Липиды. Общая характеристика. Биологическая роль. Классификация липидов. Высшие жирные кислоты, особенности строения. Полиеновые жирные кислоты. Триацилглицеролы.

Липиды представляют собой большую группу природных гидрофобных соединений с разнообразной структурой и биологическими функциями, объединяемые в единую категорию по следующим трем признакам: 1) нерастворимость в воде и растворимость в неполярных растворителях; 2) нахождение в природе в виде настоящих или потенциальных сложных эфиров высших жирных кислот; 3) присутствие во всех живых организмах Биологическиефункциилипидов: структурная; энергетическая; защитная; регуляторная. По функциям липиды подразделяют на: а) резервные липиды (жиры жировых депо); их количество и состав непостоянны и зависят от режима питания и физического состояния организма; б) структурные липиды; их количество и состав в организме строго постоянны, генетически обусловлены и в норме, как правило, не зависят от режима питания и функционального состояния организма. Липиды делят на простые (двухкомпонентные), если продуктами их гидролиза являются спирты и карбоновые кислоты, и сложные (многокомпонентные), когда в результате их гидролиза кроме этого образуются и другие вещества, например фосфорная кислота и углеводы. К простым липидам относятся воски, жиры и масла, а также церамиды, к сложным - фосфолипиды, сфинголипиды и гликолипиды Высшие жирные кислоты — одноосновные карбоновые кислоты с длинной углеродной цепью, содержащей обычно четное число атомов углерода (от 12 до 24). Высшие жирные кислоты могут быть насыщенными и ненасыщенными. полиеновые жирные кислоты делят на семейства ω -3 и ω -6. Триацилглицеролы- глицерол связанный с 3 жирными кислотами. Номенклатура и состав природных триацилглицеролов. В молекуле природного жира содержатся разные жирные кислоты. В позициях 1 и 3 находятся более насыщенные жирные кислоты, а во второй позиции - полиеновая кислота. В названии триацилглицерола перечисляются названия радикалов жирных кислот, начиная с первого углеродного атома глицерола, например пальмитоил-линоленоил-олеоилглицерол.Жиры, содержащие больше насыщенных кислот, являются твёрдыми (говяжий, бараний жиры), а содержащие большое ненасыщенных кислот - жидкими. Жидкие жиры или масла обычно имеют растительное происхождение.2 Элонгация и терминация репликации. цепи синтез новых цепей (элонгация), исключение праймеров, завершение синтеза двух дочерних цепей ДНК (терминация).Репликация ДНК осуществляется ДНК-зависимыми ДНК-полимеразамиСубстратами и источниками энергии для синтеза продукта служат 4 макроэргических соединения - дезоксирибонуклеозидтрифосфаты дАТФ, дГТФ, дЦТФ и дТТФ, для активации которых необходимы ионы магния. Синтез цепей ДНК происходит в направлении 5'→ 3' растущей цепи. Синтезируемая цепь всегда антипараллельна матричной цепи.

Элонгация -этап биосинтезановых цепей.Заключается в последовательном присоединении мономеров к растущим цепям макромолекул.1 стадия-отвечает за правильность закрепления аминоацил-Трнк, НА СООТВЕТСТВУЮЩЕМ кодоне м РНК в аминоацильном центре рибосом.2 стадия-образование полипептидной связи между двумя аминокислотными остатками.3 стадия-рибосома передвигается вдоль мрнк на расстояние одного кодона.в рез такого перемещения аминоацильный центр освобождается для приема след аминоацил-трнк. Синтезируемая цепь всегда антипараллельна матричной цепи. В ходе репликации образуются 2 дочерние цепи, представляющие собой копии матричных цепей. В синтезе эукариотических ДНК принимают участие 5 ДНК-полимераз (α, β устраняет брешь, γ, δ наращивает цепь, ε). В каждой репликативной вилке идёт одновременно синтез двух новых цепей. Направление синтеза цепи ДНК совпадает с направлением движения репликативной вилки лишь для одной из вновь синтезируемых цепей (лидирующая цепь). На второй матричной цепи синтез дочерней ДНК осуществляется двумя ферментами: ДНК-полимеразой α и ДНК-полимеразой ε в направлении 5'→ 3', но против движения репликативной вилки. Поэтому вторая цепь синтезируется прерывисто, короткими фрагментами, которые называют " фрагменты Оказаки " ТЕРМИНАЦИЯ-наступает тогда когда в центре а рибосомы попадает один из стоп кодонов цаг уаа цга.для стоп кодонов нет соответствующих трнк, вместо этого присоединяются факторы терминации происходит отщепление пептида от трнк-далее происходит диссоциация рибосом на субъеденицы-окончание синтеза. 3 Белки сыворотки крови, биологическая роль основных фракций белков,).Белковые фракции сыворотки крови при электрофорезе делятся на 5 фракций: альбумин, α 1 – глобулины, α 2 – глобулины, β – глобулины и γ – глобулины. Альбумин – является основной фракцией белков сыворотки крови 53 — 66% от общего числа. В состав α 1 – глобулинов входят следующие белки: α 1-липопротеин, α 1-антитрипсин, α 1-антихимотрипсин, α 1-кислый гликопротеин. В состав α 2 -глобулинов входят: α 2-макроглобулин, гаптоглобин, гемопексин, антитромбин III, тироксинсвязывающий глобулин. Фракция β -глобулинов содержит β -липопротеины, трансферрин, компоненты комплемента, Гамма глобулины представлены в основном фибриногеном, иммуноглобулинами A, M, G, E, D; лизоцимом. При воспалительных заболеваниях печени в результате реакции ретикулоэндотелиальной системы печени в сыворотке крови увеличивается уровень гамма-глобулинов - при вирусном, хроническом гепатите, циррозе печени. Массивное поражение паренхимы при острых гепатитах, циррозе печени, длительной механической желтухе приводит к понижению синтеза альбуминов в печеночных клетках, в связи с чем содержание их в сыворотке крови уменьшается.Диспротеинемия – нарушение нормального соотношения фракций белков плазмы.

