- •Ответы к экзамену
- •Структура и функции белков Вопрос №4
- •Вопрос №5
- •Вопрос №6
- •Вопрос №7
- •Вопрос №8
- •1. Методы разрушения тканей и экстракции белков:
- •Вопрос №9
- •Вопрос №10
- •Вопрос №13
- •Ферменты Вопрос №17
- •Название ферментов
- •Вопрос №27
- •Вопрос №18
- •Вопрос №21
- •Вопрос №19
- •Вопрос №20
- •Вопрос №22
- •В основе всех 4 типов регуляции лежит изменение конформации ферментов.
- •Вопрос №26
- •Вопрос №23
- •Кинетика ферментативных реакций
- •Вопрос №24
- •Вопрос №25
- •Уравнение Лайнуивера—Бэрка
- •Вопрос №28
- •Нуклеиновые кислоты и нуклеотиды Вопрос №29
- •Вопрос №30
- •Вопрос №31
- •Вопрос №32
- •Вопрос №33
- •Вопрос №34
- •Вопрос №35
- •Транскрипция
- •Трансляция
- •Посттрансляционные модификации
- •Вопрос №36
- •Вопрос №37
- •Общий путь катаболизма Вопрос №38
- •Вопрос №39
- •Вопрос №40
- •Вопрос №41
- •Вопрос № 42
- •Вопрос № 43
- •Вопрос №44
- •Вопрос №45
- •Вопрос №46
- •Вопрос №47
- •Обмен углеводов Вопрос №48
- •I стадия – переваривание (в жкт)
- •Глюкоза → Глюкоза-6ф
- •Вопрос №51
- •Вопрос №52
- •Вопрос №54
- •Гликолиз
- •Вопрос №55
- •Вопрос №56
- •Вопрос №61
- •Вопрос №57
- •Вопрос №58
- •Вопрос №63
- •Вопрос №59
- •Пентозофосфатный путь (пфп)
- •Вопрос №60
- •Вопрос №62
- •Глюконеогенез (гнг)
- •Обмен белков Вопрос № 67
- •Вопрос №68
- •Вопрос №71
- •Вопрос №72
- •Вопрос №73
- •Вопрос №74
- •Вопрос №75
- •Вопрос №77
- •Вопрос №78
- •Вопрос №79
- •Вопрос №80
- •Обмен липидов Вопрос №81
- •Вопрос №82
- •Вопрос №87
- •Вопрос №88
- •Вопрос №89
- •Вопрос №90.
- •Вопрос №92
- •Вопрос №94
- •Вопрос №97
- •Вопрос № 98
- •Вопрос №100
- •Обмен нуклеотидов Вопрос №102
- •Вопрос №103
- •Вопрос №104
- •Вопрос №105
- •Вопрос №106
- •Витамины
- •Вопрос №125
- •Общие принципы регуляции метаболических процессов в организме человека Вопрос №128
- •I. По химической структуре:
- •II. По влиянию на организм:
- •III. По механизму действия:
- •Вопрос №129
- •Гормоны белково-пептидной природы
- •Стероидные гормоны
- •Тиреоидные гормоны
- •Вопрос №130
- •Вопрос №131
- •Вопрос №132
- •Вопрос №133
- •Вопрос №134
- •Вопрос №135
- •Вопрос №136
- •Вопрос №137
- •Вопрос №138
- •Вопрос №139
- •Вопрос №140
- •Вопрос №141
- •Вопрос №142
- •Аденилатциклазный механизм
- •Механизм действия гормонов через рецепторы, обладающие ферментативной активностью
- •Вопрос №143.
- •Вопрос №144
- •Механизм действия через липиды мембран
- •Биохимия органов и тканей Вопрос №145
- •Вопрос №147
- •Вопрос №148
- •1. Первичный гемостаз
- •3. Фибринолиз
- •Вопрос №149
- •Вопрос №150
- •Вопрос №151
- •Вопрос №152
- •Вопрос №153
- •Желтуха
- •2. Печеночная
- •3. Подпеченочная
- •4. Физиологическая желтуха новорожденных
- •Вопрос №154
- •1 Стадия обезвреживания: гидрофобное → гидрофильное
- •2 Стадия: конъюгация
- •Вопрос №159
- •Вопрос №160
- •Вопрос №161
- •Вопрос №162
- •Вопрос №163
- •1) Синтез препро-α-цепей
- •2) Внутриклеточные модификации
- •3) Секреция
- •4) Внеклеточные модификации
- •Вопрос №167.
- •Вопрос №169
Вопрос №150
Обмен железа: всасывание, транспорт, депонирование. Основные причины возникновения железодефицитных анемий и гемахроматозов.
В организме взрослого человека содержится 3 - 4 г железа, из которых только около 3,5 мг находится в плазме крови. Гемоглобин имеет примерно 68% железа всего организма, ферритин - 27%, миоглобин - 4%, трансферрин - 0,1%, На долю всех содержащих железо ферментов приходится всего 0,6% железа, имеющегося в организме. Источниками железа при биосинтезе железосодержащих белков служат железо пищи и железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов в клетках печени и селезёнки.
