Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Раздел 2. Сведения об азотистом обменеСтр 1 из 2Следующая ⇒
Переваривание нуклеопротеидов Нуклеиновый компонент отделяется от белка в кислой среде желудка. В кишечнике РНК и ДНК гидролизуются под действием панкреатических ферментов - рибонуклеазы (РНК-азы) и дезоксирибонуклеазы (ДНК-азы). Продукты гидролиза полинуклеотидов - мононуклеотиды под действием нуклеотидаз и нуклеозидаз расщепляются на азотистые основания, пентозы (рибоза или дезоксирибоза) и фосфорную кислоту, которые всасываются.
Обмен нуклеотидов Катаболизм пуриновых нуклеотидов Катаболизм пуриновых нуклеотидов включает реакции гидролитического отщепления фосфатного остатка, рибозного остатка и аминогруппы. В результате этих реакций из АМФ образуется гипоксантин, из ГМФ - ксантин; которые под действием ксантиноксидазы превращаются в мочевую кислоту. Образование мочевой кислоты происходит главным образом в печени. Мочевая кислота - основной продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов у человека. В организме ежесуточно образуется 0,5 - 1 г мочевой кислоты, которая выводится через почки. Мочевая кислота плохо растворима в воде и жидких средах организма. В норме ее концентрация на пределе растворимости и составляет 0,1 – 0,4 ммоль/л. Если концентрация мочевой кислоты становится выше нормальной, происходит отложение ее солей (уратов) в суставах и почках. Повышение концентрации мочевой кислоты в крови называется гиперурикемией. Хроническое повышение уровня мочевой кислоты приводит к развитию подагры. Классическая подагра обусловлена тремя факторами - увеличенным синтезом мочевой кислоты, снижением содержания в плазме уратсвязывающего белка и замедленным выведением с мочой.
Клинические проявления подагры: 1. Повторяющиеся приступы острого воспаления суставов, чаще всего мелких (подагрический криз); обычно болезнь начинается с воспаления первого плюснефалангового сустава большого пальца ноги. Подагрический криз связан с отложением кристаллов мононатриевой соли мочевой кислоты в суставе. 2. Подагрические узлы (тофусы), возникают в результате местного отложения и накопления уратов; локализация - мелкие суставы, сухожилия, хрящи, кожа. Иногда кожа над тофусом атрофируется, разрушается и из тофуса высыпается порошок, состоящий из уратов. Ураты могут откладываться и в почечных лоханках, образуя почечные камни.
Для лечения подагры применяют аллопуринол – аналог гипоксантина. Аллопуринол является конкурентным ингибитором ксантиноксидазы. Его прием снижает содержание в крови мочевой кислоты.
Биосинтез пуриновых нуклеотидов Синтез пуриновых нуклеотидов происходит двумя путями: 1. de novo, то есть из низкомолекулярных веществ. Для синтеза пурина необходимы: углекислый газ, глицин, формилтетрагидрофолат, глутамин, аспартат. Сборка пуринового азотистого основания происходит на 5-фос-форибозил-1-пирофосфате, который образуется из рибозо-5-фосфата при участии АТФ. В результате синтезируется инозиновая кислота, из которой далее – АМФ и ГМФ. Образования нуклеозиддифосфатов или нуклеозид-трифосфатов происходит под действием киназ с затратой АТФ.
2. Синтез пуриновых нуклеотидов с использованием готовых азотистых оснований. Требует мало энергии. Однако большого значения не имеет. Если этот путь заторможен, тогда возникает болезнь Леша-Нихана. При этой болезни у детей наблюдаются симптомы подагры, церебральные параличи, нарушение интеллекта, попытки наносить себе раны.
Дезоксирибонуклеотиды – предшественники ДНК – образуются из рибонуклеотидов при участии тиоредоксинредуктазы, белка - тиоредоксина и НАДФН.
Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов Превращения пиримидиновых оснований в результате дезаминирования и декарбоксилирования идет до b-аланина, углекислого газа, аммиака и b-аминоизомасляной кислоты. b-аланин используется для синтеза дипептидов мышц - карнозина и ансерина - или выделяется с мочой, а также окисляется как обычный аланин.
Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов Пиримидиновое основание синтезируется из карбамоилфосфата и аспарагиновой кислоты. Первоначальным соединением является дигидрооротовая кислота, из которой в дальнейшем образуются оротовая, оротидиловая и уридиловая кислоты (УМФ). Другие пиримидиновые нуклеотиды образуются из УМФ. Синтез УМФ регулируется по механизму отрицательной обратной связи: УТФ является аллостерическим ингибитором первого фермента этой метаболической цепи - карбамоилфосфатсинтетазы. Этот механизм предотвращает избыточный синтез не только УМФ, но и всех других пиримидиновых нуклеотидов.
Оротацидурией называется состояние, связанное с выделением с мочой больших количеств оротовой кислоты (до 1,5 г, что в 1000 раз превышает норму). Болезнь связана с недостаточностью фермента, катализирующего синтез УМФ. В результате возникает недостаточность пиримидиновых нуклеотидов, необходимых для синтеза нуклеиновых кислот, а оротовая кислота накапливается. При отсутствии лечения наследственная оротацидурия приводит к развитию необратимого резкого отставания умственного и физического развития. Для лечения этого заболевания применяют уридин, что обеспечивает образование УМФ и, следовательно, других нуклеотидов.
Строение гемоглобина Гемоглобин относится к хромопротеидам. Состоит из белка глобина и простетической группы, представленной 4-мя гемами. Глобин – тетрамер, образованный двумя a- и двумя b-полипептидными цепями. Гем содержит 4 пиррольных кольца, соединенных метиновыми мостиками, 4 метильных группы, 2 винильных радикала, 2 остатка пропионовой кислоты и двухвалентное железо, которое присоединено к азотам пиррольных колец. Гем присоединяется к гистидиновому остатку глобина. Гемоглобин выполняет транспортную функцию, переносит газы.
Распад гемоглобина
За сутки в организме человека распадается около 9 г гемпротеидов, главным образом в результате распада гемоглобина эритроцитов. Эритроциты живут 100-120 дней, распад их происходит либо в кровеносном русле, либо в селезенке. Гемоглобин, освобождающийся из эритроцитов в крови, связывается гаптоглобином и в виде комплекса гемоглобин-гаптоглобин попадает в клетки системы мононуклеарных фагоцитов, главным образом селезенки. Гемоглобин окисляется в метгемоглобин (Fe3+). Гаптоглобин при этом отщепляется и переходит в кровь, а гемоглобин подвергается распаду. Под действием гемоксигеназы происходит окислительное расщепление метинового мостика гема, кольцевая структура гема разрывается и образуется вердоглобин.
Вердоглобин теряет:
- железо, которое связывается белком-переносчиком трансферрином и доставляется с кровью в костный мозг; - глобин, который гидролизуется катепсинами селезенки до аминокислот.
Таким образом, вердоглобин превращается в биливердин (пигмент зеленого цвета), при восстановлении которого образуется билирубин - пигмент красно-желтого цвета. Это свободный билирубин (непрямой, неконъюгированный). Свободный билирубин - токсичен и плохо растворим в воде, не проникает через почечный барьер. Непрямым билирубин называется потому, что с реактивом Эрлиха он дает непрямую реакцию (после предварительной обработки крови сыворотки спиртом). Свободный билирубин, поступая в кровь, связывается белком плазмы альбумином и с током крови поступает в клетки печени, где он легко проникает через мембрану клеток, освобождаясь от альбумина. В печени билирубин под действием фермента УДФ-глюкуронилтрансферазы связывается с глюкуроновой кислотой, при этом образуются билирубинглюкурониды или связанный (конъюгированный, прямой билирубин). Связанный билирубин – нетоксичен, растворим в воде, проникает через почечный барьер. Прямой билирубин с реактивом Эрлиха дает прямую реакцию. Билирубинглюкурониды могут диффундировать в кровеносные капилляры в незначительных количествах, поэтому в плазме на их долю приходится 25% от общего билирубина, а на долю свободного - 75%.
