Биологическая роль цикла кори

Глюконеогенез
— это образование глюкозы вновь
из неуглеводных компонентов: пирувата,
лактата,гликогенных аминокислот,
глицерина,любого соединения, которое
в процессе катаболизма может быть
превращено в пируват или один из
метаболитов цикла Кребса.

Глюконеогенез
протекает в: печени, корковом веществе
почек,слизистой кишечника.За счёт
глюконеогенеза в условиях углеводного
голодания образуется 80 г глюкозы.

Глюконеогенез–это
частично обращённый гликолиз.

Три
реакции гликолиза необратимы, поэтому
используются другие ферменты.
Пируваткиназная реакция заменяется
двумя:пируваткарбоксилазной реакцией
и фосфоенолпируваткарбоксикиназной
реакцией.

Между
этими реакциями существует челночный
механизм.ЩУК не может самостоятельно
выйти из митохондрий.ЩУК + НАДН+Н =
малат + НАД. В цитоплазме малат окисляется
цитоплазматической малатдегидрогеназой
до ЩУК

От
ФЕП до ФФК реакции все реакции идут в
обратной последовательности
гликолиза:Фосфофруктокиназная реакция
заменяется фруктозодифосфатазной
реакцией.

Биологическая
роль глюконеогенезаизбавление от
лактата (85% лактата идёт на глюконеогенез,
15% — окисляется до СО2, Н2О и энергии),
связь обменов, получение эндогенной
глюкозы.

Итоговое
уравнение глюконеогенеза

2
лактата + 6АТФ + 4Н2О + 2НАДН+Н глюкоза
+ 6АДФ + 6Фн + 2НАД

АТФ
используется в пируваткарбоксилазной,
фосфоенолпируваткарбоксикиназной,
фосфоглицераткиназной реакциях. НАДН+Н
необходим для ГАФДГ. 2Н20 участвуют в
енолазной реакции. 2Н20 – в фосфатазных
реакциях.

Регуляция
глюконеогенеза4 фермента определяют
скорость процесса. При уменьшении АТФ
и НАД тормозится глюконеогенез. Ключевые
ферменты стимулируются АТФ,ингибируются
– АДФ и АМФ. Инсулин – репрессор ферментов
глюконеогенеза.Процесс активируется:
глюкокортикоидами, жирными кислотами,
избытком лактата в крови, глюкагоном.

Цикл
Кори
осуществляет связь между
гликолизом в мышце при активной работе
и глюконеогенезом в печени. При работе
лактат поступает из мышц в кровь и
печень.

Мышца
Кровь
Печень

3)Больной 50 лет поступил в клинику с жалобами на резкие боли в об­ласти сердца, слабость. Активность каких ферментов следует определить в крови больного для исключения инфаркта миокарда?

МБ+КФК

ЛДГ

АСТ/АЛТ

Миоглобин
тропонин

Билет
23

1)Холестерин, его биологическая роль, биосинтез. Гиперхолестеринемии. Атеросклероз.

Холестерин:

• циклический
  ненасыщенный спирт,

• нерастворим
  в воде,

• в
  основе холестерина лежит кольцо
  циклопентанпергидрофенантрена.

Содержится
в: коре надпочечников, мозге, нервной
ткани, мышцах, соединительной ткани,
жировой ткани.

Биороль:

• синтез
  желчных кислот,

• синтез
  половых гормонов,

• синтез
  кортикостероидов,

• синтез
  витамина D3,

• входит
  в состав клеточных мембран, миелиновых
  оболочек,

• участвует
  в образовании желчных камней, развитии
  атеросклероза.

Пищевые
источники холестерина:

• печень,

• яйца,

• мясо,

• мозг,

• икра.

Синтезируется
в:

• эндоплазматическом
  ретикулуме, цитозоле печени (80%),

• коже,

• стенке
  тонкой кишки.

Синтез
холестерина:

• включает
  35 реакций,

• идёт
  в 3 стадии:

1. образование
   из ацетил-КоА мевалоновой кислоты,

2. образование
   из мевалоновой кислоты сквалена,

3. циклизация
   сквалена в холестерин.

Холестеринемии:

1)Наследственная.

