Этапы биосинтеза белка биохимия

Инициация Сущность инициации заключается образовании пептидной связи между двумя первыми аминокислотами полипептида. Процесс биосинтеза на всех его этапах идёт с участием многих фермен тов и с непременным потреблением большого количества энергии. История развития биохимии Можно выделить основные этапы развития биохимической науки 1 Протобиохимия Концепции процессов жизнедеятельности и их природы, развиваемые древности, античности, период средневеко. Аминокислотный состав белков Аминокислоты аминокарбоновые кислоты органические соединения, молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы Аминокислоты. Физикохимические свойства белков Наиболее характерными физикохимическими свойствами белков являются высокая вязкость растворов, незначительная диффузия, способность к набуханию больших пределах, оптическая актив. Методы выделения нуклеиновых кислот При изучении химического состава и строения нуклеиновых кислот перед исследователем всегда стоит задача выделения их из биологических объектов Нуклеиновые кислоты являются составной частью сложных. Характеристика ферментов, их свойств В основе всех жизненных процессов лежат тысячи химических реакций Они идут организме без применения высокой температуры и давления, мягких условиях Вещества, которые окисляются клетках.

этапы биосинтеза белка биохимия

Факторы, определяющие активность ферментов Зависимость скорости реакции от времени В этом разделе кратко рассмотрены общие факторы, частности зависимость скорости ферментативной реакции от времени, влияние концентраций субстрата и фермента на скорость реакций, катализируемых. Фосфолипиды Фосфолипидыпредставляют собой сложные эфиры многоатомных спиртов глицерина или сфингозина с высшими жирными кислотами и фосфорной кислотой В состав фосфолипидов входят также азотс. Моносахариды Моносахариды можно рассматривать как производные многоатомных спиртов, содержащие карбонильную альдегидную или кетонную группу Если карбонильная группа находится конце цепи Основные реакции моносахаридов, продукты реакций и их свойства Реакции полуацетального гидроксила Уже отмечалось, что моносахариды как кристаллическом состоянии, так и растворе основном существуют полуацетальных формах. Полисахариды Полисахариды высокомолекулярные продукты поликонденсации моносахаридов, связанных друг с другом гликозидными связями и образующих линейные или разветвленные цепи Наиболее часто встречающимся. Витамины группы D Витамин D кальциферол антирахитический витамин существует виде нескольких соединений, различающихся как по химическому строению, так и по биологической активности Для человека. Биотин витамин Н В 1916 опытах на животных было показано токсичное действие сырого яичного белка употребление печени или дрожжей снимало этот эффект Фактор, предотвращающий развитие токсикоза.

этапы биосинтеза белка биохимия

Витамин С Витамин С аскорбиновая кислота антискорбутный витамин получил название антискорбутного, антицинготного фактора, предохраняющего от развития цинги болезни, принимавшей средние. Лактотропный гормон пролактин, лютеотропный гормон Пролактин считается одним из наиболее древних гормонов гипофиза, поскольку его удается обнаружить гипофизе низших наземных животных, у которых отсутствуют молочные железы, а. Гормоны щитовидной железы Щитовидная железа играет исключительно важную роль обмене веществ Об этом свидетельствуют резкое изменение основного обмена, наблюдаемое при нарушениях деятельности щитовидной железы, а также. Гормоны поджелудочной железы Поджелудочная железа относится к железам со смешанной секрецией Внешнесекреторная функция ее заключается синтезе ряда ключевых ферментов пищеварения, частности амилазы, липазы, трипсина, химо. Гормоны надпочечников Надпочечники состоят из двух индивидуальных морфологическом и функциональном отношениях частей мозгового и коркового вещества Мозговое вещество относится к хромаффинной, или адреналовой, систе. Переваривание и всасывание Переваривание углеводов начинается уже ротовой полости под воздействием слюны, содержащей ферменты амилазу и мальтазу, которые обеспечивают распад углеводов до глюкозы В полости желудка. Анаэробный распад Анаэробный распад начинается с распада глюкозы гликолиз или с распада гликогена гликогенолиз Этот путь распада происходит основном мышцах Сущность этого проц.

Синтез мочевины, орнитиновый цикл Основным механизмом обезвреживания аммиака организме является биосинтез мочевины Последняя выводится с мочой качестве главного конечного продукта белкового, соответственно аминокислотного Обмен отдельных аминокислот Главная часть аминокислот идет на синтез белка, остальная часть подвергается превращениям и принимает участие образовании многих веществ, имеющих большое значение для организма Углеродн. Понятие о гомеостазе Организм термодинамическая открытая система, поэтому это позволяет ему сохранять устойчивость, уровень работоспособности, а также относительное постоянство внутренней среды, которое называется. Это совокупность изменений структуре белка полипептида, которые заканчиваются формированием структурно и функционально зрелой белковой молекулы Процессинг может быть 2х видов. Примечания U урацил С цитозин А аденин G гуанин терминирующий кодон. Гипотеза, объясняющая характер кодонантикодонового взаимодействия, получила название гипотезы качания третье основание большинства кодонов имеет определённую степень свободы при образовании пары с соответствующим антикодоном и как бы качается. Включение каждой аминокислоты белок происходит 3 стадии, ходе которых. Структурные белки и ферменты могут активироваться или инактивироваться результате присоединения различных химических групп фосфатных, ацильных, метальных, олигосахаридных и некоторых других.

Элонгация представляет собой циклический процесс Первый цикл и следующие циклы элонгации включает три шага. Матричные биосинтезы трансляция Генетический код Регуляция биосинтеза белка. Описанный процесс многократно повторяется по количеству аминокислот цепи. Считается, что небольшие белковые молекулы, содержащие около 100 аминоацильных остатков, могут самостоятельно принимать трёхмерную структуру, фолдинг более крупных полипептидных цепей требует участия специальных белков шаперонов. Ферментативная кинетика Справочник по механизмам реакций Много лет тому назад под руководством профессора Е Е Селькова автором была. Справочное издание наглядной форме виде цветных схем описывает все биохимические процессы Рассмотрены биохимически важные химические соединения, их строение и свойства, основные процессы с их участием, а также механизмы и биохимия важнейших процессов живой природе Для студентов и преподавателей химических, биологических и медицинских вузов, биохимиков, биологов, медиков, а также всех интересующихся процессами жизнедеятельности. Трансляция это процесс синтеза полипептидной цепи соответствии с информацией, закодированной матричной. Кроме того, неясно, где какие белки у эукариот строятся, как происходит посттрансляционное сворачивание белка и его транспорт по клетке. Рис 18 Принцип комплементарности азотистых оснований нуклеиновых кислот а образование водородных связей между тимином Т и аденимом А образование водородных связей между цитозином Ц и гуанином.

Процессинг белков Большинство белков синтезируется виде предшественников, не обладающих нативной структурой Процесс превращения белкапредшественника зрелый белок называется созреванием или процессингом У разных белков процессинг. Образование дисульфидных связей между боковыми радикалами остатков цистеина, стоящих на разных участках полипептидной цепи. Химическая модификация боковых радикалов некоторых аминокислотных остатков определенных белках фосфорилирование, метилирование, гидроксилирование, карбоксилирование, йодирование и. Генетический код это аминокислотная последовательность белков Он был расшифрован 1961 году учеными Миренберпом и Маттеи Они установили. Регуляция экспрессии выражения генов осуществляется на нескольких уровнях. Заключительный этап формирование пространственной структуры и процессинг белковой молекулы с целенаправленным перемещением молекул к местам их функционирования На этом этапе молекула приобретает все необходимые структурные особенности для выполнения своих функций.

этапы биосинтеза белка биохимия

С 6 Н 12 0 6 6Н 2 0 12R 6С0 2 12RH 2 12RH 2 6Q 2 12R 12Н 2 0 С 6 Н 12 0 6 60 2 4 6С0 2. Все указанные положения легли, как мы увидим, основу современных пред ставлений о процессе дыхания, согласно которым дыхание происходит две фазы анаэробную и аэробную, и молекулярный кислород используется на реге нерацию ферментов за счет Н воды и субстрата В процессе дыхания активируется как водород субстрата, так и кислород воздуха. Существуют две основные системы и два основных пути превращения дыхатель ного субстрата, или окисления углеводов. Сливая растворы, учитывать возможность их разбрызгивания и не наклоняться над емкостями, во избежание поражения глаз, слизистых оболочек и кожи В аварийных ситуациях немедленно промыть пораженное место водой не менее 15 мин а для оказания первой помощи использовать аптечку. Трансляция биосинтез белка этап реализации генатической программы клеток, процессе которого информация, закодированная первичной структуре нуклеиновых кислот, переводится аминокислотную последовательность синтезируемых белков.

Синтезированная полипетидная цепь должна свернуться правильную пространственную структуру, характерную для каждого белка Этап формирования функционально активной структуры белка называется фолдингом Фолдинг включает формирование правильной третичной и четветичной структуры Если белок состоит из нескольких полипептидных цепей, фолдинг включает их объединение функционально активную молекулу В настоящее время выявлены ферменты фолдинга фолдазы и вспомогательные белки, участвующие фолдинге шапероны Механизм фолдинга еще недостаточно изучен. Нуклеотиды это органические вещества, молекулы которых состоят из остатка пентозы рибозы или дезоксирибозы, к которому ковалентно присоединены остаток фосфорной кислоты и азотистое основание Азотистые основания составе нуклеотидов делятся на две группы пуриновые аденин и гуанин и пиримидиновые цитозин, тимин и урацил Дезоксирибонуклеотиды включают свой состав дезоксирибозу и одно из азотистых оснований аденин А, гуанин Г, тимин Т, цитозин Ц Рибонуклеотиды включают свой состав рибозу и одно из азотистых оснований аденин А, гуанин Г, урацил У, цитозин. Все матричные процессы состоят из трех этапов инициации начала, элонгации продолжения и терминации окончания. Реакции модификации белков не являются реакциями матричного типа Такие биохимические реакции называются ступенчатыми.

Основным условием существования живых организмов является наличие системы регуляции Белоксинтезирующая система у прокариот и эукариот имеет существенные отличия Это дает возможность избирательно тормозить биосинтез белков у бактерий использованием лекарственных препаратов Однако многие из них токсичны и для человека Современный врач имеет своих руках действенное фармакологическое орудие борьбы с инфекцией, опухолями Поэтому знание механизма синтеза белка, нуклеиновых кислот, на которые влияют противоопухолевые и антибактериальные препараты, совершенно необходимы. Уметь интерпретировать информацию о биосинтезе белка для объяснения адаптации организма к изменяющимся условиям среды и решения вопросов лечения и профилактики опухолевых и инфекционных болезней. По характеристикам какого компонента белоксинтезирующая система прокариот отличается от эукариот. Задача 1 Больному дифтерией была введена противодифтерийная сыворотка Назовите процесс, который нормализовался клетках слизистой оболочки гортани, после введения сыворотки. Задача 2 При заражении вирусами клетках животного начался синтез интерферона Каков механизм регуляции биосинтеза белка задействован данном случае. На занятии проводится тестовый контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция Проверяется выполнение домашнего задания Затем студенты приступают к выполнению лабораторной работы, используя при этом инструкцию.

При пигментной ксеродерме кожа очень чувствительна к солнечному свету Дефект какого фермента имеет место при данном заболевании. Эндокринной системе принадлежит большая роль регуляции всех метаболических процессов, протекающих живом организме. В этой связи для нормального функционирования эндокринной системы ключевыми являются три звена сама эндокринная железа, рецептор для гормона и система обратной связи, позволяющая регулировать секрецию гормона соответствии с необходимостью влияния этого гормона на тот или иной метаболический процесс Характерной особенностью эндокринной системы является то, что нарушение какоголибо одного регуляторного звена может приводить к нарушениям работе ряда органов и систем организма Так, например, сахарный диабет, вызванный снижением синтеза инсулина поджелудочной железе, приводит к развитию сердечнососудистых, неврологических заболеваний, а также к заболеваниям почек и ретинопатии. Сродство белкарегулятора к генуоператору может меняться при взаимодействии его с эффекторами. Проблемы, связанные с регуляцией метаболических процессов важнейшие системе биохимических знаний, и делятся на два больших класса.

