Биохимические основы атеросклероза 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Биохимические основы атеросклероза



Атеросклероз— хроническое заболевание артерий эластического и мышечно-эластического типа, возникающее вследствие нарушения липидного обмена и сопровождающееся отложением холестерина и некоторых фракций липопротеидов в интиме сосудов. Отложения формируются в виде атероматозных бляшек. Последующее разрастание в них соединительной ткани (склероз), и кальциноз стенки сосуда приводят к деформации и сужению просвета вплоть до облитерации (закупорки). Важно различать атеросклероз от артериосклероза Менкеберга, другой формы склеротических поражений артерий, для которой характерно отложение солей кальция в средней оболочке артерий, диффузность поражения (отсутствие бляшек), развитие аневризм (а не закупорки) сосудов. Атеросклероз сосудов ведет к развитию ишемической болезни сердца.

Биохимическую основу атеросклероза с оставляет блокада апоВ-100 лиганд-рецепторного взаимодействия и поглощения клетками ЛП низкой плотности (ЛПНП). У человека ЛПНП являются основной транспортной формой эссенциальных поли-ЖК в форме эфиров холестерина (поли-ЭХ), точнее этерифицированных холестерином (Хс) эссенциальных поли-ЖК. Результатом этой блокады является дефицит в клетках эссенциальных поли-ЖК, который и запускает атеросклероз. Чем выше в крови уровень (Хс), точнее, полиеновых эфиров Хс, поли-ЭХ), тем большим является в клетках дефицит эссенциальных ЖК [19]. Многие этиологические факторы [15], которые запускают единые механизмы патогенеза, дают основание рассматривать атеросклероз не как нозологическую форму заболевания, а как синдром. С этих позиций мы и предлагаем рассмотреть взаимоотношение синдрома атеросклероза и синдрома воспаления.

Билетов

1) Биохимия — это наука, занимающаяся изучением различных молекул, химических реакций и процессов, протекающих в живых клетках и организмах. Основательное знание биохимии совершенно необходимо для успешного развития двух главных направлений биомедицинских наук: 1) решение проблем сохранения здоровья человека; 2) выяснение причин различных болезней и изыскание путей их эффективного лечения.

2) Биологические мембраны это наиболее распространенная форма белков и липидов, обеспечивающее существование клетки. Мембраны состоят в основном из белков и липидов в наиболее распространенном соотношении этих компонентов 1:1. а миэлиновые мембраны имеют соотношение белки-липиды равное 3:1. В мембранах присутствуют углеводы (до 5%), составляющие углеводную часть гликолипидов и гликопротеинов, и иногда РНК (до 0,1%). Биологические мембраны включают и различные белки: интегральные (пронизывающие мембрану насквозь), полуинтегральные (погруженные одним концом во внешний или внутренний липидный слой), поверхностные (расположенные на внешней или прилегающие к внутренней сторонам мембраны). Функции: барьерная транспортная, механическая, ферментативная, рецепторная, матричная,

3) влияние температуры на скорость ферментативной реакции может быть выражена через температурный коэффицент (Q 10): Q10 = Vt +10/Vt.

При каждом повышении температуры на 10 градусов скорость ферментативной реакции удваивается. Температура обеспечивающая наибольшую активность называется оптимальной температурой. За пределами этого уровня вследствии наступающей денатурации фермента, Скорость реакции снижается до нуля.

4) Причиной гиповитаминоза В12 является недостаточное употребление в пищу продуктов содержащих витамин В12. А также причинами могут быть панкреатит, дисбактериоз, врожденные заболевания желудочно-кишечного тракта. Витамин В12 сдержится в пище животного происхождения: печени, почки, молоке, сыр, творог. При недостаточности витамина Б12 нарушается образование ДНК. нарушается функция систем кроветворения. пищеварения, нервной. общее недомогание, слабость, упадок сил, боли в области сердца, ухудшение памяти, забывчивость, депрессия, ухудшение аппетита, боли в животе, понос, запоры. Развиваются гиперхромная макроцитарная (мегалобластическая) анемия, лейкопения и тромбоцитопения. Отмечается развитие фуникулярного миелоза (дегенерация задних и боковых столбов спинного мозга), приводящего к парестезиям, параличам и нарушению функции тазовых органов. Чаще гиповитаминоз встречается у вегетарианцев.