В
сыворотке крови увеличено содержание
холестерина, β-липопротеинов

• Механизм
  развития заболевания– отсутствие
  или снижение количества рецепторов
  клеток к ЛПНП, снижается захват и
  катаболизм холестерина из ЛПНП,
  увеличивается содержание холестерина
  в плазме, оседание холестерина на стенки
  сосудов, развитие атеросклеротических
  бляшек

• Осложнения– ранний инфаркт миокарда, ксантоматоз,
  инсульт

2)
Алиментарная гиперхолестеринемиявозникает от избытка в питании холестерина

3)Вторичная
гиперхолестеринемиявозникает
при гипотиреозе, сахарном диабете,
подагре, нефротическом синдроме

Атеросклероз:

• Заболевание,
  связанное с накоплением холестерина
  в интиме сосудов с последующей
  дегенерацией, отложением в очаг поражения
  солей кальция, фиброзированием очага
  и тромбозом

• Диагностические
  критерии:

• гиперлипидемия,

• гиперхолестеринемия

• изменение
  состава и соотношения транспортных
  форм холестерина (увеличение ЛПНП и
  уменьшение ЛПНП)

• Снижение
  соотношения фосфолипиды

холестерин

• Снижение
  активности липопротеинлипазы

• Уменьшение
  в составе триацилглицеринов
  полиненасыщенных жирных кислот и эфиров
  холестерина

Способствуют
развитию атеросклероза:

• наследственная
  предрасположенность

• гипертония

• сахарный
  диабет

• ожирение

• стрессы

• гиподинамия

• нарушение
  равновесия свертывающей и противосвертывающей
  системы крови.

Цикл
Кори (глюкозо-лактатный цикл) открыла
чешская ученая, лауреат Нобелевской
премии Тереза
Кори.
Он представляет собой биохимический
транспорт лактата
из мышц в печень и дальнейший синтез
глюкозы
из лактата, катализируемый ферментами
глюконеогенеза:

При
интенсивной мышечной работе и в условиях
отсутствия или недостаточного числа
митохондрий
(например, в эритроцитах)
глюкоза
подвергается анаэробному гликолизу
с образованием лактата.
При накоплении лактата в мышцах возникает
лактат-ацидоз, раздражаются чувствительные
нервные окончания, что вызывает боль в
мышцах.

Лактат
переносится кровью в печень и превращается
в пируват, а затем в глюкозу (глюконеогенез),
которая с током крови может возвращаться
в работающую мышцу.

Направление
лактатдегидрогеназной реакции в
работающих мышцах и печени обусловлено
отношением концентраций восстановленной
и окисленной форм НАД+:
отношение НАД+/НАДН
в сокращающейся мышце больше, чем в
печени.

7.7. Спиртовое брожение

Спиртовое брожение
осуществляется дрожжеподобными
организмами, а также некоторыми плесневыми
грибками:

Механизм
реакции близок к гликолизу. Расхождение
начинается после этапа образования
пирувата. При гликолизе пируват при
участии фермента ЛДГ и кофермента НАДН
восстанавливается в лактат. При спиртовом
брожении пируват подвергается
декарбоксилированию, в результате
образуется ацетальдегид, а затем при
восстановлении его — этанол:

При молочнокислом
брожении ПВК не декарбоксилируется, а,
как и при гликолизе в животных тканях,
восстанавливается при участии ЛДГ за
счет водорода НАДН.

7.8. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы

Пентозофосфатный
путь –
альтернативный путь окисления глюкозы.
Его функции:

—
поставляет клеткам кофермент НАДФН,
использующийся как донор водорода в
реакциях восстановления;

—
обеспечивает клетки пентозофосфатами
для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых
кислот.

Пентозофосфатный
путь не приводит к синтезу АТФ.

Ферменты пути
локализованы в цитозоле.

В
пентозофосфатном пути превращения
глюкозы выделяют окислительный и
неокислительный пути образования
пентоз.

Окислительный
путь включает
две реакции дегидрирования. Коферментом
дегидрогеназ является НАДФ+,
восстанавливающийся в НАДФН. Пентозы
образуются при окислительном
декарбоксилировании.