Феноменологическое выражение последствий регуляторных событий, определяющее направление протекания биохимических процессов, что, собственно, и является предметом биохимии Именно последний аспект проблемы будет лежать основе представленного материала, но, учитывая небольшой объем пособия, ограничимся лишь некоторыми ключевыми вопросами Для более детального ознакомления с проблемой следует обратиться к фундаментальным трудам. Оба уровня жизненно необходимы для организма, и мутанты с нарушением хотя бы одного, как правило, вытесняются из популяции. Биосинтез белков складывается из процессов непосредственного построения и модификации белковой молекулы, а также из подготовительных процессов репликации генетического материала и его транскрипции. Реальные механизмы регуляции репликации еще не расшифрованы У эукариот определенную роль регуляции репликации, повидимому, играют гистоны.

Большую роль регуляции транскрипции играет так называемая катаболитная репрессия, которая проявляется диауксии процессе роста бактерий Феномен диауксии обнаруживается, когда среде присутствуют два субстрата, причем ферменты, осуществляющие катаболизм одного из них, индуцибельны, а ферменты, осуществляющие катаболизм другого, конститутивны В этом случае сначала потребляется только глюкоза, тогда как индукция лактозных ферментов не происходит до тех пор, пока не будет потреблена основная часть глюкозы Это отражается во временном замедлении роста культуры на тот период, который необходим для индукции и синтеза ргалактозидазы Таким образом, несмотря на присутствие среде индуктора, альтернативный субстрат препятствует индукции. Необходимо отметить, что у ряда бактерий роль глюкозы катаболитной репрессии могут выполнять другие источники энергии, которые этом случае тормозят катаболизм глюкозы. Еще одним примером положительной регуляции процесса транскрипции является регуляция с участием генов энхансеров Ранее считали, что этот тип регуляции характерен только для эукариот Но последнее время формально сходные механизмы обнаружены и у прокариот. Регуляция транскрипции путем образования специфических афакторов широко распространена и бактериальных системах. Пищевые нуклеопротеины, попадая организм человека, желудке отщепляют белковый компонент и денатурируют под действием HCl желудочного сока Далее полинуклеотидная часть этих молекул гидролизуется кишечнике до мононуклеотидов.

И вот на рубеже 19 и 20 веков генетические и цитологические исследования привели к выводу, что ответственными за передачу признаков по наследству являются хромосомы При этом оказалось, что определенный признак передается с определенным участком хромосомы геном. Всему набору признаков организма голубые глаза, темные волосы, прямой нос и соответствует набор генов всех хромосом генотип. Направление потока информации клетке от генотипа к фенотипу представляют. Уже первые химические анализы белков показали, что, независимо от источника получения, белковые вещества содержат, кроме С, О и Н, обязательно N и обычно некоторое количество. Все эти элементы содержатся белках определенных пропорциях Элементарный анализ различных. Белки высокомолекулярные азотосодержащие органические вещества молекулы которых построены из остатков аминокислот Простые белки построены из аминокислот и при гидролизе распадаются соответственно только на аминокислоты Сложные белки это двухкомпонентные белки, которые состоят из какоголибо простого белка и небелкового компонента, называемого простетической группой При гидролизе сложных белков, помимо свободных аминокислот, освобождаются небелковая часть или продукты ее распада Простые белки свою очередь делятся на основании некоторых условно выбранных критериев на ряд подгрупп протамины, гистоны, альбумины, глобулины, проламины, глютелины.

С коллоидным состоянием белков связан рад характерных свойств, частности явление светорассеяния, лежащее основе количественного определениябелковмет одом нефелометрии Этот эффект используется, кроме того, современных методах, микроскопии биологических объектов Молекулы белка не способны проходить через, полупроницаемые искусственные мембраны целлофан, пергамент, коллодий, а также биомембраны растительных и животных тканей, хотя при органическихпоражени ях, на пример почек, капсула почечного клубочка Шумлянского Боумена становится проницаемой для альбуминов сыворотки крови, и они появляются моче. Сывороточный альбумин состоит из 1й полипептидной цепи содержащий около 585 аминокислот, имеет 17 дисульфидных мостиков Выделяют 3 домена Структуры доменов сходны Молекула представляет собой эллипсоид размером 3 на 15 нм Это типичный простой белок Концентрация плазме чуть выше 50 гр Основная функция 1 участие осмотической регуляции В кровяном русле находится только 40 альбуминов, остальная часть входит состав внеклеточной тканевой жидкости 2 Транспортная Заключается переносе свободных жирных кислот, перенос билирубина, перидоксаля, глютатиона, Са, Zn Кроме того альбумины переносят часть стероидов, участвуют они транспорте многих лекарственных веществ, например сульфаниламидных препаратов, пинициллина, аспирина и др 3 Резерв белков организме.

Оказывается апофермент резко повышает каталитическую активность кофактора, а кофактор свою очередь стабилизирует белковую часть, делает ее более устойчивой и менее уязвимой к денатурирующим агентам Поэтому встает вопрос, что и какие вещества явл кофакторами. Краткая характеристика 1 Целый ряд ферментов организме человека синтезируется виде своих неактивных предшественников проферментов Далее они таком виде они могут находиться клетках или поступают биологические жидкости Обычно проферменты имеют более длинные полипептидные цепи отсюда у них нет активного центра и они не могут работать как ферменты В случае необходимости под действием специфических ферментов, а иногда других агентов, путем ограниченного протиолиза от профермента отщепляется различной длины полипептидные цепи и формируется активный фермент В виде проферментов крови циркулирует целый ряд факторов свертывания крови Почему кровь не свертывается Поскольку большое количество работающих здесь компонентов Например, такие как протромбин Они активируются при повреждении сосудов и обеспечивает свертывание крови Активация идет по каскадному механизму.

Витамины необходимые для нормальной жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения с высокой биологической активностью, которые не синтезируется или синтезируются недостаточном количестве организме и поступают организм с пищей Содержание витаминов продуктах значительно ниже, чем основных нутриентов белков, жиров и углеводов, и не превышает, какправило, 10100 мг 100 продукта.

Витамины группы А включают значительное число соединений, важнейшими среди которых являются ретинол, ретиналь, ретиноевая кислота и эфиры ретинола ретинилацетат, ретинилпальмитат и др Витамин А присутствует пищевых продуктах виде эфиров, а также виде провитаминов, принадлежащих к группе каротиноидов Наибольшей витаминной активностью обладает каротин Эфиры ретинола, введенные с пищей организм, расщепляются желудочнокишечном тракте с освобождением ретинола, который всасывается и поступает печень, где он вновь эстерифицируется основном с пальмитиновой кислотой, образуя ретинилпальмитат, являющийся главной резервной формой витамина А Печень служит депо витамина А и содержит значительные количества ретинола эфиросвязанной форме Биохимические механизмы, лежащие основе прочих физиологических эффектов витамина А, остаются менее ясными Очевидно, однако, что эти механизмы не связаны с наличием у данного витамина коферментных свойств Повидимому, одним из важных моментов многостороннем действии витамина А на организм является его выраженное влияние на структуру и функцию мембран клетки и клеточных органелл Недостаточность витамина А ведет к тяжелым нарушениям со стороны многих органов и систем, основе которых лежит генерализованное поражение эпителия, характеризующееся его метаплазией и кератинизацией Особенно типичны поражения кожных покровов сухость, фолликулярный гиперкератоз, предрасположенность к пиодермии, фурункулезу и, дыхательных путей склонность к ринитам, ларинготрахеитам, бронхитам, пневмо ниям, желудочнокишечного тракта диспепсические расстройства, нарушение, желудочной секреции, склонность к гастритам, колитам, мочевыводящих путей склонность к пиелитам, уретритам, циститам Значительно страдают также органы зрения, причем нарушения темновой адаптации гемералопия, явления конъюнктивита и сухость роговицы ксерофтальмия при легких формах Авитаминной недостаточности сменяются кератомаляцией, перфорацией роговицы и слепотой тяжелых случаях заболевания Нарушение барьерных свойств эпителия и иммунологического статуса организма при дефиците витамина А ведет к резкому снижению устойчивости к инфекциям Дефицит витамина А и каротина питании является также одним из факторов риска возникновения злокачественных новообразований Среди населения нашей страны состояние гиповитаминоза А чаще всего является следствием нарушения процессов всасывания липидов, том числе жирорастворимых витаминов кишечнике, что связано с поражением его слизистой оболочки или гепатобилиарной системы хронические энтериты, энтероколиты, гепатиты, ангиохолиты.

Основная причина возникновения недостаточности витамина К у человека нарушение его всасывания желудочнокишечном тракте, вызванное либо заболеваниями кишечника хронические энтериты, колиты, либо поражениями гепатобилиарной системы, связанными с нарушением желчеобразования инфекционные и токсические гепатиты, циррозы печени или выведения желчи просвет кишечника желчнокаменная болезнь, опухоли. Стероидные гормоны поступив цитозоль взаимодействуют там со своими рецепторами Рецептор имеет три домена 1 Сконецевой домен, имеющей своей структуре центр связывания конкретного Осероидного гормона.

В первую очередь адреналин стимулирует расщепление гликогена _в мышцах и таким образом обеспечивает миоциты энергетическим топливом Однако мышцах нет фермента глюкоза6фосфотазы, поэтому при расщеплении гликогена мышцах свободной глюкозы образуется и она не поступает кровь, за счет усиления скорости распада гликогена поддерживается энергетика самих мышц В то же время адреналин способен ускорять расщепление гликогена печени за счет активации фосфорилазы Образующаяся глюкоза поступает из гепатоцитов кровь, что приводит к повышению ее концентрации, поэтому все ситуации сопровождающиеся выбросом адреналина или введением адреналина естественно сопровождается повышением концентрации глюкозы крови Это повышение содержания глюкозы развивается очень быстро, поскольку как и случае глкжагона обусловлено повышением активности имеющихся гепатоцитах ферментов Адреналин является мощным стимулятором липолиза жировой ткани. Синтез кортизола идет клетках пучковой и сетчатой зоне коры надпочечников Холистерол поступает клетки коры надпочечников из коры и только незначительная часть образуется клетках путем его синтеза из ацетилКоА.

Влияние половых гормонов на отдельные виды обмена организме мало изучено Следует отметить, что атрофия половых желез у людей или кастрация у животных вызывает понижение окислительных процессов организме и отложение жира жировых депо Склонность кастрированных животных к ожирению издавна используется животноводстве целях получения жирного мяса Связь между функциями половых желез и центральной нервной системой несомненна У кастратов отмечено значительное падение возбудимости, особенно страдает тормозной процесс Вследствие этого у кастратов условные рефлексы образуются значительно труднее. Паратгормоно влияет на концентрацию Са плазме повышает результате воздействия на кишечник, кости и почки Эффект действия на костную ткань связан основном со снижением Сасвязывающей способности костей Гормон после связывания с рецептором активирует аденилатциклазу мембран костных клеток и увеличивает поступление Га эти клетки Увеличение концентрации Са остеокластах приводит к I угнетение цитратеинтазы2итибир овани синтеза коллагена 3 активаций лизосомальных ферментов участвующих рассасывании кости. В чем различие Суть различия сводится к вопросу о первичном акцепторе отщепленного водорода Если атомы водорода отщепленные от субстрата переносятся сразу на кислород аэробное Если отщепленные атомы водорода переносятся на соединения отличные от кислорода анаэробное. Хондроитинсерная кислота наряду с гиаяурояшой ааивлой содержится большим каштмгк различных видах соединительной ткани.

Флавиновые коферменты прочно связаны с апоферментамн, следовательно, флавиновые дегидрогеназы. Несмотря на очевидную невыгодность отношении количества высвобождаемой энергии анаэробный гликолиз и гликогенолиз позволяет клеткам существовать условиях отсутствия кислорода. Вопервых анаэробный путь окисления глюкозы обеспечивает энергией условиях высокой экстренно возникающей нагрузке Вовторых эти процессы играют большую роль обеспечении клеток энергией. В ходе этой реакции происходит перенос ацетильного остатка на входящий состав.

