Билет 18

1.Декарбоксилирование.

Декарбоксилирование — это реакция элиминирования молекулы диоксида углерода из карбоксильной группы (-COOH) или карбоксилатной (-COOMe) группы органических соединений:

R

C

O

O

H

→

R

H

+

C

O

2

Реакция декарбоксилирования обычно протекает при нагревании в присутствии кислот или оснований. Наиболее устойчивы к декарбоксилированию монокарбоновые насыщенные кислоты: реакция протекает только при высоких температурах:

При наличии в α-положении электроотрицательных групп реакция декарбоксилирования облегчается вследствие возникновения циклического переходного состояния, например, для ацетоуксусной кислоты:

Реакция декарбоксилирования нитроалкановых кислот является одним из препаративных способов синтеза нитроалканов.

Если карбоксильная группа связана с электрофильными группами, то отщепление молекулы диоксида углерода протекает особенно легко, в частности термическое разложение пировиноградной и щавелевой кислот:

2. Альдостерон.

Альдостерон — основной минералокортикостероидный гормон коры надпочечников у человека. У некоторых видов животных основным естественным минералокортикоидом является дезоксикортикостерон, а не альдостерон, но для человека дезоксикортикостерон относительно малоактивен.

Альдостерон образуется в клубочковой зоне коры надпочечников и является единственным поступающим в кровь минералокортикоидом человека. Регуляция синтеза и секреции альдостерона осуществляется преимущественно ангиотензином-II, что дало основание считать альдостерон частью ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС), обеспечивающей регуляцию водно-солевого обмена и гемодинамики. Поскольку альдостерон регулирует содержание в крови ионов Na+ и K+, обратная связь в регуляции реализуется прямыми эффектами ионов, особенно К+, на клубочковую зону. В РААС обратные связи включаются при сдвигах содержания Na+ в моче в дистальных канальцах, объема и давления крови. Механизм действия альдостерона, как и всех стероидных гормонов, состоит в прямом влиянии на генетический аппарат ядра клеток со стимуляцией синтеза соответствующих РНК, активации синтеза транспортирующих катионы белков и ферментов, а также повышении проницаемости мембран для аминокислот. Основные физиологические эффекты альдостерона заключаются в поддержании водно-солевого обмена между внешней и внутренней средой организма. Одними из главных органов-мишеней гормона являются почки, где альдостерон вызывает усиленную реабсорбцию Na+ в дистальных канальцах с его задержкой в организме и повышении экскреции K+ с мочой. Под влиянием альдостерона происходит задержка в организме хлоридов и воды, усиленное выделение H+ и аммония, увеличивается объем циркулирующей крови, формируется сдвиг кислотно-щелочного состояния в сторону алкалоза. Действуя на клетки сосудов и тканей, гормон способствует транспорту Na+ и воды во внутриклеточное пространство.

Конечным результатом действия минералокортикоидов является увеличение объёма циркулирующей крови и повышение системного артериального давления. В патологических случаях гиперальдостеронизма это приводит к развитию отёков, гипернатриемии, гипокалиемии, гиперволемии, артериальной гипертензии и иногда застойной сердечной недостаточности.

3. Моногенные заболевания

Моногенные заболевания — это патология, при которой нарушается цепочка из аминокислот в пределах гена. Она может прерваться в одном или нескольких его участках. Например, муковисцидоз вызывают около 200 мутаций, а фенилкетонурию — 301. Оба заболевания неизлечимы и губительны для человека без поддерживающих мероприятий.

Билет 19

1.Синтез мочевины: схема реакций, суммарное уравнение.

2. Кальцитонин: химическая природа, механизм действия и биологические эффекты. Паратиреоидный гормон: химическая природа, органы- мишени, биологические эффекты. Влияние на обмен кальция и фосфора гипо- и гиперпродукции ПТГ.

3. Патобиохимия инфаркта миокарда.

Задача: При проведении теста на толерантность к глюкозе её концентрация в крови натощак и через 2 ч после сахарной нагрузки оказалась, соответственно 5 и 11,1 ммоль/л. Имеется ли в этих результатах отклонение от нормы? С какой целью выполнено это исследование?

1.Синтез мочевины: схема реакций, суммарное уравнение.

В печени выполняет две функции: превращение азота аминокислот в мочевину, которая выводится из организма, помогая избежать накопление токсичного аммиака; синтез аргинина, из которого образуется мочевина.