Неокислительный
путь включает
реакции переноса 2- и 3-х углеродный
фрагментов с одной молекулы на другую.
Этот путь служит для синтеза пентоз.
Процесс обратим, и из пентоз могут
образовываться гексозы.

Пентозофосфатный
путь образования пентоз протекает в
печени, жировой ткани, молочной железе,
коре надпочечников, эритроцитах.

1).
Дегидрирование глюкозо-6-фосфата при
участии глюкозо-6-фос-фатдегидрогеназы
и кофермента НАДФ+
с образованием 6-фосфоглюконо--лактона
и НАДФН:

2).
6-фосфоглюконо--лактон
нестабилен и гидролизуется с образованием
6-фосфоглюконата (фермент –
6-фосфоглюконолактоназа):

3).
Дегидрирование и декарбоксилирование
6-фосфоглюконата с образованием
рибулозо-5-фосфата (пентоза) и НАДФН при
участии декарбоксилирующей
6-фосфоглюконатдегидрогеназы:

4).
Под действием эпимеразы из рибулозо-5-фосфата
образуется ксилулозо-5-фосфат (пентоза).
Под влиянием изомеразы рибулозо-5-фосфат
превращается в рибозо-5-фосфат (пентоза).
Между формами пентозофосфатов
устанавливается равновесие:

На
этом этапе пентозофосфатный путь может
быть завершен. При других условиях
наступает неокислительная стадия
пентозофосфатного цикла, протекающая
в анаэробных условиях. Она заключается
в переносе двух- и трехуглеродных
фрагментов от одной молекулы к другой.
При этом образуются вещества, характерные
для гликолиза (фруктозо-6-фосфат,
фруктозо-1,6-бисфосфат, фосфотриозы), и
вещества, специфические для пентозофосфатного
пути (седогептулозо-7-фосфат,
пентозо-5-фосфаты, эритрозо-4-фосфат).

Шесть
молекул
глюкозо-6-фосфата в пентозофосфатном
цикле
образуют 6 молекул
рибулозо-5-фосфата и 6 молекул
СО2.
Из 6 молекул
рибулозо-5-фосфата регенерируется 5
молекул
глюкозо-6-фосфата:

Промежуточные
продукты цикла (фруктозо-6-фосфат и
глицеральдегид-3-фосфат) включаются в
гликолиз.

Схема глюконеогенеза:

В митохондриях:
Лактат ↔ПВК → оксалоацетат (для этой
р-ии:биотин,СО2,АТФ,пируваткарбоксилаза)→
малат .

Малат → (карбоксилаза,
+ГТФ,- СО2)
ФЭПВК(обход пируваткиназы) ↔
фру-1,6-дифосфат (обход фосфофруктокиназы)
→ (фосфотаза, -Фн) фру-6ф → (изомераза)
глю-6ф (обход гексокиназы) → (глю-6-фосфотаза,
-Фн) глюкоза –печень, почки

2 лактата + 6 АТФ →
глюкоза.

Цикл Кори
(глюкозо-лактатный цикл)

ПЕЧЕНЬ
КРОВЬ МЫШЦЫ

Глю →
глю → глю

↑
↓

Гликоген

↓

Лактат ←
4/5 лактата ← 2 лактата

↓

ПВК

↓

АцКоА → ЦТК
→ СО2 +
Н2О
+ АТФ

Значение цикла
Кори:

— обеспечивает
утилизацию лактата

— предотвращает
накопление лактата и лактатный ацидоз

3. Цикл кислорода дыхательной цепи. Цитохромоксидаза, строение, биологическая роль.

