Вход

Биохимия - ферменты

Реферат по биологии
Дата добавления: 22 мая 2006
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 449 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Значение ферментов. Об щая характеристика ферментативных реакций. Ферменты – это обширный класс белковоспецифических молек ул, катализирующие многие реакции в организме, их роль очень велика. Есть ферменты простые, а есть сложные. О ни состоят из белковой части (апофермент) и небелковой части – кофактора, который делится на кофермент – где связь рыхлая – витамины и простерическую группу – связь прочная - ФАД, ФМН. Структура фермента : 1) активный цен т – формируется на уровне третичной структуры, в его образовании участв уют 10-15 а\к. а) якорная или контактная площадка, которая обеспечивает сродс тво фермента к субстрату, участвует в формировании S - E комплекса б) каталитические участки 2) аллостерический уча сток необходим для присоединения низкомолекулярных соединений (гормонов), эффекторов, в итоге активация или ингибирования а ктивного центра. Схема ферментативной реакции: E + S ES ES 1 EP E + P Активность фермента определяется по убыли субстрата или по нарастанию продукта. Методы определения активности : оптические – основаны на изменении спектра поглощения, спект рофолометрические, колориметрические, флюрореметрические методы. 1 моль субстрата / мл жидкости крови / час сек мин МЕ в стан дартных условиях при t = 25 0 С. За единицу активности фермента при нимается такое количество энергии, которое катализирует превращение 1 м кмоль субстрата в 1 минуту при 25 С. Удельная активность – число единиц ферментативной активности в расчете н а 1 мг белка . Молярная активность – указывает сколько молекул субстрата превращается 1 молекулой фермента в 1 секунду. Механизмы образования ES комплекса : 1) теория жесткой матрицы, в этом случае фермент подходит к субстрату как ключ к замку 2) теория Кошла нда или индуцированного соответствия – при связывании Е с S , аллостерические участки фермента изменяют пространственную структуру субстрата, после чего они подходя т друг к другу как ключ к замку. Любая хим ическая реакция может идт и тогда , к огда большинство мол еку л будут обладать эне ргией достаточной для преодоления энергетического б арьера. Энергетический барьер - это кол ичество энерг ии, которое необходимо молекуле для вступления в химическую р еакцию. Чтобы преодолеть Е барьер молекулы должны быть активированы либо путем нагревания, либо п утем введения катализатора. Энергия активации – это энергия , необходимая для превращения всех молекул одного моля субстрата в активное состояние при данной температуре. Фермент снижает энергию активации, увеличивает кол ичест во с толкновений, делает субстраты более чувствительными к ферментам, таким образом увеличивается число реагирующих молекул путем снижения энерге тического барьера. Факторы, влияющие на скорость ферментативных реакци й : 1 ) температура – скорость ферментативной реакции максимальна при t = 37 0 С, разумные пределы протекания реакции от 25 до 45 0 С – при этом скорость реакции снижается в 2 раза, если температура больше или меньше на 10 градусов - реакция не идет, на пример происходит денатурация при 47 0 С. 2) рН – оптимум рН для бо льшинства ферментов 7,3 – 7,4. но есть ферменты, которые имеют оптимум рН в ки слой среде – пепсин 1,5-2.5, в щелочной среде - щелочная фосфотаза 10-12, трипсин 3) концентрация фермента – чем больш е концентрация фермента, тем реакция протекает быстрее 4) концентрация субстрата – концентрация суб страта, при которой скорость реакции равна половине мах, то это соответс твует константе Михаэлиса (точка В). Когда фермент насытился субстратом, скорость мах и уже не зависит от концентрации субстрата (точка С). а точка А – V реакции прямопропорц ионально зависит от концентрации субстрата. Специфичность действия ферментов : 1) абсолютная субстратная специфичность – 1 фермент катализирует превр ащение 1 единственного фермента (оргиназа и уреаза) 2) относительная субстратная специфичность – цитохром Р 450 осуществляет гидроксилирование р азличных субстатов 3) абсолютная групповая специфичность – фермент кат ализируеи превращение сходной группы субстратов - фермент алкагольдег идрогеназа окисляет этанол и другие спирты 4) относительная групповая сп ецифичность – расщепление пептидной связи, которая образована разным и а/к (трипсин между лизином и аргинином). Изоферменты – это ферменты, которые катализируют одну и туже реакцию, но в различ ных тканях. Например, ЛДГ катализирует превращение лактата в ПВК, но эта р еакция обратима. ЛДГ 1 и 2 находятся в сердечной мышце и катализирует эту реакцию в сторону ПВК, а ЛДГ 4 и 5 мышечной ткани катализируют в сторону об разования лактата. ЛДГ состоит из Н и М субъединиц: ЛДГ 1 и 2 Н 3 М, а ЛДГ 4 и 5 МН 3. Креатинкиназа – ММ мышечный тип, МВ сердечный тип, ВВ мозговой тип. Определение активности ферментов с диагностическо й целью : 1) активность ЛДГ 1 и 2 увеличивается при инфаркте миокарда, а ЛДГ 4 и 5 при миопатиях 2) АлАТ при гепатите, АсАТ при инфаркте м иокарда 3) глюкозо6фосфатдегидрогеназа – гемолитическая ан емия, дефицит по этому ферменту; окислительная ветвь не работае т. Не образуется НАДФН, глутатион, нарушается целостность эритроцитов 4) креатинкиназа – инфаркт миокарда . В роли кофактора могут выступать витамины. Например, кофактором АлАТ и АсАТ является вита мин В 6. витамин В 1 – входит в состав мультиферментного комплекса, таким образом участвует в реакции окислительного декарбоксилирования ПВК и альфакетоглутарата. Витамин РР входит в состав НАД – никотинамидалени ндинуклеотида, а витамин В 2 в состав ФМН – флавин6мононуклеотида. Регуляция действия ферментов: 1) ча стичный протеолиз – пепсиноген в пепсин под действием HCl , трипсиноген в трипсин под действи ем энтерокиназы, химотрипсиноген в химотрипсин под действием трипсина 2) ковалентная модификация – фосфорилирование (присоединение остатка ф осфорной кислоты) и дефосфорилирование – пример – 2 фосфорилаза Б не ак тивная + 4 АТФ 1 фосфорилаза А – Р н + 4 АДФ. И может быть все наоборот. Гликогенсинтетаза активная + АТФ гликогенсинте таза – Р н не активная + АДФ. Адренал ин повышает уровень глюкозы в крови и активируется фосфорилаза и расщеп ляется гликоген. Активаторы ф ерментов: ионы Ме с 19 по 30 в системе Мен делеева, восстановленные формы соединений НАДН 2 ФАДН 2 , аллостерические активаторы, гормоны – ад реналин, инсулин. Ингибирование ферментов : 1) обратимое : а) конкурентное – когда ингибит ор похож на субстрат (аллопуринол) б) не конкурентное – аллостерическое ( ретроингибирование) и уменьшение доли субстрата 2) необратимое: а) специфическая – СО на цитохромы б) не специфическая – д енатурация при t 0 С. Классификация ферментов 1961 год – 5 м еждународный конгресс в Москве: 1) оксидоредуктазы (имеют 5 подклассов) в о снове ОВР; 2) трансферазы – перенос амино и метильной гр упп ; 3) гидролазы – все ферменты пищев арительного тракта; расщепление с участием воды; 4) лиаз ы – расщепление связей без участия воды; 5) изомеразы – превращение глюкозо6фосфат в фруктозо6фосфат - реакци и изомеризации; 6) лигазы (синтетазы) – синтез орг аничес ких в еществ с затратой энергии распада АТФ. 80. Энергетический обмен, катаболизм, источники восста новленных эквивалентов. Совокупность окислительных реакций, происходящих в живых организмах и обеспечивающих их энергией и метаболитами, необходимыми для осуществления процессов жизнедеятельн ости, называется биологическим окислением. Функции биологического оки сления: 1) энергетический обмен, поддержание t тела, мышечная активность, осмотическая работа, трансп орт, биосинтез 2) окисление ксенобиотиков 3) окисление токсических продук тов обмена 4) синтез ключевых метаболитов. Основными источниками энергии для организма являются белки, липиды и углеводы, поступающие с пищей. Три стадии катаболизма: 1) специфическое превращение в мономеры – аминокисл оты, моносахариды, глицерин, жирные кислоты. 2) образование унифицированн ых продуктов – ПВК и АцКоА (моносахариды через ПВК). 3) АцКоА в ЦТК образует ся СО 2 , вода; 3НАДН, которые в дых цепи д ают воду и 3 АТФ; ФАД Н 2 , который в дых ц епи дает воду и 2 АТФ . Источники восстановленных эквива лентов это ЦТК, все окислительно-восстановительные реакции, бета-окисле ние жирных кислот. В дых цепь поступает 3НАДН и ФАДН 2 , они образуются в следующих реакциях: НАДФН+НАД НАДФ+НАДН (трансдегидрогеназа). 81. Дыхательная цепь, трансмембранный электрохимичес кий потенциал. Перенос 2х протонов и з матрикса в межмембранное пространство сопряжен с образованием гради ента концентраций протонов водорода (дельта МюН). Именно в этом месте воз никает пункт сопряжения, окисления и фосфорилирования. Трансмембранны й электрохимический потенциал – это разница протонов между матриксом и наружной частью. Образуется АТФ (АДФ+Фн) путем фосфорилирования с испол ьзованием энергии окисления водорода. 82. НАД-зависимые дегидрогеназы – это сложные ферменты, относящиеся к классу оксидореду ктаз и состоящие из белковой и небелковой части. Небелковая часть предст авлена коферментами НАД или НАДФ. НАД – никотинамидадениндинуклеотид, в его структуре два мононуклеотида, соединенные фосфоэфирной связью. В с остав одного мононуклеотида входит амид никотиновой кислоты (витамин н иацин), рибоза и остаток фосфорной кислоты. Второй мононуклеотид предста влен аденином, Д-рибозой и также остатком фосфорной кислоты. НАД-зависимые дегидрогеназы акцептируют от субстрата два ато ма водорода, первый присоединяется к НАД с образованием НАДН, второй выд еляется в виде протона. Изоцитрат под действием изоцитратдегидрогеназ ы образуется альфа-кетоглуторат СО 2 НАДН+Н + . Источники НАДН: из оцитратдегидрогеназа, малатдегидрогеназа, мультиферментный комплекс окислительного декарбоксилирования альфа-кетоглутората, бета-окислен ие жирных кислот. 