3. Биосинтез эластина.

Синтез и созревание белка эластина состоит из двух этапов: внутриклеточный и внеклеточный.

I. Внутриклеточный этап. Мономерная форма эластина синтезируется на рибосомах, связанных с ЭПР, и называется тропоэластином. В ЭПР происходит ограниченное гидроксилирование пролина.

II. Внеклеточный этап. Молекулы эластина связываются в волокнистые тяжи с помощью поперечных сшивок - десмозина и изодесмозина. После образования поперечных сшивок эластин приобретает свою конечную внеклеточную форму, которая характеризуется нерастворимостью, высокой стабильностью и очень низкой скоростью обмена.

4. Синтез пуриновых нуклеотидов.

Синтез пуриновых оснований происходит во всех клетках организма, главным образом в печени. Исключение составляют эритроциты, полиморфноядерные лейкоциты, лимфоциты.

Условно все реакции синтеза можно разделить на 4 этапа:

1. Синтез 5'-фосфорибозиламина.

2. Синтез инозинмонофосфата (ИМФ).

3. Синтез аденозинмонофосфата (АМФ) и гуанозинмонофосфата (ГМФ).

4. Образование нуклеозидтрифосфатов АТФ и ГТФ.

5. Катаболизм пуриновых нуклеотидов. Метаболические нарушения при подагре и синдроме Леша-Найхана.

При участии нуклеотидаз от нуклеотидов отщепляется остаток фосфорной кислоты с образованием нуклеозидов – аденозина и гуанозина, которые в ходе дальнейших превращений распадаются до мочевой кислоты – конечного продукта пуринового обмена у человека.

Подагра – приобретенное нарушение пуринового обмена. Заболевание, сопровождающиеся повышением уровня мочевой кислоты в крови и отложением уратов в тканях Гиперурикемия и подагра в более молодом или детском возрасте в большинстве случаев ассоциированы с наследственными дефектами ферментов пуринового обмена.

Тяжелое нарушение метаболизма пуринов – синдром Леша – Нихана (абсолютный дефицит гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазы), который наследуется совместно с Х-хромосомой и проявляется тяжелыми неврологическими нарушениями, задержкой психомоторного развития, церебральным параличом, аутоагрессивным поведением и уратной нефропатией. Симптомы заболевания чаще становятся заметными в возрасте 3-12 месяцев. При данной патологии в биологических жидкостях возрастает концентрация мочевой кислоты и гипоксантина

6. Репликация: схема процесса, ферменты.

Репликация – воспроизведение информации, заключенной в молекулах ДНК

Этапы:

• Инициация – образование репликативной вилки

Ферменты: 1. ДНК – топоизомеразы разрывают 3՛-5՛-фосфодиэфирную связь одной из цепей ДНК и присоединяется к 5՛ в точке разрыва

2. ДНК-хеликазы – присоединяются в области разрыва двух цепей, также участвуя в образовании репликативной вилки, т.о. разделяют двойную спираль ДНК.

3. SSB – белки, связываются с одноцепочечными участками ДНК, предотвращая повторное комплементарное скручивание.

• 2. Элонгация – синтез новых цепей.

• 3. Исключение праймеров и завершение формирования отстающей цепи ДНК

• 4. Результатом является образование дочерних цепей комплементарных и антипараллельных нитям материнской ДНК

7. Транскрипция: схема процесса, ферменты. Процессинг.

Транскрипция – это биосинтез РНК на ДНК-матрице, образуются первичные транскрипты мРНК, тРНК, рРНК, комплиментарные матричной цепи ДНК.

1 стадия – инициация

2 стадия – элонгация.

3 стадия – терминация

Ферменты – РНК-полимеразы (I, II, III)

Существует несколько механизмов процессинга:

• сплайсинг – вырезание копий интронов и соединение копий экзонов;

• присоединение к про-РНК добавочных нуклеотидов;

• модификация азотистых оснований в составе про-РНК.

27. Противосвёртывающая и фибринолитическая системы.

Противосвертывающая система крови ограничивает распространение тромба и сохраняет кровь в жидком состоянии. К ней относятся ингибиторы ферментов свертывания крови и антикоагулянтная система (антикоагулянтный путь).

