Чем старше становится женщина , тем сильнее у нее желание иметь рядом с собой мужчину, с которым за чашечкой чая можно обсуждать все темы. Однако большинство мужчин, как бы это странно не звучало, предпочитают кушать и чаевничать в одиночестве, чтобы никто им во время трапезы не мешал.
К счастью, многие жены с годами настолько привыкают к молчанию мужчины, что начинают понимать своего мужа без слов, наблюдая за ним языком тела.
Как бы это было прекрасно, если муж и жена , не имели никаких секретов, и каждый день часами рассказывали друг другу о том, как прошел день, какие у них есть проблемы и планы. На самом деле в большинстве семьях все происходит наоборот. Муж приходит с работы недовольный, за ужином молчит, не хочет рассказывать жене о своих проблемах, не делится с ней планами на будущее и как будто не замечает, что у нее новый наряд или прическа.
Смириться с таким поведением мужчины довольно трудно, но нужно. Молчание мужчины необходимо воспринимать как нормальное состояние. Оценивать отношение мужчин к женщине следует по поступкам, а не по его способности сформировать свои мысли в безумное ожерелье красивых и приятных для женских ушей слов. Не стоит обижаться и пытаться выяснять отношения с мужем, если он предпочитает молчать и как будто не желает с вами общаться.
В семейных отношениях очень важно понять мужчину, а именно, почему он не хочет разговаривать и предпочитает оставаться в одиночестве, избегая общения с супругой. Женщине ни к чему пугаться молчания мужчины, важнее знать причины его замкнутости и уметь правильно на них реагировать. Основные причины мужского молчания следующие:
1. Воспитание . Все дети любят подолгу общаться с мамой и папой, рассказывать им о событиях, которые произошли с ними за день и обсуждать темы, которые им интересны. Однако уже в подростковом возрасте отношение родителей к мальчикам и девочкам становится разным. Стоит мальчику-подростку пожаловаться на то, что его обижают или заплакать, так сразу ему говорят, что он же мужчина, а они должны уметь постоять за себя и не плачут.
Родители, желая воспитать своих сыновей настоящими мужчинами, сами приучают их сдерживать эмоции и быть молчаливым. Они с детства учат мальчиков уметь постоять за себя и отвечать за свои поступки, что делает их более замкнутыми по сравнению с девочками, которым позволительно плакать и капризничать даже в подростковом возрасте. Поэтому многие женщины часами могут болтать с подругами, мамой или родственницей, при этом им не важно, говорит она умные вещи или нет. Мужчины же никогда не будут ля-лякать только потому, чтобы было о чем поговорить.
Муж устал после работы и расстроен. Он хочет остаться наедине и молча проанализировать свои проблемы. К такому поведению мужчин надо отнестись с пониманием. Не нужно пытаться поднять ему настроение разговорами, лучше оставить его в покое. Пусть он отдохнет и восстановит силы, а завтра он обязательно заговорить с вами и сам расскажет о том, что с ним вчера приключилось.
3. Разлюбил и потерял интерес . Если до свадьбы был интересным собеседником, а теперь предпочитает молчать, то, скорее всего, он разочаровался общением с женой, которая не умеет слушать и каждый диалог плавно переводит в очередной скандал. Поняв, что у женщины повышенно конфликтный характер, мужчина предпочитает молчать, чтобы избежать бурных выяснений отношений и сберечь свои нервы.
В семьях, где между супругами нет понимания и поддержки, с годами отношения полностью исчерпывают себя и мужчине уже не хочется о чем-то говорить с женой и что-то с ней обсуждать. Супруги переходят точку невозврата и становятся совершенно чужими друг другу, хотя и продолжают жить вместе под одной крышей. Затевая постоянные ссоры из-за ревности и жадности, критикуя мужчину, женщина постепенно убивает его любовь, а потом удивляется, почему он перестал разговаривать с ней.
4. Уступает жене . Исходя из наблюдений, молчаливые мужчины чаще всего женятся на женщинах, которые говорят без умолку. Таких женщин вполне устраивает молчание мужа, она и не пытается найти причину его замкнутости. В этих семьях возникает баланс потенциалов, где болтливая жена компенсирует отсутствие красноречия мужа.
5. Хочет что-то скрыть . Если муж не только молчит, но и регулярно задерживается на работе и ведет себя странно, то причиной его нежелания общаться с женой может быть то, что он хочет что-то от нее скрыть. Не стоит забывать народную мудрость, которая гласит: " В тихом омуте черти водятся". Молчун может оказаться хитрецом и бабником, который боится выдать себя чрезмерной болтовней. Молчание мужчины в этом случае является лишь маской, а сам он является темной лошадкой, которому есть что скрывать от жены.
СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ И БЕЛКОВ
Аминокислоты по строению они являются органическими карбоновыми кислотами, у которых, как минимум, один атом водорода замещен на аминогруппу. Они являются строительными блоками белковых молекул, но необходимость их изучения кроется не только в данной функции.
Несколько из аминокислот являются источником для образования нейромедиаторов в ЦНС (гистамин, серотонин, гамма-аминомасляная кислота, дофамин, норадреналин), другие сами являются нейромедиаторами (глицин, глутаминовая кислота).
Те или иные группы аминокислот необходимы для синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований без которых нет нуклеиновых кислот, используются для синтеза низкомолекулярных биологически важных соединений (креатин, карнитин, карнозин, ансерин и др.).
Аминокислота тирозин целиком входит в состав гормонов щитовидной железы и мозгового вещества надпочечников .
С нарушением обмена аминокислот связан ряд наследственных и приобретенных заболеваний , сопровождающихся серьезными проблемами в развитии организма (цистиноз, гомоцистеинемия, лейциноз, тирозинемии и др). Самым известным примером является фенилкетонурия.
КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ
Из-за разнообразного строения и свойств классификация аминокислот может быть различной, в зависимости от выбранного качества аминокислот. Аминокислоты делятся:
1. В зависимости от положения аминогруппы.
2. По абсолютной конфигурации молекулы.
3. По оптической активности.
4. По участию аминокислот в синтезе белков.
5. По строению бокового радикала.
6. По кислотно-основным свойствам.
7. По необходимости для организма.
По абсолютной конфигурации молекулы
По абсолютной конфигурации молекулы выделяют D- и L-формы. Различия между изомерами связаны с взаимным расположением четырех замещающих групп, находящихся в вершинах воображаемого тетраэдра, центром которого является атом углерода в α -положении.
В белке любого организма содержится только один изомер, для млекопитающих это L-аминокислоты. Однако оптические изомеры претерпевают самопроизвольную неферментативную рацемизацию , т.е. L-форма переходит в D-форму. Это обстоятельство используется для определения возраста, например, костной ткани зуба (в криминалистике, археологии).
В зависимости от положения аминогруппы
Выделяют α, β, γ и другие аминокислоты. Для организма млекопитающих наиболее характерны α -аминокислоты.
По оптической активности
По оптической активности аминокислоты делятся на право- и левовращающие.
Наличие ассиметричного атома углерода (хирального центра) делает возможным только два расположения химических групп вокруг него. Это приводит к особому отличию веществ друг от друга, а именно – изменению направления вращения плоскости поляризации поляризованного света, проходящего через раствор. Величину угла поворота определяют при помощи поляриметра. В
соответствии с углом поворота выделяют правовращающие (+) и левовращающие (–) изомеры.
Деление на L- и D-формы не соответствует делению на право- и левовращающие. Для одних аминокислот L-формы (или D-формы) являются правовращающими, для других – левовращающими. Например, L-аланин – правовращающий, а L-фенилаланин – левовращающий. При смешивании L- и D-форм одной аминокислоты образуется рацемическая смесь, не обладающая оптической активностью.
По участию аминокислот в синтезе белков
Выделяют протеиногенные (20 АК) и непротеиногенные (около 40 АК). Все протеиногенные аминокислоты являются α -аминокислотами.
На примере протеиногенных аминокислот можно показать дополнительные способы классификации:
o по строению бокового радикала – неполярные (алифатические, ароматические) и полярные (незаряженные, отрицательно и положительно заряженные),
o электрохимическая – по кислотно-основным свойствам подразделяют нейтральные (большинство), кислые (Асп, Глу) и основные (Лиз, Арг, Гис) аминокислоты,
o физиологическая классификация – по необходимости для организма выделяют незаменимые (Лей, Иле, Вал, Фен, Три, Тре, Лиз, Мет) и заменимые. Две аминокислоты являются условно незаменимыми (Арг, Гис), т.е.их синтез происходит в недостаточном количестве.
I. Физико-химическая – основана на различиях в физико-химических свойствах аминокислот. 1) Гидрофобные
аминокислоты (неполярные). Компоненты радикалов содержат обычно углеводородные группы и
ароматические кольца. К гидрофобным аминокислотам относятся ала, вал, лей, иле, фен, три, мет. 2)
Гидрофильные (полярные) незаряженные аминокислоты . Радикалы таких аминокислот содержат в своем
составе полярные группировки (-ОН, -SH, -NH2). Эти группы взаимодействуют с дипольными молекулами
воды, которые ориентируются вокруг них. К полярным незаряженным относятся гли, сер, тре, тир, цис, глн, асн.