83. Флавиновые ферменты – это сложн ые ферменты, состоящие из белковой и небелковой части, небелковой частью представлена простерическая группа ФМН – флавинмононуклеотид или ФА Д – флавинадениндинуклеотид. ФМН состоит из витамина В 2 , пятиатомного спирта ретибола, остатка фос форной кислоты; в структуре ФАД два мононуклеотида, соединенных фосфоэф ирной связью. В состав одного мононуклеотида входит витамин В 2 , пятиатомный спирт ретибол, остаток фосфор ной кислоты. Второй мононуклеотид представлен АМФ – Аденин, рибоза, ост аток фосфорной кислоты . Источники ФАДН 2 – сукцинатдегидрогеназа и бета-окисление жирных кислот. 84. Дыхательная цепь , железо-серопр отеины, цитохромы . Железо-серопротеины относят к негемовым железопротеинам. Изв естно три вида FeS -белков: 1) оди н атом железа тетраэдрически связан с сульфгидрильными группами четыр ех остатков цистеина; 2) ( Fe 2 S 2 ) содерж ит 2 атома железа и 2 неорганических сульфида, присоединенных к четырем ос таткам цистеина; 3) ( F е 4 S 4 ) содержит четыре атома железа, четыре сульфгидридные группы и четыре остатка цистеина. Атом железа в этих комплексах может находиться в восстановленном ( Fe ++ ) и окисленном ( Fe +++ ) состояниях. НАДН-дегидрогеназа содержит второй и третий типы железо-серопротеинов. Цитохромы – это ферментные г емопротеины, транспортирующие только электроны. В качестве простетиче ской группы они содержат гем. В дых цепи располагаются 5 цитохромов, отлич ающихся по строению простетических групп и имеющих разные спектры погл ощения. В цитохроме b гем нек овалентно связан с белковой частью, в то время как в цит охромах с и с 1 – связь с белковой ча стью ковалентная. Цитохромы а и а 3 и меют иную простетическую группу, называемую гемом-а. Она отличается от п ростетической группы цитохромов с и с 1 наличием формильной группы вместо одной из метильных групп и у глеводородной цепью вместо одного из остатков винила. В составе цитохро мов а и а 3 находятся два атома меди. П ростетической группой цитохромов в, с 1 и с служит протопорферин 1Х. Цитохром с имеет ковалентно связан ный гем и выполняет челночные функции – передает электроны цитохрома с 1 к цитохромоксидазе. 85. образование макроэргических связей в дыхательной цепи. Коэффициент Р/О. Разобщение дыхания и фосфорилирования в дыхательн ой цепи. Коэффициент Р/О – это коли чество АТФ, которое образовалось в дых цепи. Р/О может быть равно 3 или 2 АТФ. Три АТФ образуется при участии НАДН, две АТФ при участии ФАДН 2 . В окислительном фосфорилировании не образуется дель та МюН, т.к. есть вещества, которые принимают протоны на себя. В окислитель ном фосфорилировании не происходит образования АТФ и энергия выделяет ся в виде тепла. Это такие вещества как динитрофенилгидрозин или ДНФГ, пе стициды, гербициды, алкоголь. 86. Окислительное субстратное фосфорилирование в про цессе биологического окисления. О бразование АТФ в процессе метаболизма идет двумя путями – окислительн ого и субстратного фосфорилирования. Основными источниками поставляющ ими энергию являются: 1) дых цепь 2) ЦТК 3) гликолиз. Возникновение макроэргич еской связи в момент окисления субстрата с дальнейшей активацией неорг анического фосфата и его переносом на АДФ с образованием АТФ называют су бстратным фосфорилированием. В данном случае окисление субстрата связ ано с фосфорилированием АДФ. Примерами реакций субстратного фосфорили рования являются две реакции гликолиза – окисление 3-фосфоглицериново го альдегида в 1,3-дифосфоглицериновую кислоту, и окисление 2-фосфоглицери новой кислоты в 2-фосфоэнолпировиноградную кислоту; а также одна реакция ЦТК - окисление сукцинил-КоА в янтарную кислоту. Посредством реакций суб стратного фосфорилирования образуется небольшое количество энергии. О сновная масса АТФ образуется путем окислительного фосфорилирования. В процессе окислительного фосфорилирования окисляемый субстрат участи я не принимает, а активирование неорганического фосфата сопряжено с пер еносом электронов и протонов водорода с коферментов дегидрогеназ (прин имающих участие в окислении субстрата) к молекулярному кислороду. Сопря жение окисления с фосфорилированием АДФ и последующим образованием АТ Ф называют окислительным фосфорилированием. Процессы сопряжения окисл ения и фосфорилирования идут в дых цепи. 87. Образование СО 2 в процессе биологического окисления. СО 2 в организме образу ется двумя путями – путем прямого и окислительного декарбоксилирован ия. Основная масса СО 2 образуется в Ц ТК. Первая молекула СО 2 образуется п утем прямого декарбоксилирования изоцитрата, при этом изоцитратдегидр огеназа обладает декарбоксилирующим эффектом. Вторая молекула СО 2 путем окислительного декарбоксилирова ния альфа-кетоглутората. Одна молекула СО 2 образуется в результате окислительного декарбоксилирования ПВК. Человек за сутки выделяет около 500 мл СО 2 . 88. Виды декарбоксилирования в ЦТК. В ЦТК есть только два типа декарбоксилирования – прямое и окислительное . 1) Прямое декарбоксилирование изоцитрата под действием изоцитратдегид рогеназы, которая обладает декарбоксилирующим эффектом, превращается в альфа-кетоглуторат и НАДН, который является источником водорода для ды хательной цепи, окисление которого приводит к образованию 3х АТФ и воды. К роме того в этой реакции образуется СО 2 . 2) Окислительное декарбоксилирование альфа-кетоглутората про исходит под действием альфа-кетоглуторатдегидрогеназного комплекса, к оторый включает три фермента и пять кофакторов – ТДФН S КоА, НАД, ФАД, липоевая кислота. Проду ктом реакции является образование макроэргического соединения – сукц инил-КоА. В результате этой реакции образуется еще одна молекула восстан овительного эквивалента НАДН и СО 2 . 89. Микросомальное оки сление также как митохондриальное, происходит в митохондриях. Но в микросомальном окислении кислород используется с пластической целью, он включается в субстрат. Примерами микросомального окисления являютс я – окисления ксенобиотиков, синтез стероидных гормонов, активных форм витаминов, жирных кислот, холестерина. Источником водорода в микросомал ьном окислении служит НАДФН. При микросомальном окислении энергии не об разуется. 90. Пути использования, токсичность кислорода, механиз мы защиты. 1) митохондриальные окисл ения – образование воды – оксидазный способ. 2) в микросомальным окисле нием с пластической целью – оксигеназный способ. 3) для образования Н 2 О 2 – пероксидазный способ. Токсичность кислорода связано с тем, что в ходе окислительных реакций кислород может принимать дополнительный электр он и превращаться в супероксидный радикал (анион). Присоединение двух до полнительных электронов к супероксидному аниону (О 2 - ) ведет к образованию пероксидных а нионов (О 2 -2 ). О 2 - +е+2Н + Н 2 О 2 ; О 2 - е+О 2 . В результате реакции дисмутации, катализи руемой супероксиддисмутазой (СОД), образуется перикись водорода: О 2 - +О 2 - +2Н + Н 2 О 2 + О 2 . Такие формы кислорода имеют высо кую химическую активность, реагируют со многими веществами в организме, в том числе с нуклеиновыми кислотами, белками, липидами, оказывая повреж дающее действие. Активные формы кислорода запускают цепные реакции пер екисного окисления липидов. В процессе ПОЛ образуются органические пер екиси. ПОЛ приводит к повреждающему воздействию мембран клеток. Активны е формы кислорода образуются в организме и в реакциях неферментативног о окисления ряда веществ. В связи с тем, что образование активных форм кис лорода ведет к повреждающему эффекту, можно говорить о токсичности кисл орода и механизмах защиты. Имеется два способа защиты: 1) ферментативные п ути – активируют пероксидаза и каталаза. Пероксиды выступают в роли акц епторов водорода, донорами которых являются органические субстраты. 2Н 2 О 2 2Н 2 О+О 2 (ка тализирует каталаза). 2) неферментативные пути – используются препараты -ловушки активных форм О 2 – витамин Е, К, различные хиноны. 91 и 92. Витамины. Класси фикация, участие в обмене веществ, а- гипо- гипер- витаминозы. Витамины – это органические соединения, которые необ ходимы организму в небольших количествах для обеспечения нормального развития организма. Классификация витаминов основана на их физико-хими ческих свойствах (растворимости), химической природе. В зависимости от р астворимости различают жиро и водорастворимые витамины. К витаминам, ра створимых в жирах относятся витамин А или ретинол, витамин D или кальциферолы, витамин Е или токо ферол, витамин К филлохинон. Витамины растворимые в воде: витамин В 1 или тиамин, витамин В 2 или рибофлавин, витамин РР или никотиновая кислота (ник отинамид), витамин В 6 или пиридоксин, витамин В 12 или кобаламин, витамин В с или фолиевая кислота, в итамин Н или биотин, витам ин С или аскорбиновая кислота. Витамины выполняют роль кофакторов в ферментативных реакциях, например витамин В 1 входит в состав мультиферментного комплекс а при окислительном декарбоксилировании ПВК. Наприме р витамин РР входит в состав НАД, а витамин В 2 входит в состав флавинмононуклеотида (ФМН). Витамин В 6 является кофактором АлАТ и АсАТ. Авитаминоз – это болезнь, возникающая на почве полного отсутс твия в пище или полного нарушения усвоения какого-либо витамина. Гиперви таминоз – это патологические состояния, связанные с поступлением чрез мерно больших количеств витаминов в организм. Встречается редко (А, D , К). Гиповитаминоз – развивается при недостаточном поступлении витамина с пищей или плохим их усвоением. Если авитаминоз или гиповитаминоз развивается на экзогенной почве, то в водят недостающий витамин с пищей или его чистый препарат. Если же причи на эндогенная, то помимо лечения основного заболевания, параллельно вво дят соответствующий витамин парентерально, т.е. минуя кишечный тракт . 93. Витамин С или аскорбиновая кислота. Суточная потребн ость 75 мг, источники – продукты растительного происхождения, овощи и фру кты – перец, салат, капуста, укроп, рябина, лимон, черная смородина, шиповн ик. Химическая структура похожа на L -глюкозу . У второг о и третьего углеродного атомов находятся два обратимо диссоциирующих енольных гидроксилов. Хорошо раств орим в воде, хуже в этаноле. Гиповитаминоз – общая слаб ость, одышка, боли в сердце, потяря массы тела, развивается цинга – кровот очивость из десен и выпадение зубов; отек нижних конечностей, боли при хо дьбе. Участвует в окислительно-восстановительных про цессах, реакциях гидроксилирования пролина и лизина при синтезе коллаг ена, синтезе гормонов коры надпочечников (катехоламины), участвует в оки слительном распаде тирозина и гемоглобина в тканях . 