причуды Особенности переваривания белков у детей Желудок
- •Кишечник
- •Проблемы жкт влияют на весь организм
- •Пищевые аллергии
- •Превращение аминокислот в толстом кишечнике
- •Реакции превращения тирозина и триптофана
- •Реакции првращения лизина и аргинина Целиакия
- •На чем основан ферментативный катализ?
- •Сходство и отличия ферментов и неорганических катализаторов
- •Ферментативный катализ имеет свои особенности Этапы катализа
- •Механизмы катализа
- •Структурно-функциональная организация ферментов
- •Изоферменты
- •Мультиферментные комплексы
- •Строение мульферментного комплекса
- •Что означает выражение "активность фермента"?
- •Основы количественного определения активности ферментов
- •От чего зависит активность ферментов? Свойства ферментов
- •1. Зависимость скорости реакции от температуры
- •2. Зависимость скорости реакции от рН
- •3. Зависимость скорости реакции от концентрации субстрата
- •4. Зависимость от концентрации фермента
- •Ферменты проявляют специфичность
- •Стереоспецифичность аспартазы к транс-изомеру субстрата
- •Механизмы специфичности
- •Активность ферментов в клетке непостоянна
- •Регуляция активности ферментов
- •2. Компартментализация
- •3. Изменение количества фермента
- •4. Ограниченный (частичный) протеолиз проферментов
- •5. Аллостерическая регуляция
- •Общий принцип аллостерической регуляции
- •Регуляция фосфофруктокиназы конечным продуктом
- •6. Белок-белковое взаимодействие
- •Принципиальная схема активации аденилатциклазы
- •Активация протеинкиназы а при помощи цАмф
- •7. Ковалентная (химическая) модификация
- •Изменение активности фермента при фосфорилировании-дефосфорилировании
- •Зависимость активности ферментов обмена гликогена от наличия в структуре фосфорной кислоты Лекарства чаще подавляют активность ферментов
- •Ингибирование ферментов
- •Необратимое ингибирование
- •Механизм необратимого ингибирования ацетилхолинэстеразы
- •Механизм необратимого ингибирования циклооксигеназы Обратимое ингибирование
- •Конкурентное ингибирование
- •Конкурентное ингибирование сукцинатдегидрогеназы
- •Сходство строения сульфаниламидов и парааминобензойной кислоты, компонента витамина в9 Неконкурентное ингибирование
- •Ферменты востребованы в медицине
- •Энзимодиагностика
- •Энзимотерапия
- •Использование ферментов в медицинских технологиях
- •Использование ингибиторов ферментов
- •Оксидоредуктазы
- •Систематическое название образуется:
- •Характеристика фермента
- •Пример 2
- •Характеристика фермента
- •Пример 3
- •Характеристика фермента
- •Трансферазы
- •Систематическое название образуется:
- •Пример 1
- •Характеристика фермента
- •Пример 2
- •Характеристика фермента
- •Пример 3
- •Характеристика фермента
- •Пример 4
- •Характеристика фермента
- •Гидролазы
- •Систематическое название образуется:
- •Пример 1
- •Характеристика фермента
- •Пример 2
- •Характеристика фермента
- •Пример 3
- •Характеристика фермента
- •Пример 4
- •Характеристика фермента
- •Систематическое название образуется:
- •Пример 1
- •Характеристика фермента
- •Пример 2
- •Характеристика фермента
- •Изомеразы
- •Систематическое название образуется:
- •Пример 1
- •Характеристика фермента
- •Пример 2
- •Характеристика фермента
- •Пример 3
- •Характеристика фермента
- •Систематическое название образуется:
- •Пример 1
- •Характеристика фермента
- •Пример 2
- •Характеристика фермента
- •Пример 3
- •Характеристика фермента
- •Что такое витамины?