• Антитромбин III — белок плазмы крови, который инактивирует ряд сериновых протеаз: тромбин,плазмин, кал- ликреин. Этот ингибитор образует комплекс с ферментами, в составе которого они теряют свою активность. Активатором антитромбина III является гетерополисахарид гепарин, Гепарин поступает в кровь из тучных клеток соединительной ткани, взаимодействует с ингибитором, изменяет его конформацию, повышая его сродство к сериновым протеазам.

• Ингибитор тканевого фактора (антиконвертнн) синтезируется клетками эндотелия и локализуется на поверхности плазматической мембраны.

• а2-Макроглобулин взаимодействует с активными сериновыми протеазами и подавляет их протеолитическую активность.

• а1-Антитрнпсин ингибирует тромбин, фактор Х1а, калликреин, а также панкреатические и лейкоцитарные протеазы, ренин, урокиназу.

• Антикоагулянтная система (система протеина С) включает последовательное образование двух ферментных комплексов. Взаимодействие тромбина с белком-активатором тромбомодулином (Тм) в присутствии ионов Са2+ приводит к образованию первого мембранного комплекса антикоагулянтной системы.

Фибринолиз — это гидролиз фибрина в составе тромба с образованием растворимых пептидов, которые удаляются из кровотока. Этот этап гемостаза предотвращает закупорку сосуда фибриновым тромбом.

Семестр 4

1. Биосинтез и распад коллагена. Схемы процессов.

Коллаген – фибриллярный белок, гликопротеин, имеющий четвертичную структуру.

Синтез коллагена:

• Внутриклеточный этап:

1)Трансляция и пострансляционные модификации полипептидной цепи

2)Образование коллагеновых волокон: синтез препроколлагена. После отщепления синтезированного пептида образуется проколлаген. Молекула содержит N и C –концевые пропетиды.

• Внеклеточный этап:

1)Отщепление N и C концевых пептидов. Образуется тропоколлаген

2)Образование нерастворимого коллагена

3)Ассоциация молекул коллагена по принципу «бок в бок»

Катаболизм коллагена:

Разрушение коллагеновых волокон осуществляется активными формами кислорода и ферментативно (гидролитически) коллагеназами тканевыми и бактериальными. каневая коллагеназа разрезает тройную спираль коллагена на расстоянии около ¼ от С-конца, между глицином и лейцином (изолейцином). Образующиеся фрагменты водорастворимы, они спонтанно распадаются на отдельные цепи, которые гидролизуются различными протеазами до АК.

Тканевую коллагеназу активируют плазмин, калликреин и катепсин В. Чувствительность коллагена к действию коллагеназы и неспецифических протеаз повышает недостаточное гидроксилирование остатков пролина и лизина.

2. Представление о протеогликанах.

Протеогликаны – высокомолекулярные соединения, состоящие из белка (5-10%) и гликозаминогликанов (90-95%). Они образуют основное вещество межклеточного матрикса соединительной ткани, играют важную роль в межклеточных взаимодействиях, формировании и поддержании формы клеток и органов, образовании каркаса при формировании тканей.

Ионы Са2+, взаимодействуя с полярными «головками» отрицательно заряженных фосфолипидов, обеспечивают связывание ферментов прокоагулянтного пути с мембранами клеток. В отсутствии Са2+ кровь не свертывается;

Внешний путь свертывания крови инициируется при взаимодействии белков свертывающей системы с тканевым фактором.

внутренний путь — при контакте белков свертывающей системы с отрицательно заряженными участками поврежденного эндотелия.

ОТВЕТ: Ацетилсалициловая кислота – неконкурентный, необратимый ингибитор фермента циклооксигеназы, контролирующего ключевой этап превращения полиеновых жирных кислот (в основном, арахидоновой [20:4, ω-6], в меньшем количестве эйкозапентаеновой [20:5, ω-3] и эйкозатриеновой [20:3, ω-6] кислот) в эйкозаноиды, многие из которых являются медиаторами воспаления.

8. Лекарственные препараты контрикал, гордокс трасилол (действующее вещество – апротинин) используют при лечении острого панкреатита. На чём основано их применение при данном заболевании? В каких клинических ситуациях, помимо острого панкреатита, применение этих препаратов патогенетически обосновано?

ОТВЕТ: Апротинин – поливалентный ингибитор протеиназ, ингибитор фибринолиза. По химической природе – одноцепочный полипептид из 58 аминокислотных остатков. Образуя обратимые стехиометрические фермент-ингибиторные комплексы, апротинин ингибирует некоторые из наиболее важных протеиназ плазмы, клеток крови, а также тканей (плазмин, кал- ликреин, кининогеназы, трипсин, химотрипсин), а также ингибирует их образование из зимогенов.