Эти нарушения не имеющие наследственного характера, встречаются следствии того или иного заболевания или результате прибывают человека экстремальных условиях голодание или эмоциональный стресс Проявление этих нарушений метаболизма обычно яваяется изменение содержания глюкозы крови, появление глюкозы моче, изменение содержания различных промежуточных продуктов углеводного обмена вкрови, ликворе и тканях Несомненно, что изменение содержания этих соединений различных биологических объектах дает ценную информацию о состоянии внутренней среды оргашима на основании которых на ряду с другими данными может быть поставлен диагноз или сделано заключение о ходе развития патологического процесса Целый ряд физиологических и патологических состояний сопровождается изменениями содержания глюкозы крови Повышение концентрации глюкозы крови более 5, 5 носит название гипергллкемии более точио гиперглюкозэмия Причиной гипергликемии может быть то или иное физиологическое состояние организма, но то же время гштергликемия может развиваться как следствие различных заболеваний Поэтом их подразделяют аа Физиологические Наблюдаются после приема богатой углеводами пищи Алиментарные гипергликемии они являются следствием большого поступления глюкозы кровь их кишечника При эмоциональных стрессах, этих случаях повышение содержания глюкозы крови вызвано большим выбросом адреналина кровь и усиленной мобилизации гликогена печени Эти физиологические гипергликемии носят временный характер Патологические Носят стойкий характер Не следует упускать из виду, что гипергликемии могут развиваться при различных патологических состояниях Приведем несколько примеров вопервых гипергликемия харакш при сахарном диабете снижена или продукция инсулина или же уменьшено число рецепторов для инсулина клетках инсулинзависимых тканях Отсюда 2 варианта сахарного диабета 1й инсулинзависимый 2й инсулиннезависимьщ 90 людей В обоих зтях случаев прежде всего заторможено поступление глюкозы инсулинзавясишах тканей я поэтому глюкоза, накапливается крови Гипергликемия Определенную роль играет так же нарушение усвоения глюкозы тканями, поскольку мы говорили, что инсулин активно влияет на процессы утилизации глюкозы клетками При так называемом стероидном диабете так же развивается стойкая гнпергликемвя В основе этого варианта лежит избыточная продукция корковым веществом надпочечников гормонов глюкокортикоядов Глюкокортикоиды поступающие кровь избыточном количестве вызывают гиперстимуляцию глкжонеогенеза отсюда и гипергликемия Гиперплазия коры надпочечников и повышенная выработка ппококортикоидов наблюдается при синдрома болезни ИценкоКушинга При опухолях мозгового вещва надпочечников так же развивается гипергликемия причиной является избыточная продукция опухолевыми клетками гормона адреналина Еще одним вариантом патологической гипергликемии является гипергдикемия развивающаяся при тяжелых поражениях печени например цирроза В этом случае причиной гипергликемии является нарушение способности пораженной печени депонировать поступающую во время пищеварения глюкозу гликоген.

Природные ненасыщенные жирные кислоты обычно имеют тривиальное название, например алеиновая, линоливая, линоленовая арахидоновая Однако иногда пользуются систематическими названиями, которые отражают особенности структуры каждого соединения например олеиновая кислота называется цис9октодеценовой из этого следует, что данная кислота имеет 18 атомов углерода октодецен она содержит одну двойную связь начинающуюся от 9го атома углеродной цепи и имеет цис конфигурацию относительно этой двойной связи Арахидоновая кислота по систематическому названию цис5, 8, 11, 14, эйкоз аттет роеновая кислота Откуда такое мудреное название От слова эйкозан Углеводородный эйкозан содержит 20 атомов углерода. Триаиилглииееины выполняют резервную функцию Причем это преимущественно энергетический резерв организма Если мы говорили, что гликоген это резерв энергетического и пластического материала, то триацилглицершш это преимущественно энергетический резерв У человека массой 70 кг на долю резервных липидов приходится примерно И кг Учитывая калорический коэфицент для липидов равный 9, 3 ккал общий запас энергии резервных тригаицеридах у нас 100000 ккал Для сравнения запас энергии гликогене печени не превышает 800 ккал.

Переваривание белков желудке Переваривание белков начинается желудке В желудочном соке присутствует несколько протеиназ пепсин, гастриксин и несколько сходных с пепсином протеиназ Одним из таких ферментов является пепсин В У детей юиетея еще одна эндопротеиназа ренин Главной протеиназой желудочного свка пуослих несомненно является пепсин Клетки слизистой дна Желудка вырабатывают профермент пепсияоген Его молекулярная масса составляет величину килодальтон Под действием соляной кислоты желудочного сока пепсиноген результате ограниченного протно виа превращается пепсин молекуляр масса кот равна 32, 7 килодальтон Оптимальной средой для действия пепсина является среда с рН 1 2, 5 Это значение создается желудке соляной кислотой Белки под действием пепсина расщепляются желудке с образованием смеси пептидов различной длины с очень небольшой примесью свободных аминокислот, причем пепсин обеспечивает 95 всей переваривающей способности желудочного сока Например действие гасгрикшиа ограничено поскольку оптимум рН для этого фермента составляет величину порядка 5 Важным компонентом желудочного сока является несомненно соляная кислота, которая кроме участия переводе пепсиногена пепсин создает оптимум рН для действия пепсина Это так называемое значение соляной кислоты 1 перевод пепсиногена пепсин 2, создание оптимума рН для пепсина 3 денатурирует белки 4 бактерицидное действие.

Как они работают Энтерокиназа отщепляет от неактивного трипсиногена гексопептид 6 амк остатка превращаяпр оферм ент активный трипсин В дальнейшем превращение трипсиногена трипсин может идти параллельно, путем аутокатализа Образовавшийся трипсин превращает все другие проферменты активные Ферменты, Хемотрипсиноген А или В под действием трипсина превращается одну из форм активного Действие протеиназ поджелудочной железы дополняется действием ферментов синтезируемых стенках кишечника Кишечная стенка синтезирует про аминопептидазу и продипептидазу Перевод активную форму идет так же за счет трипсина Механизм перевода единый отщепление различной длины путем ограниченного протиолиза и фо активного центра Под действием этого комплекса ферментов белки и пептиды расщепляются до отдельных аминокислот и таком виде всасываются стенку кишечника Всасывание ди, три, тетрапептидов абсолютно невозможно. Биогенный амин, данном случае моноамин, поэтому фермент моноаминооксидаза оксидаза способна переносить отщепляемый водород непосредственно на кислород с образованием перекиси водорода, превращается альдегид, который затем окисляется до жирной кислоты, а перекись водорода расщепятся католазой Некоторые биогенные амины, например гистамин могут инактивироваться путем метилирования или ацетилирования. Глютомлдегидрогиназа катализирует реакцию дезаминировання гчютомата и восстановительное аминирование акетоппотората с участием восстановленного.

Пролин, гистидин, глютомат, глютамин, валин, изолейцин, метионин превращаются промежуточные продукты. Углеродные остовы как гтюко, так и кетопластических аминокислот могут окисляться до углекислого газа и воды цикле Кребса. Синтез мочевины начинается с образования митохондриях печени карбомоилфосфата Вторая реакция мочевинообразования протекает так же митохондриях трансферам обеспечивает перенос остатка карбомонила на молекулу арнигинамонокарбоно вая кислота содержащая 5 углеродных атомов Образуется аминокислота цитрулин. От куда клетки находят аспартат Аспартат образуется ходе реакций трансаминирования из оксалоацетата промежуточного продукта цикла Креоса, который подвергается реакции взаимодействия с глутоматом и образуется аспартат. Дальше ходе следующего процесса происходит лиазная реакция лиазное расщепление расщепление не гидролитическим путем фермент аргининосукцинатлиаз а Происходит расщепление и итоге образуется аминокислота аргинин и отщепляется остаток виде фумаровой кислоты. Есть еще один путь безопасного транспорта Аммиак из мышц печень транспортируется с участием аланина, который образуется мышечной ткани из аммиака и пирувата В гепатоцитах алакин результате трансдезаминирования вновь расщепляется на аммиак и пируват. З Втретих процессинг полипептидных цепей с образованием функционально полноценных.

Далее карбамоилфосфат реакции с аспарагиновой кислотой образует карбамоиласпарагинов ую кислоту, которая денатурируется с образованием пиримидинового цикла дигидрооротовой кислоты. Аминопурины частности аденин и гуанин, подвергаются дезаминированию под действием особых ферментов пуриндезаминаз аденазы и гуаназы При дезаминировакии аденина образуется гипоксантин. Аденаза с несомненностью обнаружена только у низших форм, организме же человека и большинства животных дезаминирование аде нина, повидимому происходит еще тогда когда аденин входит состав нуклеозидов или нуклеотидов. Наиболее известным примером нарушения обмена нуклеиновых кислот пуриннуклеотидов является подагра заболевание знакомое человечеству с древнейших времен. Подагра Подагру греч pous нога и agnos тяжкий, жестокий издавна связывали с определенными условиями питания и, частности с преобладанием диете мясной пищи Действительно избыточное потребление продуктов богатых пуриновыми нуклеотидами и доставляющих помимо этого аминокислоты из которых организм. Эти превичные транскрипты подвергаются нуклеолитическому процессигу под действием специальных нуклеаз. За ней распологается лидерная последовательность или иначе 5 нетранслируемая. Далее располагается инициирующий кодон, далее зона трансляции, кроторыя заканчивается нонсенс кодовом кодон терминации.

Белки первой и второй группы участвуют образовании приобретенной пелликулы на поверхности эмали Белки третей группы препятствуют росту кристаллов и слюны перенасыщенные Са и Р Четвертая группа бе ов обладает антимикробным действием. Слюна это сложная биологическая жидкость вырабатываемая специализированными железами и выделяемая ротовую полость В основном именно химический состав слюны определяет состояние и функционирования зубов и слизистой оболочки полости рта Необходимо различать слюна как секрет слюнных желез и слюна как ротовая жидкость Последняя помимо секретов различных слюнных желез содержат микроорганизмы, спущенные эпителиальные клетки, мигрировавшие через слизистую оболочку полости рта лейкоциты слюнные тельца и др компоненты.

Кариесогенный эффект отмечается при внедрении ионов Se кадмия, Mn, Pb, кремния Содержание обычных ионов Са и фосфата во многом зависит от концентрации их тканях окружающих и ротовой жидкости Хлориды способны обмениваться с гидроксильной группой гидроксиапатита это типичное изоионное замещение, но они как правило не фиксируются обызвествляемых тканях Концентрация F эмали и дентине тесно связано с поступлением его ворганизмс питьевой водой и пищей Наибольшая концентрация фтора обнаружена до прорезывания период их минерализации После прорезывания высокий уровень F поверхностныхслояхэм али Хотя кристаллы фторапатита составляют небольшую долю кристаллитов эмали, но связи с большими размерами они придают эмали особую прочность и кислотоустойчивость Эмаль зуба проницаема обоих направлениях для таких неорганических ионов как Са, фосфаты, Мл, хлориды, Со и др, а так же для целого ряда органических соединений углеводы, аминокислоты, и даже витамины Процесс проницаемости эмали значительной степени зависит от состава ротовой жидкости При оптимальных значениях рН ротовая жидкость представляет собой перенасыщенный раствор гидроксипептидов, что препятствует растворению ней кристаллитов эмали и наоборот обеспечивает реминерализацию, поступление ионов Са Сдвиг рН кислую сторону и последующее кислотное растворение эмали является пусковым механизмом развития кариеса От сюда неизбежно следует вывод о необходимости применения реминерализующих растворов для профилактики и лечения поверхностных кариесов Предпочтительными последнее время считают реминералгоируюгдие роастворы содержащие ниодим При внедрении ниодима структуру кристалла происходит стабилизация апатитов, а значит и выраженное замедление деминерализации Содержание Са слюне 4, 8 млг 100мл Больше половины Са 5560 находится слюне ионизированном состоянии, остальной Са связан с белками слюны С возрастом содержание Са слюне повышается, комбинации с некоторыми органическими компонентами слюны Са его избыток может откладываться на зубах, образуя зубной камень который играет особую роль развитии заболеваний пародонта Содержание фосфора слюне достигает 1025 мг 100мл Фосфор слюны представлен основном виде неорганических соединений и лишь около 5 виде органических Имеется виду глицерофосфаты, глкжозафосфаты и Неорганический фосфат находится слюне виде пиро и ортофосфата Са и фосфор образуют химические соединения типа гидроксиапатитов, которые здесь устойчивы при соотношении Са Р равному 1 1, 67 Обычно колебания Са Р 1 2 1 3 В слюне постоянно поддерживается состояние перенасыщенности гидроксиапатитами при гидролизе которых образуются ионы Си и Р Вообще перенасыщенность гидроксиапатитами характерно для крови и для всего организма целом, что позволяет организму регулировать состав минерализованных тканей В организме человека достаточно высокая интенсивность циркуляции ионов Са и Р системе кровьслюнапищевари тельн ый тракткровь слюнной шунт У лиц с множественным кариесом степень перенасыщенности гидроксиапатитами слюны на 24 ниже чем у кариесрезистентных Секрет околоушных желез отличии от других желез часто бывает недонасыщен гидроксиапатитами Многие именно с этим связывают более интенсивное поражение кариесом верхней челюсти.