В нейтральной или щелочной среде железо находится в окисленном состоянии - Fe3+, образуя крупные, легко агрегирующие комплексы с ОН-, другими анионами и водой. При низких значениях рН железо восстанавливается и легко диссоциирует. Процесс восстановления и окисления железа обеспечивает его перераспределение между макромолекулами в организме. Ионы железа обладают высоким сродством ко многим соединениям и образуют с ними хелатные комплексы, изменяя свойства и функции этих соединений, поэтому транспорт и депонирование железа в организме осуществляют особые белки. В клетках железо депонирует белок ферритин, в крови его транспортирует белок трансферрин.
В пище железо в основном находится в окисленном состоянии (Fe3+) и входит в состав белков или солей органических кислот. Освобождению железа из солей органических кислот способствует кислая среда желудочного сока. Наибольшее количество железа всасывается в двенадцатиперстной кишке. Аскорбиновая кислота, содержащаяся в пище, восстанавливает железо и улучшает его всасывание, так как в клетки слизистой оболочки кишечника поступает только Fe2+. В суточном количестве пищи обычно содержится 15 - 20 мг железа, а всасывается только около 10% этого количества. Организм взрослого человека теряет около 1 мг железа в сутки.
Количество железа, которое всасывается в клетки слизистой оболочки кишечника, как правило, превышает потребности организма. Поступление железа из энтероцитов в кровь зависит от скорости синтеза в них белка апоферритина. Апоферритин "улавливает" железо в энтероцитах и превращается в ферритин, который остаётся в энтероцитах. Таким способом снижается поступление железа в капилляры крови из клеток кишечника. Когда потребность в железе невелика, скорость синтеза апоферритина повышается. Постоянное слущивание клеток слизистой оболочки в просвет кишечника освобождает организм от излишков железа. При недостатке железа в организме апоферритин в энтероцитах почти не синтезируется. Железо, поступающее из энтероцитов в кровь, транспортирует белок плазмы крови трансферрин.
В плазме крови железо транспортирует белок трансферрин - гликопротеин, который синтезируется в печени и связывает только окисленное железо (Fe3+). Поступающее в кровь железо окисляет фермент ферроксидаза, известный как медьсодержащий белок плазмы крови церулоплазмин. В норме трансферрин крови насыщен железом приблизительно на 33%.
Трансферрин взаимодействует со специфическими мембранными рецепторами клеток. В результате этого взаимодействия в цитозоле клетки образуется комплекс Са2+-кальмодулин-ПКС, который фосфорилирует рецептор трансферрина и вызывает образование эндосомы. АТФ-зависимый протонный насос, находящийся в мембране эндосомы, создаёт кислую среду внутри эндосомы. В кислой среде эндосомы железо освобождается из трансферрина. После этого комплекс рецептор - апотрансферрин возвращается на поверхность плазматической мембраны клетки. При нейтральном значении рН внеклеточной жидкости апотрансферрин изменяет свою конформацию, отделяется от рецептора, выходит в плазму крови и становится способным вновь связывать ионы железа и включаться в новый цикл его транспорта в клетку. Железо в клетке используется для синтеза железосодержащих белков или депонируется в белке ферригине.
Ферритин содержится почти во всех тканях, но в наибольшем количестве в печени, селезёнке и костном мозге. Незначительная часть ферритина экскретируется из тканей в плазму крови. Поскольку поступление ферритина в кровь пропорционально его содержанию в тканях, то концентрация ферритина в крови - важный диагностический показатель запасов железа в организме при железодефидитной анемии.
Содержание железа в клетках определяется соотношением скоростей его поступления, использования и депонирования и контролируется двумя молекулярными механизмами. Скорость поступления железа в неэритроидные слетки зависит от количества белков-рецепторов трансферрина в их мембране. Избыток железа в клетках депонирует ферритин. Синтез рецепторов трансферрина регулируется а уровне трансляции этих белков и зависит от содержания железа в клетке.
Нарушения метаболизма железа
Железодефицитная анемия может наблюдаться при повторяющихся кровотечениях, беременности, частых родах, язвах и опухолях ЖКТ, после операций на ЖКТ. При железодефицитной анемии уменьшается размер эритроцитов и их пигментация (гипохромные эритроциты малых размеров). В эритроцитах уменьшается содержание гемоглобина, понижается насыщение железом трансферрина, а в тканях и плазме крови снижается концентрация ферритина. Причина этих изменений - недостаток железа в организме, вследствие чего снижается синтез гема и ферритина в неэритроидных тканях и гемоглобина в эритроидных клетках.
Гемохроматоз. Когда количество железа в клетках превышает объём ферритинового депо, железо откладывается в белковой части молекулы ферритина. В результате образования таких аморфных отложений избыточного железа ферритин превращается в гемосидерин. Гемосидерин плохо растворим в воде и содержит до 37% железа Накопление гранул гемосидерина в печени, поджелудочной железе, селезёнке и печени приводит к повреждению этих органов - гемохроматозу. Гемохроматоз может быть обусловлен наследственным увеличением всасывания железа в кишечнике, при этом содержание железа в организме больных может достигать 100 г. Это заболевание наследуется по аутосомнорецессивному типу. Накопление гемосидерина в поджелудочной железе приводит к разрушению β-клеток островков Лангерханса и, как следствие этого, к сахарному диабету. Отложение гемосидерина в гепатоцитах вызывает цирроз печени, а в миокардиоцитах - сердечную недостаточность. Больных наследственным гемохроматозом лечат регулярными кровопусканиями, еженедельно или один раз в месяц в зависимости от тяжести состояния больного. К гемохроматозу могут привести частые переливания крови, в этих случаях больных лечат препаратами, связывающими железо.