N непосредственное выбивание у молекулы одного электрона из пары (ультрафиолет, рентгеновское облучение)

N Непосредственное выбивание у молекулы одного электрона из пары (ультрафиолет, рентгеновское облучение)

N Взаимодействие кислорода с металлами переменной валентности

N Ферментативная генерация: НАДФН-оксидаза, NO-синтаза

Основные представители:

n O₂^•– супероксидный радикал

n OH^• гидроксильный радикал

n -С ^• карбонильный радикал

n NO^• оксид азота

Образование супероксидного радикала

Основные химические реакции, генерирующие свободные радикалы:

ⁿ O₂ + e = O₂^•–

ⁿ O₂ + Fe²⁺ = O₂^•–+ Fe³⁺

ⁿ O₂^•–+ e = O₂^2–

_n O₂^2– + 2H⁺ = H₂O₂

_n O₂^•– + H₂O₂ = O₂ + OH^– + OH^•

ⁿ H₂O₂ + Fe²⁺ = Fe³⁺ + OH^– + OH^•

_n O₂^•– + Fe³⁺ = Fe²⁺ + O₂

n Мишенью свободных радикалов являются ковалентные связи -С – Н в органических соединениях (жирах, белках, углеводов, а самое главное в нуклеиновых кислотах)

Общая схема повреждения полимеров

Антиоксидантная система

N Каждая клетка организма обладает антиоксидантной защитой

n Основным фактором, ограничивающим разрушающее влияние свободных радикалов в организме человека, являются антиоксидантные системы

n Антиоксидант – любое вещество, которое, присутствуя в низких концентрациях по сравнению с окисляемым субстратом, существенно задерживает или ингибирует его одноэлектронное окисление

Классификация антиоксидантов:

n Высокомолекулярные или ферментативные (супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза)

n Низкомолекулярные или неферментативные (аскорбат, токоферол, глутатион и др.)

Ферментативные антиоксиданты:

n Супероксиддисмутаза (СОД)

2 O₂^•– + 2H⁺ = H₂O₂ + O₂

n Каталаза (КАТ)

2 H₂O₂ = 2 H₂O + O₂

_n Глутатионпероксидаза (ГП)

ГП-2GSH + H₂O₂ = 2Н₂О + ГП-GSSG

ГП-2GSH + 2 OH^• = 2Н₂О + ГП-GSSG

ГП-2GSH + 2R-C ^• = 2R-CH + ГП-GSSG

Точки приложения антиоксидантных ферментов

Регуляция активности антиоксидантых ферментов:

n Субстратная индукция (O₂^•– , H₂O₂, OH^• идр.)

n Гормональная (гормон эпифиза - мелатонин)

Низкомолекулярные антиоксиданты:

n Химической особенностью этих соединений является наличие высоко полярной ковалентной связи в гидроксильной (R-О-Н) или тиоловой группе (R-S-H), в связи с чем они являются высокоэффективными донорами электронов для различных радикальных молекул.

n Токоферол

O₂^•– + Т-O-H Þ O₂^2– + Т-O^• + Н⁺

O₂^2– + 2H⁺ = H₂O₂

n Аскорбат

O₂^•– + А-O-H Þ O₂^2– + А-O^• + Н⁺

O₂^2– + 2H⁺ = H₂O₂

n Глутатион

O₂^•– + GSH Þ O₂^2– + G-S^• + Н⁺

O₂^2– + 2H⁺ = H₂O₂

Физиологическая роль свободных радикалов:

N Участвуют в регуляции тонуса кровеносных сосудов

N Участвуют в регуляции гемостаза

N Участвуют в регуляции митоза

N Участвуют в реализации функции лейкоцитов

N Участвуют в синтезе гормонов и нейромедиаторов

N Участвуют в детоксикации ксенобиотиков

N Участвуют в регуляции продолжительности жизни клеток и в целом организма

n У здорового человека наблюдается баланс в системе оксиданты/антиоксиданты

n При развитии патологического процесса наблюдается дисбаланс в системе оксиданты/антиоксиданты

n Для описания дисбаланса в системе оксиданты/антиоксиданты в последние годы стал применяться термин оксидативный стресс

n Физиологичкский оксидативный стресс- временный дисбаланс в системе оксиданты/антиоксиданты (например, при гипоксии, гипероксии)

n Наблюдаемый дисбаланс характеризуется повышенным уровнем оксидантов (O₂^•– , H₂O₂, OH^• идр.), но благодаря адекватному повышению активности антиоксидантных ферментов путем субстратной индукцией, дисбаланс не долговременный.

