- •Белорусский государственный медицинский университет
- •Биологическая химия
- •Содержание
- •Предисловие
- •Структура и функции белков и пептидов. Сложные белки
- •Классификация белков
- •I. Функциональная (по функции, выполняемой в организме)
- •II. По форме молекулы
- •Свойства аминокислот
- •Уровни структурной организации белковых молекул
- •Сложные белки
- •Методы исследования структуры белков и пептидов
- •Этапы исследования первичной структуры белков и пептидов
- •Методы разделения белков Отделение белков от низкомолекулярных примесей
- •Разделение белков по молекулярной массе
- •Выделение индивидуальных белков
- •Анализ гомологичных белков
- •Установление ак-последовательности белка
- •I. Определение n-концевой ак
- •II. Определение с-концевой ак
- •III. Определение ак-последовательности
- •Белки соединительных тканей (Молекулы внеклеточного матрикса)
- •Фибриллярные структурные белки
- •Фибриллярные адгезивные белки
- •Введение в энзимологию. Свойства ферментов
- •Классификация и номенклатура ферментов
- •Строение фермента
- •Единицы измерения активности
- •Влияние температуры
- •Влияние рН
- •Влияние концентрации субстрата
- •Регуляция активности ферментов Принципы регуляции химических процессов в клетке
- •Влияние ингибиторов
- •Ковалентная модификация структуры фермента
- •Примеры использования ингибиторов в медицинской практике
- •Множественные формы ферментов
- •Медицинские аспекты энзимологии
- •Причины гиперферментемий
- •Применение ферментов в медицине
- •2 Стороны метаболизма
- •Общая схема катаболизма пищевых веществ атф и адениловая система клетки
- •Окислительное декарбоксилирование пирувата
- •Последовательность реакций, катализируемых пируватдегидрогеназным комплексом
- •Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса
- •Лимоннокислый цикл Кребса, цикл трикарбоновых кислот (цтк)
- •Функции цикла Кребса
- •Регуляция цтк
- •Тканевое дыхание, окислительное фосфорилирование
- •Комплексы дыхательной цепи
- •Пути утилизации кислорода клеткой
- •Переваривание, всасывание, поступление в клетку углеводов. Метаболизм гликогена
- •Переваривание углеводов
- •Всасывание углеводов
- •Транспорт глюкозы в клетки
- •Превращение глюкозы в клетках
- •Метаболизм гликогена
- •Синтез гликогена (гликогенез)
- •Распад гликогена (гликогенолиз)
- •Гликолиз. Аэробное окисление глюкозы. Глюконеогенез гликолиз
- •Патогенетическая взаимосвязь углеводов пищи и кариеса
- •Аэробное окисление глюкозы
- •Глюконеогенез
- •Пентозофосфатный путь. ГлюкуроновЫй путь пентозофосфатный путь
- •ГлюкуроновЫй путь
- •Переваривание липидов в желудочно-кишечном тракте, система их доставки в клетки Классификация липидов по химическому строению
- •Переваривание и всасывание
- •Ресинтез липидов в клетках слизистой тонкого кишечника:
- •Депонирование и мобилизация липидов из жировых депо, внутриклеточный обмен жирных кислот
- •Внутриклеточный метаболизм жирных кислот
- •Окисление жирных кислот в пероксисомах
- •Синтез жирных кислот
- •Происхождение ненасыщенных жирных кислот в клетках
- •Синтез и нарушения обмена холестерола, метаболизм кетоновых тел
- •Синтез холестерола de novo
- •Регуляция синтеза холестерола
- •Роль нарушений обмена холестерола в развитии атеросклероза
- •Факторы, влияющие на уровень лпнп у человека
- •Факторы, связанные с низким или высоким уровнем хс лпвп
- •Образование и утилизация кетоновых тел
- •Система свёртывания крови
- •Свёртывающая (гемокоагуляционная) система крови
- •Антикоагулянтная система
- •Фибринолитическая система
- •Оценка состояния обмена белков, протеолиз азотистый баланс
- •Протеолиз, свойства протеаз. Ограниченный и тотальный протеолиз
- •Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте
- •Транспорт аминокислот в клетки
- •Внутриклеточный обмен аминокислот общие пути катаболизма аминокислот Реакции переаминирования
- •Реакции дезаминирования
- •Пути обезвреживания аммиака в организме — синтез глутамина и мочевины.
- •Химия нуклеопротеинов Нуклеиновые кислоты— биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.