- •Свойства витаминов
- •Гиповитаминозы
- •Гипервитаминозы
- •Гиповитаминозы очень распространены
- •Экзогенные гиповитаминозы:
- •Эндогенные гиповитаминозы:
- •Провитамины
- •Антивитамины
- •Витамин а (ретинол, антиксерофтальмический) Источники
- •Гипервитаминоз Причина
- •Клиническая картина
- •Наследственный гиповитаминоз
- •Гипервитаминоз Причина
- •Клиническая картина
- •Гиповитаминоз Причина
- •Клиническая картина
- •Гиповитаминоз Причина
- •Клиническая картина
- •Гиповитаминоз Причина
- •Клиническая картина
- •Гиповитаминоз Причина
- •Клиническая картина
- •Гиповитаминоз Причина
- •Клиническая картина
- •Клиническая картина
- •Гиповитаминоз Причина
- •Клиническая картина
- •Процесс переваривания нуклеопротеинов в жкт
- •Лекарственная регуляция
- •Пурины распадаются с образованием мочевой кислоты
- •Реакции катаболизма пуринов
- •Реакции катаболизма пуриновых нуклеотидов Пуриновые основания должны использоваться повторно Реутилизация пуриновых оснований
- •Основы лечения
- •Мочекаменная болезнь
- •Основы лечения
- •Синдром Леша-Нихана
- •Синтез пиримидиновых нуклеотидов линейный
- •1. Образование карбамоилфосфата
- •2. Образование пиримидинового кольца
- •Регуляция синтеза пиримидинов Лекарственная регуляция
- •Распад пиримидинов идет до аммиака, углекислого газа и воды
- •Реакции катаболизма пиримидиновых нуклеотидов Пиримидины должны реутилизоваться
- •Процесс реутилизации пиримидинов Нарушения обмена пиримидинов не так опасны
- •Оротатацидурия
- •Наследственная форма
- •Приобретенная форма
- •Существуют три процесса молекулярной биологии
- •Основной постулат молекулярной биологии
- •Центральная догма молекулярной биологии
- •Репликация происходит перед делением клетки
- •Фазы клеточного цикла
- •Синтез днк не настолько сложен как кажется Репликация днк
- •Повреждения и репарация днк
- •Рнк получает наследственную информацию Транскрипция (синтез рнк)
- •Стадии транскрипции
- •Инициация
- •Последовательность событий сплайсинга
- •Процессинг предшественника рибосомальной рнк
- •Лактозный оперон
- •Триптофановый оперон
- •Регуляция у эукариот Существенное усложнение эукариотических организмов повлекло за собой появление новых способов регуляции активности транскрипции:
- •Лекарственная регуляция транскрипции Ингибирование
- •Активация
- •Проблема перекодировки решена очень изящно
- •Генетический код
- •Адапторная роль транспортных рнк
- •Реакция синтеза аминоацил-тРнк
- •Синтез белков обеспечивают рибосомы Трансляция (синтез белка)
- •Инициация
- •События стадии инициации
- •Элонгация
- •Последовательность событий стадии элонгации
- •Образование пептидной связи при встраивании четвертой аминокислоты в пептид. Субъединицы рибосомы, большая часть транспортных рнк и матричная рнк не показаны.
- •Терминация
- •Фолдинг белков
- •Строение и обмен углеводов Углеводы дают энергию и строят органы
- •Функции
- •Углеводы - это производные спиртов
- •Классификация углеводов
- •Моносахариды - это структурная единица любых углеводов
- •Классификация моносахаридов
- •Строение и классификация моносахаридов Производные моносахаридов
- •Строение производных моносахаридов
- •Дисахариды часто присутствуют в пище
- •Строение мальтозы и сахарозы
- •Строение лактозы и целлобиозы у полисахаридов структурная и резервная функция
- •Гомополисахариды
- •Строение крахмала и гликогена
- •Строение целлюлозы Гетерополисахариды
- •Роль целлюлозы в пищеварении
- •У детей свои причуды Особенности переваривания углеводов у детей
- •Патогенез
- •Диагностика
- •Транспорт моносахаридов через мембраны энтероцитов Транспорт из крови через мембраны клеток
- •Пищевые моносахариды должны превратиться в глюкозу
- •Взаимопревращение сахаров
- •Превращение галактозы
- •Превращение галактозы в глюкозу Нарушения превращения галактозы
- •Превращение фруктозы
- •Пути метаболизма фруктозы и ее превращение в глюкозу
- •Наследственная фруктозурия
- •Глюкоза имеет широкие возможности
- •Активация глюкозы
- •Реакции фосфорилирования и дефосфорилирования глюкозы
- •Судьба глюкозы
- •Роль ферментов в расщеплении гликогена Синтез гликогена
- •Аденилатциклазный способ активации фосфорилазы гликогена
- •Кальций-зависимая активация
- •Мышечные гликогенозы
- •Смешанные гликогенозы
- •Агликогенозы
- •Глюкоза крайне важна для энергетики клеток Глюкоза – это субстрат для получения энергии
- •Глюкоза – это источник оксалоацетата
- •Бескислородное окисление глюкозы включает два этапа
- •Гликолиз
- •Первый этап гликолиза
- •Второй этап гликолиза
- •Анаэробный гликолиз - самодостаточный процесс
- •Переключение между аэробным и анаэробным окислением происходит автоматически
- •Эффект Пастера
- •Роль лактатдегидрогеназы в клетке
- •Надн гликолиза могут доставляться в митохондрии
- •Челночные системы
- •Глицеролфосфатный челночный механизм
- •Малат-аспартатный челночный механизм
- •Насколько выгодно окисление глюкозы?