n Патологический оксидативный стресс- долговременный дисбаланс в системе оксиданты/антиоксиданты (патологический процесс)

n Наблюдаемый дисбаланс характеризуется повышенным уровнем оксидантов (O₂^•– , H₂O₂, OH^• идр.), но неадекватное повышение активности антиоксидантных ферментов несущественно влияет на выраженность дисбаланса

 

23. Обмен углеводов

n Углеводы – органические соединения, содержащие несколько гидроксильных групп и одну карбонильную

Классификация углеводов

n Моносохариды

n Дисахариды

n Полисахариды

N Нейтральные моносахариды

N Кислые моносохариды

N глюкуроновая кислота

N галактуроновая кислота

N идуроновая кислота

(служат типичными структурными звеньями глюкозаминогликанов соединительной ткани)

n Щелочные моносахариды–

N ацетил-глюкозамин

N ацетил-галактозамин

(входят в состав гликопротеинов)

Дисахариды

n Мальтоза (глюкоза - глюкоза)

n Лактоза (глюкоза - галактоза)

n Сахароза (глюкоза - фруктоза)

(являются важнейшими компонентами углеводной пищи)

Полисахариды

n Гомополисахариды

n гликоген

(важнейший резервный полисахарид, содержащийся в печени и мышцах)

n крахмал

(важнейший углеводный компонент пищевого рациона)

Фрагмент молекулы крахмала

Фрагмент молекулы гликогена

n Гетерополисахариды

n Глюкозаминогликаны

n гиалуроновая кислота

n хондроитинсульфаты

n кератансульфаты

n гепарансульфаты

(в состав глюкозамногликанов входят кислые и щелочные моносахариды, большинство этерифицировано остатками серной кислоты, присутствуют в организме как в свободном виде, так и в составе протеогликанов)

n Протеогликаны

(сложные углеводы, являются межклеточным веществом соединительной ткани)

n Гликолипиды

(углеводсодержащие соединения, в которых углеводная часть связана с липидной, содержатся, главным образом, в наружном липидном слое плазматических мембран, играя роль рецепторов)

Этапы катаболизма углеводов

Человек в сутки употребляет около 400 г углеводов, в основном в виде крахмала (мука, картофель), гликогена (мясо, печень), сахарозы (сахар), лактозы (молоко), целлюлозы (растительная клетчатка).

n I этап - подготовительный этап катаболизма (переваривание и всасывание в ЖКТ)

n II этап - внутриклеточный этап катаболизма (гликолиз, синтез гликогена, пентозофосфатный, глюкуронатный и полиольный пути)

n III этап - митохондриальный этап катаболизма (ЦТК и дыхательная цепь)

Переваривание углеводов

n Ротовая полость, a-амилаза расщепляет a-1,4-гликозидные связи, образуя дисахариды и декстрины (полисахаридные фрагменты различной протяженности)

n Желудок -----

n Тонкий кишечник

n a-амилаза (панкреатическая) расщепляет a-1,4-гликозидные связи, образуя дисахариды

n сахаразо-изомальтазный комплекс расщепляет a-1,6-гликозидные связи

n лактаза расщепляет лактозу

Механизм всасывания глюкозы

Ммоль/л

Фрагмент молекулы гликогена

n Локализация синтеза гликогена – мышцы и печень

n Биологическая роль гликогена – энергетическая

n Мышечные клетки используют при распаде гликогена глюкозу как энергетический субстрат

n Клетки печени при распаде гликогена отдают глюкозу в кровь для клеток других органов и тканей.

