Білет №6

Порушення обміну кетонових тіл за умов патології (цукровий діабет,голодування).

У нормі концентрація кетонових тіл у крові та більшості тканин незначна (в середньому 10-20мг-л).Проте, за умов голодування та

цукрового діабету створюються метаболічні умови, за яких кількість кетонових тіл у тканинах різко підвищується за рахунок значної

активації їх синтезу.При цьому значно зростають як концентрація кетонових тіл у крові(кетонемія), так і їх виділення з

сечею(кетонурія). Біохімічною основою зростання вмісту кетонових тіл в умовах патології зменшення ступеня утилізації атецил-КоА в

циклі три карбонових кислот внаслідок порушення вуглеводного обміну.

4. Молекулярно-клітинні механізми дії стероїдних та тиреоїдних гормонів.

Послідовність клітинних та біохімічних реакцій, за рахунок якої стероїдні та тиреоїдині гормони реалізують свої біологічні ефекти має вигляд:

Проникнення гормону всередину клітини сполучення гормону з цитозольним рецептором модифікація (активація) рецептора у складі гормонорецепторного комплексу  транс локація модифікованого гормонорецепторного окплексу у ядровзаємодія комплексу зі специфічною ділянкою ДНК хроматину активація специфічних генів транскрипція мРНК синтез ферментних білків, що реалізують біологічні ефекти гормону.

Взаємодія рецепторів стероїдних та тиреоїдних гормонів зі своїми специфічними лігандами зумовлена їх молекулярною будовою, що складається з окремих структурно-функціональних доменів, які відрізняються первинною структурою та конформацією. Взаємодія білкових рецепторів гормонів- активаторів транскрипції з ДНК відбувається в певних місцях промоторних ділянок геному, що знаходться «зліва» від сайтів ініціації транскрипції і регулюють експресію розташованих на відстані генів. У взаємодії активованих гормонами стероїдних та тиреоїдних рецепторів зі специфічними ділянками ДНК беруть участь також певні ділянки рецепторних білків, що мають будову цинкових пальців та та глобулярних Zn-вмісних доменів – унікальних просторових утворень, які властиві всім різновидам білків, що виступають як регулятори транскрипції (гормональним рецепторам, білкам –

активаторам синтезу металотіонеїну тощо).

1. Ізоферменти, особливості будови та функціонування, значення в діагностиці захворювань.

Ізоферменти (ізоензими; ізозими) – множинні молекулярні форми одного й того ж ферменту. Ізоферменти каталізують одну й ту ж біохімічну реакцію, але розрізняються за своєю первинною структурою і, відповідно, фізико-хімічними (молекулярною масою, рухомістю при електрофорезі тощо) та каталітичними (різною спорідненістю ферменту із субстратом - Кm) властивостями. Різні ізоферменти одного й того ж ферменту можуть бути присутні в різних органах і тканинах (ізоферменти лактатдегідрогенази),субклітинних структурах (мітохондріальний та цитозольний ізоферменти ізоцитратдегідрогенази). В разі, якщо фермент, що представлений ізоферментними формами, має олігомерну будову, його ізоферменти формуються за рахунок різних комбінацій неідентичних протомерів. Прикладом такого ізоферментного сімейства можуть бути ізоферменти лактатдегідрогенази (ЛДГ) - ферменту, що каталізує оборотну реакцію перетворення піровиноградної кислоти в молочну. За своєю молекулярною будовою ЛДГ є

тетрамером, що побудований із протомерів двох типів: Н (серцевого - heart, англ.) та М (м'язового - muscle). В організмі людини присутні п'ять комбінацій зазначених протомерів, які створюють різні ізоферменти ЛДГ: ЛДГ1 (Н4), ЛДГ2 (Н3М1), ЛДГ3 (Н2М2), ЛДГ4 (Н1М3) та ЛДГ5 (М4). Вони розподілені переважно в різних органах (міокарді, печінці, скелетних м'язах, нирках тощо). Ці ізоферменти розрізняються за своєю електрофоретичною рухомістю і їх визначення в плазмі крові має діагностичне значення для виявлення пошкоджень мембранних структур клітин, що спостерігаються при різних захворюваннях. Зокрема, при інфаркті міокарда збільшується концентрація в плазмі ізоферменту ЛДГ1, а при інфекційному та токсичному гепатиті - ізоформ ЛДГ4 та ЛДГ5, характерних для клітин печінки.

2. Фосфоролітичний шлях розщеплення глікогену в печінці та мязах. Регуляція активності глікогенфосфорилази.

Глікоген

↓

Глюкозо-1-фосфат

↓

Глюкозо-6-фосфат

↓ ↓

М*язи(Піруват(лактат)) Печінка(глюкоза)

3. Біосинтез вищих жирних кислот: реакції біосинтезу насичених жирних кислот (пальмітату) та регуляція процесу.

