3 Исследование биосинтеза и катаболизма пуриновых нуклеоти- дов. Определение конечных продуктов их обмена (Хомутов Е. В.) 6
| Вид материала | Исследование |
- Синтез пуриновых нуклеотидов, 49.64kb.
- План лекции: Морфо-функциональная характеристика органов мочевыделения Классификация, 486.03kb.
- Буланькова Эдуарда Анатольевича исследование, 19.13kb.
- Задачи урока: -актуализировать знания по пройденному материалу; -создать атмосферу, 32.17kb.
- Урок №94 тема. Основные этапы биосинтеза белка, 33.42kb.
- Исследование электрофизических свойств сельскохозяйственных продуктов и материалов, 83.47kb.
- Исследование электрофизических свойств сельскохозяйственных продуктов и материалов, 34.96kb.
- Исследование потребительских свойств мясных полуфабрикатов из мяса уток и конины, 477.43kb.
- Рабочая программа дисциплины уравнения в конечных разностях направление подготовки, 90.19kb.
- Исследование программных методов реализации операций в конечных алгебраических структурах, 294.17kb.
Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников:
Обязательная литература.
1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. - С. 411-417.
2. Практикум з біологічної хімії/ За ред. проф.. Склярова О.Я. – Київ: Здоров’я, 2002. –
С. 226 – 235.
3.Тестовые задания по биологической химии (часть 1)/ Под ред.Б.Г.Борзенко. -Донецк,
2005. – С. 17 - 30
4.Лекции по биохимии.
5.Граф логической структуры (Приложение 1).
6.Инструкция к практическому занятию.
Дополнительная литература
1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1998. - С. 210-219.
2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1990. - С. 138-147.
3.Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 1998.-С.161, 167-171, 386-388,
478-480.
4. Пустовалова А.М. Практикум по биохимии. – Ростов-на-Дону:Феникс, 1999. – С. 310-
317.
После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по изучаемой теме Вам предлагается решить следующие целевые обучающие задачи. Правильность решения задач можно проверить, сопоставив их с эталонами ответов.
^ Целевые обучающие задачи
Задача 1. Пациенту назначен кумарин (антивитамин филлохинона). Какие нарушения были у пациента?
А. Анемия
В. Опухоль
С. Воспаление легких
D. Тромбоз
Е. Васкуляризация роговицы
Задача 2. Под действием жесткого ультрафиолетового облучения развивается мышечная дистрофия. Какое вещество может препятствовать этому нарушению?
А.-токоферол
В. 1,25-диоксихолекальциферол
С. Ретинол
D. Витамин Д3
Е. Филлохинон
Задача 3. У спасателя, работающего в радиационном очаге, начались некрозо-дистрофические процессы в печени. Что ему следует назначить в комплексе лечения?
А. Ретинол
В. Аскорбиновую кислоту
С. Витамин К
D. Лецитин
Е. -токоферол
Задача 4. Витамин D регулирует минеральный обмен в организме. Для усвоения каких минеральных элементов он необходим?
А. Натрия
В. Калия
C. Кальция
D. Железа
Е. Кобальта
Задача 5. Сложный процесс образования в организме кальцитриола проходит через несколько стадий. Для какой из них требуется ультрафиолетовое облучение?
А. 7-дегидрохолестерин холекальциферол
В. Холестерин холевая кислота
С. Холекальциферол 25-гидроксихолекальциферол
D. 25(ОН)-Д3 1,25(ОН)2 -Д3)
Е. Сквален ланостерин
Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.
Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:
- ^
D, 2 – E, 3 – Е.
Приложение 1
Граф логической структуры
Жирорастворимые витамины
А, D, Е, К, F
Структура и физико-химические свойства
Влияние на обмен веществ
Проявление авитаминозов витаминов А, D, Е, К
Качественные реакции на витамины А, D, Е, К
Приложение 2
^
Биологическая роль жирорастворимых витаминов
В состав жирорастворимых витаминов входят углеводородные изопреноидные радикалы, потому они являются компонентами биомембран, в составе которых выполняют специфические биофункции, в частности, мощных биоантиоксидантов (Е, А, К).
В отличии от водорастворимых витаминов избыточное поступление витаминов А, D, К вызывает гипервитаминозы благодаря их кумуляции в органах.
^ 1.Биологическая роль витамина К
Витамин К относится к группе хинонов. Биологическая роль заключается в его влиянии на систему свертывания крови, т.к. он участвует в реакции карбоксилирования глутаминовой кислоты белковых факторов свертывания крови ІІ, УІІ, ІХ, Х после их синтеза в печени.
^ 2.Биологическая роль витамина Е
Витамин Е- производное токолов. Наиболее активен α-токоферол.