Синтез гликогена

n После образования глюкозо-6-фосфата (гексокиназная реакция) происходит внутримолекулярный перенос остатка фосфорной кислоты из 6-го положения в 1-е При этом образуется глюкозо-1-фосфат

n Затем происходит дополнительная активация глюкозного фрагмента - УДФ-глюкоза

n УДФ-глюкозный остаток переносится на молекулу гликогена

Регуляция синтеза гликогена

n Ключевым ферментом синтеза гликогена является гликогенсинтаза

n гликогенсинтаза активируется избытком глюкозо-6-фосфата и гормоном инсулином

n гликогенсинтаза ингибируется адреналином

Распад гликогена

Регуляция распада гликогена

n Ключевым ферментом распада гликогена является гликогенфосфорилаза

n Гликогенфосфорилаза активируется недостатком АДФ и гормоном адреналином

n Гликогенфосфорилаза ингибируется избытком АТФ и гормоном инсулином

n Схемы- учебник стр. 326, 327

Регуляция гликолиза

n Фосфофруктокиназа - ключевой фермент гликолиза

n Фосфофруктокиназу (ФФК) ингибируют избыток АТФ и цитрата

n Из-за угнетения ФФК накапливаются глюкозо-6-фосфат (Г-6-Ф), который ингибирует гексокиназу, уменьшая утилизацию глюкозы клеткой и одновременно активирует гликогенсинтетазу

n Фосфофруктокиназу активирует АДФ, и скорость гликолиза возрастает

Гликолитическая оксидоредукция:

n 28.Анаэробным гликолизом называют процесс расщепления глюкозы с образованием в качестве конечного продукта лактата

n В условиях интенсивной мышечной работы, при гипоксии (например, интенсивный бег на 200м в течении 30 с) распад углеводов временно протекает в анаэробных условиях

Пентозофосфатный путь

n По этому пути идет не более 25-30% глюкозы поступившей в клетки

N Окислительного

N Неокислительного.

Окислительный этап ПФП:

Биологическое значение окислительного пути ПФП:

Пентозофосфатный путь:

Биологическое значение неокислительного пути ПФП:

N Лактат

N Пируват

N Глицерин

N Аминокислоты

Первый обходной путь глюконеогенеза:

Второй обходной путь глюконеогенеза:

Третий обходной путь глюконеогенеза:

Биологическая роль глюконеогенеза:

Инсулин

Глюкагон и адреналин

Глюкокортикоиды

N Ингибирует гексокиназу

Непереносимость фруктозы

n Наследственная недостаточность фруктозо-1- фосфатальдалазы

n В этом случае при наличие в пище фруктозы, в тканях накапливается фруктозо-1-фосфат, который ингибирует альдолазу (реакция гликолиза)

Галактоземия

n Наследственная недостаточность галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы, которая активирует галактозу для дальнейшего метаболизма

Сахарный диабет

N Отсутствие инсулина

N Инсулинорезистентность

n Прежде всего сахарный диабет определяется стойкой гипергликемией

Неэнзиматическая гликация

n Глюкоза способна неферментативно связываться с лизином белков крови и тканей (неэнзиматическая гликация), нарушая их структуру и функцию

Транспорт глюкозы в клетки

n Инсулинзависимое поступление глюкозы в клетки (мышцы, жировая ткань) – Glut-4

n Инсулиннезависимое поступление глюкозы в клетки (эндотелий, клетки головного мозга, эритроциты, почки и др.) - Glut-1, Glut-2, Glut-3, Glut-5

Инсулинзависимый транспорт

Жирные кислоты

Переваривание жиров

n Переваривание экзогенного жира обязательно требует предварительного эмульгирования

n Эмульгаторы – вещества амфифильной природы

N Общее в строении эмульгаторов: наличие гидрофильных и гидрофобных участков Гидрофильным участком молекула эмульгатора растворяется в воде, гидрофобным - в жире Благодаря этому создается большая площадь контакта жира с водной фазой, в которой находится фермент переваривающий жир

n В организме человека эмульгаторами являются ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ

ФУНКЦИИ АПОБЕЛКОВ

Хиломикроны

n Хиломикроны (ХМ) - образуются в клетках кишечника

n Биологическая роль: перенос экзогенного жира из кишечника в ткани (в основном - в жировую ткань) и экзогенного ХС в печень

n Строение:

n Триацилглицерины - 85% массы хиломикрона

n фосфолипидов - 3% массы,

n апобелков - 2%, два из которых – апоА и апоВ48 синтезируются на рибосомах энтероцита

n холестерин и его эфиры - 5%.

