ГАЛАКТОЗЕМИЯ – ↓активности Галактозо-1-фосфат-уридилил-трансферазы 5 страница

Г щитовидной железы: секретируется 2 группы Г: 1. йодтиронины: Т₃ (трийодтиронин), Т₄ (тироксин) – регулируют обмен энергии и влияют на деление и дифференцировку клеток, определяя развитие организма; 2. кальцитонин – регулирует фосфорно-кальциевый обмен. Йодтиронины входят в состав тиреоглобулина – белка, содержащегося в коллоиде фолликулов ЩЖ. Этапы синтеза: 1). образование активного йода из пищевых йодидов с участием йодидпероксидазы: 2I^- + Н₂О₂ → 2 I⁺ + 2Н₂О, 2). йодирование тирозина в составе тиреоглобулина с участием тирозиниодиназы, с образованием моно- и дийодтирозина, 3). конденсация моно- и дийодтирозинов с образованием Т₃, Т₄ в молекуле тиреоглобулина, 4) поглощение тиреоглобулина из коллоида клетками эпителия, 5). Гидролиз тиреоглобулина → освобождение йодтиронинов в кровь, где происходит их связывание с тироксинсвязывающим глобулином, альбумином. В сутки у человека выделяется около 55 мкг Т₃ и 110 мкг Т₄, но Т₃ в 3-5 раз меньше связан с белками, чем Т₄ → биологический эффект Т₃ в 3-5 раз >, чем Т₄. Наиболее чувствительны к ЙТ ткань печени, почек, скелетные мышцы, в меньшей степени – жировая ткань и нервная ткань. Эффекты действия: 1. ЙТ влияют на энергетический обмен, что выражается в повышенном потреблении кислорода и продукции тепла (ЙТ ускоряют репликацию ДНК и активируют транскрипцию определенных генов → способствуют ↑ синтеза определенных ферментов (более 100): активируют ферменты митохондрий, ферменты челночных механизмов, ↑ количество митохондрий, в которых ↑ количество дыхательных цепей и в результате ↑ интенсивность аэробного образования энергии. 2. активируют мобилизацию энергетических ресурсов: ↑ липолиз в жировой ткани, ↑ гликогенолиз в печени и мышцах, 3. ЙТ влияют на пролиферацию клеток, их рост, дифференцировку, а на уровне всего организма влияют на его рост и правильное развитие. Нарушение функций ЩЖ: 1). Гипертиреоз: ↑-е количества ЙТ → тиреотоксикоз (базедова болезь): ↑ распад углеводов, триацилглицеридов, происходит увеличение в размерах митохондрий вследствие ↑ потребления кислорода, который требуется для быстрого сгорания глицерина и жирных кислот, со временем ↑ распад белков → потеря организмом азота (развивается отрицательный азотистый баланс). Симптомы: увеличение размеров ЩЖ (диффузный токсический зоб), ↑ температуры тела, ↓ веса, мышечная слабость, тахикардия, потливость, ↑ нервной возбудимости, экзофтальм, ↑ основного обмена. Причинами гипертиреоза могут быть: развитие опухоли, тиреоидит, избыточное поступление йодсодержащих препаратов, аутоиммунные процессы. 2). Гипотиреоз: а). кретинизм - (гипотиреоз новорожденных): умственная отсталость и ↓ физического развития, ↓t^о тела и основного обмена, б). микседема у взрослых (слизистый отек): процессы роста и дифференцировки тканей завершены → наблюдается только ↓ энергообмена, ↓ t^о тела, ↓частоты сердечных сокращений, некоторое ↓ памяти на недавние события, ↓ обновления эпителия кожи и слизистых (сухость), пропитывание подкожной клетчатки слизеподобным веществом, в тканях ↓ аэробное окисление углеводов, жирных кислот →↓ энергообмен., сонливость, вялость, непереносимость холода. Причиной гипотиреоза может быть: ↓поступления в организм йода (нетоксический эндемический зоб), хронический аутоиммунный тиреоидит (зоб Хашимото).