3) Полярные отрицательно заряженные аминокислоты. К ним относятся аспарагиновая и глутаминовая
кислоты. В нейтральной среде асп и глу приобретают отрицательный заряд. 4) Полярные положительно
заряженныеаминокислоты : аргинин, лизин и гистидин. Имеют дополнительную аминогруппу (или
имидазольное кольцо, как гистидин) в радикале. В нейтральной среде лиз, арг и гис приобретают
положительный заряд.
II. Биологическая классификация. 1)
Незаменимые аминокислоты не могут
синтезироваться в организме человека и
должны обязательно поступать с пищей (вал,
иле, лей, лиз, мет, тре, три, фен) и еще 2
аминокислоты относятся к частично
незаменимым (арг, гис). 2)Заменимые
аминокислоты могут синтезироваться в
организме человека (глутаминовая кислота,
глутамин, пролин, аланин, аспарагиновая
кислота, аспарагин, тирозин, цистеин, серин и
глицин).Строение аминокислот . Все
аминокислоты являются α-аминокислотами.
Аминогруппа общей части всех аминокислот
присоединена к α-углеродному атому.
Аминокислоты содержат карбоксильную
группу –COOH и аминогруппу -NH2. В белке
ионогенные группы общей части аминокислот
участвуют в образовании пептидной связи, и
все свойства белка определяются только
свойствами радикалов аминокислот.
Аминокислоты амфотерные соединения.
Изоэлектрической точкой аминокислоты называют значение pH, при
котором максимальная доля молекул аминокислоты обладает нулевым зарядом.
Основные углеводы пищи. Переваривание углеводов в ротовой полости и желудочно-кишечном тракте,
амилолитические ферменты слюны, поджелудочной железы, гидролиз дисахаридов. Всасывание
моносахаридов (механизм всасывания).
По количеству углеводных остатков УВ разделяются на 3 основных класса: 1. моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза и др.); 2. дисахариды (мальтоза, сахароза, лактоза); 3. Полисахариды (гомополисахариды крахмал, гликоген, клетчатка). Крахмал – резервный гомополисахарид растений, построенный из остатков α-глюкозы. Крахмал представляет собой смесь двух гомополисахаридов: амилозы и амилопектина. В амилозе остатки глюкозы связаны α-1,4-гликозидными связями, в точках ветвления амилопектина - α-1,6-гликозидными связями. Молекулярная масса крахмала – 106-107. Гликоген – резервный гомополисахарид высших животных и человека, построенный из остатков α–Д-глюкозы. Гликоген содержится практически во всех органах и тканях человека и животных; наибольшее его количество находится в печени и
мышцах. Молекулярная масса гликогена 107 – 109 и выше. Гликоген по своему строению близок к амилопектину. Остатки глюкозы связаны α-1,4-гликозидными и α-1,6-гликозидными связями (в точках ветвления). В молекуле гликогена имеется большее число α-1,6-гликозидных связей по сравнению с крахмалом. Клетчатка – это единственный гомополисахарид, который не переваривается в ЖКТ человека, т.к. пищеварительные железы человека не вырабатывают β–глюкозидазу. Однако клетчатка выполняет ряд важных функций: 1. способствует
формированию кала; 2. усиливает перистальтику кишечника; 3. является адсорбентом, с которым из кишечника выводятся излишки холестерина, соли тяжелых металлов. Роль углеводов: 1. Энергетическая (глюкоза – основной источник энергии для организма. При сгорании 1 г УВ выделяется 4 ккал энергии). 2. Структурно-функциональная (УВ – обязательный компонент гликопротеинов и протеогликанов, которые выполняют разнообразные функции: гормональную, рецепторную, защитную, ферментативную и др.). 3. Метаболическая (пентозы участвуют в синтезе нуклеиновых кислот и нуклеотидных коферментов). Суточная потребность в углеводах составляет 400-500 г. Переваривание углеводов - это совокупность процессов поэтапного ферментативного гидролиза полисахаридов до моносахаридов, которые всасываются в кишечнике, разносятся током крови к печени и другим тканям организма, где подвергаются различным метаболическим превращениям. Переваривание УВ начинается в ротовой полости под действием фермента амилазы слюны (оптимум рН=6,8-7,2), которая гидролизует в крахмале α -1,4-гликозидные связи с образованием декстринов.
Всасывание УВ из просвета кишечника в энтероцит и из энтероцита в кровь происходит: 1)облегченной диффузией с участием переносчиков; 2) вторично активным транспортом (симпортом с ионами натрия) с
использованием энергии K, Na-АТФ-азы. Быстрее всех всасываются глюкоза и галактоза. От кишечника
всосавшиеся моносахариды транспортируются в печень, где происходит до 90% превращений моносахаров.