9. Для коррекции нарушений пищеварения при внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы наиболее эффективными оказались микрокапсулированные препараты ферментов, покрытые кислотоустойчивой оболочкой. В чём преимущество такой формы упаковки пищеварительных ферментов перед использовавшимися ранее порошками и таблеткам?

ОТВЕТ: Микрокапсулы, содержащие ферменты поджелудочной железы, благодаря малому размеру лучше перемешиваются с химусом в желудке, а кислотоустойчивая оболочка предохраняет от денатурирующего действия соляной кислоты. Их последующее перемещение вместе с химусом в двенадцатиперстную кишку и растворение обеспечивают максимальный контакт действующего вещества с субстратами.

10. Врач-хирург в поликлинике назначил пациенту с гнойной раной мазь, содержащую фермент трипсин. Пациент усомнился в действиях врача, так как вычитал в Интернет, что трипсин ну жен организму «совсем для другого». Кто из них прав – врач или пациент? Как врач может объяснить пациенту целесообразность своего назначения?

ОТВЕТ: Прав врач. То, что трипсин – пищеварительный фермент, вырабатываемый поджелудочной железой, не мешает использовать его не только в ЖКТ, но и везде, где требуется расщепление белков, например, для очистки гнойной раны от омертвевших тканей.

11. Пациенту с подагрой назначили препарат аллопуринол. На чём основан лечебный эффект этого препарата в данном случае?

ОТВЕТ: При подагре повышено образование мочевой кислоты. Соли мочевой кислоты – ураты, откладываясь в области суставов и травмируя их, вызывают воспалительный процесс. Длительно текущий процесс вызывает деформацию суставов. Мочевая кислота – конечный продукт распада пуриновых нуклеотидов у человека. Заключительные этапы образования мочевой кислоты катализируются ферментом ксантиноксидазой (КО). Аллопуринол (изомер гипоксантина), конкурентно ингибируя этот фермент, тормозит процесс на этапе образования гипоксантина, который более растворим, чем мочевая кислота, и легче выводится с мочой.

12. Одним из первых синтетических бактериостатических препаратов был сульфаниламид (стрептоцид). На чём основано бактериостатическое действие данного вещества?

ОТВЕТ: Сульфаниламидны, являясь структурными аналогами пара аминобензойной кислоты (ПАБК), действуют как антиметаболиты, приводя к синтезу аналога фолиевой кислоты, не обладающего её функциями, что делает размножение бактерий невозможным. Основой для синтеза фолиевой кислоты служит парааминобензойная кислота (ПАБК), которую бактерии получают из среды.

13. У пациента, перенесшего операцию со вскрытием брюшной полости, более двух суток не восстанавливалась перистальтика кишечника. В связи с этим ему назначили прозерин (убретид) в виде внутримышечных инъекций. Что это за вещество? На чём основан его выбор в данной ситуации?

ОТВЕТ: Прозерин – конкурентный ингибитор ацетилхолинэстеразы – фермента, катализирующего гидролиз медиатора ацетилхолина. При ингибировании этого фермента ацетилхолин оказывает более продолжительное действие, что усиливает перистальтику.

14. В приёмное отделение больницы скорой помощи с коротким промежутком были доставлены двое мужчин с жалобами на нарастающую боль за грудиной и резкую общую слабость. Врач поставил обоим пациентам предварительный диагноз «инфаркт миокарда». Через 24 часа с момента начала болевого приступа обоим пациентам определили активность изоформ фермента креатинкиназы (КК) в сыворотке крови. Результаты в виде графика приведены ниже. У кого из пациентов результат анализа подтверждает сделанное врачом предположение? Что является источником креатинкиназы в сыворотке крови? Почему определение активности этого фермента в данной биологической жидкости имеет диагностическое значение?

ОТВЕТ: С точки зрения диагностики КК относится к индикаторным ферментам, т.е. повышение его активности в сыворотке крови свидетельствует о синдроме цитолиза – разрушении клеточных образований, содержащих этот фермент. Определение активности КК в плазме крови имеет диагностическое значение при инфаркте миокарда (происходит повышение уровня МВ-изоформы). Т.е. второй график принадлежит пациенту с инфарктом миокарда. Количество изо- формы ММ может повышаться при травмах и повреждениях скелетных мышц. Изоформа ВВ не может проникнуть через гематоэнцефалический барьер, поэтому в крови практически не определяется даже при инсультах и диагностического значения не имеет.