94. Витамин В 1 ил и тиамин. Химическая структура – в основе два кольца – пиримидиновое и тиазоловое, соединенных метиленовой связью. Активна я форма – тиаминпирофосфат или тиаминдифосфат - он входит в состав муль тиферментного комплекса при окислительном декарбоксилировании ПВК и а льфа-кетоглутората. ТПФ участвует в переносе гликоль-альдегидного ради кала от кетосахаров на альдосахара. Является коферментом дегидрогиназ ы гамма-оксикетоглутаровой кислоты. Суточная потребность 1,2-2,2 мг. Источни ки – дрожжи, хлеб, злаковые, картофель, морковь, капуста, печень, почки. Гип овитаминоз – бери-бери , симптом Вернике – проявляет ся в виде энцефалопатии, синдром Вайса с преимущественным поражением СС С, нарушение деятельности ССС, НС и ЖКТ. 95. Витамин В 2 или рибофлавин. ХС – в основе молекулы рибофлавина лежит гетероциклическо е соединение – изоаллоксазин (сочетание бензольного, пиразинового и пи римидинового колец), к которому в положении 9 присоединен пятиатомный сп ирт рибитол. Рибофлавин хорошо растворим в воде, устойчив в кислых и легк о разрушается в щелочных средах. Суточная потребность 1,7 мг. Источники: хл еб, злаковые, яйца, молоко, мясо, свежие овощи. Гиповитаминоз – остановка роста, выпадение волос, воспалительные процессы слизистой оболочки язы ка (глоссит) и губ, катаракта, общая мышечная слабость. Рибофлавин входит в состав флавиновых коферментов, в частности ФМН и ФАД, являющихся в свою о чередь простетическими группами ферментов-флавопротеинов. Различают 2 типа химических реакций, катализируемых этими ферментами: 1) реакции, в ко торых фермент осуществляет прямое окисление с участием кислорода, т.е. д егидрирование исходного субстрата. К ферментам этой группы относят окс идазы L - и D -аминокислот , гли циноксидаза, альдегидоксидаза, ксантиноксидаза. 2) реакции которыу харак теризуются переносом электронов и протонов не от исходного субстрата, а от восстановленных пиримидиновых коферментов. Ферменты этой группы иг рают главную роль в биологическом окислении. 96. Витамин РР или никотиновая кисло та (никотинамид). ХС – представляет собой соединение пиримидинового ряд а, содержащее карбоксильную группу (никотинамид отличается наличием ам идной группы). Малорастворим в воде, хорошо в водных растворах щелочей. Кр исталлизуется в виде белых игл. Суточная потребность 18 мг. Источники – ри с, хлеб, картофель, мясо, печень, почки, морковь. Гиповитаминоз – развитие пеллагры, поражение кожи, ЖКТ и нарушения НС. Входит в состав НАД и НАДФ, яв ляющихся коферментами большого числа обратимо действующих в окислител ьно-восстановительных реакциях дегидрогеназ. 97. Пантотеновая кислота (витамин В 3 ). ХС – Является комплексным соедине нием бета-аланина и 2,4-диокси-3,3-диметилмаслянной кислоты. Она входит в состав КоА. В основе его (КоА) структуры лежит остаток 3-фосфоаденозин -5-дифосфата, соединенный с остатком пантотеновой кислоты, карбоксильная группа которой в свою очередь связана с остатком тиоэтиламина. Функция КоА: участвует в основных биохимических процессах, оки сление и биосинтез высших жирных кислот, окислительное декарбоксилиро вание альфа-кетокислот (пируват, альфа-кетоглуторат), биосинтез нейтраль ных жиров, фосфолипидов, стероидных гормонов, гема гемоглобина, ацетилхо лина, гиппуровой кислоты. Суточная потребность 3-5 мг. Он чрезвычайно широко распространен во всех живых объектах (микроорганиз мы, растения, ткани животных), в связи с чем его так и назвали (от греч. – pantoten – повсюду). Пантотеновая кис лота малоустойчива и легко гидролизуется по месту пептидной связи под д ействием слабых кислот и щелочей. Гиповитаминоз – дерматиты, поражения слизистых оболочек, дистрофические изменения желез внутренней секреци и и НС, изменение в сердце и почках, депигментация волос, потеря аппетита, истощение. 98. Витамин В 6 или пиридоксин. Производное 3-оксипиридина, в частности 2-метил-3-окси-4,5-диоксим етилпиридина. Термином «витамин В 6 » обозначают все три производных 3-оксипиридина: пиридоксин (пиридоксол), п иридоксаль и пиридоксамин. Они отличаются друг от друга природой замеща ющей группы в положении 4 пиридинового ядра. Устойчивы по отношению к кис лотам и щелочам, чувствительны к влиянию света. Гиповитаминоз витамина В 6 чаще у крыс, проявляется специфиче ским дерматитом с преимущественным поражением кожи лопаток, хвоста, нос а и ушей. Пиридоксаль+АТФ пиридоксальфосфат+АДФ Пиридоксальфосфат является пр остетической группой аминотрансфераз, катализирующих обратимый перен ос а/к с образованием биогенных аминов. Коферментная роль пиридоксальфо сфата в энзиматических реакциях неокислительного дезаминирования сер ина и треонина, окисления триптофана, кинуренина, превращения серосодер жащих а/к, взаимопревращения серина и глицина, участвует в синтезе сигма- аминолевулиновой кислоты. При недостаточности витамина отмечаются раз нообразные нарушения метаболизма а/к. Источники – хл еб, горох, фасоль, картофель, мясо, почки, печень. Суточная потребность 2 мг. Синтезируется микрофлорой кишечника. 99. Биотин (Витамин Н) . Молекула биоти на является циклическим производным мочевины, а боковая цепь представл ена валериановой кислотой. Недостаточность биотина вызывает воспалите льные процессы кожи (дерматиты), сопровождающиеся усиленной деятельнос тью сальных желез, выпадение волос, поражением ногтей, боль в мышцах, уста лость, сонливость, депрессия, анарексия и анемия. Биотиновые ферменты (т.е . содержащие в качестве кофермента биотин) катализируют два типа реакций : 1) реакции карбоксилирования (с участием СО 2 или НСО 3 - ), сопряженные с распадом АТФ: RH + HCO 3 - +АТФ R - COOH +АДФ+Н 3 РО 4 , пируват+СО 2 +АТФ+Н 2 О оксалоацетат+А ДФ+Фн+2Н + . 2) реакции транскарбоксили рования (протекающие без участия АТФ), при которых субстраты обмениваютс я карбоксильной группой: R 1 - COOH + R 2 H R 1 H + R 2 - COOH . Примером второго типа реакции явл яется метилмалонил-оксалоацетат-транскарбоксилазная реакция, катализ ирующая обратимое превращение ПВК и ЩУК (реакция потом). Реакции карбокс илирования и транскарбоксилирования имеют важное значение в организме при синтезе высших жирных кислот, белков, пуриновых нуклеотидов. Источн ики: печень, почки, молоко, желток яйца, картофель, лук, томат, шпинат. Суточн ая потребность 0,25 мг. Синтезируется микрофлорой кишечника. 100. Фолиевая кислота (птероилглутаминовая) была выделена из зеленых листьев растен ий, в связи с чем и получила название (от лат. – folium – лист). Состоит из 3х структурных единиц: остатка пте ридина, парааминобензойной и L -глутаминовой кислот. Фолиевая кислота ограниченно растворим а в воде, хорошо растворима в разбавленных растворах спирта. Недостаточн ость – нарушается процесс биосинтеза ДНК в клетках костного мозга, в ко торых в норме осуществляется эритропоэз. Как следствие этого в перифери ческой крови появляются молодые клетки – мегалобласты с меньшим содер жанием ДНК. Роль: коферментные функции фолиевой кислоты связаны с актив ной формой фолиевой кислоты ТГФК (тетрагидрофолиевая кислота). Кофермен тные функции ТГФК связаны с переносом одноуглеродных групп, первичными источниками которых в организме являются бета-углеродный атом серина, а льфа-углеродный атом глицина, углерод метильных групп метионина, холина , 2й углеродный атом индольного кольца триптофана, 2й углеродный атом имид азольного кольца гистидина, а также формальдегид, муравьиная кислота и м етанол. ТГФК учствует в переносе одноуглеродных фрагментов при биосинт езе метионина и Тимина (перенос метильной группы), серина (перенос оксиме тильной группы), образовании пуриновых нуклеотидов (перенос формильной группы). 4-аминоптерион (аналог фолиевой кислоты) исполь зуется в качестве препарата тормозящего синтез нуклеиновых кислот и со ответственно развитие лейкозов у детей. Источники: зеленые листья расте ний, дрожжи, печень, почки, мясо. Суточная потребность 1-2 мг. Микроорганизмы синтезируют фолиевую кислоту в количествах, достаточных для потребнос тей организма. 111. Витамин А или ретинол. Представля ет собой циклический непредельный одноатомный спирт, состоящий из шест ичленного кольца (бета-ионона),ь 2х остатков изопрена и первичной спиртов ой группы. Витамин А хорошо растворим в жирах и жирорастворителях: бензо ле, хлороформе, эфире, ацетоне. В организме они легко окисляются при участ ии специфических ферментов с образованием соответствующих цис- и транс- альдегидов, получивших название ретиналей. В организме витамин А может о ткладываться про запас в печени в форме более устойчивых сложных эфиров с уксусной и пальмитиновой кислотой. Недостаток витамина А ведет к тормо жению роста, поражению кожи, слизистых оболочек и глаз, потеря зрения. Гип ервитаминоз – воспаление глаз, гиперкератоз, выпадение волос, общее ист ощение организма, потеря аппетита, головные боли, тошнота, рвота, бессонн ица. Витамин А оказывает влияние на барьерную функцию кожи, слизистых об олочек, проницаемость клеточных мембран и биосинтез их компонентов, в ча стности определенных гликопротеидов. Благодаря наличию двойных связей в молекуле витамин А может участвовать в окислительно-восстановительн ых реакциях, поскольку он способен образовывать перекиси, которые в свою очередь повышают скорость окисления других соединений. Велико значени е витамина А в процессе светоощущения. Родопсин – основное светочувств ительное вещество сетчатки - в его состав входит ретиналь. Источники – п ечень, яичный желток, цельное молоко, сметана, сливки, рыбий жир, красно-мя котные овощи (морковь, томат, перец), в которых витамин А содержится в виде провитаминов-каротинов, выделенных впервые из моркови. Известны альфа, б