К ферментам собственно железистого происхождения относится амилаза, некоторые. Исследование химического состава амилазы слюны доказало ее полную идентичность структуре панкреатической амилазе Амилаза слюны как и амилаза панкреатическая расщепляет а1, 4гликозидные связи молекулах крахмала и гликогена, при этом образуются декстрины и небольшое количество мальтоз Активатором илазь слюны являются ионы хлора, повышают активность так же йодиды и цианиды Наличие. Некоторые ферменты появляются ротовой жидкости за счет нескольких источников сразу По мнению ряда исследователей ферменты гиулоронидаза и калийкреин увеличивает проницаемость клеток эмали для Са и органических соединений, а слюна является одним из важнейших источников калийкреина.

Субмикроскопическими образованиями эмали являются кристаллы алатитоподобного происхождения Каждая призма на своем пути Oraros Н, 1966 от поверхности эмали до дентина спиралеобразно поворачивается вокруг оси основного направления лида пунзм Кристаллы располагаются параллельно ходу призм, плотно прилегая друг к другу Такой ход призм обеспечивает наклон кристаллов от 0 до максимального наклона призм Размер кристаллов варьирует от 0, 1 до 0, 4 нм молодой эмали и от 5 до 10 нм зрелой Структурной единицей кристалла является элементарная ячейка, она неповторима для каждого типа кристаллов По размерам элементарной ячейки кристалла апатитов эмали, можно установить его природу Так, для ячейки гидроксиалатита, состоящего из 42 атомов, высота ячейки с равна 0, 688 им, а грань шестигранника а 0, 942 нм Основываясь на результатах собственных исследований, мы считаем, что эмаль зубов состоит из апатитов многих типов Именно изза непостоянства параметров элементарных ячеек кристал. Возрастное усиление минерализации приводит и к макроскопическим изменениям поверхности эмали. Исследования свидетельствуют о том, что эмаль содержит по меньшей мере 41 элемент таблицы Менделеева. Вариант рыхлой соединительной ткани Клеточные элементы пульпы отличаются разнообразием Помимо одонтоболастов здесь имеются фиброблатсы, макрофаги, плазматические клетки Одонтобласты принимают участие обменных процессах дентина и эмали Они располагаются преимущественно наружном слое пульпы, а их отростки.

В кости содержится большое количество цитрата В скелете сосредоточено примерно 90 все лимонной кислоты организма Накапливается за счет цитратсинтазы одонтобластов Важное свойство цитрата вывсокая комплекеообразующая активность с ионами Са Цитрат активирует кислые лизосомальные гидролазы Участвуют процессах отложения солей Са. Витамин А Важную роль нормальном развитии зубов играют 1959 отметил у крыс при недостатке витамина А гиперфункцию костных клеток альвеолярного отростка, что вызывает его утолщение С дефицитом витамина А связано появление гиперкератоза и пролиферации базального слоя слизистой оболочки Избыток витамина А приводит к аномалиям развития челюстей, языка и губ, а зубах значительно уменьшается плотность дентина Децифит витамина А сам по себе не вызывает специфических изменений мягких тканей пародонта. Суточное выведение 20 35 гр Клиникодиагностичес кое значение Повышение остаточного азота крови обозначается термином азотемии Азотемия может быть двух видов абсолютной. Соматотропин увеличивает включение кости Р, Са и стронция, так же стимулирует продольный рост костей Эти эффекты происходят за счет усиления синтеза белков. Метаболически незаменимые компоненты пищи не могут синтезироваться организме и должны постоянно поступать извне Дефицит незаменимых элементов немедленно сказывается на развитии тех органов, состав которых.

Ткани полости рта также очень чувствительны к дефициту определенных компонентов пищи Достаточно отметить, что десна, зубы, язык, слизистая оболочка щек являются тканямимишенями, которые исторически использовались для диагностики дефицита белков пище Дефицит протеинов период развития зубов приводит к уменьшению их размера и массы, нарушению структуры эмали зубов Более выраженные изменения происходят мягких тканях, где наблюдаются дегенерация соединительной ткани десны и периодоптальной связки, замедленное заживление ран. Данные литературы свидетельствуют о том, что большинство микроэлементов не оказывает специфического действия на распространенность стоматологических заболеваний Исключением является фтор, роль которого возникновении кариеса зубов доказана при содержании питьевой воде менее 0, 7 мг Однако многие вопросы, касающиеся микроэлементов, изучены еще недостаточно.

Кальций выполняет организме человека ряд разнообразных и важных функций Он входит состав основного минерального компонента костной ткани оксиапатита, михрокристаллы которого образуют жесткую структуру костной ткани Ионы кальция придают стабильность клеточным мембранам, образуя связи между отрицательно заряженными группами фосфолипидов, структурных белков игликопротеидов Важная роль принадлежит кальцию осуществлении межклеточных сязей, обеспечивающих упорядоченную адгезши слипание клеток при тканеобразовании Минеральный компонент костной ткани находится состоянии постоянного обновления В этом процессе участвуют два типа костных клеток остеокласты, способствующие рассасыванию костного вещества и выходу освобождаемого кальция и фосфора кровоток, и остеобласты, участвующие процессах отложения фосфорнокальцкевых солей, Еальцнфихацкк костной ткани Следствием такого непрерывного обновления является рост костей скелета У растущих детей скелет полностью обновляется за 1 2 года, у взрослых за 10 12 лет Следовательно, минеральный компонент костной ткани находится состоянии динамического равновесия с ионизированным кальцием и фосфором, растворенными плазме крови У взрослого человека за сутки из костей выводится до 700 мг кальция и столько же откладывается них вновь Костная ткань является не только важнейшей опорной структурой, но и главным депо кальция и фосфора, из которого организм извлекает их при недостаточном поступлении с пищей.

Фтор Биологическая роль фтора связана главным образом с его участием костеобразовании и процессах формирования дентина и зубной эмали Достаточное потребление человеком фтора необходимо для предотвращения. V больного скрытым сахарным диабетом 2 исходное содержание глюкозы крови на верхней границе нормы 5, 7 ммоль После нагрузки подъем сахара крови выражен большей степени и к 3му часу не достигает исходного содержания вследствие недостаточной выработки инсулина. Главное биохимическое проявление атеросклероза отложение холистерина стенках артерий Атеросклеротические изменения начинаются с появления так называемых липидных пятен и полосок на внутренней поверхности артерий аорте они появляются примерно с 3х лет В коронарных сосудах к 1520 годам На месте пятен и полосок образуются утолщения получившее название атеросклеротические бляшки Если бляшку разрезать, то из нее выдавливается желтая кашица, состоящая почти целиком из зфиров холистерина Бляшки могут изъязвляться, язвы эарастаются соединительной тканью с образованием рубца котором откладываются соли кальция Стенки сосудов деформируются становятся жесткими, нарушается моторика сосудов, суживается. Между отложениями холистерина артериях и липопротеидами крови происходит двухсторонний обмен холистерина Но что важно подчеркнуть при гиперхолистеринемии преобладает поток холистерина стенки артерий В крови увеличено содержание триглицеринов, холестерина, а так те содержанке атерогенных.

При распаде гемоглобина образуется билирубин В печени он связывается. Прямой и общий билирубин могут быть значительно повышены у здоровых людей после. Повышение показателя имеет место при подагре, эклампсии, лейкозе, терапии. Повышение показателя имеет место при гиперпаратиреозе, секреции паратиреоидподобного гормона злокачественными опухолями, гипервитаминозе D, молочнощелочном синдроме, остеолитических процессах, например, при множественной миеломе, метастазах опухоли кости, болезни Паже, болезни Века, при иммобилизации и семейной гипокальциурии Иногда повышение наблюдается при гипертиреозе и при приеме лекарственных препаратов из группы тиазидов.

В следствии недостаточности инсулина, что характерно для сахарного диабета, а так же при голодании, имеется относительная избыточность глкжагона гормон панкреатической железы По этой причине печень постоянно функционирует режиме, который характерен для здоровых людей постадсорбционном периоде В это период печени интенсивно окисляются жирные кислоты и интенсивно продуцируются кетоновые тела Однако скорость синтеза кетоновых тел может превышать даже увеличенное этих условиях потребление тканями Развивается кетонемия В норме кетоновых тел крови меньше 2мг дцл При голодании может достигать до 30 а, при диабете до 350 При такой кетонемии развивается кетонурия С мочой может выделяться до 5 гр кетоновых тел сутки Кетоновые тела являются кислотами и поэтому снижают буферную емкость крови, а при высоких концентрациях снижают и рН крови Возникает кетоацидоз В норме рН крови 7, 4 При котонемии рН крови может уменьшаться до 7, что приводит к резкому нарушению функций головного мозга вплоть до потери сознания и развития тяжелейшей комы Необходима интенсивная терапия.

Белок нормальной моче находится виде следов, которые не открываются обычными реакциями, применяемыми клинической лаборатории При ряде заболеваний с мочой начинает выделяться заметное количество белка, начиная с долей грамма до 25 сутки Появление белка моче называется протеинурией или альбуминурией, поскольку моча содержит основном сывороточный альбумин и лишь частично сывороточный глобулин Нротеинурия может быть истинной или ложной При истинной, или почечной, протеинурии белки сыворотки крови попадают мочу через почки Случайная, или ложная, протеинурия наблюдается при попадании мочу слизи, крови, гноя, но не из почек, а из мочевыводящих путей. Таким образом за счет того, что активность фермента глютоматдегидрогеназ высокая это по сути основной путь дезаминирование аминокислот Не только гаютоматдегидрогиназ а, но и аминотрансферазавнаш их тканях крайне высоко активные ферменты Несомненно, что высокая активность ферментов обеспечивает высокую скорость процесса трансдезаминирования клетках. Если энергии клетки недостаточно, скорость процесса возрастает При хорошем обеспечении клетки энергией расщепление аминокислот тормозиться. Декарбоксюшрование это процесс отщепления карбоксильной группы виде углекислого газа.

Необходимо отметить, что условии клетки декарбоксшшровакие является необратимым процессом Биогенные амины обладают высокой биологической активностью и несомненно после выполнения основных функций они должны быть инактивированы Общим путем инактивации биогенных аминов является их окислительное дезлминивование с участием ферментов моноаминооксидаз или диаминооксидаз RCH2NH2 RC. В печени найдена инсулинспецифическая протеиназа инсулиназа, которая расщепляет полипептидные цепи инсулина За один оборот обеспечивается расщепление примерно 50 _ содержащегося здесь инсулина. Моносахариды делятся по характеру карбонильной группы на альдозы и кетозы по количеству углеродных атомов на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы. Общее количество мономеров и их производных составляет несколько десятков и превышает количество аминокислот Б белках Поэтому олигосахаридов может образовываться огромное количество. В большинстве своем олигосахариды встречаются организме качестве структурных компонентов более сложных молекул, а именно гликолипидов и гликопротеидов. Единственным гомополисахаридов организме человека вляется гликоген, состоящий из остатков альфа, D, глюкозы Гликоген Единственный гомополисахарид.