- •Расчет атф при анаэробном окислении
- •Аэробное окисление
- •Организм должен уметь синтезировать глюкозу
- •Глюкозо-лактатный (выделен желтым) и глюкозо-аланиновый циклы
- •Синтез глюкозы энергетически дорог
- •Обход десятой реакции гликолиза
- •Упрощенный вариант обхода десятой реакции гликолиза
- •Регуляция глюконеогенеза
- •Гормональные и метаболические факторы, регулирующие гликолиз и глюконеогенез Регуляция гликолиза
- •Глюкоза в крови строго контролируется
- •Организм приспособлен к обезвреживанию этанола
- •Обезвреживание этанола
- •Реакции окисления этанола и ацетальдегида
- •Побочные эффекты обезвреживания этанола
- •Спиртовое брожение
- •Специфические реакции спиртового брожения Для синтеза рибозы и надфн существует специальный путь
- •Пентозофосфатный путь
- •Первый этап
- •Второй этап
- •Особенности пентозофосфатного пути в разных клетках
- •Особенность пентозного шунта при активном синтезе днк Нарушения пентозофосфатного пути есть у многих людей
- •Роль надфн в антиоксидантной системе клетки
- •Функции липидов жестко связаны с их строением
- •Резервно-энергетическая функция
- •Структурная функция
- •Сигнальная функция
- •Защитная функция
- •Липиды очень неоднородны
- •Свойства и функции липидов зависят от жирных кислот
- •Строение жирных кислот
- •Пищевые источники
- •Роль жирных кислот
- •У эйкозаноидов широкие возможности
- •Синтез эйкозаноидов
- •Синтез эйкозаноидов на примере арахидоновой кислоты
- •Лекарственная регуляция синтеза
- •Триацилглицеролы - это запас энергии
- •Функции триацилглицеролов
- •Строение триацилглицеролов
- •Пищевые источники
- •О гликолипидах известно немного
- •Строение гликолипидов
- •Строение церамида
- •Общее строение гликолипидов у фосфолипидов преобладает структурная функция
- •Пищевые источники фосфолипидов
- •Глицерофосфолипиды
- •Строение преобладающих в организме фосфолипидов
- •Строение менее распространенных фосфолипидов Сфингофосфолипиды
- •Холестерол жизненно необходим клеткам
- •Источники
- •Выведение из организма
- •Функции холестерола
- •Болезни накопления липидов называются липидозы
- •Липидозы
- •Дефектный фермент при болезни Гоше
- •Дефектный фермент при болезни Нимана-Пика
- •Дефектный фермент при болезни Тея-Сакса
- •Переваривание в кишечнике
- •Роль желчи
- •Кишечно-печеночная рециркуляция желчных кислот в стенке кишечника происходит ресинтез жира Всасывание липидов
- •Нарушение желчевыделения
- •Причины нарушения формирования желчи и возникновения холелитиаза
- •У детей свои причуды Особенности переваривания жира у детей
- •Транспорт липидов - отдельная задача
- •Строение липопротеина
- •Хиломикроны и лпонп переносят триацилглицеролы
- •Характеристика хиломикронов Общая характеристика
- •Функция
- •Метаболизм
- •Обмен таг и фл - это обмен жирных кислот
- •Состояние покоя и отдыха в абсорбтивный период
- •Возможные источники и пути использования жирной кислоты в клетке Голодание, мышечная работа, покой в постабсорбтивный период
- •Триацилглицеролы нужны при нагрузке
- •Общая схема мобилизации таг и использования жирных кислот Активность таг-липазы зависит от гормонов
- •Гидролиз триацилглицеролов липазами жировой клетки
- •Активация триацилглицерол-липазы
- •Последовательность реакций β-окисления жирных кислот Расчет энергетического баланса β-окисления
- •Пример. Окисление пальмитиновой кислоты
- •Окисление нечетных и ненасыщенных жирных кислот Окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов
- •Последние реакции окисления жирных кислот с нечетным числом атомов углерода
- •Первые реакции окисления ненасыщенных жирных кислот и роль изомераз Расчет энергетического баланса β-окисления
- •Пример. Окисление линолевой кислоты
- •Кетоновые тела - это способ транспорта ацетильной группы
- •Строение кетоновых тел
- •Синтез кетоновых тел (кетогенез)
- •Реакции синтеза и утилизации кетоновых тел
- •Жиры синтезируются только при наличии энергии
- •Общая схема биосинтеза триацилглицеролов и холестерола из глюкозы
- •Синтез жирных кислот не похож на путь их окисления
- •Поступающий из митохондрий цитрат в цитозоле расщепляется атф-цитрат-лиазой до оксалоацетата и ацетил-sКоА.