ета и гамма-каротины. При их окислении образуется одна или две молекулы в итамина А. Суточная потребность 2,7 мг. 112. Витамин D кальциферол, антирахитический витамин. Существует в виде неск ольких соединений: D 2 – эргокальциферол, D 3 – холекальциферол, D 4 – дигидроэргокальциферол. Эргостерин – о дноатомный ненасыщенный циклический спирт, в основе которого лежит кон денсированная кольцевая система циклопентанпергидрофенантрена. Эрго стерин превращается в витамин D 2 в результате разрыва между 9м и 10м углеродным и атомами кольца В под действием УФ-излучения. Предшественником витамин а D 3 являе тся 7-дегидрохолестерин. При УФ-облучении он превращается в активный вит амин D 3 . Бл агодаря наличию холестерина и 7-дегидрохолестерина в составе липидов ко жи человека имеется возможность синтеза витамина D 3 при солнечном об лучении. Этим пользуются при лечении рахита у детей. Ви тамины D 2 и D 3 предс тавляют собой бесцветные кристаллы с температурой плавления 115-117 0 С, нерастворимые в воде, растворимые в жи рах, хлороформе, эфире, и других жирорастворителях. Недостаток этого вит амина приводит к развитию рахита – изменение фосфорно-кальциевого обм ена и нарушение отложения в костной ткани фосфата кальция. Развивается о стеомаляция – размягчение костей – большая голова, увеличенный живот. Для взрослых характерно развитие остеопороза вследствие вымывания сол ей, кости становятся хрупкими, что част приводит к частым переломам. Вита мин D выполняет свои биологи ческие функции в организме в форме образующихся из него активных метабо литов, 1,25-диоксихолекальциферола и 24,25-диоксихолекальциферола. Они выполн яют гормональную роль, функционируют в системе гомеостатической регул яции обмена кальция и остеогенеза. 1,25(ОН) 3 D 3 участвует в регу ляции процессов всасывания Са и Р в кишечнике, резорбции костной ткани и реабсорбции Са и Р в почечных канальцах. Процес сы остеогенеза и ремоделирования костной ткани, напротив, регулируется 24,25(ОН) 2 D 3 . Источники D 3 – сливочное масло, желток яиц, печень, жир, р ыбий жир. D 2 – подсолнечное и оливковое масла, дрожжи. Сточная потребность колеблется от 10 до 25 мг. Гипервитаминоз D наблюдается при ударной терапии рахита и волчанке. 113. Гормоны, классификация, механизм действия. Гормоны это химические посредники, регулирующие обмен веществ. Образо вано от греческого слова «побуждаю, привожу в действие». Биологические признаки гормонов : 1) дистантность действия. 2) строгая специфичность действия. 3) высокая биоло гическая активность. Гормоны оказывают эффект даже в малых концентраци ях 10 -6 -10 -11 мкмоль/л. Гормоны влияют на процессы метаболизма: 1) модулируют а ктивность ферментов – гормоны срочной регуляции – время действия от с ек до мин. 2) гормоны оказывают эффект на проницаемость клеточных мембран ( глюкоза, а/к, различные ионы). 3) изменяют скорость синтеза белковых фермен тов – гормоны медленной регуляции – минуты и часы. К лассификация гормонов . - По химическ ой природе : 1) производные а/к – катехоламины (из тирозин а - адреналин, норадреналин), из тирозина - тироксин. 2) пептидные – парадгор мон, АКТГ, глюкогон. 3) стероидные гормоны – родоначальник холестерин – и меют кольцо циклопентана, фенантрена (эстрадиол, тестостерон, кортизол, альдостерон). - по механизму передачи гормонального с игнала в клетку: 1) гормоны, не проникающие через клеточн ую мембрану, реализуют свой эффект через посредника, например пептидные гормоны и катехоламины. Посредник – 1) циклические нуклеотиды цАМФ цГМ Ф, 2) ионизированный Са, инозитолполифосфаты (ИПФ), 3) посредник неизвестен. 2) гормоны, которые проникают через клеточную мембрану, их рецепторы нах-ся в цитозоле и эффект оказывается по цитозольному механизму. Например – стероидные гормоны и йодтиронины. - По биологической функции : 1) гормоны регулирующие обмен углеводов, липид ов, белков – инсулин, контринсулярные гормоны (глюкогон, адреналин, глюк окортикоиды) и тиронины. 2) гормоны регулирующие вводно-солевой обмен – м инералокортикоиды (альдостерон), АДГ, вазопрессин. 3) гормоны регулирующи е обмен Са и Р – Паратгормон, кальцитонин и кальцитриол. 4) гормоны связан ные с репродуктивной функцией – половые гормоны – эстрогены и андроге ны. 5) гормоны регулирующие функции эндокринных желез – тропные гормоны. Механизм передачи го рмонального сигнала через цАМФ (адреналин, паратгормон, глюкогон, оксито цин). Образование комплекса гормон+рецептор происходит опосредованно ч ерез систему G -белков, они акт ивируют аденилатциклазу (в активном центре магний) под дей1ствием которо й из АТФ образуется цАМФ и пирофосфат. цАМФ активирует протеинкиназу тип а А, которая состоит из 4х субъединиц – две регуляторные, 2 каталитические . ПК-А активируется путем удаления ингибиторных субъединиц. Например: 2фо сфорилаза В под действием киназафосфорилазы (ПК-А) образуется фосфорила за А (активная), она катализирует превращение гликогена в глюкозо1фосфат, затем в глюкозо6фосфат, и под действием глюкоза6фосфатазы в глюкозу. цГМФ образуется под действием гуанилатциклазы. Механизм реализации гормонального сигнала через ион изированный кальций и инозитолполифосфаты. Образуется комплекс гормон +рецептор и система G -белков активирует фосфолипазу типа С, которая катализирует реакцию образован ие диацилглицерола и инозитол3фосфата (ДАГ и ИТФ). ДАГ активирует протеин киназу типа С, которая катализирует фосфорилирование ферментов превра щая их в активные соединения. Т.О. запускаются такие процессы как синтез Д НК, система свертывания крови, мышечное сокращение. ИТФ повышает уровень кальция (увеличением клеточной проницаемости, активация кальциевопро тонового насоса, мобилизация Са из органелл клеток). ИТ Ф активирует кальций/кальмодулин зависимую протеинкиназу и образуется (Са 4 ++ )кальмодули н, который вступает в связь с неактивным ферментом и образуется (Са 4 ++ )*кальмодулин*Еакт. Э тот комплекс способен формировать белки ферменты, приводя их в активное состояние. Миокиназа – которая превращает миозин в акт форму и запускае тся мышечное сокращение. Из этого комплекса высвобождается первым Са, да лее кальмодулин и фермент становится неактивным. Действие гормона по цитозольному механизму. Стероидн ые гормоны и ее тиронины проникают через липидный сло й клеточных мембран и связываются с циторецепторами , и обр-ся комплекс гормон+рецептор . Он активируется и способен проникнуть через ядерную м ембрану, там он связывается с хромосомами, влияет на синтез ДНК, РНК и друг их белков. Гормон реализует свой эффект на генетическом уровне по медлен ному механизму. 114. Гормоны щитовидной и паращитовидной желез. Тироксин или 3,5,3’ ,5’ -те тройодтиронин – вырабатывается щ итовидной железой. Является производным тирозина, сод ержит йод в четырех положениях. Цитозольный механизм. Регулирует скорость основного обмена, рост и дифференцировку тканей, об мен белков, углеводов, липидов, а также вводно-электролитный обмен, деяте льность ЦНС, ЖКТ, ССС и гемопоэз. Гипофункция – у детей проявляется в виде кретинизма – остановка роста, шелушение кожи, выпадение волос, уменьше ние скорости основного обмена, глубокое нарушение умственной деятельн ости. У взрослых – гипотиреоидный отек или микседема – нарушение водно солевого обмена, основного обмена и обмена жиров. Наблюдается патологич еское ожирение, выпадение волос и зубов. Гиперфункция – гипертиреоз – базедова болезнь – увеличение частоты сердечных сокращений, пучеглаз ие, увеличение щитовидной железы. Кальцитонин – вырабатывается с-клетками щитовидной железы . Гормон пептидной природы. Состоит из 32 остатков а/к. Кальцитонин содержит дисульфидный мостик между первой и седьмой а/к-тами, характериз уется N -концевым цистеином и С-концевым - пролинамидом . Механизм мембранный внутрик леточный иФ 3 . Обеспечивает постоянн ую концентрацию Са в крови, антагонист паратгормона. Гипокальциемия, гип еркальциемия, гипофосфатемия. Паратгормон – вырабатывается паращитовидными железами. Молекула паратг ормона содержит 84 а/к остатка и состоит из 1 полипептидной цепи. Механизм м ембранный внутриклеточный, посредник цАМФ. Регулирует уровень Са и фосф атов в крови. Понижение Са в крови приводит к синтезу паратгормона, в резу льтате Са вымывается из костей, уменьшается реабсорбция фосфата в диста льных канальцах и повышает реабсорбцию Са. Гиперфункция приводит к вымы ванию Са из костной ткани размягчение костной ткани. 115. Гормоны надпочечников. Кортизо л – синтезируется в корковом веществе. Глюкокортикоид, предшественники холестерина, прегненолон, 17-о ксипрегненолон, 21-оксипрегнонолон и прогестерон. Цито зольный механизм. В 13 положении СН 3 . Повышает содержание сахара в крови, снижает синтез бел ков во всех тканях, кроме печени, в ней активирует синтез белков-ферменто в глюконеогенеза, в итоге появляется избыток а/к и они используются на гл юконеогенез (ключевой фермент глюконеогенеза – пируваткарбоксилаза). Избыток – гипокортицизм. Гиперфункция – болезнь Ице нко-Кушинга – увеличение ад, остеопороз, атрофия кожи. Г ипофункция – болезнь Аддисона – пигментация кожи, м ышечная слабость, расстройство ЖКТ, нарушение водносолевого обмена. Альдостерон – вырабатывается кор ковым веществом надпочечников. Минералкортикоид, пре дшественники холестерина, прегненолон, 17-оксипрегненолон, 21-оксипрегнон олон и прогестерон. В 13 положении альдегидная группа. Цитозольный механизм. Регулирует обмен N а , К , Cl , H 2 O . Способствует удержанию ионов натр ия и хлора в организме и выведению с мочой ионов Са. Гипофункция – потеря натрия и хлора, задержка Са. Гиперфункция – отеки, чрезмерное удерживан ие воды в организме. Адреналин – вы рабатывается мозговым веществом на дпочечников. Тирозин ДОФА дофамин норадреналин адреналин. Механизм мембранный внутриклеточный, посредник цАМ Ф. Мощное сосудосуживающее действие, повышает АД, повышает уровень глюко зы в крови (ускоряет распад гликогена в печени), является гормоном стресс а. Гиперфункция – стресс, физ нагрузка, голодание, охлаждение. Гипофункц ия – болезнь Паркинсона, гипертермия. Норадреналин - вырабатывается мозговым веществом надпочечников. Ти розин ДОФА д офамин норадреналин. Механизм мембранный внутриклеточный, посредник цАМФ. Мощное сосудосуживающее действие, повышает АД, оказывает регулиру ющее действие на обмен углеводов. Гиперфункция – стресс, физ нагрузка, г олодание, охлаждение. Гипофункция – болезнь Паркинсона, гипертермия. 