Г паращитовидных жлез: 1). кальцитонин (32а/к), 2). паратгормон (84 а/к) – оба регулируют фосфорно-кальциевый обмен: кальцитонин ↓ уровень кальция и фосфора в крови, паратгормон - ↑ кальций, но не фосфор. Нарушение функции ПЩЖ: 1. гипопаратиреоз – встречается редко и проявляется ↑ возбудимости нервно-мышечной системы (судороги, нарушения ССС) вследствие ↓ кальция в крови (гипокальциемия) и межклеточной жидкости → облегчение деполяризации мембран, вызываемой током натрия внутрь клетки. 2. гиперпаратиреоз – ↑ мобилизация кальция из костей → самопроизвольные переломы, ↑ реабсорбция кальция в почках и выведение фосфора (гиперфосфатурия, гипофосфатемия), ↑ кальция в крови (гиперкальциемия) → начинает оседать во внутренних органах и тканях → кальцификация сосудов, клапанов сердца, почек, стенок желудка, кишечника и др., снижение нервно-мышечной возбудимости → мышечная гипотония → мышечная слабость, боли в отдельных группах мышц, быстрая утомляемость.

Г надпочечников: 1. мозговое вещество – вырабатывает адреналин, норадреналин, которые накапливаются в хромаффинных клетках. Секреция адреналина ↑-ся при ↓концентрации глюкозы в крови, при стрессе. Адреналин оказывает действие, подобное глюкагону (в мышечной, жировой тканях, в печени). Адреналин действует на функции ССС: ↑силу и частоту сердечных сокращений, ↑кровяное давление; вызывает расслабление гладких мышц кишечника, бронхов, матки. Феохромоцитома – опухоль, продуцирующая ↑ адреналина →↑АД, тахикардия; выраженная гипергликемия → картина сахарного диабета. Адреналин синтезируется из тирозина через последовательное образование таких предшественников, как диоксифенилаланин (ДОФА) → дофамин → норадреналин → адреналин; в окислительном распаде катехоламинов участвуют ферменты – моноаминоксидаза (МАО), катехол-О-метилтрансфераза (КОМТ). 2. кора надпочечников – вырабатывает глюкокортикоиды (в клубочковой зоне), минералкортикоиды (в пучковой зоне), частично половые гормоны (в сетчатой зоне) из холестерола. Глюкокортикоиды: кортизол (гидрокортизон), кортикостерон – связываются с белком крови – транскортином → транспортируются в периферические ткани: печень, почки (↑-ют синтез белка), в других тканях (лимфоидная ткань селезенки, лимфоузлы, тимуса), соединительная ткань и ее производные (подкожная соединительная ткань, кости, сухожилия), жировая ткань, скелетные мышцы), наоборот, ↓синтез белка и ↑их катаболизм → происходит ↑свободных а/к и ↑-е их использования в печени и почках в глюконеогенезе →↑синтез гликогена. Глюкокортикоиды ↑ секрецию адреналина, вызывают сдвиги водно-минерального обмена: ↑ реабсорбция натрия и воды → отеки. ↓-е синтеза белка в костной ткани приводит к деминерализации отдельных участков костей → переломы, ↑кальций и фосфор в моче. Глюкокортикоиды, ↓-ая образование антител в лимфоидной ткани, ↓развитие аллергических реакций и воспаления, а ↓-ая образование коллагена в соединительной ткани, ↓-ют образование соединительнотканных рубцов в местах воспаления. Минералкортикоиды: альдостерон - адсобируется на альбуминах крови, мишенями для альдостерона является эпителий дистальных канальцев почек: ↑-ет реабсорбцию Na⁺ (задерживается вода) и его противоиона Сl^- из мочи, одновременно происходит выделение в мочу К⁺. Нарушения гормональной функции надпочечников: 1). гиперфункция (гиперкортицизм): а). болезнь Иценко-Кушинга – ↑выработка АКТГ гипофизом, б). кортикостерома – ↑ продукция кортикостероидов. Симптомы: атрофия соединительной ткани, остеопороз, развитие «стероидного» диабета, гипертония, в). болезнь Конна – ↑ альдостерона → изменения водно-солевого обмена. Симптомы: отеки, ↑ кровяного давления, ↑возбудимости миокарда. 2). Гипокортицизм (болезнь Аддисона:↓выработки глюкокортикоидов. Симптомы: ↓ устойчивость человека к эмоциональным стрессам и действию повреждающих факторов (инфекции, химические, механические воздействия), гипогликемия, потеря Na⁺ и воды и накопление К⁺ → гипотония, мышечная слабость, утомляемость, ↓массы тела, гиперпигментация кожи вследствие ↑-я продукции ПОМК (проопиомеланокортина), который является общим предшественником АКТГ и меланотропного гормона (бронзовая болезнь).

