- •Белки, их строение и биологическая роль
- •Строение белков. Первичная структура.
- •Вторичная структура
- •Третичная структура
- •Понятие о нативном белке
- •Классификация. Биологические и химические свойства белков
- •Физико-химические свойства белков
- •Биохимия сложных белков
- •Некоторые особенности строения миоглобина и гемоглобина
- •Гемаглобинопатии
- •Ферменты
- •Механизм действия ферментов. Основные черты ферментативного катализа, его этапы.
- •1. Частичный протеолиз (Трипсиноген------ Трипсин)
- •Факторы, оказывающие влияние на активность ферментов.
- •Конкурентное ингибирование.
- •Неконкурентное ингибирование.
- •Биохимия нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Матричные биосинтезы.
- •Характеристика репликации.
- •Транскрипция. Трансляция.
- •1 ).Инициация
- •1. Обмен веществ включает в себя 3 этапа:
- •Организация цпэ (по рис.1)
- •Пиридинзависимые дегидрогеназы (над, надф)
- •Флавинзависимые дегидрогеназы (фад,фмн)
- •Функции дыхательной цепи:
- •Дыхательный контроль.
- •Токсичное действие кислорода. Защита от токсичного действия кислорода.
- •Обмен углеводов.
- •Функции углеводов.
- •Всасывание углеводов в кишечнике.
- •Метаболизм глюкозы.
- •Гликолиз (дихотомический процесс).
- •Биомедицинское значение ферментативных реакций гликолиза.
- •Суммарная реакция и выход энергии при гликолизе.
- •Пентофозофосфатный путь ( пфп).
- •Биомедицинское значение.
- •Общая схема биохимических реакций пфп.
- •Медицинское значение.
- •Глюконеогенез.
- •Биомедицинское значение.
- •Биомедицинское значение.
- •Биосинтез гликогена.
- •Обмен фруктозы и галактозы.
- •Обмен липидов.
- •Функции липидов в организме.
- •Переваривание и всасывание жиров.
- •Желчные кислоты.
- •Всасывание продуктов гидролиза.
- •Биосинтез кетоновых тел.
- •Распад кетоновых тел.
- •Биосинтез высших жк.
- •Синтез жиров (таг).
- •Отличие действия инсулина в жировой ткани и печени:
- •Синтез холестерина.
- •Биосинтез Хс.
- •Ферменты.
- •Регуляция синтеза нуклеотидов.
- •Синтез пиримидиновых нуклеотидов.
- •Регуляция.
- •Катаболизм.
- •Катаболизм пуриновых нуклеотидов.
- •Регуляция обмена веществ. Гормоны (химические посредники).
- •1. По химической структуре:
- •2. По механизму действия;
- •3. По влиянию на организм:
- •Синтез и секреция гормонов.
- •Механизм действия гормонов белково-пептидной природы через вторичных посредников.
- •Эффекты, осуществляемые через ц амф.
- •Кальций как вторичный посредник.
- •Биохимия печени
- •Обезвреживающая функция печени
- •Обезвреживание веществ
- •Отличие этих цепей от цпэ
- •Биохимия крови
- •Белки плазмы крови
- •Сывороточный альбумин
- •Глобулины
- •Конверсия метгемоглобина
- •Биосинтез тема и его регуляция
- •Гемостаз
- •1 Фаза: первичный гемостаз.
- •2 Фаза: гемокоагуляция
- •Фибрина
- •Противосвертывающая система
- •Биохимический_анализ
- •Гормоны
- •Липотропины
Глобулины
Гетерогенная сложная смесь белков, нерастворимых в воде. По химической природе они гликопротеины α-глобулины
Наиболее изучены функции:
ретинолсвязывающий белок (транспорт ретинола) образует эквимолярный комплекс с преальбумином, который функционирует одновременно как Туг- связывающий белок. Образование комплекса имеет биологический смысл- предотвращение экскреции почками ретинолсвязывающего белка.
α2 - глобулин (церуллоплазмин): содержит 0.34% по массе меди. Для связывания одно- и двухвалентной меди в молекуле имеется δ-участок. Будучи медиатором транспорта меди поддерживает ее нормальный уровень в тканях (печени).
Доказана ферроксидазная и полиаминооксидазная активность глобулина. У больных с наследственной болезнью Вильсона уровень церуллоплазмина умен., при этом концентрация свободной меди увел. (особенно в печени и мозге)-»неврологические расстройства и поражения печени. Аналогично при хронических и острых отравлениях медью.
3. гаптоглобин составляет 1/4 всех α2 - глобулинов. Образует специфические стабильные комплексы с гемоглобином (1:1). В организме такие комплексы могут образоваться в результате внутрисосудистого гемолиза эритроцитов. Биохимический смысл - высокая молекулярная масса, которая препятствует экскреции белков с почками и защита самих почек от повреждения их гемоглобином. Снижается концентрация гаптоглобина у больных с гемолитической анемией.
β-глобулины
Фракция включает различные белки, в том числе липопротеины. Главный компонент - трансферрин, Мг=77500, ИЭТ=5.5. Этот белок составляет «3% от всех белков плазмы. Функция: связывание и транспорт Fe3+ в различные ткани (в РЭС). Может взаимодействовать с Си и Zn .Осуществляет регуляцию свободного железа в плазме, предотвращает избыточное накопление железа в тканях и потерю его с мочой. Может связывать 2Fe 3+ только в присутствии СО2. У
здоровых людей 1/3 трансферрина насыщена Fe3 +. При беременности, у больных с дефицитом железа – увел. концентрация трансферрина в плазме.