- •Строение рнк
- •Биосинтез нуклеотидов
- •Фосфорибозиламин
- •Инозинмонофосфат
- •ДТмф дУмф умф
- •Образование дезоксирибонуклеотидов
- •Биосинтез днк
- •Биосинтез рнк
- •Структура рнк-полимеразы прокариот
- •R Аминоацил-тРнк
- •Гормоны. Общий механизм действия гормонов
- •Механизм действия гормонов, взаимодействующих
- •Механизм действия гормонов, взаимодействующих с 1-тмс-рецепторами
- •Механизм действия гормонов, взаимодействующих с внутриклеточными (r)
- •Гормоны — производные белков, пептидов и аминокислот гормоны гипоталамуса
- •Гормоны аденогипофиза Это гормоны белково-пептидной природы.
- •Гормоны задней доли гипофиза
- •Гормоны поджелудочной железы
- •2. Окисление и изомеризация прегненолона в прогестерон. Прегненолон является предшественником всех стероидных гормонов.
- •Половые гормоны
- •Биохимия питания. Макро- и микроэлементы
- •Макроэлементы
- •Концентрация электролитов вне и внутри клетки существенно различается: натрий и кальций преобладают во внеклеточном пространстве, калий и магний — внутри клетки. Кальций
- •Кальцитонин
- •Паратирин (паратгормон)
- •Витамин д (кальциферол), антирахитический
- •Микроэлементы Железо
- •Биохимия питания. Витамины и другие незаменимые факторы питания. Синдром недостаточного питания
- •Витамины
- •Биохимия соединительных тканей и органов полости рта (костная, хрящевая ткани; зубы)
- •Неколлагеновые белки костной ткани и их роль в процессах минерализации
- •Химический состав тканей зуба и кости (весовые %)
- •Биохимия ротовой жидкости
- •Химический состав ротовой жидкости
- •Функции ротовой жидкости
- •1. Защитная.
- •3. Очищающая.
- •Ферменты ротовой жидкости и их роль
- •Поверхностные образования на эмали
- •Фтор (f) и его роль в организме
- •Биохимия печени
- •Функции печени
- •Миофибриллярные (сократительные) белки
- •Молекулярный механизм мышечного сокращения
- •Источники энергии мышечного сокращения
- •Механизмы энергообеспечения мышечного сокращения
Биохимия питания. Витамины и другие незаменимые факторы питания. Синдром недостаточного питания
Питательное вещество — компонент пищи, который обеспечивает организм структурно-функциональными компонентами или энергией.
Условно различают три важнейших категории питательных веществ:
энергодающие (белки, углеводы и липиды);
микрокомпоненты (витамины и минеральные соединения, необходимые для биохимических процессов);
волокнистые соединения (неперевариваемые полисахариды).
Незаменимый фактор питания — вещество, поступающее в организм с пищей, поскольку в самом организме оно не может образовываться в достаточном количестве.
Известные на сегодняшний день незаменимые факторы питания для человека:
вода;
энергия или калории из углеводов, жиров или белка;
8–10 незаменимых аминокислот;
незаменимые жирные кислоты;
14 витаминов;
16–20 минеральных компонентов-микроэлементов.
Энергетические потребности организма взрослого человека в состоянии покоя составляют 1300–1800 ккал. Они увеличиваются при ожогах, травмах, инфекционных заболеваниях, в послеоперационный период. При голодании они снижаются. Основными источниками энергии являются углеводы — 42 %, жиры — 40 %, белки — 15 % и алкоголь — 3 %. Желательно, чтобы 55 % АТФ образовывалось в результате расщепления углеводов, 30 % — липидов, 15 % — белков.
Энергия, выделяющаяся в ходе расщепления в организме продуктов питания — источников энергии, запасается в виде АТФ. В состоянии покоя 22 % образовавшегося АТФ расходуется на работу Na+, K+ АТФ-азы, 21 % — на биосинтез белка, 10 % — на перенос ионов кальция через биологические мембраны и 11 % — на мышечное сокращение.