Биологическая активность заключается в следующем:
-благодаря наличию фенольного гидроксила в ароматическом ядре α-токоферола он вступает в реакцию со свободными радикалами и ингибирует их, затормаживая процессы свободно-радикального окисления органических молекул.
. ٠
RО2 ٠ RОН
Вит.Е – ОН + → Вит.Е - О +
٠ RH
R
Продукты реакции витамина Е с органическими радикалами вступают в реакцию между собой, образуя неактивные молекулярные соединения.
٠ ٠
вит.Е - О + вит.Е - О → вит.Е – О – О - вит Е
Благодаря гидрофобному боковому радикалу витамина Е он встраивается в фосфолипидный слой мембран, стабилизируя подвижность и микровязкость мембранных липидов и белков.
Антирадикальные и мембранностабилизирующие свойства витамина Е служат основой его биофункции как наиболее мощного биооксиданта. Он противодействует перекисному окисления липидов, белков, нуклеиновых кислот, защищает клеточные структуры от цитотоксического действия свободных радикалов экзо- и эндогенного происхождения.
Продукты реакции α-токоферола с радикалами вступают в реакции между собой.
Наиболее характерными для Е-авитаминоза являются:
- нарушения репродуктивной функции мужчин (аномальный оперматогенез) и женщин (неспособность к зачатию и вынашиванию беременности)
- мышечная дистрофия
- некрозо-дистрофические процессы в печени
^ 3. Биологическая роль витамина D
- схема синтеза витамина D в коже в печени
УФ-облучение
7
-дегидрохолестерин → холекальциферол (Д3) →^ 25-гидроксилаза Р-450
В почках
25-оксихолекальциферол → 1,25 дигидроксихолекальциферол
(кальцидиол) 1-гидроксилаза (кальцитриол)
цитохром Р-450
^ Механизм действия и функции кальцитриола
-Образование в цитозоле энтероцитов комплекса с белковыми рецепторами и транслокация комплекса в ядро.
- Связь комплекса с хроматином и активация транскрипции генов, контролирующих синтез Са-связующих белков.
-Кальцитриолзависимые Са-связывающие белки энтероцитов транспортируют кальций из кишечника против градиента концентрации.
-Таким образом кальцитриол поддерживает физиологическую концентрацию кальция и фосфатов в плазме крови, что необходимо для костеобразования и контроля за богатогранными кальцийзависимыми процессами.
^ 4. Биологическая роль витамина А
-источники:
витамин А поступает с животным жиром или в составе растительных продуктов в виде провитаминов α, β, γ-каротинов.
Β-каротин наиболее активный, т.к. при его гидролизе ферментом каротиназой в эпителии тонкого кишечника и печени образуются 2 молекулы витамина А.
Бета-ионовое кольцо –R-СН=СН- R- β -иононовое кольцо
2Н2О + Каротиназа2 молекулы витамина А
Активные молекулярные формы витамина А:
Спирт ретинол А-СН2 –ОН
Альдегид ретиналь А – СНО
^
Ретиноевая кислота А- СООН
Витамин регулирует следующие функции:
- процесс темнового зрения
Р
ОДОПСИН (интегральный белок мембраны диска)Темнота квант света
Цис-ретиналь ОПСИН транс-ретиналь
(А-СНО)НАД
НАДН2
Транс-ретинол
Цис-ретинол ↔ А-СН2ОН
изомераза
- рост и дифференцировку клеток
- образование гликопротеинов биологических слизей (в форме транс-ретиноевой кислоты) благодаря влиянию на процессы транскрипции. Ретинол является коферметом гликозилтрансферазы эндоплазматического ретикулума в качестве переносчика олигосахаридных остатков к месту гликозилирования гликопротеинов слизей, покрывающий эпителий внутренних органов.
Ядерные рецепторы для ретиноевой кислоты принадлежат к суперсемейству регуляторов транскрипции вместе с рецепторами для витамина Д, тироксина, стероидных гормонов.
Проявление авитаминоза А
-сухость слизистых оболочек с однослойным плоским эпителием: (ЖКТ, дыхательный тракт, мочевыделительная система, слезный, слуховой каналы, т.к. нарушен синтез гликопротеидов слизей, покрывающих эпителиальные покровы.
Витамин F – это группа полиненасыщенных жирных кислот (линолевая, линоленовая), которые являются предшественниками в синтезе тканевых гомонов эйкозаноидов. Содержатся в растительных маслах.
^ Задания для самопроверки и самоконтроля содержательного модуля «Биохимия тканей и органов»
Задание 1
При лечении воспаления слюнных желез используют антиоксиданты. Какой из приведенных ниже витаминов обладает таким свойством?