Г половых желез – 1. мужские: андрогены – образуются клетками Лейдига (выработка активируется лютропином гипофиза), тестостерон - ↓-ет выработку лютропина по механизму обратной отрицательной связи. Сперматозоиды – выделяются семенными канальцами семенников (активируются фоллитропином гипофиза). Андрогены: ↑синтез белка (анаболический эффект) → развитие скелетной мускулатуры, развитие и минерализация эпифезарных зон роста костей; ↑ развитие мужских половых органов и развитие вторичных половых признаков по мужскому типу. 2. женские: эстрогены – эстрадиол, эстрон, эстриол -образуются в фолликулах яичников (синтез ↑–ся фоллитропином гипофиза). Эстрогены регулируют развитие органов половой сферы, обеспечивающих детородную функцию женщин; регулируют формирование вторичных половых признаков по женскому типу, протекание беременности, родового акта, лактации. Лютропин способствует развитию желтого тела и секреции прогестерона → ↑ выделение пролактина из гипофиза → ↑ развитие молочных желез.

Все стероидные гормоны синтезируются из холестерола (образуется из 18 молекул ацетилКоА, которые формируют 6 молекул мевалоновой кислоты и далее ХС) → отщепляется изокапроновый альдегид от бокового радикала ХС и образуется прегненолон и далее – прогестерон (окислен по С₃, С₂₀), который под действием стероидмоноксигеназ превращается в разные стероидные гормоны: кортизол (С21: окислен по С₃, ₁₁, ₁₇, ₂₀, ₂₁-положениям), альдостерон (С21: окислен по С₃, ₁₁, ₁₈, ₂₀, ₂₁-положениям), тестостерон – С17 – предшественник мужских и женских половых гормонов.

Г тимуса: тимозин, тимопоэтины I и II, тимостерин, тимусный гуморальный фактор, гомеостатический тимусный гормон – пептиды, влияющие на скорость развития и созревания предшественников лимфоидных клеток →↑деятельности иммунной системы. При ↓ функции тимуса развивается иммунная недостаточность.

Г эпифиза: мелатонин (образуется из триптофана → серотонин →мелатонин) – синтез зависит от освещенности и ↑в темноте, ↓выработку гонадотропинов гипофизом →↓половое созревание; также регулирует суточные и сезонные изменения метаболизма. (серотонин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры, оказывает сосудосуживающий эффект, регулирует артериальное давление, дыхание, температуру тела, имеет антидепрессивное действие).

Тропные Г гипофиза: АКТГ, α, β-липотропины, гонадотропины - ↑ мобилизацию триглицеридов из жировых депо, ↑ ТАГ-липазу. α, β-Меланотропины (образуются в средней доле гипофиза), влияют на образование меланина в коже, радужке и пигментном эпителии сетчатки глаза. Соматотропин – ↑ синтез белка, стимулирует деление клеток хрящей, ↑ рост костей, ↑ массы внутренних органов, мягких тканей лица и ротовой полости, активирует выработку инсулина и ↓ глюкагона, действует на жировую и мышечную ткань подобно инсулину, стимулируют синтез ДНК и белков в клетках нервной ткани. ↓-е СТ в детском возрасте → карликовость (гипофизарный нанизм): пропорциональное уменьшение роста, отсутствие признаков умственных нарушений,↑-е СТ - гигантизм, в зрелом возрасте акромегалия – увеличение выступающих частей лица (носа, подбородка, надбровных дуг) и мягких тканей, например, языка. Вазопрессин (антидиуретический гормон) – усиливает реабсорбцию воды в почечных канальцах, стимулирует сокращение гладких мышц артериол и капилляров: ↓-е вазопрессина → несахарный диабет: ↑ объема мочи, ↓ плотности мочи, жажда. Окситоцин: ↑ сокращение гладкой мускулатуры матки, кишечника, желчного пузыря, мочевого пузыря, ↑ синтез белка в молочной железе при лактации, оказывает инсулиноподобное действие на жировую ткань.