30 билет.

1Переваривание.липидов пищи. Переваривание липидов пищи происходит в кишечнике. Основные продукты гидролиза (жирные кислоты и 2-моноацилглицеролы) после всасывания подвергаются ресинтезу и последующей упаковке в хиломикроны (ХМ) в клетках слизистой оболочки кишечника. Эмульгирование (смешивание жира с водой) происходит в тонком кишечнике под действием солей жёлчных кислот. Жёлчные кислоты синтезируются в печени из холестерола и сек-ретируются в жёлчный пузырьПереваривание жиров - гидролиз жиров панкреатической липазой. Панкреатическая липаза выделяется в полость тонкой кишки из поджелудочной железы вместе с белком колипазой. Колипаза попадает в полость кишечника в неактивном виде и частичным протеолизом под действием трипсина превращается в активную форму. Колипаза своим гидрофобным доменом связывается с поверхностью мицеллы эмульгированного жира. Другая часть молекулы способствует формированию такой конформации панкреатической липазы, при которой активный центр фермента максимально приближен к своим субстратам - молекулам жиров Молекулы 2-моноацилглицеролов также обладают детергентными свойствами и способствуют эмульгированию жира. Всасывание продуктов гидролиза Продукты гидролиза липидов - жирные кислоты с длинным углеводородным радикалом, 2-моноацилглицеролы, холестерол, а также соли жёлчных кислот образуют в просвете кишечника структуры, называемые смешанными мицеллами. Смешанные мицеллы построены таким образом, что гидрофобные части молекул обращены внутрь мицеллы, а гидрофильные - наружу, поэтому мицеллы хорошо растворяются в водной фазе содержимого тонкой кишки. Стабильность мицелл обеспечивается в основном солями жёлчных кислот. Мицеллы сближаются со щёточной каймой клеток слизистой оболочки тонкого кишечника, и липидные компоненты мицелл диффундируют через мембраны внутрь клеток. Вместе с продуктами гидролиза липидов всасываются жирорастворимые витамины A, D, Е, К и соли жёлчных кислот. Ресинтез жиров в слизистой оболочке тонкого кишечника После всасывания продуктов гидролиза жиров жирные кислоты и 2-моноацилглицеролы в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника включаются в процесс ресинтеза с образованием триацилглицеролов Реакция катализируется ферментом (тиокиназой). Затем ацил~КоА участвует в реакции этерификации 2-моноацилглицерола с образованием сначала диацилгли-церола, а затем триацилглицерола. Реакции ресинтеза жиров катализируют ацилтранеферазы. Нарушения переваривания и всасывания жиров. Стеаторея Н=нарушение секреции жёлчи из жёлчного пузыря при механическом препятствии оттоку жёлчи. Уменьшение секреции жёлчи приводит к нарушению эмульгирования пищевых жиров и, следовательно, к снижению способности панкреатической липазы гидролизовать жиры.При стеаторее нарушается всасывание жирорастворимых витаминов (A, D, E, К) и незаменимых жирных кислот, Л ипопротеинлипаз а (— фермент, относящийся к классу липаз. ЛПЛ расщепляет триглицериды самых крупных по размеру и богатых липидами липопротеинов плазмы крови — хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности). ЛПЛ регулирует уровень липидов в крови, что определяет её важное значение в атеросклерозе. 2 Репликация.. Инициация. Белки и ферменты, принимающие участие в формировании репликативной вилки. Инициацию репликации регулируют специфические сигнальные белковые молекулы - факторы роста. Факторы роста связываются рецепторами мембран клеток, которые передают сигнал, побуждающий клетку к началу репликации Синтез новых одноцепочечных молекул ДНК может произойти только при расхождении родительских цепей. В определённом сайте (точка начала репликации) происходит локальная денатурация ДНК, цепи расходятся и образуются две репликативные вилки, движущиеся в противоположных направлениях. В образовании репликативной вилки принимает участие ряд белков и ферментов. Так, семейство ДНК-топоизомераз (I, II и III), обладая нуклеазной активностью, участвует в регуляции суперспирализации ДНК. Например, ДНК-топоизомераза I разрывает фосфоэфирную связь в одной из цепей двойной спирали и ковалентно присоединяется к 5'-концу в точке разрыва По окончании формирования репликативной вилки фермент ликвидирует разрыв в цепи и отделяется от ДНК. Разрыв водородных связей в двухцепочечной молекуле ДНК осуществляет ДНК-хеликаза. Фермент ДНК-хеликаза использует энергию АТФ для расплетения двойной спирали ДНК. В результате происходит раскручивание участка суперспирализованной молекулы ДНК. В поддержании этого участка ДНК в раскрученном состоянии участвуют SSB-белки. Они обладают большим сродством к одноцепочечным участкам ДНК, независимо от первичной структуры цепей.3. Коллаген: особенности аминокислотного состава, первичной и пространственной структуры. Фибрилярный белок, составляющий основу соединительной ткани организма (коллагенаПолипептидные цепи коллагена синтезируются на полирибосомах, связанных с мембранами ЭР, в виде более длинных, чем зрелые цепи, предшественников - препро-α -цепей. У этих предшественников имеется гидрофобный " сигнальный" пептид на N-конце, содержащий около 100 аминокислот.Основная функция сигнального пептида - ориентация синтеза пептидных цепей в полость ЭР. После выполнения этой функции сигнальный пептид сразу же отщепляется. Синтезированная молекула проколлагена содержит дополнительные участки - N- и С-концевые пропептиды. В состав пропептидов входят остатки цистеина, которые образуют внутри- и межцепочечные S-S-связи. Концевые пропептиды не образуют тройную спираль, а формируют глобулярные домены. Отсутствие N- и С-концевых пептидов в структуре проколлагена нарушает правильное формирование тройной спирали.При цинге - заболевании, вызванном недостатком витамина С, нарушается гидроксилирование остатков пролина и лизина. В результате этого образуются менее прочные и стабильные коллагеновые волокна, что приводит к большой хрупкости и ломкости кровеносных сосудов