О-цикл (цитозромоксидаза,
IV
цикл, цикл кислорода). Имеет 4 редокс-центра:
2 гема типа а(а и а3),
2 атома Сu
– CuAи CuB

↓4Н

Цит С → CuA→
а → а3 →
CuB→ ½ О2
→ Н2О2
+ Н2О

↑ ↓

2Н+О2
2Н, градиент

↑

Н2О2

Участники
ферментативных компанентов определяют
порядок (их потенциал-редокс)

Оксидоредуктаза
катализирует конечный этап переноса
электронов на кислород в процессе
окислительного фосфорилирования.
Бактериальная форма фермента состоит
из трех частей, эукариотическая из 13.
Фермент катализирует
восстановительно-окислительную реакцию
— окисляются молекулы цитохрома с,
восстанавливается кислород. В этой
реакции потребляется практически весь
кислород, нужный живым организмам в
процессе дыхания. Каталитический центр
фермента содержит гемы и медные комплексы.
У эукариотов оксидазы находятся во
внутренней митохондриальной мембране,
у прокариотов во внутренней клеточной.
Другие формы оксидазы встречаются в
клеточной мембране аэробных бактерий;
здесь, к примеру, в качестве электронного
донора используются другие молекулы
или же встречаются модифицированные
гемы.

4.Физико-химические показатели мочи. Возрастные особенности.

органические
вещества мочи:
1) белок в норме выделяется менее 0,002 гл
(30-50 мгсут), если содержание больше –
протеинурия 2) уробилин образуется при
окислении билирубина в желчных путях
и тонкой кишке 3)при нарушении синтеза
гема в моче появляются промежуточные
продукты синтеза порфиринового кольца
и продукты распада гемоглобина 4) глюкоза
при глюкозурии 5) кетоны 20-50 мгсут если
больше кетонурия развивается 6) гемоглобин
при гемоглобинурии 7) мочевина 333-583
ммольсут 8) мочевая кислота – конечный
продукт пуриновых оснований1,2-1,7 9) ак
при фенилкетонурии , при алкаптонурии,
при нарушении синтеза мочевины 9)
креатинин попадает в мочу путем
клубочковой фильтрации 7,1-17,7

Глюкоза
– это пороговое вещество и если ее
больше в крови чем 11 ммоль/л она появляется
с мочой. Глюкоза в норме обнаруживается
только в суточном диурезе, в отдельных
порциях она не обнаруживается; гликозурия
– увеличение глюкозы. Почечная и
внепочечная.

Протеинурия
– высокое содержание белка в моче. По
степени протеинурия может быть: а) слабо
выраженная б) умеренно выраженная
в) выраженная. Слабо выраженная – 156-506
мг/сут: при остром и хроническом
гломерулонефрите; наследственном
нефрите, тубулопатии, интерстициальном
нефрите, обструктивной уропатии. Умеренно
выраженная – 500-2000 мг/сут – при: остром
и хроническом гломерулонефрите;
наследственном нефрите. Выраженная –
более 2000 мг/сут – при: нефротическом
синдроме, амилоидозе.

Физиологические
протеинурии связаны с временным
появлением белка в моче и встречаются
при: напряжении мышц, спортивных
соревнованиях, приеме холодной ванны,
душа, после эмоций. Функциональная
протеинурия – ортостатическая
протеинурия. Белок Бенс-Джонса –
выделяется с мочой при миеломной болезни,
макроглобулинемии Вальденстрема..

Ацетонурия.
В моче в норме менее 0,01 в сутки, в отдельных
порциях не обнаруживаются. Суточная
экскреция кетоновых тел с мочой 20-50 мг.
Кетонурия – резкое увеличение содержания
кетонов в моче в результате их усиленного
образования и нарушения процесса
окисления. Наблюдается при: сахарном
диабете, голодании, кахексии,
гиперинсулинизме, тиреотоксикозах, в
послеоперационном периоде, гликогенозах
I,
II,
IV
типов, акромегалии, инфекционных
заболеваниях, интоксикации.

При обнаружении
крови – гематурия,
т.е. при обнаружении эритроцитов.

Микрогематурия –
диагностируют только при микроскопическом
исследовании осадка мочи.

Макрогематурия –
определяется визуально, моча цвета
мясных помоев.

В норме в моче
определяется лишь единичные форменные
элементы (лейкоциты 0-5, эритроциты 0-1).

Почечная гематурия
– повышенная проницаемость почечного
фильтра или поражение эпителия канальцев,
или интерстиция почки.

Внепочечная
наблюдается при травмах мочевыводящих
путей, например камни, или при нарушении
свертывающей системы крови – гемофилия.

Билет № 15