116. Гормоны поджелудочной железы. Инсулин – вырабатывается бета-клетками поджелудоч ной железы в виде преинсулина . Молек ула инсулина содержит 51 а/к, состоит из 2х полипептидных цепей, соединенны х межд у собой дисульфидными мостиками, альфа-цепь – 20 а /к, бета 31а/к. Рецепторы инсулина имеют две альфа-субъединицы, которые прон икают через клеточную мембрану, и две бета-субъединицы, которые нах-ся в ц итозоле. Механизм мембранный внутриклеточный, посред ник неизвестен. При повышении глюкозы происходит секреция инсулина, т.к. он регулирует уровень глюкозы в крови. Гипофункция – сахарный диабет, г ипергликемия, глюкозурия, замедление биосинтеза белков и жиров, отрицат ельный азотистый баланс, усиление мобилизации жиров из депо, кетонурия. Глюкогон – вырабатывается альфа-к летками поджелудочной железы. По химической природе это линейно распол оженная полипептидная цепь – 29 а/к. Механизм мембранный внутриклеточны й, посредник цАМФ. Понижение уровня глюкозы приводит к синтезу глюкогона ; он увеличивает концентрацию глюкозы в крови за счет распада гликогена в печени. Гиперфункция – усиленный распад гликогена. 117. Гормоны половых желез. Регулирую т гомеостаз и формирование вторичных половых признаков. Синтез половых гормонов регулируется гонадотропным гормоном гипофиза. В крови половы е гормоны соединены с гликопротеидами – уменьшают синтез белка. Эстрадиол – 1 кольцо ароматическое и ОН- группа, в 10 положении нет СН 3 . Тестост ерон – 1 кольцо не ароматическое и кетонная группа, в 10 положении есть СН 3 . Тестостерон – вырабатывается семенниками, яичниками, надпочечниками . Цитозольный механизм. Регу лирует дифференцировку и функционирование репродуктивной системы, диф ференцировку мужских половых желез., развитие мужских вторично половых признаков, обладает анаболическим действием, стимулирует синтез белка. Гиперфункция – гиперсексуальность, увеличивается рост волос. Гипофун кция – недоразвитие внутренних и наружных половых органов, инфантизм. Эстрадиол – синтезируется фоллик улами яичника, надпочечниками, плацентой, семенниками. Цитозольный меха низм. Обеспечение репродуктивной функции организма женщины, развитие в торичных половых признаков, оптимальные условия для оплодотварения, ок азывает анаболическое действие, стимулирует синтез белка. Гиперсексуа льность, или недоразвитие женских половых органов, инфантизм, бесплодие. 118. Гормоны гипофиза. СТГ или соматотропный гормон – синтезируется ацидофильными клетками передней доли г ипофиза. Состоит из 191 а/к и содержит 2 дисульфидные связи, N и С концевые связи – фенилаланин. Механизм мембранный внутриклеточный иФ 3 . Усиливает биосинтез белка, ДНК, РНК, гликог ена, способствует мобилизации жиров из депо и распад высших жирных кисло т и глюкозы в тканях; стимулирует рост тела и скелета, регулирует скорост ь протекания обменных процессов, обладает лактогенной активностью. Гип офизарная карликовость – пропорциональное недоразвитие всего тела. А кромегалия – рост отдельных частей тела (рук, ног, подбородка). АКТГ или адренокортикотропный гормон - синтезируется базофильными клетками а д еногипофиза. Молекула АКТГ содерж ит 39 а/к остатков (пептид). Механизм мембранный внутриклеточный, посредник цАМФ. Стимулирует секрецию гормонов коры надпочечников, обладает жиром обилизующей и меланоцитстимулирующей активностью. Гиперфункция – син дром Кушинга, повышение пигментации кожи, задержка Na , атрофия мышц, бычий торс. ТТГ или тиреотропный гормон - синтезируется базофильными клетками аденогипофиза. Является сложным гликопротеином, имеет альфа и бета – субъединицы, альфа – 96 а/к о статков, бета – 112 а/к остатков. Меха низм мембранный внутриклеточный, посредник цАМФ. Контролирует развити е и функцию щитовидной железы, и регулирует иосинтез и секрецию в кровь т иреоидных гормонов. Гиперфункция – гипертиреоз, гипофункция – гипоти реоз. 119. Физико-химические свойства крови. Кровь является осно вной внутренней средой организма. Компоненты крови как зеркало отражаю т все процессы которые происходят в тканях. Общее количество крови у нов орожденного 700 мл, в 5 лет 1300 мл, в 15 лет 4500 мл, у взрослых 5000-5500 мл. В крови находятся о рганические и неорганические компоненты. Органические – это: 1) белки пл азмы крови 65-85 гр/л – альбумины, альфа бета гамма глобулины 2) глюкоза 3,5-5,5 ммо ль/л 3) а/к-ты экзо- и эндогенного происхождения 46-109 мкмоль/л 4) аммиак крови 12-65 м кмоль/л (дезаминирование а/к в тканях, распад пуриновых и пиримидиновых о снований) 5) липиды плазмы крови (холестерин, липопротеиды, триглицериды) 6) билирубин (при распаде гемопротеидов) 8,5-20,5 мкмоль/л 7) креатин и креатинин 15,25-76,5 мкмоль/л 8) мочевая кислота (конечный продукт распада пуриновых основ аний) 0,21-0,45 ммоль/л 9) остаточный азот – азотсоединения, ос тающиеся в крови после осаждения белков – 14,3-28,6 ммоль/л Неорганические ве щества крови: 1) Na (130-156 ммоль/л), K (3,4-5,3), Ca , Mg (0,8-1,2), P неорганиче ский (1-2), Fe (10-30), хлориды (96-109), гидро корбонаты Ферменты крови: 1) АлАТ – 0,1-0,68 мкмоль/мл*час – диагностика гепат ита. 2) АсАТ – 0,1-0,45 – инфаркта миокарда. 3) ЛДГ 220-1100 нмоль/с*л – ЛДГ 1,2 – инфаркт миокарда, ЛДГ 4,5 - миопатии. 4) Креатинкиназа – катализирует реакцию фо сфорилирования креатина. 5) амилаза – гидролиз гликозидных связей крахм ала, гликогена. 6) глюкозо6фосфатдегидрогеназа – 1ая реакция ПФЦ. В состав также входят лейциты, тромбоциты, эр итроциты и, конечно же, гемоглобин (130-160 гр/л) . Основные физико-химические показатели: 1) относительная плотно сть = 1,050-1,060, для плазмы крови = 1,024-1,030. 2) вязкость крови выше в 5 раз вязкости воды. 1 и 2 обусловлены присутствием форменных элементов и белков в крови. 3) осмоти ческое давление = 7,6 атмосфер, зависит от концентрации электролитов в плаз ме крови. 4) рН крови в норме = 7,34-7,44. рН кров и зависит от согласованной работы буферных систем крови, выделительной функции почек и дыхательной функции легких. рН является показателем кис лотно-основного состояния. КОС отражает состояние клеточного метаболи зма, газотранспортной функции крови, внешнего дыхания, состояния вводно- солевого обмена, отражает отношение ионов ОН - к ионам Н + . 120. Белки плазмы к рови. 1) Общее содержание белков в плазме крови 65-85 гр в литре или 7%. Из крови выделено более 100 белков, методы их выделения: электрофорез в полиакриламидном геле, на бумаге в щелочном бу фере рН=8,6, на ацетатцеллюлозной пленке; моноферментный анализ, изотакофо рез. Основные белки плазмы крови – это альбумины 59 гр в литре и глобулины 20-30 гр в литре, фибриноген 2-4 гр в литре. Функции белков плазмы крови: 1) поддер жание онкотического давления 2) регулируют и поддерживают КОС за счет бе лковой и гемоглобиновой буферной системы крови 3) иммуноглобулины участ вуют в поддержании гуморального иммунитета 4) транспорт микроэлементов, таких как Cu Fe Ca Mg и других 5) при белковом голодании являются резервом аминокислот 6) специальные белков ые молекулы осуществляют транспорт липидов, углеводов, витаминов, конеч ных продуктов обмена и так далее. 7) участвует в системе свертывания и прот ивосвертывающей системе крови, в системе комплимента. Альбумины 42-51 грамм в литре или 50-60%. Глобулины альфа1 3-7% 2-5гр альфа2 5-8% 4-7гр бета 11-13% 5-9 гр гамма 15-22% 8-17гр. Альбумины – это гомогенная фракци я, молекулярная масса 60-70кДа, период полураспада 7 дней синтезируются в пе чени, гидрофильны, растворяются в воде и слабо солевых растворах. Функци и альбуминов: 1) поддерживают онкотическое давление, объем циркулирующей крови 2) осуществляют транспорт билирубина, альдостерона, ионы Са, жирные кислоты, лекарственных препаратов. Глобулины - альфа1 глобулиновая фракция – М 120-140 тыс Да : 1) альфа1кислый г ликопротеид или орозомукоид – это белок острой фазы, синтезируется в по дж елудочной железе. Увеличение кон центрации при острых инфекционных заболеваниях, гнойных процессах, онк ологии. Снижение его концентрации наблюдается при болезни Боткина, глом ерулонефрите. 2) тироксинсвязывающи й белок – транспортирует гормон ы щитовидной железы, тироксина. Снижение при гипертириозе., увеличение - при гипотириозе и в период беременности. 3) Транскартин - транспорт ко ртизол а и других кортикостероидов. 4) Протромбин – второй фактор свертывания крови, участвует в осв обождении тромбина, превращения фибриногена в фи брин . 5) Альфафетопротеин (плодный белок) – появляется на 14-15 н еделе беременности в околоплодных водах, на 32 неделе ег о концентрация падает, т.к. у плода начинают синтезиров аться альбумины. 6) Белок кобалофелин или транскобаломин – транспортирует витамин В 12 . 7) Альфа1антитрипсин и альфа1антихимотри псин – синтезируются в поджелудочной железе, являются ингибиторами пр отеаз поджелудочной железы (эластаза, трипсин, колагеназа, химо трипсин, протеазы гранулоцитов). Альфа2 глоб улиновая фракция: 1) гаптоглобин – осуществляет транспорт гемоглобина к клеткам res . Повышение концентрации наблюдает ся при поражениях печени, миокарда, соеди нительной тк ани, онкопатологии. 2) Цируллоплазмин – медь содержаща я оксидаза, синтезируется в печени. Катализирует реакции окисления поли фенолов, полиаминов и аскорбиновой кислоты. Участвует в транспорте меди . При уменьшении концентрации развивается гепатолентикулярная дегенер ация или болезнь Вильсона, т.к. при отсутствии данного белка медь накапли вается в тканях печени, головного мозга, роговице глаз, что оказывает ток сическое действие. 