N спирт глицерин

N фосфат

N аминоспирт

Образование внутриклеточных мессенджеров:

n В ответ на стимул, через рецепторный механизм, в клеточной мембране активируется фермент фосфолипаза С

B-ОКИСЛЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

n Процесс b-окисления является циклическим

ЖИРОВАЯ ИНФИЛЬТРАЦИЯ ПЕЧЕНИ

ЛИПОЛИЗ

Катаболизм жира идет в три этапа:

Нарушения липидного обмена

n стеаторея, появление в кале липидов. В зависимости от этиологии различают три группы стеаторей:

n панкреатогенная стеаторея обусловлена дефицитом панкреатической липазы

АДРЕНАЛИН

n Мембраны адипоцитов содержат адренорецепторы двух типов (a и b)

СОМАТОТРОПНЫЙ ГОРМОН

N стимулирует липолиз

ИНСУЛИН

N угнетает липолиз

N активирует липогенез

Глюкокортикостероиды

n оказывают двоякое действие:

N активация липолиза

 

 

В И Т А М И Н Ы

Витамины - это низкомолекулярные органические вещества разнообразного строения. Объединены в одну группу по следующим признакам:

1. Витамины абсолютно необходимы организму и в очень небольших количествах.

2. Витамины не синтезируются в организме и должны поступать извне или синтезироваться микрофлорой кишечника.

Витамины играют одинаковую роль во всех формах жизни, но высшие животные утратили способность к их синтезу. Например, аскорбиновая кислота (витамин ”С”) не синтезируется в организмах человека, обезьян и морской свинки, так как в процессе эволюции была утеряна ферментная система синтеза этого витамина из глюкозы..

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ

1. Водорастворимые витамины. К этой группе относят витамины С, Р, В₁, В₂, В₃, В_C, В₆, В₁₂, РР, Н.

2. Жирорастворимые витамины: А, Д, Е, К.

ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Большинство водорастворимых витаминов должно поступать регулярно с пищей, т.к. они быстро выводятся или разрушаются в организме. Жирорастворимые витамины могут депонироваться в организме. Кроме того, они плохо выводятся, поэтому иногда при избытке жирорастворимых витаминов наблюдаются гиповитаминозы.

АВИТАМИНОЗ - это заболевание, которое развивается при полном отсутствии того или иного витамина в организме. В настоящее время авитаминозы обычно не встречаются, а бывают ГИПОВИТАМИНОЗЫ при недостатке витамина в организме

ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ ГИПО- И АВИТАМИНОЗОВ

Все причины можно разделить на внешние и внутренние.

ВНЕШНИЕ причины гиповитаминозов:

1. Недостаточное содержание витамина в пище (при неправильной обработке пищи, при неправильном хранении пищевых продуктов)

2. Состав рациона питания (например, отсутствие в рационе овощей и фруктов)

3. Не учитывается потребность в том или ином витамине. Например, при белковой диете возрастает потребность в витамине “РР” (при обычном питании он может частично синтезироваться из триптофана). Если человек потребляет много белковой пищи, то может увеличиться потребность в витамине “В₆“ и снизиться потребность в витамине РР.

4. Социальные причины: урбанизация населения, питание исключительно высокоочищенной и консервированной пищей; наличие антивитаминов в пище. Социальные причины развития авитаминозов существуют в мире. Например, в отдаленных районах Севера, в рационе людей мало овощей и фруктов. Урбанизация также имеет значение, т.к. в пищу потребляется много консервированных и рафинированнных продуктов. В крупных городах люди недостаточно обеспечены солнечным светом - поэтому может быть гиповитаминоз Д.

ВНУТРЕННИЕ причины гиповитаминозов:

1. Физиологическая повышенная потребность в витаминах, например, в период беременности, при тяжелом физическом труде.

