Экзамен / Билеты+задачи / ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ ПРЕДЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ КОНСУЛЬТАЦИЙ

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ ПРЕДЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ КОНСУЛЬТАЦИЙ

ВОПРОС: Гормоны, иерархия действия гормонов.

ОТВЕТ:

Гормоны-биологические активные вещества, вырабатываемые в железах внутренней секреции и обеспечивающие обмен информацией между разными клетками и органами.

По химической природе эндокринные гормоны делятся на 3 группы: пептидные (белковые), стероидные и производные аминокислот. Для всех гормонов первым звеном передачи сигнала служит взаимодействие с белком рецептором, для каждого гормона свой рецептор. Количество занятых рецепторов прямо пропорционально концентрации гормонов в крови.

Выработка и действие всех гормонов находится под прямым контролем ЦНС. В ответ на возбуждение отдельных центров в гипоталамусе вырабатываются особые пептиды – рилизинг-факторы либерины и статины. Либерины активируют, статины ингибируют синтез и секрецию гормонов гипофиза. Передняя доля гипофиза вырабатывает тропные гормоны (соматотропин, кортикотропин, тиреотропин и т.д.), которые влияют на выработку гормонов железами внутренней секреции: мозговое вещество надпочечников – адреналин, кора надпочечников – кортизол, яичники – эстрогены, семенники-андрогены. Гормоны, выделяемые железами внутренней секреции, действуют на органы – мишени, клетки – мишени, образуя специфический гормон – рецепторный комплекс.

ВОПРОС: Мембранный механизм действия гормонов (вторичные мессенджеры).

ОТВЕТ:

Гормоны белковой и аминокислотной природы гидрофильны, поэтому не проходят через липиды мембран. Их рецепторы локализованы в мембране, механизм их действия называется мембранный. Своё действие гормоны реализуют через вторичные посредники – мессенджеры: циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ), Са⁺⁺-кальмодулин, производные фосфолипидов (инозитол-3-фосфат) и диацилглицеролы.

Наиболее изученным является действие цАМФ. Этот механизм называется каскадным. Гормон подходит к мембране и образует гормон-рецепторный комплекс. Через G-белок, связанный с ГТФ, передаётся сигнал на аденилатциклазу, которая активируется и катализирует синтез цАМФ из АТФ. цАМФ активирует протеинкиназу, которая фосфорилирует белки цитоплазмы, одни из которых активируются, другие ингибируются.

Са⁺⁺ в клетке мало, он откачивается в цистерны эндоплазматического ретикулума АТФ-зависимой Са⁺⁺-АТФ-азой. Некоторые гормоны используют Са⁺⁺ в качестве мессенджера гормонального сигнала и, попадая в клетку, Са⁺⁺ связывается с белком кальмодулином. Это кислый белок, имеет вид гантели и 4 центра связывания с ионами Са⁺⁺ . При его отсутствии кальмодулин ассоциирован с мембраной. Са⁺⁺ связывается с кальмодулином, который диссоциирует от мембраны, и они участвуют в фосфорилировании белков. Так Са⁺⁺ активирует фосфодиэстеразу, фосфолипазу С, протеинкиназу С. После прекращения гормонального сигнала активируется Са⁺⁺-АТФ-аза, Са⁺⁺ откачивается в цистерны эндоплазматического ретикулома и отсоединяется от кальмодулина, который вновь ассоциирует с мембраной.

Под действием фосфолипаз А_1, А₂, С и Д фосфолипиды мембран расщепляются до ВЖК, глицерина, Н₃РО₄, и азотсодержащих соединений. Фосфолипаза С, которая активируется так же как аденилатциклаза, действуя на инозитолфосфатид, образует диацилглицеролы и фосфоинозит, который при фосфорилировании переходит в инозитол-3-фосфат. Инозитол-3-фосфат способствует выходу ионов Са⁺⁺ из цистерн, диацилглицерол увеличивает сродство ионов Са⁺⁺ к протеинкиназе С, которая фосфорилирует ферменты цитоплазмы.

ВОПРОС: Как рассказывать «тест на толерантность к глюкозе»?

ОТВЕТ:

Это сахарная нагрузка, которая выявляет способность желёз внутренней секреции противостоять излишнему поступлению глюкозы. Натощак у пациента определяют глюкозу в крови и дают выпить 1г глюкозы на 1кг веса тела с небольшим количеством воды. Затем каждые 30 мин. определяют глюкозу в крови в течение 2х часов и по показателям рисуют сахарную кривую, которую анализируют. Вначале происходит рост глюкозы в крови за счёт распада гликогена и всасывания, через час в норме начинается выделение инсулина, что приводит к снижению глюкозы в крови до нормы. Но при сахарном диабете снижения кривой не наблюдается – нет инсулина.