Поступление глюкозы в клетки сердечной, скелетных мышц и жировой ткани регулируется инсулином.
| Количественное определение остаточного азота крови. | Определение остаточного азота ведут в безбелковом фильтрате крови. При нагревании с конц. серной кислотой безбелковый фильтрат минерализуется, затем определяются колориметрически с реактивом Несслера. Сульфат аммония образует с реактивом Несслера желто-оранжевое окрашивание. Расчет ведут по количеству стандартного раствора NH 4 Cl, пошедшего на титрование опытной пробы: (А · 0.05) ·100% = мг% 0.066 мг% = 0.714 = ммоль/л, где А – количество стандартного раствора, пошедшего на титрование. | 20 – 40 мг% 15 – 25 ммоль/л | Подъем уровня остаточного азота (азотемия) наблюдается при ряде патологических состояний. В клинической практике азотемию подразделяют на 2 типа: ретенционную и продукционную. Ретенционная в основном зависит от недостаточной функции почек и обусловлена недостатком мочевины. Продукционная азотемия связана с поступлением в кровоток избыточного количества азотсодержащих веществ, как правило, за счет повышенного распада тканевых белков при сохраненной выделительной функции почек. Повышенное содержание остаточного азота (свыше 80 – 90 мг%) – уремия. |
1. Молекулярная масса . Белки – высокомолекулярные органические азотсодержащие полимеры,
построенные из аминокислот. Молекулярная масса белков зависит от количества аминокислот в каждой
субъединице. 2. Буферные свойства. Белки – амфотерные полиэлектролиты, т.е. они сочетают в себе кислые и
основные свойства. В зависимости от этого белки могут быть кислыми и основными. 3. Факторы
стабилизации белка в растворе . ГИДРАТНАЯ ОБОЛОЧКА – это слой молекул воды, определенным образом
ориентированных на поверхности белковой молекулы. Поверхность большинства белковых молекул заряжена
отрицательно, и диполи молекул воды притягиваются к ней своими положительно заряженными полюсами. 4.
Факторы, снижающие растворимость белков . Значение рН, при котором белок становится
электронейтральным, называется изоэлектрической точкой (ИЭТ) белка. Для основных белков ИЭТ находится в
щелочной среде, для кислых – в кислой среде. Денатурация – это последовательное нарушение четвертичной,
третичной, вторичной структур белка, сопровождающееся потерей биологических свойств. Денатурированный
белок выпадает в осадок. Осадить белок можно, изменяя рН среды (ИЭТ), либо высаливанием, либо действуя
каким-либо фактором денатурации. Физические факторы: 1. Высокие температуры. Часть белков подвергается
денатурации уже при 40-50 2. Ультрафиолетовое облучение 3. Рентгеновское и радиоактивное облучение 4.
Ультразвук 5. Механическое воздействие (например, вибрация). Химические факторы: 1. Концентрированные
кислоты и щелочи. 2. Соли тяжелых металлов (например, CuSO4). 3. Органические растворители (этиловый
спирт, ацетон) 4. Нейтральные соли щелочных и щелочноземельных металлов (NaCl, (NH4)2SO4)
2. Жиры, или триглицериды - природные органические соединения, полные сложные эфиры глицерина и
одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов. В живых организмах выполняют структурную,
энергетическую и др. функции. Наряду с углеводами и белками, жиры - один из главных компонентов питания.
Жидкие жиры растительного происхождения обычно называют маслами.
Гидролиз жиров. Расщепление жиров на глицерин и жирные кислоты проводится обработкой их
щёлочью - (едким натром), перегретым паром, иногда - минеральными кислотами. Этот процесс
называется омылением.
Липопротеинлипаза - фермент, относящийся к классу липаз. ЛПЛ расщепляет триглицериды самых
крупных по размеру и богатых липидами липопротеинов плазмы крови - хиломикронов и липопротеинов
очень низкой плотности (ЛПОНП или ЛОНП)). ЛПЛ регулирует уровень липидов в крови, что определяет её
важное значение в атеросклерозе.
Гиперлипидемия (гиперлипопротеинемия) -аномально повышенный
уровень липидов и/или липопротеинов в крови человека. Нарушение обмена липидов и липопротеинов
встречается довольно часто в общей популяции. Гиперлипидемия является важным фактором риска
развития сердечно-сосудистых заболеваний в основном в связи со значительным влиянием холестерина на
развитие атеросклероза. Кроме этого, некоторые гиперлипидемии влияют на развитие острого панкреатита.