2. Длительные тяжелые инфекционные заболевания, а также период выздоровления;

3. Нарушение всасывания витаминов при некоторых заболеваниях ЖКТ, например, при желчнокаменной болезни нарушается всасывание жирорастворимых витаминов;

4. Дисбактериоз кишечника. Имеет значение, так как некоторые витамины синтезируются полностью микрофлорой кишечника (это витамины В₃, В_c, В₆, Н, В₁₂ и К);

5. Генетические дефекты некоторых ферментативных систем. Например, витамин Д-резистентный рахит развивается у детей при недостатке ферментов, участвующих в образовании активной формы витамина Д (1,25-диоксихолекальциферола).

 

85. ВИТАМИН B₁ (тиамин, антиневритный)

Производное вит.В₁ - ТДФ (ТПФ) является коферментом пируватдегидрогеназного комплекса (фермента пируваткарбоксилазы), альфа-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса и фермента транскетолазы (фермента альфа-тотаратдекарбоксилазы), а также входит в состав кофермента транскетолаз - ферментов неокислительного этапа ГМФ-пути..

При недостаточности вит.В₁ может возникнуть болезнь "бери-бери", характерная для тех стран Востока, где основным продуктом питания служит очищенный рис и кукуруза. Для этого заболевания характерна мышечная слабость, нарушение моторики кишечника, потеря аппетита, истощение, периферический неврит (характерный признак - человеку больно вставать на стопу - больные ходят “на цыпочках”), спутанность сознания, нарушения работы сердечно-сосудистой системы. При "бери-бери" повышается содержание пирувата в крови.

Пищевые источники витамина В₁ - ржаной хлеб. В кукурузе, рисе, пшеничном хлебе витамин В₁ практически отсутствует. Это объясняется тем, что в зерне ржи тиамин распределен по всему зерну, а в других злаках он содержится только в оболочке зерен. Суточная потребность - 1.5 мг/сутки.

 

86. ВИТАМИН В₂ (рибофлавин)

Витамин В₂ входит в состав флавинмононуклеотида (ФМН) и флавинадениндинуклеотида (ФАД) - простетических групп флавиновых ферментов.

Его биологическая функция в организме - участие в окислительно-восстановительных реакциях в составе флавопротеидов (ФП).

Недостаточность этого витамина часто встречается в России. Особенно часто бывает у людей, которые не употребляют в пищу черный ржаной хлеб. Проявление гиповитаминоза: ангулярные дерматиты в углах рта (“заеда”), глаз. Часто это сопровождается кератитами (воспаление роговицы). В очень тяжелых случаях бывает анемия. Очень часто сочетаются сочетанные гиповитаминозы витаминов "В₂" и "РР",так как эти витамины содержатся в одних и тех же продуктах.

Пищевые источники: ржаной хлеб, молоко, печень, яйца, овощи желтого цвета, дрожжи. Суточная потребность: 2-4 мг/сутки.

 

87. ВИТАМИН В₃ (пантотеновая кислота)

Молекула пантотеновой кислоты состоит из бета-аланина и 2,4-дигидрокси-диметил-масляной кислоты. Формулу знать необязательно.

Важность этого витамина в том, что он входит в состав HS-KoA (кофермента ацилирования).

Строение КоА: а) тиоэтиламин б) пантотеновая кислота в) 3-фосфоаденозин-5-дифосфат.

HSКоА - кофермент ацилирования, то есть входит в состав ферментов, которые катализируют перенос ацильных остатков. Поэтому В₃ участвует в бета-окислении жирных кислот, окислительном декарбоксилировании альфа-кетокислот, биосинтезе нейтрального жира, липоидов, стероидов, гема, ацетилхолина.

При недостатке пантотеновой кислоты при дисбактериозе у человека развиваются дерматиты, в тяжелых случаях - изменения со стороны желез внутренней секреции, в том числе надпочечников. Также наблюдается депигментация волос, истощение.

Пищевые источники: яичный желток, печень, дрожжи, мясо, молоко.

Суточная потребность: 10мг/сут.

 

88. ВИТАМИН В₅ (никотинамид)

Входит в состав НАД и НАДФ, то есть входит в состав коферментов никотинамидных дегидрогеназ.

Его роль - участие в окислительно-восстановительных реакциях. При недостатке РР развивается пеллагра. При пеллагре наблюдаются три “Д”:- дерматит- диарея - деменция (поражение центральной нервной системы)

Источники РР: мясо, бобовые, орехи, рыба и вообще продукты, богатые белком.