Простагландины и лейкотриены - производные полиненасыщенной арахидоновой кислоты (С20: 5, 8, 11, 14 –тетраеновая жирная кислота), которая освобождается из фосфолипидов под действием фосфолипазы А2. В результате действия на арахидоновую кислоту липооксигеназы образуется лейкотриен А₄ (ЛТА₄), который является предшественником других лейкотриенов. Лейкотриены продуцируются лейкоцитами и регулируют их функции. В частности, вызывают хемотаксис гранулоцитов, стимулируют фагоцитоз. Способны влиять на клеточную проницаемость и на тонус гладких мышц. При различных аллергических заболеваниях (например, при бронхиальной астме) важную роль играет не только выделение гистамина, но и лейкотриенов. Лейкотриены обладают очень длительным воздействием на клетку. При окислении арахидоновой кислоты с участием циклооксигеназы одновременно с окислением происходит циклизация. Продуктом действия циклооксигеназы является простагландин G₂ (ПГG₂), который преобразуется в ПГН₂, который далее в результате действия других окислительных ферментов превращается в другие простагландины (они обозначаются латинскими буквами D, E, F и т.д.). Из ПГН₂ образуется также ещё 2 тромбоксана (ТХ). ПГ и ТХ называются гормонами местного действия, т.к. регулирующий эффект оказывают там же, где образуются. Простагландины влияют на проницаемость клеточных мембран, в частности, изменяют проницаемость кровеносных сосудов, влияют на тонус гладкомышечных клеток, на процессы реабсорбции в почках. Некоторые ПГ вызывают сокращение, а некоторые - расслабление мышечных элементов. Тромбоксаны регулируют функции тромбоцитов, стимулируют агрегацию тромбоцитов, ↑вязкость крови и кровяное давление, ↓ суточный диурез (аспирин ингибирует активность циклоксигеназы и в результате ↓синтез ТХ). Простациклины оказывают обртное ТХ действие.

Цитокины (интерлейкины, лимфокины, монокины, интерфероны, фактор некроза опухоли и другие) – группа гормоноподобных пептидов и белков, которые синтезируются в процессе иммунного ответа и служат медиаторами иммунной и воспалительной реакций. Обладают в основном аутокринной или паракринной активностью. Взаимодействуя с мембранными рецепторами, вызывают образование внутриклеточных посредников, с которыми связана передача сигнала в ядро, где происходит активация определенных генов и индукция синтеза белка. Участвуют в регуляции роста, дифференцировки и продолжительности жизни клеток, а также в управлении апоптозом. Апоптоз - генетически запрограммированная гибель клеток (например, трансформированных клеток при канцерогенезе, вирусной инфекции, поврежденных облучением): активируются цистеиновые протеиназы и происходят изменения клеточной мембраны (происходит отшнуровывание «апоптотических» пузырьков), распад ядра, фрагментация ДНК → измененные клетки распознаются макрофагами и быстро элиминируются. При апоптозе не развивается воспалительный процесс, в отличие от некроза клеток, который развивается в результате повреждения клеточной мембраны химическими и другими агентами →поврежденные клетки набухают, лизируются → развивается воспалительный процесс).

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

► ГЛИКОЛИЗ – дихотомический распад глюкозы до 2-х молекул ПВК (пируват), которые:

1. в анаэробных условиях восстанавливаются в 2 ЛАКТАТА за счет гликолитической оксидоредукции, при участии НАДНН⁺ -зависимой ЛДГ (Лактатдегидрогеназы), т.е. происходит молочно-кислое брожение. При этом синтезируется 2 АТФ субстратным фосфорилированием (за счет энергии макроэргических субстратов: 1,3 дифосфоглицерат и фосфоенолпируват (ФЕП).