Основным механизмом обезвреживания аммиака в организме является биосинтез мочевины. Последняя выводится с мочой в качестве главного конечного продукта белкового (соответственно аминокислотного) обмена. На долю мочевины приходится до 80-85% от всего азота мочи.

Весь цикл мочевинообразования может быть представлен следующим образом. На 1-м этапе синтезируется макроэргическое соединение карбомоилфосфат – это метаболически активная форма аммиака, используемая в качестве исходного продукта для синтеза пиримидиновых нуклеотидов.

Фермент – аммиакзависимая карбамоилфосфатсинтетаза:

пиримидин←карбамоилфосфат→аргинин→мочевина ↓ ↓ ↓ ДНК РНК белки

Реакция требует затрату 2 АТФ, происходит в митохондриях клеток печени. В качестве активного стимулирующего аллостерического эффектора действует N-ацетилглутамат.

На 2-м этапе цикла мочевинообразования происходит кондесанция карбамоилфосфата и орнитина с образованием цитруллина; реакцию катализирует орнитин-карабамоилфосфатрансфераза.

На 3-м этапе цитруллин превращается в аргинин в результате двух последовательно протекающих реакций. Первая из них– это энергозависимая конденсация цитуллина и аспарагиновой кислоты с образованием аргининосукцината (эту реакцию катализирует аргининосукцинатсинтетаза). Вторая из них – аргининсукцинат распадается на аргинин и фумарат при участии другого фермента – аргининсукцинатлиазы.

На 4-м этапе аргинин под действием аргиназы расщепляется на мочевину и орнитин, который вступает в новый оборот цикла, соединяясь с карбамоил-фосфатом, образуя цитруллин.

Необходимо подчеркнуть, что аргиназа содержится в печени тех животных, которые экскретируют с мочой мочевину как основной и конечный продукт азотистого обмена. В печени птиц, например, аргиназа отсутствует, поскольку птицы вместо мочевины выделяют мочевую кислоту.

Суммарная реакция синтеза мочевины без учета всех промежуточных продуктов может быть в следующем виде:

CO2+NH3+3АТФ+2H2O+аспартат→мочевина+2АДФ+АМФ+фумарат+

+2Н3РО4+Н4P2О7

Данная реакция сопровождается снижением свободной энергии (ΔG=-40кДж), поэтому процесс всегда протекает в направлении синтеза мочевины. Следует указать, что синтез мочевины энергетически дорого обходится организму. На синтез одной молекулы мочевины затрачивается четыре высокоэнергетических фосфатных группы: две молекулы АТФ расходуются на синтез карабамоилфосфата и одна – на образование аргининоянтарной кислоты, при этом АТФ расщепляется на АМФ и который при гидролизе также образует две молекулы Н3РО4.

2. Кальцитонин: химическая природа, механизм действия и биологические эффекты. Паратиреоидный гормон: химическая природа, органы- мишени, биологические эффекты. Влияние на обмен кальция и фосфора гипо- и гиперпродукции ПТГ.

Кальцитонин (тиреокальцитоиин) — пептид, состоящий из 32 аминокислотных остатков, содержание в крови составляет 5-28 пмоль/л, действует на клетки-мишени, стимулируя T-TMS-мембранные рецепторы и повышая в них уровень цАМФ и ИФЗ. Может синтезироваться в тимусе, легких, ЦНС и других органах. Роль внетиреоидного кальцитонина неизвестна.

Физиологическая роль кальцитонина — регуляция уровня кальция (Са2+ ) и фосфатов (РО34- ) в крови. Функция реализуется за счет нескольких механизмов:

- угнетения функциональной активности остеокластов и подавления резорбции костной ткани. Это снижает выведение ионов Са2+ и РО34-из костной ткани в кровь;

-снижения реабсорбции ионов Са2+ и РО34-из первичной мочи в почечных канальцах.

За счет этих эффектов повышение уровня кальцитонина ведет к понижению содержания ионов Са2 и РО34-в крови.

Регуляции секреции кальцитонина осуществляется при непосредственном участии Са2 в крови, концентрация которого в норме составляет 2,25-2,75 ммоль/л (9-11 мг%). Повышение уровня кальция в крови (гипсркальцисмия) вызывает активную секрецию кальцитонина. Понижение уровня кальция ведет к снижению секреции гормона. Стимулируют секрецию кальцитонина катехоламины, глюкагон, гастрин и холецистокинин.