γ - глобулины
Иммуноглобулины, синтезированные Вл или плазмоцитами. Антитела с высокой специфичностью связываются с антигенными детерминантами других молекул. Все молекулы Ig состоят из двух идентичных легких цепей (L), Мг=23000 и двух тяжелых цепей (Н), Мг=53000-75000. У человека 5 основных классов иммуноглобулинов.
Обмен железа
Fe входит в состав гемсодержащих белков (гемоглобин,миоглобин), а также металл флавопротеинов, FeS - содержащих белков (в ЦПЭ), трансферрина и ферритина.
источники Fe при биосинтезе перечисленных белков - это пищевые продукты и вода, всасывается ~10% Fe пищи. Другой источник - это железо, которое повторно используется из гемоглобина.
3. кислая среда желудка и присутствие в пище аскорбиновой кислоты способствуют высвобождению железа из органических солей пищи.
4. поступление Fe из энтероцитов в кровь зависит от скорости синтеза в них белка апоферритина, который улавливает Fe в клетках слизистой оболочки кишечника и превращается в ферритин, он остается в энтероцитах.
Биологический смысл: это снижает поступление железа в капилляры из клеток кишечника. При недостатке железа в организме апоферритин практически не синтезируется, когда потребности в железе не велики скорость биосинтеза апоферритина повышается.
фермент крови ферроксидаза или церуллоплазмин окисляет двухвалентное железо, затем оно связывается с трансферрином, который транспортируется с кровью.
трансферрин взаимодействует со специфическими рецепторами и поступает в клетку. При снижении концентрации железа в клетках скорость синтеза ферментов снижается и наоборот.
ферритин играет роль депо Fe в клетках печени, селезенке и костном мозге.
8. избыток железа аккумулируется в печени и других тканях в составе гомосидерина - комплекса белков, полисахаридов и Fe3+, который плохо растворим в воде и содержит ~3% Fe.
Накопление гранул гомосидерина в ретикулоэндотелиоцитах печени и селезенки может привести к нарушению функций этих органов.
Особенности метаболизма эритроцитов
В результате дифференцировки эритроциты теряют ядро, рибосомы, митохондрии и эндоплазматический ретикулум.
очень важную роль в эритроцитах играет метаболизм глюкозы, который представлен анаэробным гликолизом и реакциями ПФП
высокое содержание кислорода в эритроцитах вызывает повышение скорости образования супероксидного аниона О2-, H2O, ОН- .
О образуется в ходе одноэлектронного окисления молекулярным кислородом восстановленного флавина, например в составе фермента ксантинДГ.
02- также образуется при одноэлектронном окислении О2 восстановленного компонента дыхательной цепи:
Е-Н2+ О2-> Е-Н + О2 + Н + Этот ионный радикал может восстанавливать окисленный цитохром с:
цитохром с (Fe )—»цитохром с (Fe )
Удаление супероксида может осуществляться специфическим ферментом суперокси дд исмутазой:
О2-+ О2-+ 2Н+ H2O2
В этой реакции Од выступает одновременно как восстановитель и как окислитель. Биохимическое действие O2- в тканях обычно усиливается в результате инициирования цепной реакции образования свободных радикалов. Основная функция супероксиддисмутазы по всей вероятности является в зашите аэробных организмов от повреждающего действия O2- Постоянным источником образования активных форм О2 в эритроцитах является неферментативное окисление гемоглобина.
Hb(Fe2+)+ О2 Hb(Fe2+ )+ О2-
Активные формы О2 оказывают повреждающее действие на мембраны эритроцитов и могут вызывать гемолиз.
Биохимические системы защиты от активных форм кислорода Гликолиз обеспечивает синтез АТФ и самое главное восстановленных НАДФН, которые являются коферментом метгемоглобинредуктазы. Супероксиддисмутаза
Полученная в результате этой реакции H2O2 под действием ферментов глутатионпероксидазы и катал азы превращается в H2O и O2. При этом донором водорода является восстановленный глутатион. Окисленный глутатион восстанавливается глутатионредуктазой, коферментом которой является НАДФН. Природные естественные антиоксиданты (токоферрол,аскорбиновая кислота) При генетическом дефекте глюкозо-6-фосфатДГ, а также при приеме некоторых лекарств, которые являются сильными окислителями, потенциал глутатионовой защиты может оказаться недостаточным, что приводит к увеличению в клетке активных форм O2, и соответственно окислению гемоглобина (SH-группы). Образование S-S связей между протомерами НЬ и метНЬ приводит к их агрегации и образованию телец Хайнца и вызывает разрушение эритроцитов. Кроме активных форм кислорода возникновение цепных реакций образования органических радикалов могут вызывать металлы с переменной валентностью. Инициация цепной реакции
R-COOH + Ме(n)> ROO~ + Me (n-1)-H+
В дальнейшем происходит развитие реакций с образованием смеси различных органических радикалов и перекисных соединений, которые способны повреждать ненасыщенные липиды ((3-каротин, ретинол).
Гемоглобин Формы гемоглобина:
1) дезоксигемоглобин (восстановленный) - это НЬ, не связанный с кислородом и содержащий гем с ферроионом (Fe2+)
2) оксигемоглобин - полностью оксигенированный НЬ (НЬОд,) содержит 4 молекулы О^на 1 молекулу НЬ
3) карбоксигемоглобин (НЬСО) связывает 4 молекулы СО НЬ может связывать 4 молекулы NO - HbNO
Различные пероксиды, феррициониды, ионы азотистой и мышьяковистой кислот, хиноны могут окислять Fe до Fe f^- получают метНЬ, который не присоединяет ни О^, ни СО.
20 - 30% метгемоглобина - сильная интоксикация организма, > 60% -несовместимо с жизнью.