БИЛЕТ 31 Активный центр белков и его специфическое взаимодействие с лигандом как основа биологической функции белков. Конформационная лабильность белков. Комплементарность взаимодействия белков с лигандами. Обратимость связывания. АК связывания белка с лигандом- на поверхности глобулы есть участок, который может присоединить к себе другие молекулы лиганды. АК формируется за счёт аминокислотных остатков на уровне тритичной структуры. Белки проявляют высокую специфичность (изберательность).

Конформационная лабильность белков-способность белков к небольшим изменениям конформации за счёт разрыва одних и образования других слабых связей. Гидрофобные радикалы аминокислот имеют тенденцию к объединению внутри глобулярной структуры белков с помощью гидрофобных взаимодействий и межмолекулярных ван-дер-вальсовых сил, образуестя плотное гидрофобное ядро. Гидрофильные радикалы аминокислот в основном расположены на поверхности белка и определяют его растворимость в воде. Гидрофильные аминокислоты кнутри гидрофобного ядра могут взаимодействовать с помощью ионных и водородных связей

2 Распад жирных кислот в клетке. Активация и перенос жирных кислот в митохондрии.  -окисление жирных кислот, энергетический эффект. Жирные кислоты поступают с пищей или синтезируются в организме (кроме полиеновых кислот). Субстраты, необходимые для синтеза жирных кислот, образуются при катаболизме глюкозы и таким образом, часть глюкозы превращается сначала в жирные кислоты, а затем в жиры. Хотя специфический путь катаболизма жирных кислот заканчивается образованием ацетил-КоА, служащим исходным субстратом для синтеза жирных кислот, процессы синтеза и окисления жирных кислот необратимы. Они происходят в разных компартментах клеток (биосинтез протекает в цитозоле, а окисление - в митохондриях) и катализируются разными ферментами. Окисление жирных кислот как источников энергии увеличивается в постабсорбтивный период, при голодании и физической работе. В этих состояниях их концентрация в крови увеличивается в результате мобилизации из жировых депо, и они активно окисляются печенью, мышцами и другими тканями

3 Структурная организация межклеточного матрикса. Адгезивные белки межклеточного матрикса: фибронектин и ламинин, их строение и функции. Строение и функции гликозаминогликанов (гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфатов, гепарина). Структура протеогликанов.