2. в аэробных условиях 2 ПВК окисляются в митохондриях в ПДГ-комплексе (Пируватдегидрогеназный комплекс) до 2 АцетилКоА с восстановлением 2 НАДНН⁺. Далее, каждая АцетилКоА окисляется в цикле Кребса до 2СО₂, что сопровождается восстановлением 3 НАДНН⁺, 1 ФАДН₂ и синтезом 1АТФ субстратным фосфорилированием (за счет энергии СукцинилКоА). Далее, восстановленные в ПДГ-комплексе и ц. Кребса НАДНН⁺ окисляются в ПДЦМХ (Полной Дыхательной цепи митохондрий) и на каждую НАДНН⁺ синтезируется по 2,5 АТФ, а ФАДН₂ окисляется в УДЦМХ (Укороченной Дыхательной цепи митохондрий), что обеспечивает синтез 1,5 АТФ. Также, в аэробных условиях за счет челночных механизмов: малат-аспартатного (сердце, печень, селезенка, почки) или глицерофосфатного (скелетная мускулатура, мозг), синтезируется еще 5 или 3 АТФ, соответственно.Таким образом, в аэробных условиях при распаде 1 молекулы глюкозы синтезируется в целом 30/32 АТФ, что в 15/16 раз эффективнее по сравнению с анаэробными условиями.

· В ПДГ-комплексе происходит окислительное декарбоксилирование ПВК до АцетилКоА с восстановлением НАДНН⁺ при участии 3 ферментов (пируват-декарбоксилаза, ацетиллипамид-трансфераза, дигидролипамид-дегидрогеназа) и 5 коферментов – ТПФ (В₁-тиамин), Липамид (Липоевая кислота), КоАSН (В₃-пантотеновая кислота), ФАД (В₂-рибофлавин), НАД⁺ (РР-никотинамид).

· В цикле Кребса происходит окислительный распад АцетилКоА до 2 СО₂, что сопровождается восстановлением 3 НАДНН⁺, 1 ФАДН₂ и синтезом 1 АТФ субстратным фосфорилированием за счет энергии СукцинилКоА. 3НАДНН⁺ далее окисляются в ПДЦМХ и это обеспечивает синтез 7,5 АТФ (на каждую по 2,5), а ФАДН₂ окисляется в УДЦМХ (Укороченной Дыхательной цепи), что обеспечивает синтез 1,5 АТФ. Т.о., на каждую АцетилКоА синтезируется по 10 АТФ: 1 АТФ – субстратным фосфорилированием (SФ) за счет энергии СукцинилКоА и 9 АТФ – окислительным (ОФ) в ДЦМХ.

· В ДЦМХ происходит синтез АТФокислительным фосфорилированием (ОФ) за счет энергии трансмембранного электрохимического протонного потенциала, который формируется при движении 2е- по компонентам ДЦМХ от восстановленных НАДНН⁺ или ФАДН₂ к О₂. При этом на каждую восстановленную НАДНН⁺ синтезируется 2,5 АТФ, а на ФАДН₂ – 1,5 АТФ. НАДНН⁺, окисляется ФМН -зависимой дегидрогеназой, а ФАДН₂ - КоQ.

Гликолитическая оксидоредукция – окислительно-восстановительный процесс, происходящий в гликолизе при анаэробных условиях, и объединяющий 2 реакции: в одной из которых НАД⁺ восстанавливается (при окислении ГАФ -глицероальдегидфосфат), а в другой НАДНН⁺ окисляется, восстанавливая ПВК в Лактат при участии НАДНН+ -зависимой ЛДГ.

Челночные механизмы: малат-аспартатный / глицерофосфатный - осуществляют перенос атомов водорода с цитозольной НАДНН⁺ в митохондрии на НАД⁺ / ФАД, что обеспечивает синтез в ДЦМХ5 / 3 АТФ, соответственно.

ФФК (фосфофруктокиназа) – аллостерический регуляторный фермент гликолиза: активируется АДФ и Н₃РО₄, а ингибируется – АТФ. От активности ФФК зависит скорость гликолиза и, соответственно, скорость синтеза АТФ.

► ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ – новообразование ГЛЮКОЗЫ из неуглеводных субстратов – аминокислот, глицерина, лактата, которые превращаются в ПВК или ЩУК, и реакциями, обратными гликолизу, используются для синтеза глюкозы. Но, т.к. в гликолизе3 реакции – необратимые (гексокиназная, фруктокиназная, пируваткиназная), то в глюконеогенезе участвуют ферменты 3-х обходных путей: 1 - 6-фосфоглюкофосфатаза; 2 - 1, 6-дифосфофруктофосфатаза, 3 - пируваткарбоксилаза (биотин-зависимая, катализирует образование ЩУК) и ФЕП-карбоксикиназа.

► ГЛИКОГЕНОГЕНЕЗ – синтез гликогена из остатков глюкозы через образование УДФ-глюкозы. Гликоген – гомополисахарид с разветвленной структурой: в линейных участках остатки глюкозы соединяются через α(1, 4)-гликозидную связь, в точках ветвления – через α(1, 6). В печени: работает фермент 1 обходного пути, в результате при мобилизации гликогена глюкозо-6-фосфат дефосфорилируется и свободная глюкоза выходит в кровь, поддерживая постоянство уровня глюкозы в крови (3.3 – 5.5ммоль/л); в мышцах - фермент 1 обходного пути не работает и глюкозо-6-фосфат вступает в гликолиз, обеспечивая синтез АТФ для мышечного сокращения (происходит ГЛИКОГЕНОЛИЗ – полный распад гликогена).

Гликогенозы - наследственные энзимопатии, связанные с дефицитом активности ферментов (↓), катализирующих реакции обмена гликогена: 1). болезнь Гирке - ↓ активности фермента 1 обходного пути – 6-Ф-глюкофосфатазы; 2). агликогеноз - ↓ гликогенсинтазы; 3). болезнь Андерсена - ↓ гликоген-ветвящего фермента; 4). болезнь Мак-Адля - ↓ гликогенфосфорилазы в мышцах и др.

► ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ У/В ОБМЕНА: ①. ИНСУЛИН – белковый гормон, состоящий из А (21 а/к) и В (30 а/к) пептидных цепей, соединенных двумя дисульфидными связями. Инсулин активирует процессы утилизации глюкозы в тканях, влияя на ключевые ферменты: 1. гликолиза (гексокиназа, фруктокиназа, пируваткиназа); гликогеногенеза (гликогенсинтаза); и 2. апотомического распада (НАДФ⁺-зависимые дегидрогеназы: 6-фосфоглюкодегидрогеназа, 6-фосфоглюконатдегидрогеназа). При этом в тканях ↑: энергообмен, пластические процессы и запасание гликогена, а в крови уровень глюкозы - ↓.

②. Контринсулярные гормоны, напротив, вызывают гипергликемию (↑ уровня глюкозы в крови): глюкагон и стероидные гормоны – активируют ферменты 3-х обходных путей гликолиза (т.е. активируют глюконеогенез); глюкагон и АДРЕНАЛИН – активируют ключевой фермент распада гликогена – гликогенфосфорилазу.

· Цикл Кори - обеспечивает реутилизацию накопившегося при интенсивной мышечной работе Лактата, который окисляется в Пируват и далее: в печени включается в глюконеогенез и гликогеногенез, а в сердце – окисляется в МХ, обеспечивая синтез АТФ.

· Глюкозо-аланиновый цикл -обеспечивает взаимосвязь обмена глюкозы и аланина: Глюкоза гликолитически распадается до ПВК, которая восстановительным аминированием при участии В₆- зависимой аминотрансферазы превращается в Аланин. И наоборот, Аланин окислительным дезаминированием превращается в ПВК, которая вступает в глюконеогенез.

► АПОТОМИЧЕСКИЙ РАСПАД ГЛЮКОЗЫ – распад глюкозы (за счет отщепления первого углеродного атома в виде СО₂) до рибулозо-5-фОсфат с восстановлением 2 НАДФНН⁺.

Дата добавления: 2015-07-25