5)

6) пентозный цикл катоболизма глюкозы проходит в 2 фазы:

Первая фаза окисление шести молекул глюкозо-6- фосфата и образование 12 молекул НАДН2, 6 молекул углекислого газа, 6 молекул различных фосфопентоз.

Вторая фаза превращения фосфопентоз (рибулозо-5 фосфат, рибозо 5 фосфат, ксилулозо5 фосфат) в транскелотазных рейкций с образованием 5 молекул фруктозо 6 монофосфата и превращение их в глюкозо 6 монофосфат.

(стр 122-123 Тапбергенов)

7) Стероиды – широко распространенные в природе соединения. Все стероиды в своей структуре имеют ядро, образованное гидрированным фенантреном (кольца А, В и С) и циклопентаном (кольцо D):

К стероидам относятся, например, гормоны коркового вещества надпочечников, желчные кислоты, витамины группы D, сердечные гликозиды и другие соединения. В организме человека важное место среди стероидов занимают стерины (стеролы), т.е. стероидные спирты. Главным представителем стеринов является холестерин (холестерол). Ввиду сложного строения и асимметрии молекулы стероиды имеют много потенциальных стереоизомеров. Каждое из шестиуглеродных колец (кольца А, В и С) стероидного ядра может принимать две различные пространственные конформации – конформацию «кресла» либо «лодки». В природных стероидах, в том числе и в холестерине, все кольца в форме «кресла» (рис. 6.2), что является более устойчивой конформацией. В свою очередь по отношению друг к другу кольца могут находиться в цис- или транс-положениях.

26 билет

1)Биохимическая диагностика является одним из главных способов решения экстренных и сложнейших проблем. В тоже время применение новых лекарственных средств и новых методов лечения, проведения сложных хирургических операций требуют постоянного биохимического контроля. Врач не всегда верно подходит к назначению клинико - биохимических анализов, следовательно лечение и диагноз будут неправильными, поэтому знание биологической химии играет очень большую роль в становлении компетентности врача.

2) Физико-химические свойства белков: молекулярная масса, амфотерность, ионизация, гидратация, растворимость, осаждение

Ионизация белковых молекул

R---CH--(NH2)n R---CH--(NH3+)n

| |

C=O C=O

| |

NH NH

| + Н2О |

. --------->.

| |

C=O C=O

| |

NH NH

| |

R---CH--(COOH)n R---CH--(COO-)n

• Ионизация белковых молекул зависит от рН среды. При определенном значении рН число положительно и отрицательно заряженных групп может быть одинаковым. Такое состояние белковой молекулы называется изоэлектрическим состоянием (суммарный заряд молекулы белка равен нулю). Значение рН при котором белок находится в изоэлектрическом состоянии, называют изоэлектрической точкой (рI).

Диссоциация ионогенных групп приводя к появлению заряда у молекулы белка, обеспечивает дополнительную фиксацию дипольных молекул воды в гидратной оболочке:

 

- H H-

>О++ -OOC---|_________|--NH3+ >О++

- H H - | protein | H - H -

++ О< - + 3HN---| |--COO- ++ О<

H - |_________| H –

3) Клетка является следствием структурного и функционального кооперирования различных мембранных образований, к которым относятся ядро, цитозоль, митохондрии, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, пероксисомы и лизосомы-микротельца разного типа. Каждое из этих мембранных образований имеет существенные структурные особенности и выполняет специфические функции в клетке, но все они построены по единому типу.

Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) представляет собой систему уплощенных мембранных мешочков, канальцев, цистерн, пузырьков. Выделяют два типа ЭПР: гранулярный (шероховатый) и агранулярный (гладкий). Функции способность синтезировать интегральные и периферические белки мембран, липидный компонент мембран и осуществлять сборку липопротеидных мембран. Аппарат Гольджи Функции. 1. Секреторная Мембранные элементы аппарата Гольджи участвуют в сегрегации и накоплении продуктов, синтезированных в ЭПР, участвуют в их химических перестройках, созревании; Лизосомы. Представляют собой пузырьки, ограниченные одиночной мембраной с разнородным содержимым внутри. Все лисосомы содержат ферменты гидролазы, что позволяет им участвовать в процессах внутриклеточного переваривания. Функции Митохондрии осуществляют синтез АТФ, происходящий в результате процессов окисления органических субстратов и фосфорилирования АДФ