Состав межклеточного матрикса. В интерстициальном внутритканевом пространстве между животными клетками находится сложное межклеточное в-во, экстрацеллюлярный матрикс. У многих тканей, например в мышцах и печени, матрикс заполняет только тонкие промежутки между клетками, тогда как в других тканях, таких, как соединительная, хрящевая и костная ткани, на межклеточный матрикс приходится большой объем и именно он выполняет основные функции. Межклеточный матрикс выполняет разнообразные функции. Он обеспечивает механические контакты между клетками, образует механически прочные структуры, такие, как кости, хрящ, сухожилия и суставы, составляет основу фильтрующих мембран (например, в почках), изолирует клетки и ткани друг от друга (например, обеспечивает скольжение в суставах и движение клеток), формирует пути миграции клеток, вдоль которых они могут перемещаться, например при эмбриональном развитии. Коллагены, которых известно по крайней мере 12 вариантов, образуют нити, фибриллы, сетки и связки. Характерные свойства коллагенов — прочность на разрыв и гибкость. Эластичным белком с аналогичными свойствами является эластин. Адгезивные белки связывают различные составные компоненты межклеточного матрикса. Наиболее важными представителями являются ламинин и фибронектин. Эти полифункциональные белки характеризуются свойством связывать ряд других компонентов матрикса. Адгезивные белки обеспечивают фиксацию клеток в межклеточном матриксе за счет взаимодействия с мембранными рецепторами.Протеогликаны выполняют функцию наполнителя. Благодаря полярной природе и сильному отрицательному заряду, они связывают катионы и основную часть воды. Фибронектины. Молекула фибронектинов представляют собой димеры сходных между собой полипептидных цепей (250 кДа), связанных дисульфидными связями. Субъединицы подразделяются на ряд различных доменов способных связываться с клеточными рецепторами, коллагенами, фиьрином и протеогликанами. Такая особенность строения фибронектинов придает им свойство «молекулярного клея».Фибронектины имеют модульную структуру. Они состоят из трех пептидных модулей, которые многократно повторяются (структурные и функциональные домены включают один или насколько таких повторов). Каждый из более чем 50 функциональных блоков кодируется в гене фибронектина одним экзоном. При альтернативном сплайсинге транскриптов РНК генами фибриногена образуются белки различного состава. Модуль, ответственный за связывание фибронектина с клетками, включает характерную аминокислотную последовательность -Arg-Gly-Asp-Ser-. Этот блок обеспечивает связывание фибриногена с клеточными рецепторами, интегринами Протеогликаны — одни из наиболее крупных молекул (М > 2•106 Да); они включают белковую (5%) и углеводную (95%) составляющие и по форме напоминают ершик для мытья бутылок. Белковые мономеры, несущие множество полисахаридных цепей, ассоциированы с осевой молекулой гиалуроновой кислоты. Полисахариды, обнаруженные в протеогликанах, обычно содержат ацетилированные аминосахара и, следовательно, относятся к гликозаминогликанам.Основной структурной единицей различных г ликозаминогликанов является дисахаридное звено, состоящее из уроновых кислот(глюкуроновой, идуроновой или галактуроновой) и N-ацетилгексозамина (GlcNAc или GalNAc). Протеогликаны составляют основной в-во межклеточного

БИЛЕТ 32 Третичная структура белков. Типы химических связей, участвующих в формировании третичной структуры. Супервторичная структура. Доменная структура и ее роль в функционировании белков. Роль шаперонов (белки теплового шока) в формировании третичной структуры белков in vivo. Третичная структура белков - трёхмерная пространственная структура, образующаяся за счёт взаимодействий между радикалами аминокислот(водородных, ионных, дисульфидных) Связи

Ионные связи могут возникать между отрицательно заряженными (анионными) карбоксильными группами радикалов Водородные связи возникают между гидрофильными незаряженными группами (такими как -ОН, -CONH2, SH-группы) и любыми другими гидрофильными группами. К овалентны е связи. Третичную структуру некоторых белков стабилизируют дисульфидные связи, образующиеся за счёт взаимодействия SH-групп двух остатков Супервторичная структура формируется за счёт межрадикальных взаимодействий.Определённые характерные сочетания α -спиралей и β -структур часто обозначают как " структурные мотивы". Они имеют специфические названия: " α -спираль-поворот- α -спираль", " структура β -бочонка", " лейциновая застёжка-молния", " цинковый палец" и др. Специфическое пространственное расположение α -спиралей и β -структур формируется за счёт межрадикальных взаимодействий.1. Супервторичная структура типа β -бочонка. Такая структура действительно напоминает бочонок, где каждая β -структура расположена внутри и связана с α -спиральным участком полипептидной цепи, находящимся на поверхности молекулы." Цинковый палец" - фрагмент белка, содержащий около 20 аминокислотных остатков, в котором атом цинка связан с радикалами четырёх аминокислот: обычно с двумя остатками цистеина и двумя - гистидина. Примером соединения белков с помощью " лейциновой застёжки-молнии" могут служить гистоны. Гистоны - ядерные белки, в состав которых входит большое количество положительно заряженных аминокислот - аргинина и лизина. Доменная структура белков. Если полипептидная цепь белка содержит более 200 аминокислот, как правило, её пространственная структура сформирована в виде двух или более доменов. Домен - участок полипептидной цепи, который в процессе формирования пространственной структуры приобрёл независимо от других участков той же цепи конформацию глобулярного белка. Так, лёгкая цепь иммуноглобулина G состоит из двух доменов. Во всех известных организмах от прокариотов до высших эукариотов обнаружены белки, способные связываться с белками, находящимися в неустойчивом, склонном к агрегации состоянии. Они способны стабилизировать их конформацию, обеспечивая фолдинг белков. Эти белки получили название " шапероны ".