- •Образование ацетил-sКоА из лимонной кислоты
- •Активные группы синтазы жирных кислот
- •Реакции синтеза жирных кислот Удлинение цепи жирных кислот
- •Синтез фл и таг тесно связаны
- •Синтез таг - это запасание энергии Синтез триацилглицеролов
- •Синтез таг - это запасание энергии Синтез триацилглицеролов
- •Реакции синтеза таг из фосфатидной кислоты
- •Реакции синтеза фосфолипидов с использованием фосфатидной кислоты
- •3 Путь – обратное превращение
- •Липотропные вещества
- •Способы регуляции реакций обмена триацилглицеролов Метаболическая регуляция
- •Нарушения обмена таг связаны с образом жизни Жировая инфильтрация (дистрофия, перерождение) печени
- •Принцип лечения
- •Первичное ожирение
- •Вторичное ожирение
- •Принцип лечения
- •Инсулиннезависимый сахарный диабет
- •Принцип лечения
- •Синтез холестерола должен быть согласован с его выведением
- •Биосинтез холестерола
- •Регуляция синтеза
- •Реакция лецитин:холестерол-ацилтрансферазы
- •Транспорт холестерола и его эфиров в организме Липопротеины низкой плотности Общая характеристика
- •Функция
- •Нарушения транспорта липидов - дислипопротеинемии
- •Виды дислипопротеинемий
- •Тип I. Гиперхиломикронемия
- •Тип II. Гипер-β-липопротеинемия
- •Лабораторные показатели:
- •Лабораторные показатели:
- •2 Стадия – стадия начальных изменений
- •Процесс развития атеросклероза (в динамике слева-направо)
- •3 Стадия – стадия поздних изменений
- •4 Стадия – стадия осложнений
- •Основы лечения
- •Медикаменты
- •В чем заключается метаболизм?
- •Анаболизм
- •Катаболизм
- •II этап
- •III этап
- •Роль атф
- •Кругооборот атф в жизни клетки Откуда в клетке атф? Способы получения энергии в клетке
- •Два способа синтеза атф
- •Пируват окисляется до уксусной кислоты
- •Пируватдегидрогеназный мульферментный комплекс
- •Суммарное уравнение окисления пировиноградной кислоты
- •Реакции синтеза ацетил-sКоА
- •Реакции образования надн Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса
- •Регуляция активности пируватдегидрогеназы
- •Изменение скорости реакций цтк и причины накопления кетоновых тел при некоторых состояниях
- •Для чего образуются восстановленные над и фад?
- •Окислительное фосфорилирование
- •Принцип работы дыхательной цепи
- •Каким образом энергия водорода преобразуется в энергию атф? Механизм окислительного фосфорилирования
- •Строение дыхательной цепи и механизм окислительного фосфорилирования
- •Синтез атф регулируется
- •Дыхательный контроль
- •Зависимость электрохимического градиента от скорости движения электронов
- •На клеточное дыхание можно влиять
- •Гипоэнергетические состояния
- •Разобщители окисления и фосфорилирования
- •Роль термогенина в снижении протонного градиента
- •Ингибиторы ферментов дыхательной цепи
- •Ингибиторы ферментов дыхательной цепи Как подсчитать эффективность окисления? Коэффициент p/o
- •Расчет энергетической ценности и коэффициента р/о
- •Виды мембраносвязанных рецепторов
- •Три механизма передачи сигнала в зависимости от вида мембранных рецепторов
- •ЦиклоАмф является наиболее популярным мессенджером
- •Этапы передачи сигнала
- •Инозитолтрифосфат и даг тоже являются вторичными мессенджерами
- •Этапы передачи сигнала
- •Гидрофобные гормоны проникают внутрь клетки
- •Цитозольный механизм действия гормонов у гормонов существует четкая иерархия
- •Регуляция некоторых гормональных систем Гипоталамус - генералитет эндокринной системы
- •Патология Гипофункция
- •Гиперфункция
- •Пептиды проопиомеланокортина
- •Регуляция синтеза и секреции
- •Механизм действия
- •Мишени и эффекты
- •Патология Гипофункция
- •Гиперфункция
- •Патология Гиперфункция
- •Гормоны гипофизарно-надпочечниковой системы
- •Гиперфункция
- •Активация ренин-ангиотензин-альдостероновой системы
- •Механизм действия
- •Мишени и эффекты
- •У женщин
- •Гормональные изменения во время менструального цикла Мишени и эффекты Эстрогены
- •Прогестерон
- •Патология Гипофункция
- •Гиперфункция
- •В крови пять фракций белков
- •Электрофорез белков
- •Общий вид электрофореза
- •Электрофореграмма (вверху) и графический результат ее обработки (внизу)
- •Нормальные величины белковых фракций плазмы крови
- •Типы протеинограмм