Витамин РР может частично синтезироваться из триптофана.

Если человек съедает много белковой пищи, то потребность в этом витамине снижается. Из 60 гр. белка может синтезироваться 1 мг витамина РР.

Суточная потребность: 15-25 мг/сутки.

 

89. ВИТАМИН В₆ (пиридоксин).

В₆ в форме пиридоксальфосфата является простетической группой трансаминаз и декарбоксилаз аминокислот. Он необходим и для некоторых реакций обмена аминокислот. Поэтому при авитаминозе В₆ наблюдаются нарушения обмена аминокислот.В6 также участвует в реакциях синтеза гема гемоглобина (синтез d-аминолевулиновой кислоты). Поэтому при недостатке В₆ у человека развивается анемия.

Кроме анемии, наблюдаются дерматиты. Недостаток В₆ может развиться у больных туберкулезом, потому что этих больных лечат препаратами, синтезированными на основе изониазида - это антагонисты витамина В₆.

Пищевые источники: ржаной хлеб, горох, картофель, мясо, печень, почки.

Суточная потребность взрослого человека: 0.15-0.20 мг.

 

90. ВИТАМИН “С” (аскорбиновая кислота, антицинготный, антискорбутный).

В 1932 г. впервые выделен из сока лимона, через два года искусственно синтезирован. Важное свойство - способность аскорбиновой кислоты легко окисляться.

Биологическая роль витамина “С” (связана с его участием в окислительно-восстановительных реакциях)

1. Витамин С, являясь сильным восстановителем, играет роль кофактора в реакциях окислительного гидроксилирования, что необходимо для окисления аминокислот пролина и лизина в оксипролин и в оксилизин в процессе биосинтеза коллагена. Коллаген может синтезироваться и без участия витамина С, но такой коллаген не является полноценным (не формирутся его нормальная структура). Поэтому при недостатке витамина С ткани, содержащие много коллагена, становятся непрочными, ломкими. В первую очередь нарушается структура стенок сосудов, повышается их проницаемость, наблюдаются кровоизлияния под кожу и под слизистые оболочки.

2. Участвует в синтезе стероидных гормонов надпочечников.

3. Необходим для всасывания железа.

4. Участвует в неспецифической иммунной защите организма.

Авитаминоз “С” - цинга. Проявления цинги: болезненность, рыхлость и кровоточивость десен, расшатывание зубов, нарушение целостности капилляров - подкожные кровоизлияния, отечность и болезненность суставов, нарушение заживления ран, анемия. Иногда цинга развивается у новорожденных на искусственном вскармливании пастеризованным молоком, в которое не добавлен витамин С. В основе всех изменений при цинге, за исключением анемии, лежит нарушение синтеза коллагена. Анемия связана с нарушением всасывания железа.

В настоящее время цинга не распространена, но весной у многих людей наблюдается недостаток (гиповитаминоз) витамина “С”, что проявляется, например, повышенной утомляемостью, понижением иммунитета.

Основные источники витамина “С”: свежие зеленые овощи и фрукты.

Следует помнить, что витамин С легко разрушается при нагревании, особенно в щелочной среде в присутствии кислорода, ионов железа и меди. Хорошо сохраняется в кислой среде (в квашеной капусте, в клюкве, в ягодах черной смородины и плодах шиповника). При длительном хранении овощей и фруктов содержание в них витамина “С” уменьшается.

Источником витамина С является также хвоя ели и сосны.

Суточная потребность - около 100 мг в сутки.

Лечебная доза - до 1-2 г в сутки

 

91. ВИТАМИН “А” (ретинол, антиксерофтальмический)

Необходимо знать формулу витамина А.

Наиболее ранний и специфический признак гиповитаминоза А - гемералопия ("куриная слепота") - нарушение сумеречного зрения. Возникает из-за недостатка зрительного пигмента - родопсина. Родопсин содержит в качестве активной группы ретиналь (альдегид витамина А) - находится в палочках сетчатки. Эти клетки (палочки) воспринимают световые сигналы низкой интенсивности. РОДОПСИН = опсин (белок) + цис-ретиналь.