Паратгормон – это гормон белковой природы, который повышает содержание кальция (Са2+) и снижает концентрацию фосфата (Р) в крови.

Действие паратгормона направлено на следующие ткани-мишени:

1) кости – гормон увеличивает выход Са2+ и Р из кости в кровь; тормозит синтез коллагена в остеобластах, увеличивает разрушение минеральной и органической части кости остеокластами и остеоцитами;

2) кишечник – увеличивает всасывание Са2+ и Р из кишечника в кровь;

3) почки – увеличивает реабсорбцию Са2+ из мочи в кровь, но увеличивает выведение Р с мочой. Патология Гиперпаратиреоз – повышенное образование паратгормона, возникающее при опухоли паращитовидных желёз. Так как Са2+ усиленно выходит из кости, то наблюдаются самопроизвольные переломы вследствие рассасывания костной ткани.

Повышение концентрации Са2+ в крови приводит:

а) к окостенению внутренних органов, обызвествлению ушибов, кровоподтёков;

б) к понижению нервно-мышечной возбудимости, что проявляется как атрофия и слабость мышц, а также депрессией, нарушением памяти и внимания.

Избыток паратгормона резко увеличивает секрецию гастрина, что, в свою очередь, приводит к повышению секреции HCl и пепсина в желудке, поэтому при избытке паратгормона могут развиться язвы желудка.

Гипопаратиреоз – может наблюдаться после операций на щитовидной железе, когда по ошибке были удалены и паращитовидные железы, либо возникает у детей при инфекциях дыхательных путей. Такое состояние сопровождается снижением концентрации Са2+ в крови, что приводит к повышению нервномышечной возбудимости. У взрослых наблюдаются конвульсии, судороги, что характеризуется как тетания. У детей может возникнуть спазмофилия, т.е. состояние, когда ребенок во время плача внезапно синеет из-за спазма дыхательных мышц

3. Патобиохимия инфаркта миокарда.

Билет 20

1 есть

2 есть

3) Полиморфизм гена апобелка Е, клиническое значение.

Полиморфизм этого гена определяет носительство той или иной изоформы ApoE. Изоформа белка ApoE определяется двумя заменами нуклеотидов. Изменения приводят к аминокислотным заменам, которые меняют аффинитет ApoE к его рецептору.

Эти замены и их сочетания были названы аллелями ε2, ε3 и ε4, а изоформы белка назвали E2, Е3 и Е4 соответственно.

Клиника:

− Носительство аллели ApoE ε4 является фактором, повышающим риск развития ряда заболеваний, в частности ИБС и болезни Альцгеймера.

− У лиц без сахарного диабета носительство ε2 и ε4 аллели может быть предрасполагающим фактором развития коронарного синдрома (внезапным уменьшением кровоснабжения сердца)

Задача.

У больного обнаружена глюкоза в моче, концентрация глюкозы в крови – 11 ммоль/л, содержание С-пептида – ниже нормы. О каких нарушениях в организме говорят эти данные?

С-пептид освобождается при образовании активной формы инсулина. Снижение со-держания С-пептида говорит о снижении синтеза инсулина, т.е., сахарном диабете I типа.

Билет 21

1. Схема переваривания пищевых липидов в ЖКТ: этапы, субстраты, ферменты, роль продуктов гидролиза, роль жёлчных кислот.

2. Особенности метаболизма и энергетического обмена в клетках поперечно-полосатой мускулатуры и миокарда.

3. Концепция «двууглеродного голода».

Задача. В эксперименте с культурой клеток обнаружено, что при ак- тивации ПОЛ повышается концентрация ионов Са2+ в цито- плазме. Как можно объяснить это явление?

Билет 24

1 есть

2 есть

3

Билет №25

1. Функции сосудистого эндотелия, субэндотелия и тромбоцитов.

2. Сосудисто-тромбоцитарнй гемостаз (первичный)

3 Участие тромбоксана и простациклина

Задачи нема…

1. Функции сосудистого эндотелия, субэндотелия и тромбоцитов.

Сосудистый эндотелий – имеет ряд функций, создающих мощную антикаогулянтную поверхность предотварщающую тромбообразование.

Функции эндотелий

• Обладает контактной инертностью тк отрицательный заряд за счет отрицательно заряженных гепарансульфата и дерматансульфата, которые отталкивают отрицательно заряженные клетки крови

• Синтезируют биологически активные вещества: простациклин и n, вызывающие вазодилатацию, И простациклин еще ингибирует агрегацию тромбоцитов.