ВОПРОС: Атерогенные и антиатерогенные фракции липопротеинов.

ОТВЕТ:

Атерогенные фракции липопротеинов, т.е. способствующие развитию атеросклероза, представлены ЛПОНП и ЛПНП. ЛПОНП транспортируют эндогенные жиры к местам их использования и в крови обогащаются холестерином за счёт ЛПВП. ЛПОНП - крупные частицы и не могут передавать холестерин в клетки, но из них в крови синтезируются ЛПНП. Эти мелкие частицы богаты холестерином, они имеют специфические рецепторы для проникновения в клетку и переносят туда холестерин.

ЛПВП – антиатерогенные частицы, уборщики холестерина, имеют в своей оболочке 50% белка и фермент ЛХАТ. ЛХАТ переводит свободный холестерин с его ОН-группой в полностью гидрофобный эфир холестерина, способный вытеснять из мембран холестерин, который попадает в кровь и переносится в печень, откуда и удаляется вместе с желчью.

ВОПРОС: Пути регуляции активности ферментов

ОТВЕТ:

В основе регуляции активности фермента лежит его способность, как любой другой белковой молекулы, изменять свою конформацию. Любое воздействие на фермент изменяет третичную структуру активного центра, что приводит к изменению сродства фермента к субстрату. Различают регуляцию: аллостерическую, химическую и структурную модификацию.

Химическая модификация - присоединение химической группировки к молекуле фермента, и как следствие - изменение его активности. Чаще всего такой химической группировкой является остаток фосфорной кислоты - РО₃Н₂. Донором ее служит молекула АТФ, а ферментом, осуществляющим фосфорилирование - специфические протеинкиназы. Обратный процесс - дефосфорилирование происходит с участием специфических протеинфосфатаз, отщепляющих от белка- фермента неорганический фосфат - Н₃РО₄. Путем химической модификации регулируется активность ряда ключевых ферментов, таких как гликогенфосфорилаза, гликогенсинтаза, пируватдегидрогеназа, тканевая липаза, ацетилКоА корбаксилаза и многие др.

Структурная модификация (ограниченный протеолиз) - ощепление от фермента ингибитора пептидной природы, которое осуществляется под влиянием специфических агентов или под действием определенных протеаз. При этом происходят конформационные изменения фермента, формирование активного центра или его раскрытие (демаскировка). Таким путем регулируются протеолитические ферменты желудочно-кишечного тракта - пепсин, трипсин, химотрипсин и др. В процессе переваривания регуляция в этом случае сводится к превращению профермента в активный фермент.

Аллостерическая регуляция - характерна для регуляторных ферментов, имеющих специальный центр регуляции (аллостерический центр), пространственно удаленный от активного центра. Вещества (эффекторы), присоединяющиеся к аллостерическому центру, могут быть как активаторами, так и ингибиторами. Они чаще всего не похожи по структуре с субстратом. Взаимодействие их с аллостерическим центром вызывает конформационные изменения в молекуле фермента, а следовательно и активного центра. В следствие этого изменяется сродство фермента к субстрату, что приводит в конечном итоге к изменению активности фермента.

Аллостерическая регуляция - основной тип регуляции скорости многоступечатого ферментативного процесса по принципу обратной связи (ретроингибирования). Это означает, что конечный продукт цепи реакций подавляет активность регуляторного фермента, катализирующего начальную стадию процесса. Конечный продукт (эффектор), чаще всего ингибирует этот фермент по аллостерическому механизму. Например: фосфофруктокиназа, пируватдегидрогеназа, изоцитратдегидрогеназа и др. регуляторные ферменты энергообразующих процессов ингибируются конечным продуктом -АТФ.

ВОПРОС: Инактивация биогенных аминов

ОТВЕТ:

Накопление биогенных аминов может вызывать нарушение ряда биологических функций организма. Обезвреживание биогенных аминов сводится к их окислительному дезаминированию с участием моноаминоксидазы (МАО), выделению аммиака и перекиси водорода, образованию соответствующего альдегида, превращающегося в кислоту:

О₂ Н₂О О₂

R-СН₂-NН₂ ----------------------------Þ R-СН О -----------Þ R-CООН

ФАД ФАДН2 NН₃

МАО - ФАД-содержащий фермент, аутооксидабельный, т.е. передает электроны и протоны непосредственно на кислород с образованием перекиси водорода. Образовавшаяся Н₂О₂ далее распадается на воду и кислород.