2АНАЭР

3 Молекулярная структура миофибрилл. Структура и функция основных белков миофибрилл миозина, актина, тропомиозина, тропонина. В мышечной клетке имеются миофибриллы — особым образом организованные пучки белков, располагающиеся вдоль клетки. Миофибриллы, в свою очередь, построены из белковых нитей(филаментов) двух типов — толстых и тонких. Основным белком толстых нитей является миозин, а тонких — актин. Миозиновые и актиновые нити — главный компонент всех сократительных систем.Функциональной единицей миофибриллы является саркомер Саркомер включает пучок миозиновых нитей, серединой прикрепленных к М-пластинке (М-линия), и пучки актиновых нитей, прикрепленных к Z-пластинкамЧередование в миофибрилле участков, содержащих толстые нити, с участками, содержащими тонкие нити (A-диски и I-диски), создает поперечную полосатость мышц.СТРОЕНИЕ МИОЗИНОВЫХ НИТЕИ

Миозиновые нити образованы белком миозином. Миозин составляет почти половину всех белков скелетной мышцы. Молекула миозина содержит две идентичные тяжелые полипептидные цепи и четыре легкие цепи. Каждая тяжелая цепь на большой части длины с С-конца имеет конформацию а-спирали, и обе спирали скручены друг с другом; эта часть молекулы имеет форму палочки. Противоположные концы каждой цепи (N-концы) имеют глобулярную форму, образуя ≪ головки≫ молекулы. К каждой из головок нековалентноприсоединены по две легкие цепи.Палочкообразные хвосты молекул миозина могут соединяться друг с другом продольно, образуя пучки; головки выступают на поверхности пучка, выстраиваясь вокруг него по спирали. В области М-линии пучки стыкуются ≪ хвост к хвосту≫. Так получаются миозиновые нити саркомера, каждая из которых содержит около 400 молекул миозина.СТРОЕНИЕ АКТИНОВЫХ НИТЕЙВ состав актиновых нитей входят белки актин, тропомиозин и тропонин. Основу нитей составляют молекулы актина. Актин — это глобулярный белок и шарообразными молекулами диаметром около; такая форма актина называется G-актин (глобулярный актин). G-актин содержится и во многих немышечных клетках.Молекулы G-актина могут нековалентно соединяться, образуя фибриллярный актин — F-актин. Форма молекул F-актина напоминает две нитки бус, скрученные друг с другом. В мышечных клетках весь актин находится в форме F-актина.К F-актину могут присоединяться головки миозина, причем на каждой молекуле G-актина в F-актине есть центр связывания миозина. В результате такого взаимодействия в сотни раз увеличивается АТФазная активность миозина. Молекулы другого белка актиновых нитей — тропомиозина — имеют форму палочек длиной 40 нм. Они располагаются вблизи желобков спиральной ленты F-актина, вдоль нее, причем каждая молекула тропомиозина соединена с семью молекулам G-актина, а концами примыкает к соседним молекулам тропомиозина. Третий белок актиновых нитей — тропонин — имеет глобулярную форму; он построен из трех разных субъединиц. Тропонин нековалентно связан с тропомиозином и с актином; на каждую молекулу тропомиозина приходится одна молекула тропонина. Одна из субъединиц тропонина содержит Са-связывающие центры: эта субъединица по строению сходна с кальмодулином.

Билет 33. Вторичная структура белков. Связи, стабилизирующие вторичную структуру Вторичная структура — упорядоченное свертывание полипептидной цепи в спираль (имеет вид растянутой пружины). Витки спирали укрепляются водородными связями, возникающими между карбоксильными группами и аминогруппами. Практически все СО- и NН-группы принимают участие в образовании водородных связей. Они слабее пептидных, но, повторяясь многократно, придают данной конфигурации устойчивость и жесткость. На уровне вторичной структуры существуют белки: фиброин (шелк, паутина), кератин (волосы, ногти), коллаген (сухожилия).

2 Холестерин. Пути поступления, использования и выведения из организма. Уровень холестерина в сыворотке крови. Биосинтез холестерина, его этапы. Регуляция синтеза. Холестерол - стероид, характерный только для животных организмов. Он синтезируется во многих тканях человека, но основное место синтеза - печень.

В сутки в организме синтезируется около 1 г холестерола; с пищей поступает 300-500 мг. Холестерол выполняет много функций: входит в состав всех мембран клеток и влияет на их свойства, служит исходным субстратом в синтезе жёлчных кислот и стероидных гормонов. Выведение холестерола из организма

Структурная основа холестерола - кольца циклопентанпергидрофенантрена - не может быть расщеплена до СО2 и воды, как другие органические компоненты, поступающие с пищей или синтезированные в организме. Поэтому основное количество холестерола выводится в виде жёлчных кислот.