- •Белки крови выполняют серьезные задачи Функции белков плазмы крови
- •Альбумин - основной белок крови
- •Гиперальбуминемия
- •Гипоальбуминемия
- •Альфа1-глобулины включают большинство белков острой фазы
- •Альфа2-глобулины содержат протеазы и транспортные белки
- •Бета-глобулины - это чаще транспортные белки
- •Многие белки крови являются ферментами
- •Причины изменения активности ферментов в крови
- •Ферменты сыворотки крови
- •Единицы измерения активности ферментов
- •Не весь азот крови находится в белках
- •Происхождение и типы азотемий Фракции остаточного азота
- •Дефицит железа есть у трети населения
- •Железосодержащие белки
- •Пищевые источники
- •Всасывание
- •Дефицит
- •Причины дефицита железа
- •Симптомы
- •Дефицит железа есть у трети населения
- •Железосодержащие белки
- •Пищевые источники
- •Всасывание
- •Дефицит
- •Причины дефицита железа
- •Симптомы
- •Гемоглобин - основной белок крови
- •Строение гемоглобина
- •Нормальные формы гемоглобина
- •Патологические формы гемоглобина
- •У гемоглобина есть молекулярные болезни Серповидно-клеточная анемия
- •Нарушение синтеза гемоглобина Порфирии
- •Талассемии
- •Эффективность транспорта кислорода регулируется Изменение рН среды
- •Механизм эффекта Бора Кооперативное взаимодействие
- •Распад гема - многостадийный процесс
- •Этапы метаболизма билирубина в организме
- •Превращение в кишечнике
- •Токсичность билирубина состоит в его липофильности
- •Причины основных нарушений обмена билирубина Гемолитическая желтуха
- •Механическая желтуха
- •Паренхиматозная желтуха
- •Роль внутриклеточных ионов водорода
- •Роль внеклеточных ионов водорода
- •Показатели кислотно-основного состояния
- •Водородный показатель
- •Концентрация бикарбонат-ионов
- •Нормальные величины
- •Клинико-диагностическое значение
- •Концентрация буферных оснований
- •Нормальные величины
- •Клинико-диагностическое значение
- •Избыток буферных оснований
- •Общее содержание кислорода
- •Парциальное давление кислорода
- •Быстрая компенсация сдвигов рН Буферные системы
- •Бикарбонатная буферная система
- •Фосфатная буферная система
- •Белковая буферная система
- •Изменение заряда буферных групп белка при различных рН Гемоглобиновая буферная система
- •Длительная стабилизация сдвигов рН Физиологическая компенсация нарушений кос Дыхательная система
- •Костная ткань
- •Реабсорбция бикарбонат-ионов
- •Процесс реабсорбции бикарбонат-ионов
- •Ацидогенез
- •Процесс ацидогенеза в почечных канальцах
- •Аммониегенез
- •Процесс аммониегенеза в дистальных канальцах
- •Изменение кос - частая ситуация
- •Причины нарушений кислотно-основного состояния
- •Метаболический ацидоз Причины
- •1. Повышение содержания кислот в крови
- •2. Потеря бикарбонатов
- •Использование показателя рСо2 для диагностики нарушений кислотно-основного состояния
- •Вода - главное вещество организма Роль воды в организме
- •Источники воды в клетке
- •Выведение воды из организма
- •Регуляция водного баланса
- •Почки - это не только удаление шлаков
- •Экскреторная функция
- •Регулирующая функция
- •Метаболическая функция
- •Гломерулярный фильтр пропускает большую часть веществ
- •Строение почечного фильтра
- •Реабсорбция в канальцах почек - процесс многоликий
- •Петля Генле обеспечивает реабсорбцию воды и солей
- •Процессы, происходящие в восходящей части петли Генле
- •Реабсорбция кальция происходит в дистальном отделе
- •События, происходящие в дистальной части нефрона
- •Конечный отдел нефрона определяет объем мочи
- •События, происходящие конечных отделах дистальных канальцев и собирательных трубочках Как оценить работу почек? Лабораторная оценка фильтрации
- •Прозрачность
- •Нормальные величины
- •Физиологические изменения
- •Патологические изменения
- •Патологические изменения
- •Калий Нормальные величины
- •Нормальные величины
- •Клинико диагностическое значение
- •Хлориды
- •Нормальные величины
- •Клинико диагностическое значение
- •Бикарбонаты
- •Нормальные величины
- •Клинико диагностическое значение
- •Фосфаты
- •Нормальные величины
- •Клинико диагностическое значение
- •Органические компоненты мочи Мочевина
- •Нормальные величины
- •Клинико‑диагностическое значение
- •Креатинин
- •Нормальные величины
- •Клинико‑диагностическое значение