Незаменимые жирные кислоты («витамин F») — комплекс полиненасыщенных жирных кислот, которые принимают значительное участие в метаболизме животных. Разделяют два семейства полиненасыщенных жирных кислот: омега-3 и омега-6. Организм способен преобразовывать кислоты одного класса в другой, но не способен синтезировать оба класса из более простых веществ. Омега-3-ненасыщенные жирные кислоты: линоленовая кислота, эйкозапентаеновая кислота, докозагексаеновая кислота. Омега-6: арахидоновая кислота

Линолевая кислота. Природными источниками витамина F являются растительные масла из завязи пшеницы, семени льна, рыжиковое масло, горчичное масло, масло подсолнечника, соевых бобов, арахиса, а также грецкий орех, миндаль, семечки подсолнуха, рыбий жир и рыба жирных и полужирных видов (лосось, макрель, сельдь, сардины, форель, тунец и др.) и моллюски.

5) некоторые вещества разобщают окисление и фосфолирирование. Например 2,4- динитрофенол (стр 212 Николаев формула) это лирофильное вещество легко диффундирует через митохондриальную мембрану как в ионизированной, так и в неионизированной форме и может переносить ионы водорода через мембрану в сторону их меньшей концентрации. Поэтому 2,4 динитрофенол уничтожает ∆мН+ митохондриальной мембраны, а энергия рассеивается в форме теплоты. Потребление кислорода и окисление субстратов при этом продолжается, но синтез АТФ невозможен. Поскольку энергия при разобщении рассеивается в форме теплоты, то разобщители повышают температуру тела (пирогенное действие).

• 6) Основной путь катаболизма глюкозы у аэробных организмов, к которым относится и человек, - это аэробный распад, конечным продутом которого является вода и углекислый газ.Разрушение глюкозы дихотомическим путем в аэробных условиях (аэробный гликолиз) до стадии образования пирувата - это специфические стадии катаболизма глюкозы, которые, в отличие от общих путей катаболизма, происходят в цитозоле

 

7) Синтез кетоновых тел

• К кетоновым телам относятся ацетоацетат и бета-гидроксибутират (ацетоуксусная и бета-оксимаслянная кислоты). Синтез кетоновых тел имеет место только в печени, в других органах он не идет. Синтез кетоновых тел начинается с образования ацетоацетил-КоА из двух молекул ацетил-КоА при участии ацетил-КоА-ацетилтрансферазы:

СН3

• СН3 СН3 НS-КоА |

• | | ­ С=О

• С=О + С=О |

• \ \ ацетилтрансфераза СН2

• S-КоА S-КоА |

• ацетил-КоА ацетил-КоА С=О

\

S-КоА

ацетоацетил-КоА

В сердечной мышце ацетоацетат обменивается с сукцинил-КоА на НS-КоА и, образующиеся ацетоацетил-КоА и сукцинат включаются в общие пути катаболизма как непосредственные источники энергии

В норме в крови уровень кетоновых тел 0,1-0,6 ммоль/л

Билет

1) Якоб Хендрик Вант-Гофф(1901) -в знак признания огромной важности открытия законов химической динамики и осмотического давления в растворах.

Фишер (1902)- за эксперименты по синтезу веществ с сахаридными и пуриновыми группами

Бухнер(1907) -за проведённую научно-исследовательскую работу по биологической химии и открытие внеклеточной ферментации

Вальтер Герман Нернст (присуждена в 1921 г.)-В признание его работ по термодинамике

Отто Виланд (присуждена в 1928 г.) -присуждена Нобелевская премия за исследования строения жёлчных кислот и аналогичных соединений

Уолтер Норман Хоуорс(1937)- за исследования углеводов и витамина С

Макс Фердинанд Перуц, Джон Кодери Кендрю(1962) -за исследования структуры глобулярных белков

Уолтер Гилберт, Фредерик Сенгер (1980) -за фундаментальные исследования биохимических свойств нуклеиновых кислот, в особенности рекомбинантных ДНК

Ханс Адольф КРЕБС - внёс основной вклад в разработку цикла трикарбоновых кислот (цикл Кребса). В 1932 описал орнитиновый цикл синтеза мочевины в печени животных.Лауреат Нобелевской премии по медицине в 1953 г. совместно с Фрицем Липманом.