15. На рисунке представлены результаты трёх анализов (А, Б и В) на активность изоформ ЛДГ в сыворотке крови. Кому соответствует каждый анализ? 1-здоровый человек, 2-больной инфарктом миокарда, 3-пациент с заболеванием печени.

ОТВЕТ: А-2 (две высокие загогулины); Б-1 (трезубец); В-3 (высокая, 2 низких и 2 высоких)

16. 2,4-динитрофенол (исключён из списка лекарственных веществ), попадая в организм, вызывает повышение температуры тела, обильное потоотделение. Дайте этому феномену объяснение на молекулярном уровне.

ОТВЕТ: 2,4-динитрофенол – вещество-протонофор, т.е., может переносить протоны через мембрану, минуя ионные каналы. В митохондриях такой «несанкционированный» транспорт протонов через внутреннюю мембрану приведёт к снижению электрохимического потенциала и нарушению синтеза АТФ путём окислительного фосфорилирования: вместо синтеза АТФ энергия будет рассеиваться в виде тепла. Такое явление называется разобщение окислительного фосфорилирования.

17. 2,4-динитрофенол (исключён из списка лекарственных веществ), в прошлом пытались использовать для лечения ожирения, но отказались из-за его токсических эффектов. На чём был основан выбор данного вещества как «средства для похудения», и чем опасно его применение?

ОТВЕТ: При разобщении окислительного фосфорилирования для поддержания синтеза АТФ на необходимом уровне организму придётся расщеплять больше субстратов, что действительно приводит к снижению массы тела. Однако применение протонофоров опасно развитием неконтролируемой гипертермии при фатальном снижении синтеза АТФ.

18. В лаборатории исследовали кислотность желудочного сока и определили: общая кислотность – 40 ЕД, свободная HCl – 20 ЕД, связанная HCl – 10 ЕД. Каким методом мог быть проведен анализ? Есть ли отклонение от нормы? Какова роль соляной кислоты в составе желудочного сока?

ОТВЕТ: Титрованием. Отклонений нет. Соляная кислота, как компонент желудочного сока, необходима для переваривания белков, обеззараживания пищи, а также для регуляции функций ЖКТ.

19. В лаборатории исследовали кислотность желудочного сока и определили: общая кислотность – 90 ЕД, свободная HCl – 60 ЕД, связанная HCl – 20 ЕД. Каким методом мог быть проведен анализ? Есть ли отклонение от нормы? Какова роль соляной кислоты в составе желудочного сока?

ОТВЕТ: Титрованием. Отклонения есть. У пациента гиперхлоргидрия, т.е. снижение содержания соляной кислоты в желудочном соке. Виды кислотности желудочного сока: свободная, связанная и общая. Соляная кислота, как компонент желудочного сока, необходима для переваривания белков, обеззараживания пищи, а также для регуляции функций ЖКТ.

20. По результатам исследования желудочного сока лаборатория дала заключение: «гиперхлоргидрия». Что означает этот термин? Каким методом мог быть проведен анализ? Какие показатели определили в лаборатории, чтобы дать такое заключение?

ОТВЕТ: Это – повышенное содержание соляной кислоты в желудочном соке. Титрованием. Определили общую кислотность, свободную и связанную соляную кислоту или только рН.

21. По результатам исследования желудочного сока лаборатория дала заключение: «гипохлоргидрия». Что означает этот термин? Каким методом мог быть проведен анализ? Какие показатели определили в лаборатории, чтобы дать такое заключение?

ОТВЕТ: Это – пониженное содержание соляной кислоты в желудочном соке. Титрованием. Определили общую кислотность, свободную и связанную соляную кислоту или только рН.

22. В лаборатории исследовали кислотность желудочного сока и определили: общая кислотность – 30 ЕД, свободная HCl – 15 ЕД, связанная HCl – 10 ЕД. Каким методом мог быть проведен анализ? Есть ли отклонение от нормы? Какова роль соляной кислоты в составе желудочного сока?

ОТВЕТ: Титрованием. Отклонения есть. У пациента гипохлоргидрия. Функции HCl в желудочном соке: защита от бактерий, попавших в желудок с пищей, денатурация белков, размягчение грубоволокнистой пищи, активация основного фермента желудка – пепсина.