- •Креатин
- •Нормальные величины
- •Клинико‑диагностическое значение
- •Мочевая кислота
- •Нормальные величины
- •Клинико‑диагностическое значение
- •Гиппуровая кислота
- •Нормальные величины
- •Клинико‑диагностическое значение
- •Органические кислоты
- •Нормальные величины
- •Клинико‑диагностическое значение
- •Пигменты
- •Нормальные величины
- •Клинико‑диагностическое значение
- •Нормальные величины
- •Глюкоза
- •Нормальные величины
- •Клинико‑диагностическое значение
- •Печень перекрещивает метаболизм углеводов, липидов и белков
- •Взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов
- •Липидный обмен
- •Белковый обмен
- •Тесное взаимодействие синтеза мочевины и цтк Пигментный обмен
- •Оценка метаболической функции
- •Большая часть токсинов обезвреживается в печени
- •Места биотрансформации, задержки и выведения ксенобиотиков
- •Две фазы биотрансформации ксенобиотиков
- •Превращение индола в 1 и 2 фазах биотрансформации
- •Микросомы повышают реакционную способность молекул
- •Реакции микросомального окисления
- •Оценка реакций 1-й фазы
- •Конъюгирование резко повышает водорастворимость
- •Строение основных кислот реакций конъюгации
- •Строение глутатиона Иногда от обезвреживания становится хуже
- •Органотоксичность
- •Нормальный метаболизм парацетамола и причины его токсичности Химический канцерогенез
Патология Гипофункция
при уменьшении выработки и снижении концентрации в крови возникает гипофизарный нанизм(карликовость), частота в России около 1:20000. Проявляется на 2-4 году жизни, критерием служит снижение скорости роста до 4 см в год и менее.
при нарушении синтеза у взрослых отмечается снижение мышечной массы и тенденция к гипогликемии,
при нарушении рецепции или пострецепторной передачи сигнала происходит пропорциональное, но недостаточное развитие тела. Примером могут служить пигмеи, племена Центральной Африки.
Гиперфункция
у детей возникает гигантизм, так как еще нет зарастания эпифизарных щелей и возможен ускоренный рост кости,
у взрослых развивается акромегалия – из-за акрального роста кости происходит увеличение размера носа, стопы, кистей, челюсти.
Пептиды проопиомеланокортина
Проопиомеланокортин представляет собой пептид, включающий 254 аминокислоты. При его гидролизе в клетках переднего и промежуточного гипофиза появляются три основные группы пептидов этого семейства:
1. Адренокортикотропный гормон ( АКТГ) из которого может образоваться α-меланоцитстимулирующий гормон (МСГ),
2. β-Липотропин, служащий предшественником α-липотропина, β-МСГ и β-эндорфина.
3. γ-Меланоцитстимулирующий гормон.
Указанные пептиды способны претерпевать дополнительные модификации с образованием новых регуляторных пептидов. Механизмы действия и эффекты большинства производных проопиомеланокортина недостаточно изучены.
Липотропный гормон
β-Липотропин представляет собой полипептид из 91 аминокислоты.
Мишени и эффекты
Мишенью являются жировая ткань, где он стимулирует липолиз и мобилизацию жирных кислот.
Основная роль – источник эндогенных опиатов (α-, β-, γ-эндорфинов) в головном мозге, которые вызывают обезболивание, снятие ощущений страха и т.п.
Меланоцитстимулирующий гормон
Строение
Представляет собой группу пептидов α-, β-, γ-МСГ. По строению, например, α-МСГ включает 13 аминокислот, γ-МСГ включает 11 аминокислот.
Синтез
Происходит в средней доле гипофиза.
Механизм действия
Аденилатциклазный.
Мишени и эффекты
Мишенью являются меланоциты кожи, радужки, пигментного эпителия сетчатки глаза, в которых стимулирует меланиногенез и пигментацию.
Патология
Гиперфункция
Проявляется как симптом усиленной пигментации кожи при первичной недостаточности коры надпочечников (болезни Аддисона), в связи с чем такой гипокортицизм также называют "бронзовая болезнь".
Антидиуретический гормон (вазопрессин)
Строение
Представляет собой пептид, включающий 9 аминокислот, с периодом полураспада 2-4 минуты.
Синтез
Осуществляется в супраоптическом ядре гипоталамуса. В точку секреции – заднюю долю гипофиза – гормон попадает по аксонам с белком-переносчиком нейрофизином.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют:
эмоциональный и физический стресс, никотин, морфин, ацетилхолин, ангиотензин II.