Несмотря на значительное сходство строении, биологическая роль гликогена и крахмала различна крахмал является важнейшим запасным углеводом растений, а гликоген резервным углеводом животных тканей Роль глико гена жизнедеятельности человека весьма значительна Избыток углеводов, поступающих с пищей, превращается гликоген, который откладывается тканях и образует депо углеводов, из которого, при необходимости организм черпает глюкозу, используемую для реализации различных физиологических функций В связи с этим гликоген играет важную роль регуляции уровня сахара крови Основными органами, которых откладываются значитель ные количества гликогена, являются печень и скелетные мышцы Общее содержание гликогена организме невелико и составляет около 500, из которых 1 3 локализована печени, а остальные 2 3 скелетных мышцах Если углеводы с пищей не поступают, то запасы гликогена оказываются полностью исчерпанными через 12 18 В связи с истощением резервов углеводов резко усиливаются процессы окисления другого важнейшего субстрата окисления жирных кислот, запасы которых намного превышают запасы углеводов Наряду с этим заметно уси ливаются процессы глюконеогенеза, направленные прежде всего на обеспечение глюкозой жизненно важного органа головного мозга, жизнеспособность которого значительной степени связана с постоянным интенсивным окислением глюкозы Обеднение печени гликогеном ведет к нарушению функций гепатоцитов, способствуя возникновению жировой инфильтрации, а затем и жировой дистрофии печени Человек получает с пищей не более 10 15 гликогена сутки источником его служат печень, мясо и рыба.

Крахмал человеческом организме отсутствует, однако значение питании весьма велико, поскольку именно крахмал является основным углеводом рациона, значительной степени обеспечивающим потребности человека данном виде нутриентов Источником крахмала служат растительные продукты, прежде всего злаковые и продукты их переработки. При галактоземии признаки заболевания появляются уже через несколько дней после начала кормления появляется тошнота, рвота, обезвоживание, желтушность, поражение почек Для больных характерно задержка умственного и физического развития, раннее появление каторакты помутнение хрусталика Лечение перевод на диету не содержанию галактозу Своевременная диагностика галактоэемки позволяет спасти ребенка поскольку замечено, что фермент галактоза1 фосфат уркдилтрансфераза к годовалому возрасту начинается синтезироваться или же утилизацка галактозы идет по обходному пути Гликогенные болезни. Связаны с наследственными нарушениями метаболических путей синтеза или распада гликогена Причем может наблюдаться избыточное накопление гликогена клетках гликогеноз, или отсутствие гликогена клетках агликогеноз.

При гликогенозах результате отсутствия одного из ферментовучаствующих врасщ еплении гликогена, гликоген накапливается клетках причем его избыточное накопление сопровождается нарушением функции клеток и тканей В некоторых случаях дефектом является один из ферментов синтеза гликогена фермент ветвления В результате клетках накапливается гликоген с аномальной структурой который расщепляется медленно и поэтому накапливается. В постадсорбцеонном периоде происходит мобилизация резервных триглицеридов Расщепление триглицеридов. Это мембрана Анизатропно расположены три главных дыхательных комплекса, перемещения пары электронов на уровне каждого комплекса сопровождается выбросом двух протонов Избыток протонов на наружной поверхности внутренней мембраны и избыток гидроксила на внутренней поверхности внутренней мембраны Положительный заряд на наружной поверхности внутренней мембраны, а отрицательный заряд на на внутренней поверхности внутренней мембраны. Каждый из обозначенными цифрами доменов, катализирует за счет наличия здесь активного центра определенную реакцию, выполняя ту или иную функцию. Гепарин известен прежде всего как антикоагулянт Однако его следует относить к гликозаминогликанам, так как он синтезируется тучными клетками, которые являются разновидностью клеточных элементов соединительной ткани Он может вхо дить состав протеогликанов с гликозаминогликанами его объединяет и химиче ская структура.

Снижение показателя имеет место при недостаточном питании, врожденной агаммаглобулинемии. В организме человека аммиак образуется, вопервых результате дезаминирования аминокислот вовторых результате инактивации путем окисления биогенных аминов втретьих результате распада азотистых оснований некоторых нуклеотидов вчетвертых определенное количество аммиака постоянно образуется кишечнике качестве продукта жизнедеятельности микробной микрофлоры при гниении белков кишечнике. Аммиак, образующийся клетках различных органов и тканей свободном состоянии не может переносится кровью к печени или к почкам виду его высокой токсичности Он транспортируется эти органы связанной форме виде нескольких соединений, но преимущественно виде аминов дикарбоновых кислот, а именно глютамина. Приводит к его накоплению крови Развивается состояние гипераммониемия Токсичность аммиака объясняется его способностью связывать клетках. Органический матрикс цемента сходен с матриксом трубчатой кости Преобладающим здесь являются коллагеновые белки первого типа В то же время есть минорные коллагены Матрикс цемента содержит и неколлагеновые белки протеогликаны, глико и фосфопротеиды, Сасвязывающий белок. Гипопротеинемия Снижения содержания общего белка плазме крови Развивается за счет снижения содержания альбуминов Причины Голодание, тяжелое поражение печени, нефрозы, увеличение проницаемости стенок капилляров. Содержание крови и суточное выведение В крови 3, 3 8, 3 мМ Суточное выведение 20.

Количество выводимой мочевины будет так же уменьшаться при патологии почек, которое сопровождается задержкой азотистых шлаков организме. Содержание небелкового азота цельной крови и плазме почти одинаково и составляет крови 15 25 ммоль В состав небелкового азота крови входит главным образом азот конечных продуктов обмена простых и сложных белков азот моче вины 50 от общего количества небелкового азота, аминокислот 25, эрготионеина 8, мочевой кислоты 4, креатина 5, креатинина 2, 5, аммиака и индикана. Вторичные это переливание несовместимой крови, отравление сульфаниламидами, анилиновыми красками, грибами и. Вырожденность кода означает его избыточность, синонимичность, то есть одну аминокислоту может кодировать более одного триплета Однако вырожденность не абсолютна Например, метионину соответствует только один кодон. Ратнер В А Генетический код как система Соросовский образовательный журнал, 2000, 6, 3 Спирин А С Принципы структуры рибосом Соросовский образовательный журнал, 1998, 4, 11 Спирин А С Молекулярная биология рибосомы и биосинтез белка учебник для студ высш проф образования А С Спирин М Издательский центр Академия, 2011 496 с 16 с цв. Alberts, B Wilson, J and Hunt, T 2008 Molecular biology of the cell New York Garland. Itoh, Y Sekine, S Suetsugu, S and Yokoyama, S 2013 Tertiary stcture of bacterial selenocysteine tRNA Nucleic Acids Research 41 13, pp 67296738.

Перечислите основные признаки живого Единство химического состава, клеточное строение, обмен веществ и энергии, самовоспроизведение, саморегуляция, рост иразвитие, раздражимость, наследственнсть, изменчивость. Какие уровни живой материи мы изучили и изучаем настоящее время Молекулярный, клеточный. Как называются вещества, ускоряющие химические реакции Из каких веществ они состоят Ферменты, состоят из белков. А В Онищенко Биология таблицах и схемах Для школьников и абитуриентов СанктПетербург. Л С Короткова Дидактический материал по общей биологии Москва, Просвещение. С Г Мамонтов Биология для школьников старших классов и поступающих вузы Москва, Дрофа. В результате распада нуклеозидфосфатов выделяются свободном состоянии рибозо1фосфат и все виды пуриновых и пиримидиновых оснований Возможны другие пути распада нуклеозидов Один из них состоит гидролизе нуклеозидов. Рибоза и рибозо1фосфат включаются реакции обмена углеводов Пуриновые и пиримидиновые основания претерпевают дальнейший распад и превращаются простейшие азотсодержащие продукты, которые далее либо выводятся из организма, либо откладываются.

У ряда животных человекообразные обезьяны, птицы, рептилии, тутовый шелкопряд и человека конечным продуктом распада пуриновых оснований является мочевая кислота У большинства животных и растений есть ферменты и ферментные системы, способные ускорять реакции дальнейшего распада мочевой кислоты У млекопитающих и насекомых уратоксидаза окисляет мочевую кислоту аллантоин у костистыех рыб аллантоин под действием фермента аллантоиноидаза превращается аллантоиновую кислоту, а последняя под действием аллантоиназы амфибии, большинство растений распадается на мочевину и глиоксиловую кислоту Распад пиримидиновых оснований Цитозин преобразуется урацил. Имеются также специальные бел ки порины, обеспечивающих перенос макромолекул изучена группа белков, заякориваюших новообразованные белки мемб ране обнаружены рибонуклеопротеиновые частицы, узнающие сигнальные последовательности белках.

Посттрансляционная модификация белка Не все образовавшиеся белки обладают полностью завершенной структурой Во мно гих случаях они синтезируются виде предшественников и лишь после протеолитического отщепления пептидного фрагмента приобретают закон ченную форму Примерами такого рода посттрансляционной модификации белков может служить отщепление сигнальных пептидов по завершении переноса белков через биологические мембраны, фрагментирование белковых предшественников при образовании из них функциона льно активных белков, например трипсина из трипсиногена, инсулина из проинсулина, или биологически активных пептидов, например гормонов Аналогичный характер носит посттрансляционная модификация белков, сводящаяся к протеолитическому отщеплению N концевого формилметионина или метионина, с которых начинается сборка полипептидных цепей процессе рибосомального синтеза белков.

Широко представлена посттрансляционная модификация белков по аминокислотным радикалам К их числу относятся гидроксилирование радикала пролина при переходе проколлагена коллаген ацетилирование N концевой аминокислоты белковой молекуле при биосинтезе яичного альбумина метилирование радикалов лизина и ар гинина у гистонов, негистоновых ядерных белков и рибосомальных белков присоединение олигосахаридных фрагментов к радикалам аспарагина, серина и треонина при биосинтезе гликопротеинов амидирование радика лов аспарагиновой и глутаминовой кислоты карбоксилирование радикалов глутаминовой кислоты по углеродному ато му аденилирование и уридилирование радикалов тирозина К посттрансляционным процессам, имеющим важнейшее значение для регуляции метаболической активности генома, относится фосфорилирование гистонов и негистоновых белков хрома тина. Репрессия синтеза белков Триптофановый и гистидиновый опероны Когда клетки Е со li растут на среде, содержащей каче стве единственного источника азота соль аммо ния, то им приходится синтезировать все азотсо держащие вещества Такие клетки, частности, должны содержать все ферменты, необходимые для синтеза 20 различных аминокислот Однако если добавить среду культивирования одну из аминокислот триптофан или гистидин, то клетка перестанет вырабатывать весь набор ферментов, необходимых для синтеза этих ами нокислот из аммиака и источника углерода репрессия конечным продуктом.

При отсутствии среде Гис или Трп регуляторный белокрепрессор не имеет сродства к оператору и происходит синтез фер ментов, осуществляющих образование этих ами нокислот Когда среду добавляют, например, Гис, то эта небольшая молекула, получившая название корепрессор, присоединяется к бел курепрессору В результате конформационных изменений молекуле репрессора комплекс бел ка репрессора и корепрессора Гис приобре тает сродство к оператору, присоединяется к нему, и транскрипция оперона прекращается, прекращается считывание информации о строении 10 ферментов, участвующих синте зе этой аминокислоты. Пути распада белков Гидролитический распад белков протекает любой клетке организма основном лизосомах, где сосредоточены гидролитические ферменты В ряде органов и тканей пищеварительная система животных, запасающие органы растений и гидролиз белков осуществляется с огромной интенсивностью и большом масштабе. В подавляющем большинстве случаев продуктами декарбоксилирования аминокислот являются амины Так как они образуются качестве продуктов жизнедеятельности и обладают высокой физиологической активностью, их называют биогенными аминами При декарбоксилировании гистидина возникает гистамин Он вызывает усиление деятельности желез внутренней секреции и снижает кровяное давление. При декарбоксилировании тирозина и триптофана образуются соответст венно тирамин и триптамин, который легко переходит серотонин, имеющее отношениек возникновению болевых ощущений при воспалительных процессах.