A. Тиамин
B. Токоферол
C. Рибофлавин
D. Пантотеновая кислота
E. Пиридоксин
Задание 2
Во время осмотра у пациентки, жалующейся на кровоточивость десен, выявлен пародонтоз. Применение каких препаратов в виде аппликаций будет эффективно в данном случае?
A. Никотиновая кислота и АТФ
B. Витамины А и С
C. Биотин и токоферол
D. Викасол и рутин
E. Кокарбоксилаза и аскорбиновая кислота
Задание 3
У пациента, страдающего гиперпаратиреозом, при рентгенологическом исследовании обнаружены полости в костях. Количество какого вещества будет в данном случае увеличена с мочой?
A. Гидроксипролина
B. Коллагена
C. Кератансульфата
D. Хондроитинсульфата
E. Гиалуроновой кислоты
Задание 4
После заживления раны на ее месте образовался рубец. Какое соединение составляет его основу?
A. Гиалуроновая кислота
B. Коллаген
C. Эластин
D. Гиппуровая кислота
E. Кератансульфат
Задание 5
У ребенка, страдающего хронической почечной недостаточностью, выявлена задержка формирования тканей зуба. Синтез какого вещества, необходимого для нормального развития зубов, нарушен в почках в данном случае?
A. Кальцитриола
B. Глутамина
C. Гидроксипролина
D. Гидроксилизина
E. Креатина
Задание 6
Исследователь проанализировал различные биохимические процессы, которые обеспечивают устойчивость зубов к кариесу. Какой из них обеспечивает максимальную резистентность?
A. Синтез гидроксиапатита
B. Синтез хлорапатита
C. Синтез коллагена
D. Синтез карбонатного апатита
E. Синтез фторапатита
Задание 7
У новорожденного появились признаки желтухи. Применение фенобарбитала через несколько дней устранило эти симптомы. С чем связано действие препарата?
A. Ингибирует катаболизм гемоглобина
B. Индуцирует микросомальное окисление в печени
C. Образует конъюгаты с билирубином
D. Замедляет ре абсорбцию билирубина из кишечника
E. Активирует синтез глюкуроновой кислоты
Задание 8
В клинику доставлен ребенок с отравлением аспирином. С каким веществом должен про- реагировать его метаболит для детоксикации?
A. С ацетил-КоА
B. С глицином
C. С цистеином
D. С янтарной кислотой
E. С оротовой кислотой
Задание 9
В эксперименте исследовалась роль печени в детоксикации после введения четырех-хлористого углерода. Изучение какой реакции должен выбрать экспериментатор?
A. Гидроксилирования
B. Фосфорилирования
C. Трансаминирования
D. Гликозилирования
E. Декарбоксилирования
Задание 10
Для подтверждения диагноза «острый гепатит» врач назначил определение активности одного из ферментов сыворотки крови. Какого именно?
A. Глутаминазы
B. Креатинкиназы
C. Уреазы
D. Аланиновой аминотрансферазы
E. Глюкокиназы
Эталоны ответов: 2 – В; 3 – A; 6- Е; 8 – В; 9 - А
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ ДЛЯ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ МОДУЛЯ III «МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ. БИОХИМИЯ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ КОММУНИКАЦИЙ. БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ»
1. Метаболизм пуриновых нуклеотидов.
2. Метаболизм пиримидиновых нуклеотидов.
3. Особенности синтеза нуклеотидов в быстрорастущих тканях.
4. Патология пуринового и пиримидинового обмена: оротацидурия, подагра, синдром Леша-Нихана.
5. Генетический код. Свойства генетического кода.
6. Строение ДНК. Биологическая роль.
7. Строение РНК, ее разновидности. Биологическая роль.
8. Репликация ДНК.
9. Повреждения ДНК и репарация ДНК.
10. Понятие о генных мутациях. Их биологические последствия.
11. Транскрипция: биосинтез РНК на матрице ДНК.
12. Роль транспортных РНК в биосинтезе белка. Активация аминокислот и их присоединение к тРНК.
13. Основные этапы биосинтеза белка.
14. Посттрансляционные модификации белков.
15. Общая теория регуляции синтеза белков по Ф.Жакобу и Ж.Моно.
16. Антибиотики как ингибиторы синтеза белка. Механизм действия дифтерийного токсина на биосинтез белка.
17. Иерархия регуляторных систем, Роль гормонов в системе регуляции метаболизма и функций организма.
18. Механизмы обратной связи в регуляции образования и действия гормонов.
19. Классификация гормонов по химическому строению и биологическим функциям.
20. Основные механизмы передачи гормональных сигналов в клетки-мишени
21. Гормоны гипоталамуса, их структура и механизм действия. Биологическая роль либеринов и статинов.