Витамины
Витамин |
Функции |
Гиповитаминоз | |
А |
Ретинол β-каротин |
Зрительные пигменты в сетчатке; регуляция экспрессии генов и клеточной дифференцировки |
«Куриная слепота», ксерофталмия; кератинизация кожи, ксеростомия, гипоплазия эмали |
Д |
Кальциферол |
Поддержание баланса Са2+; стимуляция всасывания Са2+ в кишечнике и реабсорбции в почках; регуляция экспрессии генов и клеточной дифференцировки |
Рахит = плохая минерализация костной ткани; остеомаляция = деминерализация кости, гипоплазия эмали и патологическая стираемость зубов |
Е |
Токоферолы токотриенолы |
Антиоксидант, особенно в клеточных мембранах; роль в передаче клеточного сигнала |
Чрезвычайно редко — выраженные неврологические расстройства |
К |
Филлохинон менахиноны |
Кофермент в образовании -карбоксиглутамата в составе ферментов свертывания крови и матрикса кости |
Нарушение свертывания крови, геморрагический синдром, нарушение минерализации тканей зуба и кости |
В1 |
Тиамин |
Кофермент пируват и -кетоглутарат дегидрогеназ, транскетолазы; участвует в проведении нервного импульса, регулируя Сl–-каналы |
Поражение периферической нервной системы (бери-бери) или ц. н. с. (синдром Вернике-Корсакова) |
В2 |
Рибофлавин |
Кофермент в окислительно-восстановительных реакциях; простетическая группа флавопротеинов |
Повреждение уголков рта, губ и языка, себорейный дерматит |
РР |
Ниацин, никотиновая кислота, никотинамид |
Кофермент в окислительно-восстановительных реакциях, составной компонент НАД+и НАДФ+; роль в регуляции внутриклеточного Са2+и проведении сигнала в клетку |
Пеллагра — синдром 3-х «Д» |
В6 |
Пиридоксин пиридоксаль пиридоксамин |
Кофермент в реакциях трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот, гликоген фосфорилазы; модуляция действия стероидных гормонов |
Нарушение метаболизма аминокислот, судороги |
Фолиевая кислота |
Кофермент в транспорте одноуглеродных фрагментов |
Мегалобластическая анемия | |
В12 |
Кобаламин |
Кофермент в транспорте одноуглеродных фрагментов и метаболизме фолиевой кислоты |
Пернициозная анемия = мегалобластическая анемия и дегенерация спинного мозга |
Пантотеновая кислота |
Функциональная часть КоА и ацилпереносящего белка в составе ацилсинтетазы |
Поражение периферической нервной системы («синдром жжения стоп») | |
Н |
Биотин |
Кофермент в реакциях карбоксилирования (глюконеогенез, синтез жирных кислот); роль в регуляции клеточного цикла |
Нарушение липидного и углеводного обменов, дерматит |
С |
Аскорбиновая кислота |
Кофермент в гидроксилировании пролина и лизина (синтез коллагена); антиоксидант; усиливает всасывание железа |
Цинга (плохое заживление, потеря цемента зубов, подкожные кровоизлияния) |
Синдром недостаточного питания — патологическое состояние, обусловленное несоответствием поступления и расхода питательных веществ, приводящее к снижению массы тела и изменению компонентного состава организма.
Причины: социальные, экономические, биологические, экологические.
Биологические причины — внешние факторы (плохое питание, травмы, инфекции) и внутренние (нарушение переваривания, всасывания и усвоения пищевых веществ в организме). Существуют 2 основных клинических формы недостаточности питания: квашиоркор и маразм (кахексия)
Клинические формы |
Квашиоркор (ранний период после тяжелых травм, ожогов, обширных хирургических вмешательств) |
Маразм (например, при онкологических заболеваниях) |
Первопричина |
Дефицит белка из-за отсутствия его в пище или нарушения всасывания |
Общая нехватка источников энергии |
Отек |
Имеет местовследствие снижения онкотического давления в кровеносных сосудах (гипоальбуминемия) |
Отсутствует |
Гипоальбуминемия |
«Низкий альбумин» в плазме крови — основной симптом. В печени сокращается продукция альбумина, чтобы сохранить потерю белка |
Отсутствует |
Ожирение печени |
Имеет местонизкое содержание белка в пище, как правило, сочетается с высоким потреблением углеводов |
Отсутствует |
Уровень инсулина в крови |
Поддерживается на нормальном уровне |
Низкий— в организме преобладают катаболические процессы, направленные на извлечение энергии из любых оставшихся депо |
Уровень адреналина в крови |
Нормальный |
Высокий |
Потеря мышечной массы |
Отсутствует или слабая |
Да— может быть выраженной вследствие катаболизма белков |
Жировые запасы |
Некоторая потеря |
Их нет |
Характер течения в зависимости от времени |
Острое — выраженный катаболический ответ в короткий период времени |
Постепенно— нерезкий катаболический ответ на голодание (может занимать длительный период времени) |
Сниженная пигментация |
Может иметь место — для пигментации нужны аминокислоты (тирозин). Бледный вид |
|