Важнейшим типом превращений аминокислот, протекающих с видоизмене нием радикалов, является переход одних аминокислот другие Благодаря этому организме значительно усиливаются возможности для синтеза амино кислот При окислении фенилаланина образуется тирозин Гидролиз аргинина приводит к образованию аминокислоты орнитина, из которого возникает либо глутаминовая кислота, либо пролин. Наиболее важным процессом пластического обмена является биосинтез белка Он протекает во всех клетках организмов. Биосинтез белка, этапы Посттрансляционный процессинг белка, значение биосинтезе белков Регуляция биосинтеза белков Ингибиторы биосинтеза белков и нуклеиновых кислот. Не претендуя на всеобъемлющий охват проблемы биосинтеза и секреции гормонов, мы рассмотрим некоторые стороны путей биосинтеза различных гормонов с указанием на их сходства различия отдельных случаях Не будут даже упомянуты про цессы, которые должны встречаться биосинтезе столь важного класса гормональноактивных соединений, каким являются гипо таламические рилизингфакторы, поскольку до сих пор об этих процессах ничего не известно Другим классом соединений, не рас сматриваемым этой главе, являются простагландины Они обла дают важными функциями качестве местных гуморальных трансмиттеров и подробно анализируются других обзорах.

Последний этап синтеза белка представляет особый интерес силу того, что такие посттрансляционные модификации могут являться способом, которым клетка различает отдельные классы белков и направляет их соответствующие области, где они ока зывают свое действие. Рис 3 3 Схема субклеточного транспорта и секреторного пути белоксекретирующей клетке. Стрелками показаны участки расщеплений, результате чего предшественники прев ращаются промежуточные или окончательные продукты Не все предшественники для превращения промежуточные формы пробелков проходят через стадию рас щепления Habener В настоящее время складываются представления пользу вероятной роли предшественников посттрансляционных процес сах, обусловливающих внутриклеточный транспорт и компартментализацию гормонов по ходу секреторного пути 5, 6 Эта гипотеза, известная под названием сигнальной, предложена Mistein и сотр 5, а также Blobel и Sabatini 6 для объясневия молекулярного механизма, с помощью которого белки, пред назначенные для секреции из клетки, избирательно получают до ступ к окруженным мембранами субклеточным органеллам, участ вующими их транспорте, упаковке и секреции. Рис 3 5 Схематическое изображение пути биосинтеза паратиреоидного гормона.

Каменский А А Криксунов Е А Пасечник В В Общая биология 1011 класс М Дрофа, 2007, 367с Каменский А А Криксунов Е А Пасечник В В Введение общую биологию и экологию 9 класс М Дрофа, 2006, 304с Козлова Т А Тематическое и поурочное планирование по биологии к учебнику А А Каменского, Е А Криксунова, В В Пасечника Общая биология 1011 классы М Издательство Экзамен, 2006 286с Лернер Г И Биология Тематические тренировочные задания М Эксмо, 2009 168с. Трансляция биосинтезе белка Гарантии требуемого качества Функциональногенетическая классификация нуклеотидных последовательностей Прокариотическая клетка Центр связывания Геноператор Адресная доставка полипептидов Фаза элонгации Процессинг Полипептиды Детекция и уничтожение Фолдинг Поток биоинформации клетке Полибелковые комплексы Одноклеточный паразит человека Терминаторы Фермент протеин Трансляция Нетранслируемая нуклеотидная последовательность. Escherichia coti арабиноза не просто инактивирует репрессор, но превращает. Поджелудочная железа имеет две основные биохимические функции Однаэто биосинтез ряда ферментов, частности трипсина, химотрипсина и карбоксипептидазы, которые вьще. Как уже сказано, нуклеиновые кислоты ответственны за биосинтез белков В этом и состоит их единственная законодательная функция В свою очередь исполнители белки являются необходимыми участниками всех биохимических процессов качестве катализаторов ферментов.

Кодирование аминокислотной последовательности белков осуществляется по определенным правилам, называемых генетическим кодом Расшифровка генетического кода очень значимое достижение науки Код объясняет механизм синтеза белка, происхождение мутаций и другие биологические явления. Рентгеноструктурный анализ и другие современные методы исследования позволили далеко продвинутся изучении биосинтеза белка и других аспектов молекулярной биологии Но тем не менее все еще не установлены пространственные структуры некоторых жизненно важных макромолекул Науке предстоит ответить на многие вопросы, касающиеся белкового синтеза. Эукариотические клетки состоят из множества структур, органелл и отсеков со специфичными функциями, которые требуют определенный набор белков Эти белки за исключением тех, которые синтезируются митохондрих и пластидах производятся рибосомами цитозоле. Белки предназначенные для секреции, интеграции плазматическую мембрану, включения лизосомы, обычно проходят первые несколько стадий внутриклеточной сортировки Белки для митохондрий, пластид и ядра используют при отдельных механизм Белки, предназначенные для цитозоля, остаются там, где были синтезированы.

Важнейшим элементом процессе сортировки белков является короткая последовательность аминокислот сигнальная последовательность белка лидер Она направляет белок на предназначенное ему место и удаляется во время транспорта или по прибытию белка конечный пункт В процессе синтеза любого белка, том числе предназначенного на экспорт, сигнальные лидеры, будучи расположены на Nконце, образуются первыми Такие лидеры узнаются особыми рецепторными участками на внешней поверхности эндоплазматического ретикулума, причем это происходит даже раньше, чем рибосома полностью завершит синтез белка Гидрофобная жирорастворимая часть лидирующей последовательности проникает сквозь мембрану внутрь цистерн эндоплазматического ретикулума, протаскивая за собой растущую полипептидную цепь Внутри цистерн под действием особой пептидазы сигнальный лидер отщепляется После этого зрелый белок направляется аппарат Гольджи, инкапсулируется и виде секреторного пузырька покидает наконец клетку. B Wilson, J and Hunt, T 2008 Molecular biology of the cell New York Garland. A Nelson, D and Cox, M 2000 Lehninger principles of biochemistry New York Worth Publishers. Учебное руководство предназначено для студентов, магистрантов и аспирантов биологических и медицинских вузов и может использоваться также практической деятельности врачами, биологами, биоэкологами и валеологами. Введение биохимию Этапы развития биохимии Роль биохимии медицинском образовании.

Из первых исследований следует отметить работы шведского ученого К Шееле, посвященные изучению химического состава растительных и животных тканей Шееле выделил ряд природных соединений, том числе винную, молочную, мочевую, щавелевую, лимонную и яблочную кислоты, глицерин, некоторые эфиры, казеин В начале XIX века лаборатории Берцелиуса и Либиха были разработаны новые, усовершенствованные методы количественного элементарного анализа С помощью этих методов было установлено Что вещества, выделенные К Шееле, содержат углерод и, следовательно, они относятся к группе органических веществ Вслед за этим начались попытки синтезировать ряд углеродсодержащих, то есть органических соединений Это было особенно важно связи с тем Что то время был широко распространен витализинг, то есть убеждения, что органические вещества могут синтезироваться с помощью особой жизненной силой, присутствующей, как полагалось, только живых тканях В 1828 году Фридрих Вёлер осуществил синтез мочевины, продукта жизнедеятельности организма Этот синтез был осуществлен из неорганических соединений аммиака и циановой кислоты Это был первый удар по витализму и практически этот год можно считать годом начала развития биохимии В работах Колебе, синтезируется и кислота В 1844, Бертло, синтезировал жиры В 1850х годах, это положение носило еще большее подтверждение В изучении структурной химии липидов важную роль сыграла работа Шеврёля, который путем омыления показал, что жиры состоят из жирных кислот и глицерина, некоторые из этих жирных кислот ему удалось выделить, однако наиболее изящная и значительная работа этой области вышла из лаборатории немецкого химика Э Фишера Он провел исследования касающиеся структуры углеводов, аминокислот и жиров.

Адаптация биологической системы к изменившимся условиям внутренней или внешней среды имеет своей основе метаболическую адаптацию, количественное изменение обменных процессов клетках Среди механизмов метаболической адаптации очень большое значение имеет индукция биосинтеза белков, том числе ферментов Под термином индукция принято понимать увеличение скорости синтеза определенного белка результате воздействия особого индуктора, специфически ускоряющего данный процесс Впервые и наиболее детально процесс индукции был исследован у микроорганизмов Если, например, Е coli выращивать на среде, которой источником углерода является лактоза галактозид, то спустя определенный лагпериод клетках кишечной палочки происходит интенсивное образование фермента галактозидазы лактазы, специфически расщепляющего лактозу Mono J Cohn М 1952 Индукторами являются чаще всего либо субстраты, либо структурные аналоги субстратов тех ферментов, индукцию которых они вызывают Однако существуют субстраты, не вызывающие индукцию своего фермента, и субстраты, неспособные индуцировать синтез ферментов Способность бактерий к синтезу новых ферментов позволяет им быстро приспосабливаться к изменяющимся внешним условиям. Как видно, у интактных животных активность фермента повышалась во всех случаях, а у адреналэктомированных она достоверно возрастала лишь после введения гидрокортизона одного или вместе с.

Гормональная регуляция биосинтеза ферментов играет важную роль поддержании суточных ритмов многих физиологических процессов В качестве примера табл 3 приведены данные o суточном ритме активности тирозинаминотрансферазы и влиянии гормонального статуса на этот ритм Как видно, пик активности фермента приходится у интактных животных на 22, а плато на период от 8 до 16 После адреналэктомии пик сдвинется на 24 гипофизэктомия снижает активность фермента течение всего суточного периода, но слабый пик 22 все же имеет место У тиреоэктомированных животных обнаруживается значительное повышение пика активности 22 и резкое снижение активности период от 24 до 4 Подобные суточные ритмы активности обнаружены и для многих других ферментов гидроксилазы тирозина, триптофаноксигеназы, трансаминидазы. Таблица 4 Активность триптофаноксигеназы ткани гепатомы и ткани печени крысопухоленосителей Сho J S et. Кортизон вводили внутрибрюшинно по 2 раза с интервалом 3 и определяли активность фермента через 3 после второго введения У части животных за несколько дней до опыта производили адреналэктомию Контрольные животные не получали кортизона Как следует из табл 4, гормональная индукция триптофаноксигеназы сохранена ткани печени крыс с опухолями, но отсутствует ткани гепатомы Характерно также, что имеются различия активности фермента ткани гепатом различного типа.

Акопов М А Березов Т Т Каган 3 С Некоторые особенности Lтреонини Lсериндегидратазы печени мышей и спонтанных гепатом Вопр мед химии, 1978, 24, вып 3, с. Ильин В С Центральное регулирование и адаптация обмена клетки высших организмов, В кн Молекулярная биология Проблемы и перспективы М Наука, 1964, с. Ильин В С Замосковская Г А Усатенко М С Влияние денервации и реиннервации на лактатдегидрогеназу и малатдегидрогеназы скелетных мышцах кролика Журн эвол биохим и физиол 1974, 10, вып 1 Ильин В С Кожевникова К Н Шаныгина К И Активность аланинкетоглутарат и аспартат кетоглутараттрансаминаз денервированной печени и регулируемость их синтеза гидрокортизоном, Журн эвол биохим физиол 1967, 3, вып 3, с. Ильин В С Терас Л Э Килъдема Л А и др Активность гексокиназ и дегидрогеназ пентозофосфатного пути трансплантируемых гепатомах мышей Вопр мед химии, 1968, 14, вып 1 Ильин В С Шаныгина К И Зыдов Г Парфенова Н С Iljin V S Shanigina К J Sydow G Parfhenova N S Noradrenalin und Glykogengehalt sowie Aktivitat einiger Enzyme des Kohlehhydratstoffwechsels in normaler, embryonale, teildenervierte Leber und in Hepatomen der Ratte Acta Biol Germ, 1977, Bd 36, S 14541462. Ильин В С Аносов Н П Солитернова Н Б и др Активность ключевых ферментов углеводного обмена биопунктатах мышц человека при различных миодистрофиях, Журн невропатол и психиатр, 1974 вып 9, с 13121316.