2) Генетический код для аминокислот является вырожденным. Это означает, что значительное большинство аминокислот кодируется несколькими кодонами. За исключением метионина и триптофана, Узнавание кодона мРНК антикодоном тРНК основано не только на спаривании оснований, когда каждое основание кодона образует пару оснований с комплементарным азотистым основанием антикодона. В этом случае каждый антикодон, соответственно каждая молекула тРНК, может в принципе узнавать только один кодон мРНК. Вырожденность генетического кода имеет биологический смысл, обеспечивая организму ряд преимуществ. В частности, она способствует «совершенствованию» генома, так как в процессе точечной мутации, вызванной химическими или физическими факторами, возможны различные аминокислотные замены. Другой отличительной особенностью генетического кода является его непрерывность, отсутствие «знаков препинания», т.е. сигналов, указывающих на конец одного кодона и начало другого. Другими словами, код является линейным, однонаправленным и непрерывающимся: АЦГУЦГАЦЦ. Это свойство генетического кода обеспечивает синтез точной и в высшей степени упорядоченной последовательности аминокислотных остатков в молекуле белка.

3) Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) – фермент, обратимо катализирующий окисление лактата в пируват. Известны 5 изоформ ЛДГ, из них большее диагностическое значение имеют ЛДГ1 и ЛДГ5. ЛДГ1 участвует в окислении лактата в пируват и преобладает в тканях с аэробным типом метаболизма (миокард, почки, мозг, эритроциты, тромбоциты). ЛДГ5 напротив, способствует превращению пирувата в лактат и активна в тканях с высоким уровнем гликолиза (печень, скелетные мышцы). Основная роль общей ЛДГ заключается в выявлении тканевого повреждения. Выявлена высокая специфическая активность для печени, миокарда, скелетной мускулатуры, почек и эритроцитов. При мышечной дистрофии Дюшенна увеличение активности ЛДГ выявляется за несколько лет до обнаружения клинических сиптомов. Определение активности изоферментов ЛДГ1 более информативно при заболеваниях крови, почек, миокарда, а ЛДГ5 – при заболеваниях гепатобилиарной системы. Активность ЛДГ также повышается при циррозе, опухолях различной локализации, травмах, лекарственной интоксикации

4) Биоти́н — водорастворимый витамин группы В. Молекула биотина состоит из тетрагидроимидазольного и тетрагидротиофенового кольца, в тетрагидротиофеновом кольце один из атомов водорода замещен на валериановую кислоту.

содержится в говядине, телятине, курином мясе и ветчине, коровьем молоке и сыре, сельди. Из растительных продуктов им богаты помидоры, соевые бобы, неочищенный рис и рисовые отруби, пшеничная мука, морковь и цветная капуста, яблоки и апельсины, бананы и дыня, картофель, свежий лук, цельные зёрна ржи. В тканях животных биотин связан с белками, а во фруктах и овощах он содержится в свободном состоянии. Биотин занимает важную роль в процессах обмена белков, жиров и углеводов, необходим для активации витамина С, с его участием протекают реакции активирования и переноса углекислого газа в кровеносной системе, формирует часть некоторых ферментных комплексов и необходим для нормализации роста и функций организма. Биотин, взаимодействуя с гормоном инсулином, стабилизирует содержание сахара в крови, также участвует в производстве глюкокиназы. Оба этих фактора важны при диабете. Рекомендуемой суточной дозой биотина является:

для взрослых 150-300 мкг для детей, в зависимости от возраста и пола 50-150 мкг

5) АТФ – это универсальное энергетическое вещество организма. АТФ – нуклеотид, в состав молекулы которого входят азотистое основание – аденин, углевод – рибоза и три остатка фосфорной кислоты. Особенностью молекулы АТФ является то, что второй и третий остатки фосфорной кислоты присоединяются связью, богатой энергией, иначе называемой макроэргической связью. Часто соединения, имеющие макроэргическую связь (а мы столкнемся с ними в процессе изучения предмета) обозначатся термином «макроэрги» или макроэргические вещества.

Строение АТФ:

^ Аденин – рибоза – Ф.К. – Ф.К. – Ф.К.

аденозин

 

При использовании АТФ в качестве источника энергии обычно происходит отщепление путем гидролиза последнего остатка фосфорной кислоты.

^ АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 + энергия

Главными потребителями энергии АТФ в организме являются

реакции синтеза; мышечная деятельность; транспорт молекул и ионов через мембраны

6)

7 При смешанной диете примерно половина суточной нормы холестерина синтезируется в кишечнике, коже и главным образом в печени (примерно 50%), а остальной холестерин поступает с пищей. Значительная часть холестерина включена в липидный слой плазматических мембран. Большое количество холестерина расходуется в биосинтезе желчных кислот (см. с. 306), часть выделяется с желчью. Ежесуточно из организма выводится примерно 1 г холестерина. Очень небольшая часть холестерина используется для биосинтеза стероидных гормонов

Главным источником для синтеза холестерина является ацетил-КоА, и до стадии образования b-гидрокси-b-метилглутарил-КоА (ГМГ-КоА)

 

 


Под воздействием мевалонат киназы с использованием двух молекул АТФ образуется мевалонилпирофосфат, при декарбоксилировании которого образуется изопентилпирофосфат и далее диметилаллилпирофосфат:

 

 

Билет.

1)Биохимия (биологическая химия) — наука о химических процессах, происходящих в живых организмах. Главной задачей, является изучение механизмов и закономерностей, лежащих в основе процессов формирующих и поддерживающих живое состояние.

2) Так как транскрипция связывает ядро –клетки, и белки клетки, то от качества и активности транскрипции зависит объем синтеза тех или иных белков, жизнедеятельность клетки, ее способность адаптироваться к окружающей обстановке.

Транскрипция- это копирование генет. инф-ии, заключенной в генах молекулы ДНК. С образованием молекул м-РНК.

Гены молекулы ДНК, принимающие участие в синтезе РНК объединены в отдельные функциональные группы, получившие название оперон. Такая функциональная организация позволяет эффективнее регулировать экспрессию (транскрипцию) этих генов.

Оперонная модель регуляции экспрессии генов предполагает наличие единой системы регуляции у таких объединенных в один оперон структурных генов, имеющих общий промотор и оператор.

3) НАД и НАДФ являются производными витамина РР (В5. никотинамид) и служат в качестве кофермента анаэробных дегидрогеназ: изоцитрат дегидрогеназа, лактатдегидрогеназа, малатдегидрогеназа, оксиацил КоА-дегидрогеназы.

Основной функцией биологического окисления является обеспечение организма энергией в доступной для использования форме (прежде всего в форме АТФ).

В переносе электронов от субстратов к молекулярному кислороду принимают участие:

1.Пиридинзависимые анаэробные дегидрогеназы, для которых коферментами служат либо НАД, либо НАДФ

Эти ферменты катализируют реакции переноса атомов водорода (протоны и электроны) на любой акцептор кроме кислорода

Представители:

• Пируват дегидрогеназа

• Альфа-кетоглутаратдегидрогеназа

• Изоцитрат дегидрогеназа

• Малат дегидрогеназа

Коферментом этих ферментов являются НАД, НАДФ- производные витамина РР (В5- никотиновая кислота)

Аэробные дегидрогеназы

Эти ферменты катализируют реакции переноса атомов водорода (протоны и электроны) на любой акцептор, в том числе и на кислород

 

• Представители:

• сукцинатдегидродгеназа

• глицерофосфатдегидрогеназа

• ацил-КоА-дегидрогеназа

Коферментами этих ферментов являются ФАД, ФМН- производные витамина В2 (рибофлавин)

4) Микроэлементы - химические элементы, присутствующие в тканях человека, животных и растений в так называемых малых количествах. Биологическая роль М. определяется их участием практически во всех видах обмена веществ организма; они являются кофакторами многих ферментов (Ферменты), витаминов (Витамины), гормонов, участвуют в процессах кроветворения, роста, размножения, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность организма. Обеспеченность М. обусловлена их содержанием в воде и пищевых продуктах (Пищевые продукты), количественным соотношением М. между собой и усвояемостью тех веществ, в составе которых М. поступают в организм. Содержание М. в пищевых продуктах во многом зависит от геохимической зоны. Существуют районы со значительными отклонениями концентрации определенных М. в почве и воде от нормы (как в сторону уменьшения, так и увеличения), что отражается на содержании этих М. в продуктах растительного и животного происхождения.

5) Окислительное декарбоксилирование пирувата катализируется мультиэнзимным пируват-дегидрогеназным комплексом, локализованным на внутренней мембране митохондрий со стороны матрикса.

Пируват-дегидрогеназный комплекс (окислительная декарбоксилаза пировиноградной кислоты) состоит из трех ферментов (Е1,Е2,Е3):



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 510; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.198.167 (0.065 с.)