Синтетаза жирних кислот є мультиензимним комплексом, до складу якого входять декілька ферментних білків із каталітичною активністю, що забезпечує послідовне подовження вуглецевого ланцюга (С2 С4, С6...)до утворення спеціацильного ■залишку з необхідною кількістю вуглецевих атомів (переважно C16). Сукупність ферментних реакцій біосинтезу пальмітинової кислоти називається циклом Лінена. Центральне місце у ферментному комплексі синтетази жирних кислот посідає ацилтранспортуючий протеїн. Із молекулою АСР сполучені ферментні білки, що каталізують окремі реакції синтезу жирних кислот С16та С18. АСР має два SH-вмісних центри зв’язування: 1 -й центр —залишок цистеїну поліпептидного ланцюга АСР, який служить для акцептуванн ацетильного радикалу (СН3-СО-) від ацетил-КоА; 2-й центр — фосфорильоване похідне вітаміну пантотенової кислоти — 4'-фосфопантетеїн, що є структурою, SH-групи якої акцептують малонільний радикал (НООС-СН2-СО-) від малоніл-КоА. 4'-Фосфоиантетеїн (Фи) ковалентно сполучений із залишком серину в 36-му положенніполіпептидного ланцюга АСР.стр204 формула

1. Регуляція на рівні ацетил-Ко А –карбоксилази. Ацетил-КоА-карбокслаазна реакція, в якій утворюється малоніл-КоА, є лімітуючою стадією в контролі швидкості біосинтезу жирних кислот. Регуляція перебігу реакції здійснюється за двома механізмами:

1.1. Шляхам алостеричноїрегуляції активності ацетил- КоА-карбоксилази позитивними та негативними модуляторами: а) позитивним модулятором (активатором) ферменту є цитрат. Збільшення концентрації лимонної кислоти в мітохондріях внаслідок ―перевантаження‖ ЦТК метаболічним паливом (після споживання вуглеводів, секреції в кров інсуліну, тощо) означає створення біохімічних умов для активації анаболічних процесів, тобто запасання надлишків ацетил-КоА у вигляді жирів. Підвищений у цих умовах вихід цитрату в цитозоль активує ацетил-КоА-карбоксилазу (малоактивну за відсутності позитивного модулятора) і спричиняє утворення малоніл-КоА

— джерела двовуглецевих радикалів для біосинтезу жирних кислот;

б) негативними модуляторами (алостеричними інгібіторами) ацетил-КоА-карбоксилази є пальмітоїл-КоА та стеароїл-КоА — кінцеві метаболіти біосинтетичного шляху. Накопичення в цитозолі продуктів біосинтезу за принципом негативного зворотного зв’язку гальмує швидкість їх утворення.

1.2. Шляхам ковалентної модифікації ацетил-КоА-карбоксилази за рахунок її цАМФ-залежного фосфорилювання (утворення неактивної форми ферменту) та дефосфорилювання (утворення активної форми ферменту). Слід зауважити реципрокний характер зміни активності процесів ліпогонезу та ліполізу в умовах дії на клітини жирової тканини та печінки фізіологічних стимулів, що позитивно (адреналін, норадреналін, глюкагон) та негативно (інсулін) впливають на активність аденілатциклази і внутрішньоклітинний

рівень цАМФ.

1.3. Шляхам зміни активності синтезу; ацетил-КоА-карбоксилази: а) збільшення активності синтезу ферменту (ферментна індукція) спричиняється додатковим надходженням в організм та в клітини відповідних органів глюкози (споживання високовуглеводної дієти) та зменшенням вмісту в продуктах харчування жирів; б) пригнічення активності синтезу ферменту спостерігається в умовах голодування або споживання дієти, збагаченої жирами.

2. Регуляція на рівні комплексу синтезу жирних кислот Активність синтетазного комплексу (циклу Лінена) регулюється також як механізмами алостеричного контролю, так і механ ферментної індукції.

2.1. Алостерична активація окремих ферментів мультиензимного комплексу здійснюється за рахунок позитивного впливу фосфорильованих моносахаридів. Збільшення концентрації цукрофосфатів є метаболічним сигналом, що свідчить про високу активність гліколізу та створює біохімічні умови для спрямування обміну речовин у напрямку анаболічних процесів.

2.2. Зміни в активності процесів синтезу окремих ферментів синтетазного комплексу відбуваються в напрямках і метаболічних умовах, зазначених для ацетил-КоА-карбоксилази.__

4. Гормони передньої частки гіпофіза: соматотропін (СТГ), пролактин. патологічні процеси, пов'язані з порушенням функції цих гормонів.

Передня частка гіпофіза (аденогіпофіз) продукує значну к-сть гормонів, які стимулюють фізіологічні та біохімічні процеси в різних тканинах мішенях, в тому числі активують дії інших ендокринних залоз.

Гормон росту (соматотропні, соматотропний гормон (СТГ) – простий білок, що складається з одного поліпептидного ланцюга і має два внутрішньо молекулярні дисульфідні зв*язки. Гормон синтезуєтьсяя в соматотропних клітинах, що складають приблизно 50% кліти аденогіпофіза.

Патології:

Акромегалія – захворювання, розвиток якого спричиняється збільшеною продукцією гормону росту у дорослих осіб; захворювання характеризується патологічно диспропорційним збільшенням кісток скелета, м*яких тканин, внутрішніх органів.

Гігантизм – прояв надмірної секреції гормону росту в дитячому та підлітковому віці, що призводить до збільшеного росту людини.

Карликовість – затримка росту, яка спричиняється гетерогенними факторами, пов*язані як із зменшенням синтезу СТГ, так і з порушеннями реактивності тканин на дію гормон.

Пролактин – простий білок, що складається з одного поліпептидного ланцюга. Гормон продукується в ацидофільних клітинах аденогіпофіза – лактотрофах, кількість і розміри яких збільшуються під час вагітності.

Пухлини, що складаються з пролактин синтезуючих клітин гіпофіза, призводять у жінок до аменореї та галактореї, у чоловіків – до деяких видів безплідності.

Синтез та секреція пролактину гальмуються дофаміном та специфічним інгібуючим нейропептидом гіпоталамуса – пролактостатином, що має також властивості гонадоліберину.

Дата добавления: 2015-05-07