Ильин В С Балябина М Д Емелъянцева А М и др Влияние иннервации и гормонов на активность и синтез ферментов, Журн эвол биохими физиол 1978, 14, вып 1 Емелъянцев А М Комаров Г П и др Биохимические основы нервной трофики и ее нарушения скелетной мышце Журн эвол биохим и физиол 1972, 8, вып 3, с. Коновалов Г Н Оленев С П Плесков В М Выделение нейроросткового фактора и определение его биологической активности Цитология, 1974, 16, вып 10, с 12681274. Титова Г В Влияние инсулина и ионов цинка на связывание дрожжевой гексокиназы с гидрокортизоном, Биохимия, 1971, 36, вып 5, с 10831085. Clio У S Pilot H C Morris H P Metabolic adaptation in rat hepatomas Cancer Res 1964, v 24 Cox R P Elson N A Ту S H Griffin M J Hormonal induction of alkaline phosphatase activity by an increase in catalytic efficiency of the enzyme J Mol Biol, 1971, v 58, p. Kaplan N O Cahn R D Lactic dehydrogenases and muscular dystrophy in the chicken Proc nat Acad Sci, 1967, v 98, p 21232130. Katunuma N Kominami E Kominami S Kito S Mode of action of specific inactivating enzymes for pyrifoxal and NADdependent enzymes and their biological significance Adv Enzyme Regul, 1972, v 10, p. Knox W E Two mechanisms which increase in vivo the liver tryptophan peroxidase activity specific enzyme adaptation and stimulation of the pituitaryadrenal system Brit J exp Path, 1951, v 32, p. Pearson С М Kar N C Isoenzymes general considerations and alterations in human and animal myopathies Ann N Y Acad Sci 1966, v 138, p.

Pitot H C Substrate and hormonal interactions in the regulation of enzyme levels in the rat hepatomas Adv Enzyme Regul 1963, v 1, p. Rodbell M Jones A B Chiappe de Cincolani G EBirnbaumer L Action of insulin and catabolic hormones on the plasma membrane of the fat cells Rec Progr Horm Res 1968, v 24, p. Процесс, с которого начинается биосинтез белка, и есть транскрипция Биология кратко разделяет его на три этапа. Зачем нужен крошечный карман на джинсах Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен Интересно, что первоначально он был местом для. Биологическое окисление это процесс переноса электронов Если акцептором электронов выступает молекулярный кислород, то его называют тканевым дыханием. Биологическое окисление многоступенчатый полиферментативный процесс, заключающийся многократной передаче протонов и электронов по цепи ферментов При этом химическая энергия выделяется небольшими порциями постепенно, без взрывов. К ним относят оксигеназный путь окисления Он не относится к энергоснабжающим клетку процессам, а используется для деградации разрушения метаболитов Ферменты оксигеназного пути катализируют включение кислорода субстрат. Монооксигеназный путь молекулу субстрата включается один из атомов кислорода, а другой восстанавливается до воды Для этого необходим еще косубстрат донор электронов.

Для примера рассмотрим систему микросомального окисления Она содержит цитохромы Р450 и b 5 Эта система играет большую роль обезвреживании многих токсинов и лекарств путем их гидроксилирования. Также имеются кодоны, которые не несут смысловой нагрузки нонсенс бессмысленные кодоны терминирующие кодоны. Биохимия нерной ткани Эти особенности проявляются как химическом составе, так и метаболизме нервной ткани. Контрольная работа 3 Витамины, гормоны, матричные биосинтезы, биохимия печени, биотрансформация лекарственных веществ. Адапторы, обеспечивающие доставку и включение нужной аминокислоты белок. Все освободившиеся компоненты белоксинтезирующей системы используются вновь очередном цикле Реакции белкового синтеза протекают по конвейерному типу, они синхронизированы, что обеспечивает максимальную скорость и эффективность процесса. Достижения области молекулярной биологии существенно повлияли на современную медицину они не только углубили знания о причинах многих болезней, но и способствовали разработке новых подходов их диагностике и лечению. Цикл трикарбоновых кислот, цепь тканевого дыхания, окисление жирных кислот, окислительное фосфорилирование. Метаболический цикл это такой метаболический путь, один из конечных продуктов которого идентичен одному из соединений вовлеченных этот процесс Наиболее важными организме человека метаболическими циклами являются цикл трикарбоновых кислот цикл Кребса и орнитиновый цикл мочевинообразования.

Почти все метаболические реакции конечном итоге связаны между собой, поскольку продукт одной ферментативной реакции служит субстратом для другой, которая данном процессе играет роль следующей стадии Таким образом, метаболизм можно представить виде чрезвычайно сложной сети ферментативных реакций Если поток питательных веществ какойнибудь одной части этой сети уменьшится или нарушится, то ответ могут произойти изменения другой части сети, для того чтобы это первое изменение было както уравновешено или скомпенсировано Более того, и катаболические и анаболические реакции отрегулированы таким образом, чтобы они протекали наиболее экономично, то есть с наименьшей затратой энергии и веществ Например, окисление питательных веществ клетке совершается со скоростью, как раз достаточной для того, чтобы удовлетворить ее энергетические потребности данный момент.

В живой клетке ежесекундно образуются сотни метаболитов Однако их концентрации поддерживаются на определенном уровне, который является специфической биохимической константой или референтной величиной При болезнях происходит изменение концентрации метаболитов, что является основой биохимической лабораторной диагностики К нормальным метаболитам относят глюкозу, мочевину, холестерол, общий белок сыворотки крови и ряд других Выход концентрации этих веществ за пределы физиологических норм повышение либо снижение говорит о нарушении их обмена организме Более того, ряд веществ организме здорового человека обнаруживается только определенных биологических жидкостях, что обуславливается спецификой их метаболизма Например, белки сыворотки крови норме не проходят через почечный фильтр и, соответственно, не обнаруживаются моче Но при воспалении почек гломерулонефрите белки первую очередь альбумины проникают через капсулу клубочка, появляются моче протеинурия и трактуются как патологические компоненты мочи. Патологическими метаболитами являются миеломные белки белки БенсДжонса, парапротеины при макроглобулинемии Вальденштрема, накопление аномального гликогена при гликогенозах, разнообразных фракций сложных липидов при сфинголипидозах и Они обнаруживаются только при болезнях и для здорового организма не характерны.

Мембраны асимметричны структурном и функциональном отношениях углеводы локализуются всегда снаружи и их нет на внутренней стороне мембраны Это динамичные структуры входящие их состав белки и липиды могут двигаться плоскости мембраны латеральная диффузия Однако существует и переход белков и липидов с одной стороны мембраны на другую поперечная диффузия, флипфлоп, которая происходит крайне медленно Подвижность и текучесть мембран зависят от её состава соотношениям насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, а также холестерола Текучесть мембраны тем ниже, чем выше насыщенность жирных кислот фосфолипидах и чем больше содержание холестерола Кроме того, для мембран характерна самосборка. Мембраны состоят из липидных и белковых молекул, относительное количество которых у разных мембран широко колеблется Углеводы содержатся форме гликопротеинов, гликолипидов и составляют 0, 5 10 веществ мембраны Согласно жидкостномозаичной модели строения мембраны Сенджер и Николсон, 1972г основу мембраны составляет двойной липидный слой, формировании которого участвуют фосфолипиды и гликолипиды Липидный бислой образован двумя рядами липидов, гидрофобные радикалы которых спрятаны внутрь, а гидрофильные группы обращены наружу и контактируют с водной средой Белковые молекулы как бы растворены липидном бислое и относительно свободно плавают липидном море виде айсбергов на которых растут деревья гликокаликса.

Фосфолипиды можно разделить на глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды Наиболее распространенные глицерофосфолипиды мембран фосфатидилхолины и фосфатидилэтаноламины Каждый глицерофосфолипид, например фосфатидилхолин, представлен несколькими десятками фосфатидилхолинов, отличающихся друг от друга строением жирнокислотных остатков. В миелиновой оболочке нервных клеток значительных количествах содержатся сфингомиелины. Мембранные белки отвечают за функциональную активность мембран и на их долю приходится от 30 до 70 Белки мембран отличаются по своему положению мембране Они могут глубоко проникать липидный бислой или даже пронизывать его интегральные белки, разными способами прикрепляться к мембране поверхностные белки, либо, ковалентно контактировать с ней заякоренные белки Поверхностные белки почти всегда гликозилированы Олигосахаридные остатки защищают белок от протеолиза, участвуют узнавании лигандов и адгезии. Кинетически перенос веществ облегченной диффузией напоминает ферментативную реакцию Для транслоказ существует насыщающая концентрация лиганда, при которой все центры связывания белка с лигандом заняты, и белки работают с максимальной скоростью Поэтому скорость транспорта веществ облегченной диффузией зависит не только от градиента концентраций переносимого вещества, но и от количества бековпереносчиков мембране.

А Перенос вещества из среды клетку вместе с частью плазматической мембраны называют эндоцитоз Путем эндоцитоза фагоцитоза клетки могут поглощать большие частицы, такие как вирусы, бактерии или фрагменты клеток Поглощение жидкости и растворенных ней веществ с помощью небольших пузырьков называют пиноцитозом. Б Экзоцитоз Макромолекулы, например белки плазмы крови, пептидные гормоны, пищеварительные ферменты синтезируются клетках и затем секретируются межклеточное пространство или кровь Но мембрана не проницаема для таких макромолекул или комплексов, их секреция происходит путем экзоцитоза В организме имеются как регулируемый так и не регулируемый пути экзоцитоза Нерегулируемая секреция характеризуется непрерывным синтезом секретируемых белков Примером может служить синтез и секреция коллагена фибробластами для формирования межклеточного матрикса. Тканевое дыхание процесс окисления водорода кислородом до воды ферментами цепи тканевого дыхания Оно протекает по следующей схеме. Вещество окисляется, если отдает электроны или одновременно электроны и протоны атомы водорода, или присоединяет кислород Способность молекулы отдавать электроны другой молекуле определяется окислительновосстановительным потенциалом редокспотенциалом Любое соединение может отдавать электроны только веществу с более высоким окислительновосстановительным потенциалом Окислитель и восстановитель всегда образуют сопряженную пару.

Белковый посредник более общий и точный термин, чем термин фермент Хотя во многих биохимических процессах белковые посредники представляют собой именно ферменты катализаторы химических превращений субстратов, но, например, транспорте субстратов через биологические мембраны перенос опосредуется белками, не являющимися ферментами, так как они не катализируют какихлибо химических реакций, а обеспечивают узнавание и транслокацию субстратов. Регуляция на этапе инициации транскрипции В 1960е годы Ф Жакоб и Ж Моно установили, что явлениях индукции и репрессии принимают участие белковые факторы репрессоры, продукты специальных генетических элементов геноврегуляторов, способные определенных условиях тормозить процесс транскрипции на этапе инициации, поэтому оба этих типа регуляции относят к негативным. Особенность генов энхансеров том, что они проявляют свою стимулирующую активность независимо от ориентации и расположения относительно активируемого гена могут находиться перед геном, за ним и даже внутри него. Продуктами генов энхансеров являются белки с молекулярной массой 2530 кДа, способные связываться с промоторной областью Как правило, такая система двухкомпонентна и включает сигнальный белок, способный чувствовать изменение условий окружающей среды и стимулировать синтез другого белка активатора, который и запускает транскрипцию искомого белкового посредника.

Цель занятия сформировать представления об этапах биосинтеза белка, механизмах его регуляции и молекулярных аспектах основных нарушений азотистого обмена Освоить рефрактометрический метод определения концентрации белка сыворотке крови. Лабораторная работа Определение общего белка сыворотки крови рефрактометрическим методом. Принцип метода В основе рефрактометрии лежит различная преломляющая способность жидких сред, количественно выражаемая коэффициентом преломления отношение синуса угла падения a к синусу угла преломления. Жизнь есть способ существования белковых тел Это определение, данное Фридрихом Энгельсом, указывает на исключительную роль белков функционировании организмов Биосинтез белка чрезвычайно сложный и энергозатратный процесс Он является основой жизнедеятельности клетки. Кодирование аминокислотной последовательности белков осуществляется по определенным правилам, называемых генетическим кодом Расшифровка генетического кода очень значимое достижение науки Код объясняет механизм синтеза белка, происхождение мутаций и другие биологические явления.