| Мочевая кислота | Метод Мюллера-Зейферта основан на способности мочевой кислоты взаимодействовать с фосфорно-вольфрамовым реактивом с образованием соединения, окрашенного в синий цвет. Интенсивность окрашивания пропорциональна количеству мочевой кислоты. По показаниям ФЭКа и по формуле рассчитывают содержание мочевой кислоты: Сст - Еоп Мг% = Ест, где Сст = 2 мг% Ест = 0,06 | 2-6 мг% 0,12-0,36 ммоль/л | Гиперурикемия является основным симптомом подагры, а также наблюдается при синдроме Леша-Нихана – врожденном дефиците фермента гуанингипоксантинфосфорибозилтрансферазы. Подъем мочевой кислоты может быть следствием усиленного распада тканевых нуклеотидов (патологическое изменение крови, миелоз). Это явление носит название «вторичной» подагры. Некоторое нарастание мочевой кислоты наблюдается при диете, богатой пуринами. Снижение мочевой кислоты наблюдается при акромегалии, болезни Коновалова-Вильсона, ксантинурии. |
Структурная организация белковых молекул. Первичная, вторичная, третичная структуры. Связи, участвующие в стабилизации структур. Зависимость биологических свойств белков от вторичной и третичной структуры. Четвертичная структура белков. Зависимость биологической активности белков от четвертичной структуры (изменение конформации протомеров).
Существует четыре уровня пространственной организации белка: первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белковых молекул. Первичная структура белка - последовательность аминокислот в полипептидной цепи (ППЦ). Пептидная связь формируется только за счет альфа-аминогруппы и альфа-карбоксильной группы аминокислот. Вторичная структура - это пространственная организация стержня полипептидной цепи в виде α-спирали или β-складчатой структуры. В α-спирали на 10 витков приходится 36 аминокислотных остатков. Фиксируется α-спираль с помощью водородных связей между NH-группами одного витка спирали и С=О группами соседнего витка. β-Складчатая структура удерживается также водородными связями между С=О и NH-группами. Третичная структура - особое взаимное расположение в пространстве спиралеобразных и складчатых участков полипептидной цепи. В формировании третичной структуры участвуют прочные дисульфидные связи и все слабые типы связей (ионные, водородные, гидрофобные, Ван-дер-ваальсовые взаимодействия). Четвертичная структура – трехмерная организация в пространстве нескольких полипептидных цепей. Каждая цепь называется субъединицей (или протомером). Поэтому белки, обладающие четвертичной структурой, называют олигомерными белками.
Особенности химического состава и метаболизма нервной ткани (дыхание, обмен глюкозы и гликогена,
обмен макроэргов, липидов, белков и аминокислот). Обмен мозга при гипоксии. Пептиды и болевые реакции.
Дыхание. На долю головного мозга приходится 2–3% от массы тела. В то же времяпотребление
кислорода головным мозгом в состоянии физического покоядостигает 20–25% от общего потребления его всем
организмом, а у детейв возрасте до 4 лет мозг потребляет даже 50% кислорода, утилизируемоговсем
организмом.В о время прохождения через мозг кровь теряет около 8 об.%кислорода. В 1 мин на 100 г мозговой
ткани приходится 53–54 мл крови.Следовательно, 100 г мозга потребляет в 1 мин 3,7 мл кислорода, а
весьголовной мозг (1500 г) – 55,5 мл кислорода.
Метаболизм углеводов. Основным субстратом дыхания мозговой ткани является глюкоза. В 1 мин100 г
ткани мозга потребляют в среднем 5 мг глюкозы. Подсчитано, чтоболее 90% утилизируемой глюкозы в ткани
мозга окисляется до СО2 и Н2Опри участии цикла трикарбоновых кислот. В физиологических условиях роль
пентозофосфатного пути окисления глюкозы в мозговой ткани невелика, однако этот путь окисления глюкозы
присущ всем клеткам головного мозга. Образующаяся в процессе пентозофосфатного цикла восстановленная
форма НАДФ (НАДФН) используется для синтеза жирныхкислот и стероидов. Интересно отметить, что в
расчете на всю массуголовного мозга содержание глюкозы в нем составляет около 750 мг. За1 мин тканью мозга
окисляется 75 мг глюкозы. Следовательно, количествоглюкозы, имеющееся в ткани головного мозга, могло бы
быть достаточным лишь на 10 мин жизни человека.
Метаболизм макроэргов . Интенсивность обновления богатых энергией фосфорных соединений в го-
ловном мозге очень велика. Именно этим можно объяснить, что содержание АТФ и креатинфосфата в мозговой
ткани характеризуется значитель- ным постоянством. В случае прекращения доступа кислорода мозг может
≪просуществовать≫ немногим более минуты за счет резерва лабильных фосфатов.