3) альфа2макроглоб улин – синтезируется в поджелудочной железе, является ингибитором энд опептидаз. При взаимодействии с ним образуется большой комплекс и проте олитические ферменты не могут осуществлять гидролиз пептидной связи. П овышение концентрации наблюдается при нефротическом синдроме, беремен ности, воспалительном заболевании суставов, врожденном пороке сердца. П онижение концентрации наблюдается при поражениях поджелудочной желез ы, инфаркте миокарда. 4) Эритропоэтин – синтезируется в почках, стимулирует эритропоэз, клеточную дифференц ировку, ускоренное созревание и пролиферацию клеток. 5) плазминоген – синтезируется в почках, является комп онентом системы фибринолиза. 6) альфа 2гликопротеид беременности – является иммунодепрессантом, т.е. не дает развиваться антителам против плода, появляется только во время беремен ности. Если он обнаруживается у взрослого человека – это является призн аком онкопатологии. 7) Витамин D связывающий белок. Бета глобулиновая фракц ия – с ней транспортируются следующие белки: 1) цереактивный белок СРБ, активирует систе му комплимента по обоим путям (классический и альтернативный), вызывает агрегацию тромбоцитов и высвобождение АТФ, участвует в гемолизе эритро цитов. Повышение концентрации наблюдается в первые часы после болевого синдрома инфаркта миокарда. Любые аутоиммунные заболевания сопровожда ются повышением концентрации. 2) Бета-липопротеиды – белки, которые осущ ествляют транспорт холестерина к периферическим тканям (или липропрот еиды НП). 3) трансферрин – синтезируется в печени, осуществляет транспорт железа, который подвергается всасыванию и осуществляет его транспорт в органы депо – печень, костный мозг, селезенка. Также транспортирует ион ы меди, цинка, кобальта и других макроэлементов. Понижение концентрации наблюдается при острых хронических инфекциях, при заболеваниях печени. Повышение концентрации наблюдается при хронической недостаточности ж елеза в организме, беременности, у детей до 1го года жизни. 4) Белок деполимеризующий актин – участвует в разрушении филаментов актина, который высвобождается в плазме крови п ри разрушении форменных элементов. 5) Гемопексин – похож на гаптоглобин – связывает диминовые группировки гемоглобина и препятствует выведению с мочой. При снижении концентраци и наблюдается гемолитическая и серповидно-клеточная анемии. 6) Фибриноген – в сыворотке крови отсутствуе т, первый фактор свертывания крови, синтезируется в печени. При снижении концентрации наблюдается повышение активности фибринолиза, т.е. при DBC синдроме, при заболеваниях печени, при активации компонентов свертывающей системы крови. Повышени е концентрации наблюдается при острых воспалительных заболеваниях, по ражениях миокарда. Гамма глобулино вая фракция – с ней транспортируются все иммуноглобу лины, которые выполняют функцию иммунной защиты. Известно пять типов имм уноглобулинов: G , A , D , M , E – все они являются гликопротеидам и, их белковая часть состоит из 2х попарно расположенных легких и тяжелых цепей. Особенности белкового соста ва в детском возрасте. Общее содерж ание белка 47-61 г/л. У новорожденных максимально синтезируются альбумины, с интез глобулинов снижен . У новорожде нных значителшьно снижена концентрация церуллоплазмина, трансферина, снижена активность свертывающей системы крови и увеличена активность противосвертывающей системы крови. Основные нарушения белкового состава в плазме крови : 1) гипопротеинэмия – менее 65 гр/л – причина – относительная ГПЭ, задержка в оды в организме при поражении ССС увеличивается объем циркулирующей кр ови; абсолютная – потеря белка с мочой происходит при поражении почек, Ж КТ, увеличении проницаемости стенок каппиляров, увеличении синтеза бел ка при поражениях печени и других органов, которые связаны с синтезом бе лка. Альбумино-глобулиновый коэффи циент при гипопротеинэмии много меньше 1. 2) гиперпротеинэмия – увеличение конц ентрации общего белка до 85 гр/л; причина – относительная – увеличивается кон центрация белка за счет резкого снижения объема циркулирующей крови – при поражении ЖКТ, обширных ожогах, травмах иммуногенеза; абсолютная – развитие миеломной болезни – генерализованное поражение костной сист емы и почечной ткани. На электофореграмме обнаруживаются специфически е М-градиент, которые появляются как в любой части глобулиновой фракции, так и в гамма фракции. Увеличение концентрации преальбуминовой фракции. В моче появляется специфический белок Бенс-Джонса – легкие цепи иммуно глобулинов. Болезнь Вальденстрема – макрогл обулинэмия – приходящая пурпура нижней трети голени, подушкообразные голени, резкое увеличение общего количества белка до 160 гр/л за счет увели чения гамма глобулиновой фракции (80%). Резко увеличивается концентрация б елка макроглобулина, иммуноглобулинов, могут обнаруживаться другие бе лки острой фазы. Белки острой фазы – белки, которых в норме в плазме крови обнаруживается небольшое количе ство, а при патологии их концентрация возрастает. Например – цереактивн ый белок, альфа1кислыйгликопротеид, антитрипсин, гаптоглобин, церуллопл азмин, фибриноген. Дефект протеинэ мии связан с полным или частичным отсутствием различн ых белков, при этом содержание общего белка может быть в норме. Анальбуми нэмия – отсутствует альбуминовая фракция. Анбеттаглобулинэмия – ант рансферинэмия. Ангаммаглобулинэмия. Диспротеинэмия – общее содержание белка в н орме, но нарушается процентное соотношение белковых фракций и большинс тво заболеваний сопровождается диспротеинэмии – острое воспалительн ое заболевание, панкреатит, механическая желтуха, заболевание верхних д ыхательных путей, инфаркт миокарда. 121. Ферменты плазмы крови. Определение активн ости ферментов плазмы крови производится с целью постановки топическо го диагноза, проверки эффективности лечения, а также для определения про гноза для данного пациента. Гиперферментемия. Причина: наблюдается при у величении проницаемости клеточных мембран, их деструкции, активации ак тивности ферментов в тканях, нарушении выведения ферментов с мочой, желч ью, желудочным соком, при влиянии различных физиологических факторов, пр иеме лекарственных препаратов. Гипоферментемия. Снижение количества к леток, продуцирующие эти ферменты, активация ретикулоэндотелиальной с истемы, нарушение процесса синтеза ферментов из-за белковой недостаточ ности, из-за неправильного питания, т.к. в пище нет незаменимых а/к. Для синт еза многих ферментов требуются коферменты. Ферменты плазмы крови: Секреторные фермент ы или плазмоспецифические, в плазме крови их больше вс его, их синтез осуществляется в печени, они поступают в кровь. Диагностич еское значение имеет гипоферментемия при поражении печени. снижение ак тивности данных ферментов. - печеночная липопротеинл ипаза – фактор просветления – осуществляет гидроли з триглицеридов в составе хилоникронов или в составе ЛПОНП. Активатор – специфический белок АПОЦ, гепарин. - лизоцим – антибактериальный фермент – является фактором неспецифи ческой резистентности организма, участвует в расщеплении клеточных ме мбран бактериальных клеток. - циррулоплазмин - медь содержащая оксидаза, синтезируется в печени. Катализи рует реакции окисления полифенолов, полиаминов и аскорбиновой кислоты. Участвует в транспорте меди. При уменьшении концентрации развивается г епатолентикулярная дегенерация или болезнь Вильсона, т.к. при отсутстви и данного белка медь накапливается в тканях печени, головного мозга, рог овице глаз, что оказывает токсическое действие. Цируллоплазмин участву ет в окислении железа на этапе присоединения его к белку трансферину. - фермент ЛХАТ – лецитинхолестерин ацетилтрансфераза – осуществляет реакцию этерификации холестерина, в ходящего в состав ЛПВП (фосфолипид– лецитин + неэтерефицированный холе стерин). ЛПВП лизолецитин + этерифицированный ЛХАТ холестерин. Лизолецин тран спортируется в ткани, где участвует в обновлении клеточных мембран. Этер ифицированный холестерин соединяется со специальным белком эфирхолес терином, и в комплексе снова возвращается из периферических тканей в печ ень, где происходит синтез желчных кислот и стероидных гормонов. Диагнос тическое значение – понижение активности ЛХАТ. II . экскреторные ферменты синтезируются в печени, в поджелудочной железе и выделяется вм есте с желчью и с мочой. При нарушении их экскреции они попадают в кровь. - лейцинаминопептидаза – фермент, который осуществляет гидролиз пептидной связи с n -конца в полипептидной цепи. - альфа-амилаза – осущ ествляет гидролиз крахмала и гликогена через промежуточные соединения до декстринов и мальтозы. Наибольшее количество содержится в слюне и па нкреатическом соке, выводится с мочой. Диагностическое значение : увеличение активности – при остром панк реатите, закупорке протоков поджелудочной железы, при поражении слюнны х желез. понижение активности при хр оническом гепатите, недостаточности поджелудочной железы, у детей до 1го года жизни. III . Индикаторные (клеточные ) ферменты находятся в цитоплазме клетки и в различных органеллах – в субклеточных структурах. При физиологических условиях активность ферментов низкая, а при патологии их активность возрастает м ногократно. В норме обнаруживаются в следовых количествах, т.к. в основно м нах-ся в клетках. Механизмы появлен ия клеточных ферментов в крови: 1) в крови образуется цитоплазматические ферменты. 2) увеличивается проницаемость клеточных мембран – фермент по является в крови. 