Некоторое количество жёлчных кислот выделяется в неизменённом виде, а часть подвергается действию ферментов бактерий в кишечнике. Продукты их разрушения (в основном, вторичные жёлчные кислоты) выводятся из организма.

Часть молекул холестерола в кишечнике под действием ферментов бактерий восстанавливается по двойной связи в кольце В, в результате чего образуютря 2 типа молекул - холестанол и копростанол, выводимые с фекалиями. В сутки из организма выводится от 1, 0 г до 1, 3 г холестерола, основная часть удаляется с фекалиями.

Концентрация холестерола в крови взрослых людей составляет 200±50 мг/дл (5, 2±1, 2 ммоль/л) и, как правило, увеличивается с возрастом. Превышение нормальной концентрации холестерола в крови называют гиперхолестеролемией.

3 Биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления. Роль ионов кальция и других ионов в регуляции мышечного сокращения. Особенности энергетического обмена в мышцах; роль креатинфосфата Биохимический цикл мышечного сокращения состоит из 5 стадий:

• 1-2-3 – стадии сокращения;

• 4-5 – стадии расслабления.

1 стадия – в стадии покоя миозиновая «головка» может гидролизовать АТФ до АДФ и Фн, но не обеспечивает освобождения продуктов гидролиза. Образуется стабильный комплекс: миозин-АДФ-Фн.

2 стадия – возбуждение двигательного нерва приводит к освобождению ионов Са2+ из саркоплазматического ритикулума мышечного волокна. Ионы Са2+ связываются тропонином С (Тн-С). В результате этого взаимодействия изменяется конформация всей молекулы тропонина, а затем – тропомиозина. Вследствие этого в актине открываются центры связывания с миозином. Миозиновая «головка» связывается с F-актином, образуя с осью фибриллы угол около 900.

3 стадия – присоединение актина к миозину обеспечивает высвобождение АДФ и Фн из актин-миозинового комплекса. Это приводит к изменению конформации этого комплекса и угол между актином и миозиновой «головкой» изменяется с 900 до 450. В результате изменения угла филаменты актина втягиваются между филаментами миозина, т. е. происходит их скольжение навстречу друг другу. Укорачиваются саркомеры, сокращаются мышечные волокна.

4 стадия – новая молекула АТФ связывается с комплексом актин-миозин.

5 стадия – комплекс миозин-АТФ обладает низким сродством к актину и поэтому происходит отделение миозиновой «головки» от F-актина. Филаменты возвращаются в исходное состояние, мышца расслабляется. Затем цикл возобновляется. Источником АТФ служит гликолиз, ß - окисление, ЦТК и ЦПЭ В мышцах постоянно протекает ресинтез АТФ по двум основным путям: миокиназный (аденилаткиназный); креатинкиназный:

Креатин – вещество скелетных мышц, миокарда, нервной ткани. В виде креатинфосфата креатин является " депо" макроэргических связей, используется для быстрого ресинтеза АТФ во время работы клетки.