Метаболизм аминокислот и белков Общее содержание аминокислот в ткани мозга человека в 8 раз
превышает концентрацию их в крови. Аминокислотный состав мозга отличается определенной
специфичностью. Так, концентрация свободной глутаминовой кислоты в мозге выше, чем в любом другом
органе млекопитающих (10 мкмоль/г). На долю глутаминовой кислоты вместе с ее амидом глутамином и
трипептидом глутатионом приходится более 50% α-аминоазота головного мозга. Известно, что обмен
аминокислот в мозговой ткани протекает в разных направлениях. Прежде всего пул свободных аминокислот
используется как источник ≪сырья≫ для синтеза белков и биологически активных аминов.
Метаболизм липидов Липиды составляют около половины сухой массы головного мозга. Как
отмечалось, в нервных клетках серого вещества особенно много фосфоглицеридов, а в миелиновых оболочках
нервных стволов – сфингомиелина. Из фосфоглицеридов серого вещества мозга наиболее интенсивно
обновляются фосфатидилхолины и особенно фосфатидилинозитол. Обмен липидов миелиновых оболочек
протекает с небольшой скоростью. Холестерин, цереброзиды и сфингомиелины обновляются очень медленно.
Ткань головного мозга взрослого человека содержит много холестерина (около 25 г). У новорожденных в
головном мозге всего 2 г холестерина; количество его резко возрастает в первый год жизни (примерно в 3 раза),
при этом биосинтез холестерина происходит в самой мозговой ткани. У взрослых людей синтез холестерина в
головном мозге резко снижается. Основная часть холестерина в зрелом мозге находится в неэтерифици-
рованном состоянии, эфиры холестерина обнаруживаются в относительно высокой концентрации в участках
активной миелинизации.
| Активность аминотрансфераз (АлАт и АсАт) в крови. | Метод определения активности АлАт и АсАт основан на определении оптической плотности дифенилгидразона пирувата, явлвющегося продуктом дезаминирования аланина и иаспартата. | АлАт 0.1-0.7 АсАт 0.1-0.55 | Повышение активности аминотрансфераз в сыворотке крови отмечено при целом ряде заболеваний и особенно при поражении органов и тканейЮ, богатых данными ферментами (печень, миокард). АсАт – резкое повышение через 6-12 часов после возникновения инфаркта миокарда, достигает максимума к 24-48 часам, а затем постепенно к 5 дню приходит к норме. Если к 4-5 дню активность АсАт не снижается, то пророгноз плохой. АлАт – при заболеваниях печени, токсических поражениях печени, холепатиях, холестазе, дерматомиозите. Повышение активности АлАт наблюдается при остром инфаркте миокарда, но не столь резко по сравнению с изменением АсАт. В норме соотношение акимвности АлАт и АсАт= 1.33±0.42. У больных инфекционным гепатитом происходит снижение коэффициента, а при инфаркте миокарда – резко возрастает. |
Строение ферментов. Структура и функции активного центра. Механизм действия ферментов. Кофакторы
ферментов: ионы металлов и коферменты, их участие в работе ферментов. Активаторы ферментов: механизм
действия. Ингибиторы ферментативных реакций: конкурентные, неконкурентные, необратимые. Лекарственные
препараты – ингибиторы ферментов (примеры).
По строению ферменты могут быть:
1. однокомпонентные (простые белки),
2. двухкомпонентные (сложные белки).
К ферментам - простым белкам – относятся пищеварительные ферменты (пепсин, трипсин). К ферментам –
сложным белкам – можно отнести ферменты, катализирующие окислительно - восстановительные реакции. Для
каталитической активности двухкомпонентных ферментов необходим дополнительный химический компонент,
который называется кофактор , их могут играть как неорганические вещества (ионы железа, магния, цинка,
меди и др .), так и органические вещества – коферменты (например, активные формы витаминов ). Для работы
ряда ферментов необходимы и кофермент, и ионы металлов (кофактор). Коферменты – низкомолекулярные
органические вещества небелковой природы, связанные с белковой частью фермента временно и непрочно. В
случае, когда небелковая часть фермента (кофермент) связана с белковой прочно и постоянно, то такую
небелковую часть называют простетической группой . Белковая часть сложного белка-фермента называют
апоферментом. Вместе апофермент и кофактор образуют холофермент .
В процессе ферментативного катализа, принимает участие не вся белковая молекула, а лишь
определенный участок – активный центр фермента. Активный центр ферментов представляет часть молекулы
фермента, к которой присоединяется субстрат и от которой зависят каталитические свойства молекулы
фермента. В активном центре фермента выделяют «контактный» участок – участок, притягивающий и
удерживающий субстрат на ферменте благодаря своим функциональным группам и «каталитический»
участок , функциональные группы которого непосредственно участвуют в каталитической реакции. У
некоторых ферментов, кроме активного центра, имеется еще «другой» центр – аллостерический. С
аллостерическим центром взаимодействуют различные вещества (эффекторы), чаще всего различные
метаболиты. Соединение этих веществ с аллостерическим центром приводит к изменению конформации
фермента (третичной и четвертичной структуры). Активный центр в молекуле фермента либо создается, либо он
нарушается. В первом случае реакция ускоряется, во втором случае тормозится. Поэтому аллостерический центр
называют регуляторным центром фермента. Ферменты, имеющие в своей структуре аллостерический центр,
называются регуляторными или аллостерическими .В основу теории механизма действия ферментов положено
образование фермент-субстратного комплекса. Механизм действия фермента:
1. образование фермент-субстратного комплекса, субстрат прикрепляется к активному центру
фермента.