3) лизис клеток различных органов – активность клеточн ых ферментов резко увеличена. Диагностическое значение – увеличение а ктивности ферментов. Каждый орган и меет свой специальный набор ферментов – энзимный профиль. Заболевание сердц а: Органическая патология миокарда. При этом определяю т активность аспартатаминотрансферазы, общую активность креатинфосфо киназы и ее изоферментный спектр. При патологи увеличивается NB . Лактатдегидрогеназа – при патологии сердца увеличивается ак тивность ЛДГ 1 и ЛДГ 2 . Патол огия печени: аланин-аминотрансфераза – АлАТ; аспартат -аминотрансфераза – АсАТ – цитоплазматический и митохондриальный, по вышается активность ферментов которые находятся в цитоплазме, а потом м итохондриальные ферменты. Коэффициент Деритеса резко снижен. Лактатде гидрогеназа – увеличивается содержание и активность ЛДГ 4 и ЛДГ 5 . А льдалаза – осуществляется гидролиз фруктозо6фосфат. Патология поджелудочной железы: ак тивируются альфа-амилаза, липаза, фосфолипаза, трипсин. Патология костной ткани: проявляется активность щелочной фосфолипазы. Патология предстательной железы: опреде ляется активность кислой фосфатазы. Патология мышечной ткани: определяется обща я активность креатинфосфокиназы, альдолазы. Патология нервной ткани: определяется ак тивность креатинфосфокиназы и ее изоферментный спектр – увеличиваетс я фракция ББ. АлАТ – 0,1-0,68 мкмоль/мл*ч, коэффициент де Ритеса = АсАТ/АлАТ = 1,3 при гепатите понижается. Индикаторный фермент, акт ивность АлАТ увеличивается при заболеваниях печени (инфекционный гепа тит); при разрушении гепатоцитов его количество в крови резко возрастает . Р е акция 1. АсАТ – 0,1-0,45 мкмоль/мл*ч, коэффициент де Ритеса при инфаркте миокарда возрастает. Индикаторный ф ермент, активность увеличивается при заболеваниях ССС, при инфаркте мио карда его количество в крови резко увеличивается. Реа кция 2 . Кислая фосфатаза 67-167 нмоль/с*л, опт рН 5,0-5,5. Находится в предстательной железе, почках, печени, костях, активность увеличивается при карциноме предстательной железы. Реакция 3 . Щелочная фосфатаза 278-830 нмоль/с*л, опт рН 8,6-10,1. Нах одится в печени, костях, кишечнике, плаценте. Имеет 5 изоферментов: плацент арный, костный, печеночный, кишечный, почечный. Активность повышается пр и заболеваниях костей (увеличивается кол-во остеобластов), рак костной т кани, гиперпаратиреозе, остеомаляции, заболевании печени и желчных путе й. Реакция 4 . Фосф отазы – фосфомоноэстеразы, катализирующие гидролиз сложноэфирных связей фосфорной кислоты и органических соединений. Альфа-амилаза 3,3-8,9 мг/с*л. Катализирует ги дролиз гликозидных связей крахмала, гликогена. Секретируется поджелуд очной железой и слюнными железами. Активность увеличивается при остром панкреатите, раке поджелудочной железы, вирусном гепатите, паратите, поч ечной недостаточности. Снижается активность при гепатите, недостаточн ой функции поджелудочной железы, токсикозе беременных. Реакция 5 . Лактатдегидрог еназа 220-1100 нмоль/с*л. Катализирует обратную реакцию восс тановления пирувата в лактат, органоспецифический фермент. В миокарде Л ДГ1 и 2, в печени ЛДГ5, в скелетных мышцах ЛДГ4 и 5. Т.О. при инфаркте миокарда уве личивается ЛДГ1 и 2, при гепатите ЛДГ4 и 5, при миопатиях ЛДГ1, 2 и 3. Реакция 6. Истинная холинэстераза осуществляет гидролиз только ацетилхолина. При усиленном гемо лизе ее активность увеличивается. Реакция 7 . Ложная холинэстераза осу ществляет гидролиз не только ацетилхолина, а еще и бутирилхолина и др со единений. Активность уменьшается при патологии печени, отравлениях фос фоактивными соединениями. Реакция 7 . Креатинфосфокиназа в норме до 100 нмоль/с*л. Катализирует реакции фосфорилирования кр еатина, играет роль в поддержании соотношения АТФ/АДФ. ММ – мышечный тип, МВ – сердечный тип, ВВ – мозговой тип. Повышение активности при инфаркт е миокарда (ММ и МВ), дерсатомиозитах, миокардитах, гипотиреозе, судорожны х состояниях. Реакция 8 . Глутаматдегидрогеназа – М 312000Да, оксидоредук таза, высоко специфический фермент. Активность увеличивается при глубо ком повреждении печени (содержится в митохондриях). Ре акция 9 . Глюкозо6фосфатдегидрогеназ а 0,54 «+»«– » 0,10 МЕ/моль Hb . Наибольшая активность в эритроцитах, в печени, поджелудочной ж елезе, почках, легких. Понижение активности при гемолитической анемии. К атализирует 1ую реакцию ПФЦ. Реакция 10. 122. Буферные системы крови. Кислотно-основное состояни е. рН крови зависит от согласованной работы буферных систем крови, выделительной функции поч ек и дыхательной функции легких. рН является показателем кислотно-основ ного состояния (КОС). КОС отражает состояние клеточного метаболизма, газ отранспортной функции крови, внешнего дыхания, состояния вводно-солево го обмена. КОС отражает отношение ионов ОН - к ионам Н + . Поддержание рН необходимо для функции ферментов, стабильности мембран, деления клеток, энергетического баланса. Основное место регуляции рН крови занимают буферные системы крови. Люба я буферная система состоит из слабой кислоты и сопряженного основания. К оличественная характеристика – буферная емкость, которая зависит от а бсолютных концентраций ее компонентов. Всего 4 буферные системы: 1)Бикарбонатная буферная система – 10% о т всей буферной емкости крови. Состоит из сопряженной кислотно-основной пары [Н - СО 3 ]/[ H 2 CO 3 ] либо СО 2 (бикарбонат/угольная кислота). При рН = 7,4 с оотношение будет 20/1 (согласно уравнению Гендерсона-Касельбаха). Нейтрализация кислых продуктов обмена: Н + +Н - СО 3 Н 2 СО 3 Н 2 О+СО 2 И збыток СО 2 удаляется путем увеличе ния вентиляции легких, т.о. соотношение компонентов восстанавливается. Нейтрализация основных продуктов: ОН - +Н 2 СО 3 Н - СО 3 +Н 2 О Происходит снижение в ентиляции легких, т.о. Н 2 СО 3 задерживается в организме – рефлекторно. Все это предотвращает резкий сдвиг рН. 2) фосфатная буферн ая система – 1%, состоит из сопряженной кислотно-основн ой пары. [ HPO 4 2- ]/[ H 2 PO 4 - ] (двузамещенный и однозамещенный фосфат) с оотношение при рН = 7,4 будет 4/1. Механизм действия аналогичен – кислые прод укты нейтрализуются основным компонентом с образованием сопряженной п ары, а основной продукт кислым компонентом. Избыток сопряженных пар выво дятся через почки. Н + + НРО 4 2- Н 2 РО 4 - ОН -- + Н 2 РО 4 - НРО 4 2- + Н 2 О Бикарбонатная и фосфатная буферные системы являются открытыми выводящими системами , то есть изб ыток компонентов выводится через легкие и почки. 2) Белковая буферная систе ма – 14%, представлена альбуминами и глобулинами плазмы крови. Буферное действие обусловлено амфотерностью, играют роль слабые кислоты и слабые основания. 3) Гемоглобиновая буферная система – 75%, самая мощная, ее работа зависит о т оксигенации гемоглобина. Она состоит из дезоксигемоглобина и оксигем оглобина. [ KHb ]/[ HHb ] – дезоксиформа, [ K Н bO 2 ]/[ HHbO 2 ] – оксиформа. Работа этой буферн ой системы тесно связана с работой бикарбонатной буферной системой, т.е. кислые компоненты сравнивают – самая слабая HHb < H 2 CO 3 < H Н bO 2 самая сильная. Как работает гемоглобиновая буфе рная система. В тканях рН несколько снижено, низк ое порциальное давление О 2 и высоко е порциальное давление СО 2 – проис ходит реакция диссоциации гемоглобина: K Н bO 2 KHb +4 O 2 карбоангидраза Н 2 О+СО 2 Н 2 СО 3 Н + + НСО 3 - – происхо дит подкисление среды, в нейтрализацию вступает основной компонент гем оглобиновой буферной системы – KHb : KHb +2 H + +2 HCO 3 - (2 H + ) HHb +2 KHCO 3 (в плазму крови) В легких – HHb (2Н + ) поступает в легкие, где высокое порциальное давление, рН выше, в результате возрастает сродство гемоглобина к кислороду, что приводит к реакции оксигенации (освобождение 2Н + , которые были в составе HHb и образуется HbO 2 ): HHb +4 O 2 2 H + + HbO 2 . Резкое снижение рН: 2Н + + HbO 2 +2 K + +2 H - CO 3 K Н bO 2 +2 H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O . В эритроцитах угольная кислота не поддается диссоциации, т.к. присутству ет более сильная кислота (НН bO 2 ), поэтому угольная кислота не диссоциирует, а разлагается на СО 2 и Н 2 О, которые выводятся с поверхности легких. Т. О. рН и концентрация СО 2 влияют на св язывание и освобождение кислорода гемоглобином, этот эффект назван «эф фект Бора». Связывание Н b с О 2 сопряжено с выдыханием СО 2 . Легкие обеспечивают быструю регуляцию КО С путем изменения вентиляции в течении 1-3 минут. Почкам требуется 2-3 дня – 1) синтез бикарбонатов из СО 2 и Н 2 О с участием почечной карбоангидразы. 2) с екреция протонов в просвет канальцев в обмен на натрий – ацидогенез. 3) об разование аммонийного иона из Н + и аммиака (источником которого является глутамин и глутамат), замена натри я в солях на аммонийный ион в просвете канальцев. Почки выводят кислые и а ммонийные соли. В регуляции КОС участвуют минеральные ионы скелета – Na и Ca , то есть ионы водорода обмениваютс я на ионы натрия и кальция костной ткани. Показатели КОС: 1) актуальный рН = 7,36-7,44. 2) порциальное давление кислорода = 90-100 мм рт ст. 3) порциальное давление углекислого газа = 36-44 мм рт ст. Первые три по казателя определяются прямым путем на приборах, остальные показатели о пределяются по специальным номограммам. 4) АВ – актуальный бикарбонат – отра жает концентрацию бикарбоната в плазме крови в физиологическом состоя нии. В норме равен 19-25 ммоль/л. 5) ВВ – буферные основания – сумма всех анион ов крови, которые обладают буферным действием. Равен 40-60 ммоль/л. Если провести о пределение бикарбоната и буферных оснований при полном насыщении кров и в стандартных условиях, то можно определить SB и NBB . NBB – нормальные буферные основан ия – 40-60 ммоль/л. SB – стандарт ный бикарбонат – 21-25ммоль/л. Разница между ними – это ВЕ – избыток или де фицит оснований – «+» или «-» 2,5 ммоль/л. Нарушения КОС: 1) компенсированные – без сдвига рН, при этом рН не изменяется; 2) некомпенсированные – сдвиг рН. Если рН менее 7,35, то это состояние называется ацидоз, если более 7,45 – алкалоз. Пограничн ые с жизнью значения – 6,8 и 7,8, но в клинике они не встречаются.В зависимости от причины ацидоз и алкалоз может быть респираторным и метаболическим. Респираторны й (дыхательные) ацидоз – связан с гиповентиляцией легких. Наблюдается при: астматиче ском статусе, воспалительных процессах легких, повышении порциального давления СО 2 крови. Проявляется ком пенсаторная реакция - повышение актуального бикарбоната (АВ). Респираторный алкалоз – усилени е вентиляции легких при нахождении в разряженной атмосфере, вдыхании чи стым кислородом, заболеваниях ЦНС, легких с одышкой, опухолях, инфекции. В крови наблюдается понижение порциального давленияСО 2 , понижение АВ. Моча щелочной реакции. Метаболический ацидоз – а) гиперх лорэмические нарушения – характеризуются накоплением С l в крови, т.