В желчных протоках происходит отщепление остатков глюкуроновой кислоты от связанного билирубина и в таком виде он поступает в кишечник, где подвергается многократному восстановлению под действием ферментов микрофлоры. В тонком кишечнике билирубин превращается в мезобилирубин, затем мезобилиноген (или уробилиноген), который всасывается в тонком кишечнике и через воротную вену поступает в печень, где уробилиноген необратимо разрушается до моно- и дипирролов. В толстом кишечнике мезобилиноген восстанавливается анаэробными бактериями до стеркобилиногена. Большая часть стеркобилиногена выделяется с фекалиями и быстро окисляется кислородом воздуха до стеркобилина, определяя цвет фекалий. Небольшие количества стеркобилиногена всасываются в прямой кишке и через систему геморроидальных вен, минуя печень, поступают с током крови в почки, которые выводят его с мочой. Стеркобилиноген мочи окисляется в стеркобилин, частично определяя нормальный соломенно-желтый цвет мочи. В норме содержание общего билирубина в сыворотке крови составляет 8-20,5 мкмоль/л (из них 75% свободного). Стеркобилиноген выделяется у человека в основном с калом (примерно 300 мг в сутки) и в незначительных количествах с мочой (около 1-4 мг в сутки). У новорожденных, не имеющих кишечной микрофлоры, выделяющийся билирубин окисляется до биливердина, окрашивающего кал в зеленоватый цвет.
Нарушения пигментного обмена В организме под влиянием различных факторов может нарушаться образование, превращение и выведение билирубина. Повышение содержания билирубина в крови ведет к отложению его в тканях, в том числе в коже и слизистых, и вызывает их окрашивание в желто-коричневый цвет. Эти состояния называют желтухами. Различают: · гемолитическую (или надпеченочную) желтуху, · паренхиматозную (или печеночную) желтуху, · обтурационную (механическую или подпеченочную желтуху).
Кроме того, выделяют физиологическую желтуху новорожденных и гемолитическую болезнь новорожденных. Гемолитическая (надпеченочная) желтуха - возникает при массивном внутрисосудистом или тканевом распаде эритроцитов (переливание несовместимой по группе и резус-фактору крови и т.д.). Большое количество свободного билирубина, поступающего из клеток ретикулоэндотелиальной системы в кровоток, не успевает обезвреживаться в печени, поэтому в крови сохраняется высокий уровень этого билирубина. Фекалии из-за избытка выделяемого стеркобилина интенсивно окрашиваются, в моче содержится много стеркобилина, окрашивающего мочу в интенсивный оранжево-желтый цвет.
Паренхиматозная (печеночная) желтуха возникает вследствие повреждения клеток печени (вирусами, токсическими гепатотропными соединениями, при циррозах), приводящего к снижению образования связанного билирубина. Однако, в результате повреждения паренхимы печени желчь, а вместе с ней и связанный билирубин, поступает не только в желчные капилляры, но и в кровь. Таким образом, в крови при печеночной желтухе увеличивается содержание как связанного, так и свободного билирубина. Фекалии из-за небольшого количества выделяющегося стеркобилина слабо окрашены, в моче содержится уробилин, так как поврежденная ткань печени не способна окислить всосавшийся мезобилиноген. Моча приобретает цвет «крепкозаваренного чая» из-за появления в моче связанного билирубина.
Механическая (подпеченочная) желтуха возникает при нарушении оттока желчи в кишечник (желчно - каменная болезнь, опухоль головки поджелудочной железы). Из-за переполнения желчных путей происходит выход связанного билирубина из клеток печени обратно в кровь. В крови резко повышается содержание связанного билирубина, который, как хорошо растворимое соединение, выделяется в больших количествах с мочой, в результате моча приобретает цвет «крепкозаваренного чая». Кал, в котором отсутствуют желчные пигменты, приобретает серовато-белый, глинистый цвет. В моче уробилиногенов и стеркобилиногенов нет.