МАО - локализована в митохондриях, играет исключительную важную роль в организме - регулирует скорость биосинтеза и распада биогенных аминов. Некоторые ингибиторы МАО используются для лечения гипертонии, депрессивных состояний, шизофрении и др.

ВОПРОС: Немикросомальное окисление.

ОТВЕТ:

Начальная фаза обезвреживания ксенобиотиков связана с метаболическими преобразованиями, повышающими их гидрофильность путем окисления.

Различают микросомальное и немикросомальное окисление. Ферменты немикросомального окисления содержатся в цитоплазме, на ядерной мембране и внешней мембране митохондрий.

Примером немикросомального окисления может служить окисление этанола.

1. Окисление этанола с участием алкагольдегидрогеназы:

НАД НАДН₂ НАД НАДН2

СН₃СН₂ОН -----------------СН₃ СОН ------------------СН₃СОSКоА

SНКоА

Основная роль в этом процессе принадлежит НАД-зависимому ферменту - алкагольдегидрогеназе, локализующейся в основном в цитозоле и митохондриях печени. Образующийся в реакции ацетальдегид окисляется лимитирующим ферментом ацетальдегиддегидрогеназой до ацетил КоА

2. Второстепенную роль в окислении этанола играет каталаза, находящаяся в пероксисомах цитоплазмы печени. Этот фермент расщепляет 2% этанола, но при этом утилизирует перекись водорода:

СН₃СН₂ОН + Н₂О₂---------------- СН₃СНО +2Н₂О

ВОПРОС: Желтухи. Биохимические показатели разных видов желтух.

ОТВЕТ:

Пожелтение кожных покровов, желтушность склер - характерный признак желтух -появляется при гипербилирубинемии. Причинами гипербилирубинемии могут быть

увеличенное образование билирубина, превышающее способность печени экстрагировать его или повреждения печени, приводящие к нарушению секреции билирубина в желчь. Гипербилирубинемии отмечают также при закупорке желчевыводящих протоков печени.

Гемолитическая (надпеченочная) желтуха - результат интенсивного гемолиза эритроцитов, и следовательно чрезмерного образования билирубина, превышающего способность печени к его выведению. Гемолитическая желтуха может быть вызвана сепсисом, лучевой болезнью, талассемией и т.д. Повышенное образование билирубинглюкуронидов и поступление их в кишечник ведет к усиленному образованию и выделению с калом и мочой стеркобилиногена и более интенсивным их окрашиванием. Один из главных признаков гемолитической желтухи - повышение содержания в крови неконъюгированного( непрямого) билирубина.

Печеночная желтуха - обусловлена повреждением гепатоцитов при вирусных инфекциях, хронических и токсических гепатитах. Причины повышения концентрации билирубина в крови - поражение и некроз части печеночных клеток. Снижается обезвреживающая функция печени (конъюгация), а также способность печени переводить конъюгированный билирубин из клеток печени в желчь против градиента концентрации, что ведет к задержке билирубина в печени и вымыванию его в кровь. Для печеночной желтухи характерно:

1) вместо преобладающих в норме диглюкуронидов образуются моноглюкурониды,

2) в результате деструкции печеночной паренхимы образующийся конъюгированный билирубин (прямой) частично попадает в большой круг кровообращения и, следовательно, может появиться в моче (моча цвета пива),

3) из-за нарушения экскреции желчи содержание стрекобилинов в кишечнике снижено ( кал гипохолический),

4) При печеночной желтухе в крови повышается концентрация обеих фракций билирубина (прямого и непрямого).

Механическая желтуха (обтурационная) - развивается при нарушении желчевыведения в 12-ти-перстную кишку. Это может быть вызвано закупоркой желчных протоков при желчнокаменной болезни или опухоли поджелудочной железы, желчного пузыря, печени и т.д. При полной закупорке общего желчного протока конъюгированный билирубин в составе желчи не поступает в кишечник, хотя гепациты продолжают его вырабатывать. Билирубин в кишечник не попадает, продуктов его катаболизма - стерко- и мезо- билиногенов в моче и кале нет, кал обесцвечен. В крови повышена концентрация конъюгированного билирубина, так как нормальные пути экскреции билирубина заблокированы, происходит его утечка в кровь, а затем - в мочу, придавая ей насыщенный оранжевый цвет.