е. накоплением НС l , снижается количество бикарбонато в. Причина – увеличение продукции Н + ионов, введение Н + или мед икаментов, которые превращаются в кислоты, нарушается выведение Н + почками, потеря бикарбонатов из ЖКТ при диарее, с мочой при болезни почек. Б) ацидоз с высоким аммонийным дефицитом. В результате снижается Cl - , H - CO 3 т.к. в кровь поступают анионы органическ их кислот. Наблюдается при диабете, голодании, гипоксии, интоксикации ме танолом, этиленгликолем. Сопровождается повышением в крови лактата или кетоновых тел, или других органических веществ. В крови понижается АВ. Ко мпенсаторная реакция – повышение вентиляции легких, снижение порциал ьного давления СО 2 , увеличение выве дения кислых и аммонийных соединений с мочой. Метаболический алкалоз – при пот ере водородных ионов с желчным содержимым при рвоте, при введении щелочн ых растворов, дефиците калия в организме, при альдостеротизме – введени е стероидных гормонов. Характеризуется повышением АВ, гипокалийэмия, пр и тяжелой форме дегидратации, геперкалийэмия. Компенсаторная реакция – повышение порциального давления СО 2 , повышении секреции бикарбонатов почками. Возрастные особенности : несоверш енен механизм регуляции КОС, рождение в состоянии метаболического ацид оза, кот обусловлен накоплением недоокисленных продуктов анаэробного окисления углеводов. рН 7,2-7,3, ниже АВ, порциальное давление углекислого газ а из-за большой частоты дыхания, имеет место дефицит оснований ВЕ = -7 +1 пост оянно образуются не летучие кислоты, кот не выводятся почками. 1 23. Гемоглобин. Н b является хромопротеидом и относит ся к подгруппе неэнзимных (неферментных) хромопротеидов. У человека с 5-5,5 л крови гемоглобина находится 800 гр., у мужчин 130-160, у женщин 115-140 гр/л. Функции Н b : 1) доставка кислорода к тканям. 2) Транспорт из тканей СО 2 – реализуется белковым компонентом гемог лобина, в результате образуется карбаминогемоглобин. 3) поддержание пост оянства рН, входит в состав гемоглобинов ой буферной системы, работает в тесном контакте с бикарбонатной буферно й системой. 4) антитоксическая функция – нейтрализация СО – реализуетс я небелковым компонентом и образуется карбоксигемоглобин. 5) гемоглобин в форме метгемоглобина нейтрализует цианиды с образованием цианометге моглобина. Н b имеет четыре уровня структуры: 1) первичная структура – последоват ельность а/к-т в полипептидной цепи. Н b состоит из 4 субъединиц, каждая из них состоит из гема который со единен с глобином (состоит из 2х альфа и 2х бета цепей). Т.О. Н b представляет собой 4 гема и 4 полипеп тидные цепочки, которые попарно одинаковые. Альфа цепь входит во все тип ы Н b . 2) вто ричная структура – спирализация, правозакрученная а льфа-спираль, закручена на 80%. Спиральные участки чередуются с неспиральн ыми. Спиральные участки обозначаются латинскими буквами, например: А, В, С . Альфа цепь представлена 7 спиральными участками, а бета 8 спиральными уча стками. В участке F 8 (альфа 87, б ета 92) проксимальный гистидин, когда меняется на тирозин образуется Н b О 2 , который не отдает кислород, не диссоциирует, не способен транс портировать кислород, не выполняет свою основную функцию. 3) Укладка спиральных полипептидных цепей в п ространстве есть формирование третичной структуры. А/к имеющие гидрофобные радикальные группы расположе ны внутри, вблизи окружения гема (образуют многочисленные связи). Все это направлено на защиту гема. На поверхности расположены а/к с гидрофильным и группами, которые осуществляют связь с окружающей средой. Связь гема и глобина. Желе зо имеет валентность +2, имеет 6 координационных связей, 2 из них идут к атома м азота пиррольных колец, 5ая к азоту имидозольного кол ьца гистидина, 6ая соединяется с кислородом и образует ся оксигемоглобин, который отдает кислород и образуется связь с имидозо льным кольцом гистидина. Часть а/к вблизи окружения гема называются инва риантными - они не изменяются, замена а/к невозможна, если этого не происхо дит развиваются аномалии. Четверт ичная структура – это ассоциация 4х субъединиц Н b , которые определенным образом о риентированны в пространстве относительно друг друга. Для того чтобы Н b удерживался в форме тетрам ера возникают связи между одинаковыми полипептидными цепочками (альфа1, альфа2; бета1, бета2), а также между разными полипептидными цепочками (альфа 2, бета2; а льфа1, бета1). В центре Н b образуется центральная полость (впадина), в которой находятся органические фосфаты – преобладает 2,3-дифосфоглицириновая кислота. По мере присоединения кислорода к молекуле гемоглобина конформация четве ртичной структуры меняется, при этом альфа цепи сближаются, бета расходя тся, т.о. молекула Н b как бы ды шит, происходит вдох - меняется плоскость железа по отношению плоскости порфиринового кольца. Насыщение гемогл обина кислородом зависит : 1) от порциального давления к ислорода в окружающей среде. 2) от ко нцентрации органич еских фосфатов . 2,3-ДФГК присоединяется к гемоглобину и ведет конкурентную борьбу с кислор одом за связь с гемоглобином. 2) 2,3-ДФГК находится в центре впадины м олекулы гемоглобина, имеет отрицательный заряд , ее присоединение возм ожно к положительно заряженным группам а/к, которые окружают эту молекул у. 3) При закислении среды и большом количестве СО 2 с нижается сродство гемоглобина к кислороду. По составу гемогло бин – это многок омпонентная, гете рогенная система. Три вида г ете рогенности : 1) он тогенетическая (созревание) г ете рог енность. 2) г ете рогенность взрослой о соби. 3) аномальная г ете рогенность. 1) О н т огенетическая г ете рогенность . В процесс е онт огенеза происходит смена типов гемоглобина, зави сит от способа снабжения тканей кислородом, связана со сменой органов кр оветворения. Источником кислорода для эмбриона явл-ся интерстициальна я материнская жидкость, для плода – это плацента, для новорожденных – э то легкие. Смена типов гемоглобина: а) эмбриональный б) фетальный в) гемо глобин взрослого типа. Эмбриональный гемо глобин синтезируется 2-14 недели: говер I , говер II , портла нд I . У взро слых появление эмбрионального гемо глобина характерн о для лейкозов . HbF альфа 2 гамма 2 , гетерогенная структур а , которая включает в себя от 3 до 6 (5) ком понентов, которые являются производными в процессе комплексирования с низкомолекулярными продуктами метаболизма (бутатион, фосфаты). Свойства HbF : 1) высокая растворимость в солевых раство рах. 2) HbF является щелочно резистентным – на этом ос новывается ко личественное опреде ление HbF . 3) высокая скорость окисления железа гема, т.е. HbF быстро превращается в метгемог лобин. 4) высокое сродство к кислороду. 5) высокая скорость движения при эле ктрофорезе. 6) специфический спектр поглощения в ультрафиолетовом спект ре. С интез HbF ускоряется и максим ально достигает к 35 неделям. У новорожденного 75-80% HbF , новорожденный начинает дышать, в р езультате синтез HbF снижает ся, в 6 месяцев HbF 60%, в 3 года – 20%, в 7 лет до 1%, как у взрослого человека. Использование HbF для диагно стики: 1) при гемолитической болезни новорожденных – заменное переливан ие крови. 2) при рождении близнецов у первого анемия, второй здоров. 3) фетома теринская гемотрансфузия – рождается анемичный ребенок. 2) Г ете рогенно сть взрослой особи. Синтез HbA начинается на 8-11 неделе внутриутробного развития, но е го синтез минимален. К рождении его количество достигает 20%, а далее по мер е того как HbF уменьшается, HbA увеличивается. Производные г емоглобина : оксигемоглобин, дезоксигемоглобин, карба миногемоглобин, карбоксигемоглобин, метгемоглобин, нитрозогемоглобин . Метгемоглобин – в сутки образуется 2,5% метгемоглобина, обнаруж ивается только 1,5%, т.к. существует метгемоглобин редуктазная система – м етгемоглобин восстанавливается с помощью фермента метгемоглобинреду ктазы ( NAD , NAD Ф). В восстановлении метгемоглобин а принимает участие аскорбиновая кислота, глутатион. ме tHb HHb + O 2 HHbO 2 При повышении метгемоглобина более чем на 10% наблюдается синюшность слизистых и кожны х покровов. Метгемоглобинэ мия – наследственная причина или другая (наличие аномального HbM ) – больному дают ударные дозы аска рбиновой кислоты – человек розовеет – понижается уровень метгемогло бина, причина в недостаточности фермента. Если аскорбиновая не привела к понижению метгемоглобина, значит причина – это наличие в крови аномаль ного HbM , у которого железо ге ма имеет валентность +3. У новорожденн ых детей количество метгемоглобина 6,22, у взрослого человека 1,08. Карбоксигемо глобин – образуется в процессе присоединения СО к ат ому железа гема, нет места для присоединения О 2 , в результате нарушился транспорт О 2 к тканям. Содержание у новорожденных 1,5%, в первые недели повышается, у взрослого человека 1,17%. Карб оксигемоглобин увеличивает гемолиз эритроцитов; так же является показ ателем гемолиза эритроцитов, активного курения, обеднения тканей кисло родом. 3) Аномальная гете рогенность лежит в основе развития гемо глобинопатий: а) качественные, б) количественные. а) качественные – с вязаны с нарушением первичной структуры полипептидных цепей в результ ате замены одной а/к на другую (например гистидин на тирозин). :бета-глю тамат валин – серповидноклеточная анемия, т.к . валин не способен образовывать альфа спираль. Дезоксигемоглобин S – образует наружные липкие концы, в результате его молекула п олимеризуется. Возможны удлинения полипептидных цепей, их слияние. Вбли зи окружения гема замена одной а/к приводит к выраженным заболеваниям, е сли на поверхности происходит замена 1ой а/к, то – носительство заболева ния. б) количественные – изменение скорости синтеза полипептидных цепей. Уменьшение альфа – приводит к альфа-толасемии, альфа- th – гомозиготы не выживают, с интезируются гамма4 Hb Bart ’ s , бетта4 HbH . Уменьшение синтеза бета полипептидных цепей бета- th . Альфа2 гамма2 увеличение HbE , альфа2 сигма2 HbA 2 . Диагностика: 1) электрофорез, 2) исследовать вс ю семью.
© Рефератбанк, 2002 - 2017