При возбуждении родопсина светом, цис-ретиналь, в результате ферментативных перестроек внутри молекулы переходит в полностью-транс-ретиналь (на свету). Это приводит к конформационной перестройке всей молекулы родопсина. Родопсин диссоциирует на опсин и транс-ретиналь, что является пусковым механизмом, возбуждающим в окончаниях зрительного нерва импульс, который затем передается в мозг.

В темноте, в результате ферментативных реакций транс-ретиналь вновь превращается в цис-ретиналь и, соединяясь с опсином, образует родопсин.

Витамин А также влияет на процессы роста и развития покровного эпителия. Поэтому при авитаминозе наблюдается поражение кожи, слизистых оболочек и глаз, которое проявляется в патологическом ороговении кожи и слизистых. У больных развивается ксерофтальмия - сухость роговой оболочки глаза, т.к. происходит закупорка слезного канала в результате ороговения эпителия. Так как глаз перестает омываться слезой, которая обладает бактерицидным действием, развиваются конъюнктивиты, изъязвление и размягчение роговицы -кератомаляция. При авитаминозе А может быть также поражение слизистой ЖКТ, дыхательных и мочеполовых путей. Нарушается устойчивость всех тканей к инфекциям. При развитии авитаминоза в детстве - задержка роста.

В настоящее время показано участие витамина А в защите мембран клеток от окислителей - т.е. витамин А обладает антиоксидантной функцией.

Витамин А запасается в печени.

Пищевые источники - печень морских рыб и млекопитающих, желток яиц, цельное молоко, рыбий жир. Овощи и фрукты красно-оранжевого цвета (томаты, морковь и др.) содержат много каротина - водорастворимого предшественника витамина А, имеющего в молекуле 2 иононовых кольца.

В настоящее время, гиповитаминоз А наблюдается у людей с заболеваниями кишечника, поджелудочной железы, при нарушении желчевыделительной функции печени, то есть при заболеваниях, при которых нарушается всасывание жира. Высокие дозы витамина А могут приводить к токсическим эффектам. Характерные проявления гипервитаминоза - воспаление глаз, гиперкератоз, выпадение волос, диспептические явления.

Суточная потребность в витамине А - 1-2.5 мг, в каротине - в 2 раза больше.

 

92. ВИТАМИН Д (холекальциферол, антирахитный)

Сам витамин Д не обладает витаминной активностью, но он служит предшественником 1,25-дигидрокси-холекальциферола (1,25-дигидроксивитамина Д₃).

Синтез активной формы протекает в два этапа - в печени присоединяется оксигруппа в положении 25, а затем в почках - оксигруппа в положении 1. Из почек активный витамин Д₃ переносится в другие органы и ткани - главным образом в тонкий кишечник и в кости, где витамин Д участвует в регуляции обмена Са и Р. Недостаток витамина Д приводит к развитию нарушений фосфорно-кальциевого обмена и процессов окостенения. В результате у детей развивается рахит, связанный с недостатком Са и Р. Характерные признаки рахита - остеомаляция ("размягчение" костей - запаздывание окостенения), запаздывание закрытия родничков, деформации грудной клетки, позвоночника, конечностей. У таких детей снижен мышечный тонус, наблюдается раздражительность, потливость, выпадение волос.

У взрослых при недостатке витамина Д наблюдается остеопороз - разрежение костной ткани в результате вымывания солей кальция из скелета.

Потребность в витамине Д повышается у беременных.

При благоприятных условиях витамин Д может синтезироваться в организме человека из предшественника - 7-дегидрохолестерина под действием ультрафиолетовых лучей (фотохимическая реакция) в результате разрыва связи в кольце В.

Пищевые источники - рыба, рыбий жир, печень, сливочное масло, желток яиц.

Суточная доза витамина Д₃ - 10-20 мкг. Высокие дозы витамина Д (выше 1,5 мг в сутки) крайне токсичны. При гипервитаминозе кроме интоксикации наблюдается отложение гидроксиапатита в некоторых внутренних органах (кальцификация почек, кровеносных сосудов).

 

93. ВИТАМИН К (филлохинон).

Витамин К необходим для нормального синтеза протромбина (фактор II) - предшественника одного из белков системы свертывания - тромбина. Тромбин - это фермент, который катализирует реакцию превращения фибриногена в фибрин - основу кровяного сгустка при активации системы светрывания крови.