активация барорецепторов сердца и каротидного синуса (снижение объема крови в сосудистом русле),
возбуждение осморецепторов гипоталамуса и печени (повышение осмолярности плазмы при обезвоживании, почечной или печеночной недостаточности, накоплении осмотически активных веществ),
В зрелом и пожилом возрасте количество осморецепторов снижается. Следовательно, снижается чувствительность гипоталамуса к повышению осмолярности и возрастает вероятность хронического обезвоживания.
Уменьшают: этанол, глюкокортикоиды.
Регуляция секреции и эффекты антидиуретического гормона
Механизм действия
Зависит от рецепторов:
кальций-фосфолипидный механизм, проявляется при высоких концентрациях, сопряжен с V1рецепторами гладких мышц артериол, печени, тромбоцитов,
аденилатциклазный механизм – с V2 рецепторами почечных канальцев.
Мишени и эффекты
Головной мозг
участвует в механизмах памяти и поведенческих аспектах стресса,
через V3-рецепторы стимулирует в кортикотрофах секрецию АКТГ.
Почки
Увеличивает реабсорбцию воды в эпителиоцитах дистальных канальцев и собирательных трубочек, благодаря "выставлению" на мембрану транспортных белков для воды – аквапоринов:
через аденилатциклазный механизм вызывает фосфорилирование молекул аквапоринов (только тип 2), их взаимодействие с белками микротубул и путем экзоцитоза встраивание аквапоринов в апикальную мембрану,
по тому же механизму стимулирует синтез аквапоринов de novo.
Сосудистая система
Поддерживает стабильное давление крови, стимулируя спазм сосудов и увеличивая вязкость крови:
повышает тонус гладких мышц сосудов кожи, скелетных мышц и миокарда (в меньшей степени),
повышает чувствительность механорецепторов в каротидных синусах к изменениям артериального давления,
вызывает экспрессию фактора Виллебранда эндотелием,
усиление активности тромбоцитов.
В гепатоцитах
Являясь для низших животных гормоном стресса, он частично сохранил свою функцию:
активирует гликогенолиз и глюконеогенез у голодных животных, что вызывает отток глюкозы в кровь и гипергликемию,
у сытых животных стимулирует гликолиз,
захват жирных кислот и их окисление либо этерификация (в зависимости от условий),
экспрессия и секреция VIII фактора свертывания.
Патология
Гипофункция
Проявляется в виде несахарного диабета (diabetes insipidus – безвкусный диабет). Его частота примерно 0,5% всех эндокринных заболеваний. Проявляется большим объемом мочи до 8 л/сутки, жаждой и полидипсией, сухостью кожи и слизистых, вялостью, раздражительностью.
Существуют разные причины гипофункции:
1. Первичный несахарный диабет – дефицит АДГ при нарушении синтеза или повреждениях гипоталамо-гипофизарного тракта (переломы, инфекции, опухоли);
2. Нефрогенный несахарный диабет:
наследственный – нарушение рецепции АДГ в канальцах почек,
приобретенный – заболевания почек, повреждение канальцев солями лития при лечении больных психозами.
3. Гестагенный (при беременности) – повышенный распад вазопрессина аргинин-аминопептидазойплаценты.
4. Функциональный – временное (у детей до года) повышение активности фосфодиэстеразы в почках, приводящее к нарушению действия вазопрессина.
Гиперфункция
Синдром неадекватной секреции – при образовании гормона какими-либо опухолями, при заболеваниях мозга. Появляется риск водной интоксикации и дилюционная гипонатриемия.
Гормоны кальциевого обмена
За обмен кальция и фосфатов в организме отвечают три гормона – кальцитриол, кальцитонин и паратиреоидный гормон.
Кальцитриол
Строение кальцитриола |
Представляет собой производное витамина D и относится к стероидам.
Синтез
Образующийся в коже под действием ультрафиолета и поступающие с пищей холекальциферол (витамин D3) и эргокальциферол (витамин D2) гидроксилируются в печени по С25и в почках по С1. В результате формируется 1,25-диоксикальциферол (кальцитриол).
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: Гипокальциемия повышает гидроксилирование по С1 в почках.
Уменьшают: Избыток кальцитриола подавляет гидроксилирование по С1 в почках.
Механизм действия
Цитозольный.
Мишени и эффекты
Эффект кальцитриола заключается в увеличении концентрации кальция и фосфора в крови:
в кишечнике индуцирует синтез белков, отвечающих за всасывание кальция и фосфатов,
в почках повышает реабсорбцию кальция и фосфатов,
в костной ткани усиливает резорбцию кальция.