Физиологическая желтуха новорожденных. У плода и у новорожденного количество эритроцитов и содержание гемоглобина в эритроцитах в расчете на единицу массы тела больше, чем у взрослых. В течение нескольких недель после рождения количество гемоглобина в крови новорожденного приближается к величине, характерной для взрослых. В этот период относительная скорость распада эритроцитов больше, чем в последующее время. В то же время имеется возрастной недостаток фермента конъюгации билирубина – глюкуронил-трансферазы, что приводит к повышению свободного билирубина в крови. Физиологическая желтуха новорожденных обычно проходит через 2 недели по мере увеличения количества глюкуронилтрансферазы. У недоношенных детей она продолжается дольше. Иногда у детей появляются судороги или необратимые расстройства нервной системы. Чтобы повысить активность глюкуронилтрансферазы, иногда прибегают к введению фенобарбитала, который увеличивает количество фермента и уменьшает проявления желтухи.
Гемолитическая болезнь новорожденных развивается при резус-конфликте или при несовместимости по группе крови матери и плода. Гемолитическая болезнь новорожденных наблюдается у резус-отрицательных матерей, беременных резус-положительным плодом. Резус-фактор плода, попадая в кровь матери, способствует выработке антител на него. Антитела, попадая в кровь плода, взаимодействуют с резус-фактором, вызывая разрушение эритроцитов. Максимальный синтез и выброс антител происходит перед родами и в момент родов. При повторных беременностях резус-положительным плодом гемолиз эритроцитов может начаться уже внутриутробно. Длительное повышение свободного билирубина в крови оказывает токсическое влияние на развивающийся мозг. В тяжелых случаях гемолитической болезни новорожденных прибегают к заменному переливанию крови.
Биосинтез гемоглобина Синтез белковой части (глобина) происходит обычным путем на рибосомах. Для образования гема требуются: железо, глицин, сукцинил-КоА, витамины В6, В12 и фолиевая кислота. Гем является регулятором синтеза полипептидных цепей глобина. При низком содержании гема в ретикулоцитах активизируется ингибитор инициации синтеза белка и образование глобина замедляется. Накопление гема сопровождается торможением ингибитора и активацией синтеза белка.
Белки плазмы крови
Белки являются важной составной частью крови и выполняют следующие функции: 1) определяют онкотическое давление; 2) обеспечивают вязкость крови; 3) обеспечивают свертываемость крови; 4) участвуют в регуляции кислотно-основного равновесия; 5) выполняют транспортную функцию (переносят липиды, НЭЖК, металлы, билирубин, гемоглобин, гормоны, лекарственные вещества); 6) обеспечивают иммунитет (антитела, интерферон и др.); 7) питательная функция (белки являются резервом аминокислот).
Белки плазмы обычно делят на альбумины, глобулины и фибриноген. Из 9-10% сухого остатка плазмы крови на долю белков приходится примерно 7,4%. Концентрация белков в плазме крови составляет 63-85г/л. Из них на долю альбуминов приходится 57%, a1-глобулинов - 5%, a2 - глобулинов - 9%, b-глобулинов - 13%, g-глобулинов - 16%.
Альбумины
Альбумины являются самыми легкими белками плазмы крови (Мол. масса 70000). Это простые, высокогидрофильные белки. Образуются в гепатоцитах печени. Выполняют следующие функции: – играют важную роль в поддержании коллоидно-осмотического давления крови (на 3/4 оно создается альбуминами); – транспортируют многие вещества, в том числе билирубин, катионы металлов и красок, НЭЖК, холестерин и др.; – служат богатым и быстро реализуемым резервом аминокислот. Снижение содержания альбуминов в плазме крови приводит к гипопро-теинемии, так как на долю альбуминов приходится больше половины всех белков плазмы. Причины гипоальбуминемии: – снижение биосинтеза альбуминов из-за белкового голодания; нарушения переваривания и всасывания белков в ЖКТ; локального повреждения печени (повреждения гепатоцитов); – потеря белка из кровяного русла из-за патологии почек; увеличения проницаемости сосудов; через ЖКТ; – увеличение распада белков из-за активации катепсинов.
Снижение концентрации альбуминов до 30 г/л вызывает отеки.