2. на второй стадии ферментативного процесса, которая протекает медленно, происходят
электронные перестройки в фермент-субстратном комплексе. Фермент (En) и субстрат (S) начинают
сближаться, чтобы вступить в максимальный контакт и образовать единый фермент-субстратный
комплекс. Продолжительность второй стадии зависит от энергии активации субстрата или
энергетического барьера данной химической реакции. Энергия активации – энергия, необходимая для
перевода всех молекул 1 моля S в активированное состояние при данной температуре. Для каждой
химической реакции существует свой энергетический барьер. Благодаря образованию фермент-
субстратного комплекса снижается энергия активации субстрата, реакция начинает протекать на более
низком энергетическом уровне. Поэтому вторая стадия процесса лимитирует скорость всего катализа.
3. на третьей стадии происходит сама химическая реакция с образованием продуктов реакции.
Третья стадия процесса непродолжительна. В результате реакции субстрат превращается в продукт
реакции; фермент-субстратный комплекс распадается и фермент выходит неизмененным из
ферментативной реакции. Таким образом, фермент дает возможность за счет образования фермент-
субстратного комплекса проходить химической реакции обходным путем на более низком
энергетическом уровне.
Кофактор - небелковое вещество, которое обязательно должно присутствовать в организме в
небольших количествах, чтобы соответствующие ферменты смогли выполнить свои функции. В состав
кофактора входят коферменты и ионы металлов (например, ионы натрия и калия).
Все ферменты относятся к глобулярным белкам, причем каждый фермент выполняет специфическую функцию,
связанную с присущей ему глобулярной структурой. Однако активность многих ферментов зависит от
небелковых соединений, называемых кофакторами. Молекулярный комплекс белковой части (апофермента) и
кофактора называется холоферментом. Роль кофактора могут выполнять ионы металлов (Zn2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+,
Cu2+, K+, Na+) или сложные органические соединения. Органические кофакторы обычно называют
коферментами, некоторые из них являются производными витаминов. Тип связи между ферментом и
коферментом может быть различным. Иногда они существуют отдельно и связываются друг с другом во время
протекания реакции. В других случаях кофактор и фермент связаны постоянно и иногда прочными
ковалентными связями. В последнем случае небелковая часть фермента называется простетической группой.
Роль кофактора в основном сводится к следующему:
изменение третичной структуры белка и создание комплементарности между ферментом и субстратом;
непосредственное участие в реакции в качестве еще одного субстрата.
Активаторами могут быть:
1) кофакторы, т.к. они важные участники ферментативного процесса. Например, металлы, входящие
в состав каталитического центра фермента: амилаза слюны активна в присутствии ионов Са,
лактатдегидрогеназа (ЛДГ) – Zn, аргиназа – Mn, пептидаза – Mg и коферменты: витамин С, производные
различных витаминов (НАД, НАДФ, ФМН, ФАД, КоАSH и др.). Они обеспечивают связывание активного
центра фермента с субстратом.
2) анионы также могут оказывать активирующее влияние на активность фермента, например, анионы
Сl- активируют слюнную амилазу;
3) активаторами могут служить также вещества, создающие оптимальное значение рН среды для проявления
ферментативной активности, например, НСl для создания оптимальной среды желудочного содержимого для
активации пепсиногена в пепсин;
4) активаторами являются также вещества, переводящие проферменты в активный фермент, например,
энтерокиназа кишечного сока активирует превращение трипсиногена в трипсин;
5) активаторами могут быть разнообразные метаболиты, которые связываются с аллостерическим центром
фермента и способствуют формированию активного центра фермента.
Ингибиторы - это вещества, которые тормозят активность ферментов. Различают два основных типа
ингибирования: необратимое и обратимое. При необратимом ингибировании - ингибитор прочно (необратимо)
связывается с активным центром фермента ковалентными связями, изменяет конформацию фермента. Таким
образом, могут действовать на ферменты соли тяжелых металлов (ртути, свинца, кадмия и др.). Обратимое
ингибирование - это такой тип ингибирования, когда активность ферментов может восстанавливаться.