• Содержит факторы препятсвующие свертыванию крови: тромбомодулин, протеин s, тканевой активатор плазминогена, гепарин-антитромбинIII, антиконвертин.

• Эндотелий обеспечивает структурную и функциональную целостность сосудистой стенки

Сосудистый субэндотелий

• Содержит плазменные факторы свертывания крови: тканевой тромбопластин, фактор 5, фактор 7

• Содержит вазоконстрикторы:эндотелин-1, норадреналин

• Синтезирует и содержит ингибиторы фибринолиза : ингибитор плазминогена 1 и ингибитор плазминогена 2

Тромбоцит-в состоянии покоя представляет собой дискообразную клетку. Мембрана содержит рецепторы адгезии, которые способствуют прикреплению тромбоцитов к субэндотелию либо к измененному эндотелию и рецепторы агрегации, которые способствуют прикреплению тромбоцитов друг к другу.

В цитоплазме тромбоцитов есть 4 типа гранул

• А-гранулы содержат тромбоцитарные факторы, участвующие в гемостазе:

Р1-тромбоцитарный проакцелерин

Р2-акцелератор тромбина(фибринопластический фактор)

Р3-тромбоцитарный тромбопластин

Р4-антигепариновый фактор

Р5 – фибриноген тромбоцитов

Р6 – тромбостенин(катализатор уплотнения кровяного сгустка)

Р7-антифибринолитический фактор(ингибитор плазмина)

Р8 – активатор фибринолиза

Р9- фибриностабилизирующий фактор

Р10 – серотонин

Р11 - АДФ

• Плотные гранулы – представляют собой хранилище АДФ, АТФ, серотонина и ионов Ca

• Пероксисомы – вырабатывают H2O2-способствует выработке тромбоксана, которые вызывет агрегацию тромбоцитов

• Лизосомальные гранулы – содержат гидролазы

При разрушении тромбоцитов в среду выходят фосфопротеиды и фрагменты мембран тромбоцитов содержащие Р, обладающий эффектом тромбина(активирует 1,5,8 плазменные факторы)

2 Сосудисто-тромбоцитарнй гемостаз (первичный)

1)Местная вазоконстрикция – просиходит под действием факторов, выделенные изи поврежденных тромбоцитов и тканей

• Поврежденные тромбоциты:АДФ, серотонин, тромбокса А2

• Поврежденные ткани: катехоламины, эндотелины

2)Адгезия – прикрепление тромбоцитов к субэндотелию. При оголении субэндотелия из его выделяется 8 фактор. Прилипание тромбоцитов к коллагену и фибронектину происходит при помощи 2 субъедницы 8 фактора. Процесс проходит под влиянием : АДФ, тромбоксан А2

3)Агрегация – прикрепление тромбоцитов друг к другу. Происходит при помощи фибрин-полимера.

При распаде тромбоцитов в среду выходят фосфопротеиды и фрагменты мембран тромбоцитов, содержащие тромбопластиноген(Р3), обладающий эффектом тромбина. Фибрин фибрин-мономер фибрин-полимер. Далее Р9 стабилизирует фибрин-полимер

На тромбоците есть 2 вида рецепторов

• R1- к субъединицы 8 фактора

• R2- к нити фибрина-полимера(при недостатке наблюдается тромбостени Гланцмана-Негели)

Агрегацию активируют: АДФ, Тромбоксан А2, катехоламины.

В результате обрауется белый тромб

3 Участие тромбоксана и простациклина

Простациклины являются подвидом простагландинов (Pg I), вызывают дилатацию мелких сосудов, но еще обладают особой функцией – ингибируют агрегацию тромбоцитов. Их активность возрастает при увеличении числа двойных связей в исходных жирных кислотах. Синтезируются в эндотелии сосудов миокарда, матки, слизистой желудка.

Тромбоксаны (Tx) образуются в тромбоцитах, стимулируют их агрегацию и вызывают сужение сосудов. Их активность снижается при увеличении числа двойных связей в исходных жирных кислотах.

В организме суммарный эффект простациклинов и тромбоксанов на тромбообразование и артериальное давление складывается. При недостатке полиненасыщенных жирных кислот в пище возникает крен в сторону преобладающей активности тромбоксанов, что ведет к повышению вязкости крови, образованию тромбов и спазму мелких сосудов, в целом - к нарушению периферического кровообращения. Поступление в клетки ω3-жирных кислот противостоит этим патологическим сдвигам.