Глобулины Это целая группа белков, которые могут быть разделены электрофоретически на подгруппы. a и b-глобулины вырабатываются в ретикулоэндотелиальной системе, в том числе купферовскими клетками печени. a-глобулины состоят из глико- и липопротеидов. a- глобулины участвуют в транспорте различных веществ. Они имеют самую высокую электрофоре-тическую подвижность. Относительное содержание a-глобулинов обычно увеличивается при острых инфекционных или воспалительных заболеваниях, связанных с раздражением ретикулоэндотелиальной системы (РЭС). b-глобулины состоят из глико-, липо- и металлопротеидов. Они выполняют транспортную и другие функции. g-глобулины представлены разнообразными белками с самой низкой электрофоретической подвижностью. К этой группе относятся большинство защитных веществ крови, многие из которых обладают ферментативной активностью. g-глобулины синтезируются плазматическими клетками. С глобулинами обычно связана гиперпротеинемия. Уровень g-глобулинов увеличивается при хронических заболеваниях. Существуют заболевания, при которых имеется недостаток g-глобулинов. Это состояние называется агаммаглобулинемия. Врожденная агаммаглобулинемия связана с генетическим дефектом, при котором нарушается синтез g-глобулинов, при этом обычно наблюдается отсутствие плазматических клеток. Диспротеинемия - это такое состояние, когда изменяется процентное соотношение отдельных белковых фракций, а общее содержание белка при этом не изменяется. Парапротеинемия - это состояние, когда в сыворотке крови появляются патологические белки. Она связана с инфекционным или токсическим раздражением ретикулоэндотелиальной системы. Белки - ферменты 1. Собственные ферменты плазмы крови, которые участвуют в свертывании крови, растворении внутрисосудистых сгустков и т.д. Эти ферменты синтезируются в печени. 2. Клеточные ферменты освобождаются из клеток крови и клеток других тканей в результате естественного распада (лизиса). Активность этих ферментов может быть показателем некоторых патологических состояний. Например, при остром панкреатите возрастает активность a-амилазы, липазы, трипсина и других ферментов; при раке простаты - активность кислой фосфатазы; при заболеваниях костной ткани - активность щелочной фосфатазы; при инфаркте миокарда - активность ЛДГ1 и ЛДГ2, креатинкиназы, аспартатаминотрансферазы; при гепатите - активность аланинаминотрансферазы, аргиназы, ЛДГ3 и ЛДГ4 и других печеночных ферментов.
Белки - переносчики.
Трансферрин является b-глобулином. Может взаимодействовать с Сu2+ и Zn2+ , но главным образом связывает и переносит Fe3+ в различные ткани (особенно в ткани РЭС). Участвует, таким образом, в регуляции концентрации свободного железа в плазме, предотвращая избыточное накопление железа в тканях и потерю его с мочой. Значительное накопление трансферрина наблюдается в плазме беременных женщин и пациентов с недостатком железа.
Гаптоглобин является a2-глобулином, выполняет следующие функции:
– связывает гемоглобин в соотношении 1:1, в результате образуются высокомолекулярные комплексы, которые не могут выводиться почками. Это, с одной стороны, предотвращает потерю железа с мочой, с другой - защищает почки от повреждения гемоглобином. Комплекс "гемоглобин-гаптоглобин” захватывается клетками РЭС, где гемоглобин освобождается и подвергается метаболизму с образованием желчных пигментов, железа и аминокислот; - транспортирует витамин В12; – выполняет неспецифическую защитную функцию, образуя комплексы с различными белками и небелковыми веществами, появляющимися при распаде клеток; – является естественным ингибитором катепсина В.
Церулоплазмин является a2-глобулином, выполняет следующие функции:
- является переносчиком и регулятором концентрации ионов меди в организме, особенно в печени. При его недостатке концентрация меди возрастает и она откладывается в органах, в частности, в печени и гипота-ламических ядрах мозга, что вызывает неврологические расстройства (подергивание, тремор, потеря ориентации). Недостаток церулоплазмина вызывает болезнь Коновалова-Вильсона. Такое же состояние возникает и при потере способности церулоплазмина связывать медь; - является антиоксидантом; - обладает ферроксидазной и полиаминоксидазной активностями.
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-12; просмотров: 113; 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 - 54.227.104.229 (0.072 с.) |