БИЛЕТ 34

Переваривание белков: протеазы ЖКТ, их активация и специфичность, оптимум рН и результат действия. Образование и роль соляной кислоты в желудке. Защита клеток от действия протеа В пищевых продуктах содержание свободных аминокислот очень мало. Подавляющее их количество входит в состав белков, которые гидролизуютсяв ЖКТ под действием ферментов протеаз (пептидщцролаз). Переваривание белков в желудке Желудочный сок - продукт нескольких типов клеток. Обкладочные (париетальные) клетки стенок желудка образуют соляную кислоту, главные клетки секретируют пепсиноген. Добавочные и другие клетки эпителия желудка выделяют муцинсодержащую слизь. Париетальные клетки секретируют в полость желудка также гликопротеин, который называют " внутренним фактором" (фактором Касла).. Образование и роль соляной кислоты Источником Н+ является Н2СО3, которая образуется в обкладочных клетках желудка из СО2, диффундирующего из крови, и Н2О под действием фермента карбоангидразы (карбонатдегидра-тазы): Диссоциация Н2СО3 приводит к образованию бикарбоната, который с участием специальных белков выделяется в плазму в обмен на С1-, и ионов Н+, которые поступают в просвет желудка путём активного транспорта, катализируемого Под действием НСl происходит денатурация белков пищи, не подвергшихся термической обработке, что увеличивает доступность пептидных связей для протеаз. НСl обладает бактерицидным действием и препятствует попаданию патогенных бактерий в кишечник. Кроме того, соляная кислота активирует пепсиноген и создаёт оптимум рН для действия пепсина. Механизм активации пепсина Под действием гастринов в главных клетках желудочных желёз стимулируются синтез и секреция пепсиногена - неактивной формы пепсина. Пепсиноген - белок, состоящий из одной полипептидной цепи с молекулярной массой 40 кД. Под действием НСl он превращается в активный пепсин В процессе активации в результате частичного протеолиза от N-конца молекулы пепсиногена отщепляются 42 аминокислотных остатка, которые содержат почти все положительно заряженные аминокислоты, имеющиеся в пепсиногене. Таким образом, в активном пепсине преобладающими оказываются отрицательно заряженные аминокислоты, которые участвуют в конформационных перестройках молекулы и формировании активного центра. Образовавшиеся под действием НСl активные молекулы пепсина быстро активируют остальные молекулы пепсиногена (аутокатализ). Пепсин в первую очередь гидролизует пептидные связи в белках, образованные ароматическими аминокислотами (фенилаланин, триптофан, тирозин) и несколько медленнее - образованные лейцином и дикарбоновыми аминокислотамиВ слизистой оболочке желудка человека найдена ещё одна протеаза - гастриксин. Все 3 фермента (пепсин, реннин и гастриксин) сходны по первичной структуре, что указывает на их происхождение от общего гена-предшественника.Трипсин – гидролизуетпептидные связи, образованными карбоксильными группами аргинина и лизина.Химотрипсин – гидролизует пептидные связи, образованные карбоксильными группами ароматических АККарбоксипептидазы А и В – Отщепляют С-концевые остатки АК.Аминопептидазы – отщепляют N-концевые остатки АК пептидной цепи.Дипептидазы – расщепляют дипептиды на АК. Защита клеток от действия пептидаз: -ферменты образуются в виде неактивных предшественников.-слизистая оболочка покрыта слоем слизи. 2Биосинтез глюкозы (глюконеогенез) Н екоторые ткани, например мозг, нуждаются в постоянном поступлении глюкозы. Когда поступление углеводов в составе пищи недостаточно, содержание глюкозы в крови некоторое время поддерживается в пределах нормы за счёт расщепления гликогена в печени. Однако запасы гликогена в печени невелики. Они значительно уменьшаются к 6-10 ч голодания и практическиполностью исчерпываются после суточного голодания. В этом случае в печени начинается синтез глюкозы de novo - глюконеогенез. Глюконеогенез - процесс синтеза глюкозы из веществ неуглеводной природы. Его основной функцией является поддержание уровня глюкозы в крови в период длительного голодания и интенсивных физических нагрузокПервичные субстраты глюконеогенеза - лактат, аминокислоты и глицерол. Включение этих субстратов в глюконеогенез зависит от физиологического состояния организма. 2 Пируват + 4 АТФ + 2 ГТФ + 2 (NADH + Н+)+ 4 Н20 → Глюкоза + 4 АДФ + 2 ГДФ + 6 H3PO4 + 2 NAD+ Цикл Кори выполняет 2 важнейшие функции: 1 - обеспечивает утилизацию лактата; 2 - предотвращает накопление лактата и, как следствие этого, опасное снижение рН (лактоацидоз). 3 Химический состав нервной ткани. Белки нервной ткани Количество белков в головном мозге составляет около 40%. По растворимости они делятся на: а) растворимые в воде; б) растворимые в солевых растворах; в) нерастворимые. Серое вещество содержит более водорастворимых белков, белая — наоборот, нерастворимых.. Простые белки нервной ткани: нейроальбумины, 90%. Они образуют комплексы с липидами, нуклеиновыми кислотами, углеводами,. нейроглобулини в 5% от всех растворимых белков. Главными представителями катионных белков нервной ткани является гистоны. Нейросклеропротеины (— структурноопорни белки, 8-10. Сложные белки нервной тканИ Нуклеопротеиды относятся к рибонуклеопротеинив или к дезоксирибонуклеопротеїнів, растворяются в воде, солях, л. Липопротеины составляют значительную часть водорастворимых белков нервной ткани. Как липидный компонент помещают холестерол и фосфоглицеридов. Протеолипиды —В основном протеолипиды сосредоточены в миелине, в небольшом количестве содержатся в синаптических мембранах и синаптических пузырьках. Фосфопротеины 2 %Они — компоненты мембран различных морфологических структур нервной ткани. Гликопротеины — это гетерогенная группа сложных белков. В зависимости от соотношения белкового и углеводного компонентов их разделяют на: а) гликопротеины, содержащие от 5 до 40% углеводов, их белковая составляющая представлена ​ ​ альбуминами и глобулинами; б) гликолипопротеины, в которых доля углеводов составляет от 40 до 80%, а также имеющийся липидный компонент.