Патология
Гипофункция
Соответствует картине гиповитаминоза D.
Паратиреоидный гормон
Строение
Представляет собой пептид из 84 аминокислот с молекулярной массой 9,5 кДа.
Синтез
Идет в паращитовидных железах. Реакции синтеза гормона высоко активны.
Регуляция синтеза паратирина |
Высокие концентрации кальция активируют кальций-чувствительную протеазу, гидролизующую один из предшественников гормона, и тем самым снижается образование паратиреоидного гормона.
Механизм действия
Аденилатциклазный.
Мишени и эффекты
Эффект паратиреоидного гормона заключается в увеличении концентрации кальция и снижении концентрации фосфора в крови.
Это достигается тремя способами:
Костная ткань
при высоком уровне гормона активируются остеокласты и происходит деструкция костной ткани,
при низких концентрациях активируется перестройка кости и остеогенез.
Почки
увеличивается реабсорбция кальция и магния,
уменьшается реабсорбция фосфатов, аминокислот, карбонатов, натрия, хлоридов, сульфатов.
также гормон стимулирует образование кальцитриола (гидроксилирование по С1).
Кишечник
при участии кальцитриола усиливается всасывание кальция и фосфатов.
Гипофункция
Возникает при случайном удалении железы при операциях на щитовидной железе, аутоиммунной деструкции ткани желез. Возникающая гипокальциемия и гиперфосфатемия проявляется в виде высокой нервно-мышечной возбудимости, судорог, тетании. При резком снижении кальция возникает дыхательный паралич, ларингоспазм.
Гиперфункция
Первичный гиперпаратиреоз возникает при аденоме желез. Нарастающая гиперкальциемия вызывает повреждение почек, мочекаменную болезнь.
Вторичный гиперпаратиреоз является результатом почечной недостаточности, при которой происходит нарушение образования кальцитриола, снижение концентрации кальция и компенсаторное возрастание синтеза паратиреоидного гормона.
Кальцитонин
Строение
Представляет собой пептид, включающий 32 аминокислоты с молекулярной массой 3,6 кДа.
Синтез
Осуществляется в парафолликулярных клетках щитовидной железы.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: ионы кальция, глюкагон.
Механизм действия
Аденилатциклазный
Мишени и эффекты
Эффект кальцитонина заключается в уменьшении концентрации кальция и фосфора в крови:
в костной ткани подавляет активность остеокластов, что улучшает вход кальция и фосфатов в кость,
в почках подавляет реабсорбцию ионов Ca2+, фосфатов, Na+, K+, Mg2+.
Патология
Не отмечено.
Гормоны тиреоидной функции
Тиреотропный гормон
Строение
Представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 30 кДа, состоит из двух субъединиц α- и β, α-субъединица схожа с таковой гонадотропных гормонов, β-субъединица специфична для ТТГ.
Синтез
Осуществляется в базофильных тиреотрофах гипофиз.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: тиреолиберин, охлаждение (закаливание, обливание холодной водой); также усиливается в вечернее время суток.
Уменьшают: соматостатин, тироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи).
Механизм действия
Аденилатциклазный (связанный с ингибированием GI-белка) и кальций-фосфолипидный механизм.
Мишени и эффекты
В щитовидной железе
повышает синтез белков, фосфолипидов и нуклеиновых кислот,
стимулирует васкуляризацию щитовидной железы,
стимулирует рост и пролиферацию тиреоидных клеток,
повышает захват йода и его включение в тиреоглобулин,
активирует все стадии образования трийодтиронина и тироксина.
Патология
При уменьшении выработки ТТГ изменяется масса тела, повышается утомляемость, возникают симптомы гипотиреоза (см ниже).
Йодтиронины
Строение
Представляют собой йодированные производные аминокислоты тирозина.
Строение гормонов щитовидной железы
Синтез
Осуществляется в фолликулярных клетках щитовидной железы. Йодиды, поступающие из крови, при участии селен-зависимой гемсодержащей тиреопероксидазы йодируют остатки тирозина в тиреоглобулине с образованием моно- и дийодпроизводных тирозина (МИТ, ДИТ). Далее этот же фермент конденсирует часть МИТ и ДИТ до йодтиронинов, при этом доля трийодтиронина (Т3) и тетрайодтиронина (тироксин, Т4) составляет около 30% от всех йодпроизводных.
Схема реакций синтеза тиреоидных гормонов
Йодированный тиреоглобулин хранится во внеклеточных коллоидах, при тиреотропной стимуляции пиноцитируется фолликулярными клетками, сливается с лизосомами и гидролизуется. Три- и тетрайодтиронин секретируются в кровь. В крови гормоны транспортируются специфическим глобулином, а также альбумином.