Еще одним примером положительной регуляции процесса транскрипции является регуляция с участием генов энхансеров Ранее считали, что этот тип регуляции характерен только для эукариот Но последнее время формально сходные механизмы обнаружены и у прокариот Особенность генов энхансеров том, что они проявляют свою стимулирующую активность независимо от ориентации и расположения относительно активируемого гена могут находиться перед геном, за ним и даже внутри него Продуктами генов энхансеров являются белки с молекулярной массой 25 30 кДа, способные связываться с промоторной областью Как правило, такая система двухкомпонентна и включает сигнальный белок, способный чувствовать изменение условий окружающей среды и стимулировать синтез другого белка активатора, который и запускает транскрипцию искомого белкового посредника Перечисленные механизмы регуляции транскрипции на стадии инициации достаточно быстро реагируют на изменение внешних условий, однако управляют работой одного или небольшого числа оперонов каждый момент времени. Приобретение белком своей функциональной третичной структуры или четверичной. Для этого необходимо знать, что изменение активности ферментов или нарушение их синтеза часто является причиной возникновения энзимопатий.

Другим важным типом изменения концентрации ферментов бактериальной клетке, противоположным по своим проявлением индукции, является репрессия ферментов, то есть прекращение их синтеза присутствии конечных продуктов реакций, катализируемых этими ферментами Так, бактерии типа кишечной палочки могут прекрасно расти на питательной среде, имеет своим источником азота сернокислый аммоний, а за источник углерода глюкозу Из этих веществ они синтезируют все необходимые для их роста аминокислоты 20, пуриновые и пиримидиновые основания, сахара, липиды, включают очень сложные метаболические пути синтеза Но если питательную среду внести готовую аминокислоту, например триптофан, то ее синтез останавливается наблюдается репрессия целого ряда ферментов, которые катализируют процессы биосинтеза данной аминокислоты Индукция и репрессия является принципу отражения клеточной экономии Процессы регуляции биосинтеза белков очень сложные, и поныне еще полностью не выяснены, особенно высших организмов эукариот Однако на сегодня собрано значительную информацию о регуляции синтеза белка прокариот. Также я хотел бы вас попросить рассказать об этом сайте своим однокурсникам, друзьям и знакомым, которые являются студентами биологических специальностей Это поможет развитию данного проекта. Если вы не найдете на данном сайте реферата, который вам нужен вы можете его заказать.

В истории биохимии период важнейших открытий биологии Использование физикохимических и математических методов позволило выявить молекулярные основы хранения и передачи генетической информации, механизмов биосинтеза белка, изучить структуру и функцию мембран, гормонов, разработать биотехнологические подходы исследовании живого. Злыгостев Алексей Сергеевич, 20012017 При копировании материалов активная ссылка обязательна Библиотека по химии. Переход от простых биомолекул к сложным биологическим структурам основывается на физикохимических принципах самоорганизации. Белки содержат углерода 5055, водорода 6, 57, 3, азота 1518, кислорода 2124, серы до 2, 4 и золы до. Для построения всех белков используется один и тот же набор из 20 различных аминокислот, ковалентно связанных друг с другом определенной, характерной только для данного белка последовательности. Стандартные аминокислоты имеют трехбуквенные и однобуквенные условные обозначения таблица.

Кислотноосновные свойства аминокислот Какие химические реакции характерны для аминокислот. Учебной дисциплины Биохимия для специальности Классификация, функции и физикохимические свойства белков Денатурация и ренатурация. Вопросы по биохимии, 1 часть Биохимия наука о веществах, входящих состав живой природы и их превращениях, лежащих основе жизненных явлений. Введение Биосинтез белка это центральный процесс живой клетки именно через него мертвые молекулы нуклеиновых кислот обретают жизнь и химия превращается биологию. Выбрать соответствующие ответы печень другие органы пе чень и другие органы ни печень, ни другие органы. Содержание жиров питании коллектива уменьшилось с 80 до 30 сутки на человека Рассчитайте, каким количеством углеводов необходимо дополнить рацион для поддержания прежнего энергетического уровня Какие компоненты питания следует вводить дополнительно связи с ограниченным поступлением липидов. Назовите известные вам причины кетонемии и общий для них механизм возникновения. Изменения лабораторных показателей при гиперхолестеринемиях и атеросклерозе.

Какие пищевые продукты обеспечивают организм липидами В каких пропорциях различные типы липидов должны поступать. В организме лабораторного животного осуществляется биосинтез специфического белка, содержащего тирозин, метионин и гистидин соотношении 2 3 1 Сколько пищевого белка необходимо вводить организм, если соотношение перечисленных аминокислот нем равно 1 3 1 Какие аминокислоты окажутся относительном избытке. Может ли произойти переваривание белка желудочнокишечном тракте при полном отсутствии пепсина. Энерготраты человека, который выделяет сутки 18 азота форме мочевины, 4000 ккал Какая часть суточного расхода энергии обеспечивается белком. Найдите место радиометки пуриновом ядре, биосинтез которого осуществляется присутствии аспарагиновой кислоты, меченной по азоту муравьиной кислоты, меченной по углероду глицина, меченного по азоту и αуглероду глутамина, меченного по азоту углекислоты, меченной по углероду. Интерпретировать показатели содержания крови мочевины и мочевой кислоты. Проставить против тривиальных названий жирорастворимых витаминов и витаминоподобных веществ наименования по системе IUPAC и буквенные обозначения.

Одной из наиболее частых причин общих нарушений белкового обмена является количественная или качественная белковая недостаточность первичного экзогенного происхождения Дефекты, связанные с этим, обусловлены ограничением поступления экзогенных белков при полном или частичном голодании, низкой биологической ценностью пищевых белков, дефицитом незаменимых аминокислот валина, изолейцина, лейцина, лизина, метионина, треонина, триптофана, фенилаланина, гистидина, аргинина. При длительной белковой недостаточности резко нарушается биосинтез белков различных органах, что ведет к патологическим изменениям обмена веществ целом. Различают первичные при различных формах патологии желудка и кишечника хронических гастритах, язвенной болезни, раке и вторичные функциональные расстройства секреторной и всасывательной функции эпителия результате отека слизистой оболочки желудка и кишечника, нарушения переваривания белков и всасывания аминокислот желудочнокишечном тракте. Недостаточное действие пищеварительных ферментов на белки может возникнуть вследствие ускоренного прохождения пищевых масс по кишечнику при усилении его перистальтики при энтероколитах либо уменьшении площади всасывания при оперативном удалении значительных участков тонкого кишечника Это ведет к резкому сокращению времени контакта содержимого химуса с апикальной поверхностью энтероцитов, незавершенности процессов энзиматического распада, а также активного и пассивного всасывания.

Соматотропный гормон гипофиза, половые гормоны и инсулин оказывают стимулирующее воздействие на синтез белка Наконец, причиной патологии синтеза белка может стать изменение активности ферментных систем клеток, участвующих биосинтезе белка В крайне выраженных случаях речь идет о блокировке метаболизма, представляющей собой вид молекулярных расстройств, составляющих основу некоторых наследственных заболеваний. Выделяют качественные и количественные нарушения биосинтеза белков О том какое значение могут иметь качественные изменения биосинтеза белков патогенезе различных заболеваний, можно судить на примере некоторых видов анемий при появлении патологических гемоглобинов Замена только одного аминокислотного остатка глутамина молекуле гемоглобина на валин приводит к тяжелому заболеванию серповидноклеточной анемии. При всех заболеваниях, сопровождающихся снижением содержания альбуминов заболевания почек ослабляется и способность регулировать концентрацию ионизированного кальция крови Кроме того, альбумины являются носителями некоторых компонентов углеводного обмена гликопротеиды и основными переносчиками свободных неэстерифицированных жирных кислот, ряда гормонов. Патология промежуточного белкового обмена нарушение обмена аминокислот. Центральное место промежуточном обмене белков занимает реакция переаминирования, как основной источник образования новых аминокислот.

Промежуточный обмен ряда аминокислот совершается не только форме переаминирования и окислительного дезаминирования, но и путем их декарбоксилирования потеря СO 2 из карбоксильной группы с образованием соответствующих аминов, получивших название биогенные амины Так, при декарбоксилировании гистидина образуется гистамин, тирозина тирамин, 5гидрокситриптофана серотонин и Все эти амины биологически активны и оказывают выраженное фармакологическое действие на сосуды Если норме они образуются малых количествах и довольно быстро разрушаются, то при нарушении декарбоксилирования складываются условия для накопления тканях и крови соответствующих аминов и проявления их токсического действия Причинами нарушения процесса декарбоксилирования могут служить усиление активности декарбоксилаз, торможение активности аминооксидаз и нарушение связывания аминов белками. Белки организма постоянно находятся динамическом состоянии процессе непрерывного распада и биосинтеза Нарушение условий, необходимых для реализации этого подвижного равновесия, также может привести к развитию обшей белковой недостаточности. Обычно полупериод существования разных белков колеблется пределах от нескольких часов до многих суток Так, биологическое время уменьшения наполовину альбумина человеческой сыворотки составляет около 15 сут Величина этого периода значительной степени зависит от количества белков пище при уменьшении со держания белков он увеличивается, а при увеличении уменьшается.

Основным механизмом связывания аммиака является процесс образования мочевины цитруллинаргининорнитиновом цикле рис. Другим конечным продуктом белкового обмена, образующимся при окислении креатина азотистое вещество мышц, является креатинин Нормальное суточное содержание креатинина моче составляет около. Почти все 3000 ферментов, известные человечеству, состоят из белка Большинство из них участвует процессах расщепления пищи на простые составляющие, они же отвечают за доставку энергии к клеткам. Эта функция заключается избирательном связывании гормонов, биологически активных веществ и медиаторов на поверхности мембран или внутри клеток. Сигнальная функция белков заключается передаче сигналов информации между клетками. Потребность человеческого организма белке напрямую зависит от его физической активности Чем больше мы двигаемся, тем более быстро протекают нашем организме все биохимические реакции Людям, которые регулярно тренируются, требуется белка почти вдвое больше, чем среднестатистическому человеку Недостаток белка для людей, занимающихся спортом опасен иссушением мышц и истощением всего организма.

Щадящий способ кулинарной обработки варка, приготовление на пару, тушение Жарка должна быть исключена. Следует исключить из рациона бульоны, они жирны и вредны В крайнем случае можно приготовить первое блюдо, используя вторичный бульон. Спортсменам, активно набирающим мышечную массу, следует придерживаться всех вышеизложенных рекомендаций Большую часть их рациона должны составлять белки животного происхождения Их следует употреблять пищу совместно с растительными белковыми продуктами, из которых особое предпочтение нужно отдать. Не стоит вдаваться крайности и садиться на белковую диету Она не всем подходит, ведь полное исключение углеводов приведёт к снижению работоспособности и энергии Достаточно есть продукты, содержащие углеводы, утром это придаст энергии течение дня, во второй половине дня употребляйте белковую нежирную пищу Для восполнения недостатка энергии вечером организм начнёт сжигать жировые отложения, вместе с тем процесс этот будет безопасен для здоровья организма. Биосинтез белка является центральным вопросом биохимии Раскрытие его имеет важное теоретическое и практическое значение Учение о биосинтезе белка тесно связано с такими важнейшими проблемами, как наследственность, изменчивость, приспособляемость, естественный отбор, выведение новых форм растительных и животных организмов, разработка методов управления процессами жизнедеятельности организма.

В начале XX немецкие ученые Е Фишер и Е Абдергальден пытались решить эти вопросы химическим путем Е Фишеру удалось синтезировать полипептидная цепь из 18 аминокислот, а Э Абдергальдену с 19, но большего они не смогли достичь, поскольку до сих пор мало что было известно о строении белковой молекулы, и уровень экспериментальной техники был низким В то время науке о белках продолжало господствовать представление, что обязательной частью протоплазмы есть особое вещество белковой природы протеин, которая и обеспечивает во всех живых организмах жизненные функции Г Мульдер, А Кессель и др Такое утверждение задержало развитие науки на несколько десятков. В шестидесятые годы был осуществлен первый синтез специфического белка гормона инсулина Синтез длился долго было проведено 223 химические операции, работа проводилась 10 сотрудников течение 3 лет Ф Сенгер и др Выход был мизерным, и синтезированный гормон изначально был биологически неактивным Это объяснялось тем, что аминокислоты это активные соединения и, чтобы они вбудувалися определенное место полипептидной цепи, их активные группы необходимо было защитить, а затем защита устранить, что требовало много времени и лишних операций В организме такие белки синтезируются течение 13 минут, поскольку биосинтез является матричным Затем синтез инсулина было осуществлено во многих странах, но с меньшими затратами времени.

 
 

© Copyright 2017-2018 - the-institution