Билет 35 Первичная структура белков. Пептидная связь, ее характеристика (прочность, кратность, компланарность, цис-, транс- изомерия). Значение первичной структуры для нормального функционирования белков (на примере гемоглобина S). Первичная структура белка — последовательность расположения аминокислотных остатков в полипептидной цепи, составляющей молекулу белка. Связь между аминокислотами — пептидная.Именно первичная структура белковой молекулы определяет свойства молекул белка и ее пространственную конфигурацию. Замена всего лишь одной аминокислоты на другую в полипептидной цепочке приводит к изменению свойств и функций белка. Например, замена в β -субъединице гемоглобина шестой глутаминовой аминокислоты на валин приводит к тому, что молекула гемоглобина в целом не может выполнять свою основную функцию — транспорт кислорода; в таких случаях у человека развивается заболевание — серповидноклеточная анемия. Пептидная связь имеет характеристику частично двойной связи, поэтому она короче, чем остальные связи пептидного остова, и вследствие этого мало подвижна. Электронное строение пептидной связи определяет плоскую жёсткую структуру пептидной группы. Плоскости пептидных групп расположены под углом друг к другу.Связь между α -углеродным атомом и α -аминогруппой или α -карбоксильной группой способна к свободным вращениям (хотя ограничена размером и характером радикалов), что позволяет полипептидной цепи принимать различные конфигурации.Пептидные связи обычно расположены в транс-конфигурации, Пептидные связи очень прочны и самопроизвольно не разрываются при нормальных условиях, В живых организмах пептидные связи в белках разрываются с помощью специальных протеолитических ферментов называемых также протеазами, В молекуле гемоглобина S (так назван аномальный гемоглобин) мутантными оказались 2 β -цепи, в которых глутамат, высокополярная отрицательно заряженная аминокислота в положении 6 была заменена валином, содержащим гидрофобный радикал.В дезоксигемоглобине S имеется участок, комплементарный другому участку таких же молекул, содержащему изменённую аминокислоту. В результате молекулы дезоксигемоглобина начинают " слипаться", образуя удлинённые фибриллярные агрегаты, деформирующие эритроцит и приводящие к образованию аномальных эритроцитов в виде серпа.В оксигемоглобине S комплементарный участок " замаскирован" в результате изменения конформации белка. Недоступность участка препятствует соединению молекул оксигемоглобина S друг с другом

3 Для человеческого организма вода по значимости занимает второе место после кислорода. Человек может прожить без еды 6 недель, но без воды - всего лишь несколько дней. Для здоровья человеческому организму необходимо употреблять от 1 до 2 литров чистой воды ежедневно.Вода сама по себе не имеет питательной ценности, но она - непременная составляющая часть всего живого. Ни один из живых организмов нашей планеты не может существовать без воды.

В целом организм человека состоит по весу на 50-86% из воды, 86% у новорожденного и до 50% у пожилых людей.

Содержание воды в различных частях тела составляет: кости - 20-30%; печень - до 69%; мышцы - до 70%; мозг - до 75%; почки - до 82%; кровь - до 85%.Без пищи человек может прожить около 50-ти дней, если во время голодовки он будет пить пресную воду, без воды он не проживет и неделю - смерть наступит через 5 дней. По данным медицинских экспериментов при потере влаги в размере 6-8% от веса тела человек впадает в полуобморочное состояние, при потере 10% - начинаются галлюцинации, при 12% человек не может восстановиться без специальной медицинской помощи, а при потере 20% наступает неизбежная смерть. В организме человека вода: увлажняет кислород для дыхания; регулирует температуру тела; помогает организму усваивать питательные вещества; защищает жизненно важные органы; смазывает суставы; помогает преобразовать пищу в энергию; участвует в обмене веществ; выводит различные отходы из организма. Человек начинает испытывать жажду, когда количество воды в его теле уменьшается на 1-2% (0, 5- 1, 0л).Потеря 10% влаги от веса тела может привести к необратимым изменениям в организме, а потеря 20% (7 - 8л) уже смертельна. Обычный человек т еряет в день 2-3 литра воды. В жаркую погоду, при высокой влажности, во время занятий спортом расход воды возрастает. Даже благодаря дыханию человек теряет почти пол-литра воды ежедневно.Важнейшие параметры вводно-солевого гомеостаза - осмотическое давление, рН и объём внутриклеточной и внеклеточной жидкости. Изменение этих параметров может привести к изменению АД, ацидозу или алкалозу, дегидратации и отёкам тканей. Основные гормоны, участвующие в тонкой регуляции водно-солевого баланса и действующие на дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки почек: антидиуретический гормон (АДГ), альдостерон и предсердный натриуретический фактор Вазопрессин увеличивает реабсорбцию воды почкой, повышая концентрацию мочи и уменьшая её объём. ренин, протеолитический фермент, катализирует превращение ангиотензиногена в ангиотензин I; превращается в ангиотензин II; стимулирует синтез и секрецию альдостерона; ангйотензин II вызывает сужение сосудов периферических артерий; альдостерон стимулирует реабсорбцию Na+ и экскрецию К+ Предсердный натрийуретический пептид — пептидный гормон, секретируемый кардиомиоцитами и являющийся мощным вазодилятатором. Предсердный натрийуретический пептид принимает участие в регуляции водно-электролитного обмена и метаболизма жировой ткани, синтезируется в мышечных клетках предсердий в ответ на повышение кровяного давления. Предсердный натрийуретический пептид снижает объем воды и концентрацию натрия в сосудистом русле Альдостерон - наиболее активный минералокортикостероид, синтезирующийся в коре надпочечников из холестерола. Минералокортикоиды вызывают усиление канальцевой реабсорбции катионов натрия, анионов хлора и усиливают канальцевую экскрецию катионов калия и способствуют переходу жидкости и натрия из сосудистого русла в ткани