22. Гормоны передней, средней и задней долей гипофиза. Биологическое значение гипофиза в системе эндокринных желез. Механизм действия гормонов гипофиза на белковый, углеводный и липидный обмены. Гипо- и гиперфункции гипофиза.
23. Гормоны щитовидной железы. Биосинтез тироксина. Механизм действия йодтиронинов на белковый, углеводный, липидный, минеральный и энергетический обмены. Основные нарушения обмена при гипо- и гиперфункции щитовидной железы.
24. Гормоны поджелудочной железы. Химическая природа и механизм действия инсулина. Влияние инсулина на углеводный, липидный и белковый обмены. Основные биохимические проявления нарушения этих обменов при сахарном диабете и его осложнениях. Химическая природа и механизм действия глюкагона.
25. Гормоны надпочечников. Биосинтез адреналина и норадреналина. Регуляция обмена углеводов, жиров и аминокислот гормонами мозгового слоя надпочечников. Химическая природа и биосинтез гормонов коры надпочечников. Механизм действия глюкокортикоидов на углеводный, жировой, белковый и минеральный обмены. Биохимические проявления гипо- и гиперфункции коры надпочечников. Взаимосвязь системы «гипофиз - кора надпочечников».
26. Половые гормоны. Структура и биосинтез женских и мужских половых гормонов. Роль половых гормонов в регуляции репродуктивной функции и их влияние на обмен веществ Адреногенитальный синдром. Синтетические половые гормоны, применение их в клинике.
27. Регуляция водно-солевого обмена. Структура и механизм действия вазопрессина и альдостерона. Ренин-ангиотензиновая система. Несахарный диабет.
28. Регуляция обмена кальция и фосфатов. Роль паратгормона, кальцитонина и кальцитриола в регуляции кальциевого и фосфорного обменов.
29. Тканевые гормоны. Синтез эйкозаноидов и их биологическая роль.
30. Биохимические методы диагностики эндокринных нарушений. Использование гормонов и их синтетических аналогов в лечении эндокринных заболеваний.
31. Физиологические и биохимические функции крови.
32. Биохимический состав крови. Белки крови: общая характеристика, роль, отдельные представители.
33. Биохимический состав крови. Небелковые компоненты плазмы крови. Остаточный азот плазмы крови. Понятие азотемии и причины ее возникновения.
34. Биохимический состав крови. Ферменты сыворотки крови. Их происхождение и значение для диагностики.
35. Кислотно – щелочное равновесие. Буферные системы крови. Нарушения кислотно –щелочного равновесия.
36. Биохимия свертывающей системы крови: компоненты, механизмы активации и функционирование каскадной системы свертывания крови. Роль витамина К в процессе свертывания крови. Наследственные нарушения процесса свертывания крови.
37. Антисвертывающая система крови. Антикоагулянты природного и синтетического происхождения.
38. Фибринолитическая система крови.
39. Дыхательная функция эритроцитов. Гемоглобин: структура, биологическая роль. Молекулярные формы гемоглобинов.
40. Патологические формы гемоглобинов. Гемоглобинозы.
41. Синтез гемоглобина. Роль и механизм процесса. Наследственные нарушения обмена порфиринов: эритропоэтическая и печеночная порфирии.
42. Катаболизм гемоглобина и обмен желчных пигментов.
43. Патобиохимия желтух. Гемолитическая, паренхиматозная, обтурационная желтухи. Ферментативные (наследственные) желтухи. Механизм действия фенобарбитала для предупреждения желтухи новорожденных.
44. Роль печени в обмене белков.
45. Роль печени в обмене липидов. Липопротеины, их биологическая роль.
46. Роль печени в углеводном обмене.
47. Важнейшие механизмы обезвреживания веществ в печени: микросомальное окисление, реакции конъюгации. Примеры обезвреживания чужеродных веществ и продуктов гниения белков в толстом кишечнике.
48. Роль печени в метаболизме лекарственных веществ.
49. Биохимическая характеристика компонентов соединительной ткани: коллагена, эластина, протеогликанов, фибронектина. Структурная организация и основные функции матрикса соединительной ткани.
50. Посттрансляционные изменения коллагена и образование фибриллярных структур. Роль витамина С в синтезе коллагена.
51. Роль соединительной ткани в заживлении ран. Коллагеназа. Экскреция оксипролина как показателя скорости распада коллагена. Изменения соединительной ткани при старении, коллагенозах, мукополисахаридозах.
52. Эмаль зуба: функции и химический состав.
53. Дентин зуба: функции и химический состав.
54. Цемент зуба: функции и химический состав.
55. Биологическая роль, физические свойства и органические компоненты слюны.
56. Функции слюны и ее минеральный состав.
57. Роль биохимического исследования слюны в диагностике заболеваний.
58. Биохимические механизмы развития и коррекции кариеса и пародонтита.