При недостатке витамина К синтезируется дефектная молекула протромбина и ряда других факторов свертывания крови. Причина - нарушение ферментативного карбоксилирования глутаминовой кислоты, необходимой для связывания Са²⁺ белками системы свертывания. Основное проявление недостаточности - нарушение свертывания крови, в результате которого происходят самопроизвольные паренхиматозные и капиллярные кровотечения.

Авитаминоз, как правило связан с нарушением выделения желчи в ЖКТ (при желчнокаменной болезни).

Пищевые источники - ягоды рябины, капуста, арахисовое масло и др. растительные масла. Витамин К также синтезируется микрофлорой кишечника, поэтому одна из причин гиповитаминозов при недостатке витамина в пище - дизбактериоз кишечника (например, при антибиотикотерапии).

Если больной страдает гиповитаминозом К, например, при некоторых видах желтух, то операции - даже удаление зуба - могут сопровождаться длительным кровотечением.

Синтезирован водорастворимый аналог витамина К - викасол, который используют при лечении гиповитаминозов, связанных с нарушением всасывания витамина К из кишечника.

Известны природные антивитамины К - например, ДИКУМАРИН, САЛИЦИЛОВАЯ кислота, которые применяют при лечении тромбозов, т.к. антивитамины К способны снижать количество протромбина в крови.

Суточная потребность точно не установлена, т.к. витамин синтезируется микрофлорой. Считают, что в сутки потребность около 1 мг.

 

94. ВИТАМИН Е (токоферол, витамин размножения).

Является антиоксидантом. При недостаточности витамина Е - дегенеративные изменения в печени, нарушение функций биологических мембран. Витамин Е предохраняет липиды клеточных мембран от окисления активными формами кислорода. Авитаминоз проявляется при очень длительном голодании или при стойком нарушении желчевыделительной функции печени (нарушение всасывания жиров). При этом наблюдаются шелушение кожи, мышечная слабость, стерильность - нарушением функции размножения. Поскольку витамин Е широко распространен в природе (растительные масла, семена пшеницы и др. злаков, сливочное масло), то авитаминоз встречается редко.Суточная потребность - около 10-30 мг.

Классификация сигн.молекул.

Клетки-мишени – это клетки, которые специфически взаимодействуют с гормонами с помощью специальных белков-рецепторов. Эти белки-рецепторы располагаются на наружной мембране клетки, или в цитоплазме, или на ядерной мембране и на других органеллах клетки.

Основные этапы гормональной регуляции:

Синтез сигнальной молекулы→ Транспорт сигнальной молекулы→ Связывание сигнальной молекулы с рецептором клетки-мишени→ Связывание сигнальной молекулы с рецептором клетки-мишени→ Активация (ингибирование) внутриклеточной молекулы-эффектора→ Изменение метаболизма клетки-мишени/ Инактивация сигнальной молекулы

 

ИНСУЛИН

Основные механизмы действия инсулина:

1. Инсулин повышает проницаемость плазматических мембран для глюкозы. Этот эффект инсулина является главным лимитирующим звеном метаболизма углеводов в клетках.

2. Инсулин снимает тормозящее действие глюкокортикостероидов на гексокиназу.

3. На генетическом уровне инсулин стимулирует биосинтез ферментов метаболизма углеводов, в том числе ключевых ферментов.

4. Инсулин в клетках жировой ткани ингибирует триглицеридлипазу - ключевой фермент распада жиров.

Регуляция секреции инсулина в кровь происходит с участием нейро-рефлекторных механизмов. В стенках кровеносных сосудов есть особые хеморецепторы, чувствительные к глюкозе. Повышение концентрации глюкозы в крови вызывает рефлекторную секркцию инсулина в кровь, глюкоза проникает в клетки и ее концентрация в крови снижается.

Остальные гормоны вызывают повышение концентрации глюкозы в крови.

Действие ИНСУЛИНА связано с повышением активности внутриклеточной фосфодиэстеразы, что приводит к снижению концентрации цАМФ и угнетению липолиза. Таким образом, инсулин усиливает синтез жира и уменьшает скорость его м