Обратимое ингибирование бывает 2-х типов: конкурентное и неконкурентное. При конкурентном
ингибировании обычно субстрат и ингибитор очень похож по химическому строению. При этом виде
ингибирования субстрат (S) и ингибитор (I) одинаково могут связываться с активным центром фермента. Они
конкурируют друг с другом за место в активном центре
фермента. Классический пример, конкурентного
ингибирование – торможение действия
сукцинатдегидрогеназы малоновой кислотой .
Неконкурентные ингибиторы связываются с
аллостерическим центром фермента. Вследствие этого
происходят изменения конформации аллостерического
центра, которые приводят к деформации
каталитического центра фермента и снижению
ферментативной активности. Часто аллостерическими
неконкурентными ингибиторами выступают продукты метаболизма. Лекарственные свойства ингибиторов
ферментов (Контрикал, Трасилол, Аминокапроновая кислота, Памба). Контрикал (апротинин) применяют для
лечения острого панкреатита и обострения хронического панкреатита, острого панкреонекроза, острых
кровотечений.
Понятие о белках крови. Белки крови как гетерогенная система. Отдельные функции белков, их
функциональная роль. Физиологические и патологические белки. Качественные и количественные изменения
белков крови. Понятие о гипер-, гипо-, парапротеинемии. Белковый коэффициент.
Из 9–10% сухого остатка плазмы крови на долю белков приходится 6,5–8,5%. Используя метод
высаливания нейтральными солями, белки плазмы крови можно разделить на три группы: альбумины,
глобулины и фибриноген. Нормальное содержание альбуминов в плазме крови составляет 40–50 г/л, глобулинов
– 20–30 г/л, фибриногена – 2,4 г/л. Плазма крови, лишенная фибриногена, называется сывороткой. Синтез
белков плазмы крови осуществляется преимущественно в клетках печени и ретикулоэндотелиальной системы.
Физиологическая роль белков плазмы крови многогранна. 1. Белки поддерживают коллоидно-осмотическое
(онкотическое) давление и тем самым постоянный объем крови. Содержание белков в плазме значительно выше,
чем в тканевой жидкости. Белки, являясь коллоидами, связывают воду и задерживают ее, не позволяя выходить
из кровяного русла. Несмотря на то что онкотическое давление составляет лишь небольшую часть (около 0,5%)
от общего осмотического давления, именно оно обусловливает преобладание осмотического давления крови над
осмотическим давлением тканевой жидкости. 2. Белки плазмы принимают активное участие в свертывании
крови. Ряд белков, в том числе фибриноген, являются основными компонентами системы свертывания крови. 3.
Белки плазмы в известной мере определяют вязкость крови, которая, как отмечалось, в 4– раз выше вязкости
воды и играет важную роль в поддержании гемодинамических отношений в кровеносной системе.
| Количественное определение витамина С в моче. | Количество аскорбиновой кислоты определяется титриметрически по количеству 2,6-дихлорфенолиндо-фенола, пошедшего на титрование, и рассчитывается на суточное количество мочи. 2,6-дихлорфенолиндофе-нол (синего цвета) восстанавливается и обесцвечивается витамином С. | 20 – 30 мг аскорбиновой кислоты за сутки | Экскреция витамина С с мочой снижается при цинге, острых и хронических инфекционных заболеваниях, при недостаточном поступлении вит. С с пищей. ДИАГНОСТИКА ГИПОВИТАМИНОЗА С: при введении в организм 100 мг аскорбиновой кислоты у здорового человека концентрация витамина С в моче увеличивается. При гиповитаминозе ткани задерживают аскорбиновую кислоту и ее выведение из организма снижается. |
гликопротеинов может быть представлена моносахаридами (глюкозой, галактозой, маннозой, фруктозой, 6-
дезоксигалактозой), их аминами и ацетилированными производными аминосахаров (ацетилглюкоза,
ацетилгалактоза. На долю углеводов в молекулах гликопротеинов приходится до 35%. Гликопротеины
преимущественно глобулярные белки. Углеводный компонент протеогликанов может быть представлен
несколькими цепями гетерополисахаридов. Биологические функции гликопротеинов: 1. транспортная (белки
крови глобулины транспортируют ионы железа, меди, стероидные гормоны); 2. защитная : фибриноген
осуществляет свертывание крови; б. иммуноглобулины обеспечивают иммунную защиту; 3. рецепторная (на
поверхности клеточной мембраны расположены рецепторы, которые обеспечивают специфическое
взаимодействие).4. ферментативная (холинэстераза, рибонуклеаза); 5. гормональная (гормоны передней доли
гипофиза – гонадотропин, тиреотропин). Биологические функции протеогликанов: гиалуроновая и
хондроитинсерная кислоты, кератинсульфат выполняют структурную, связующую, поверхностно-механическую
Ферменты, которые обнаруживаются в норме в плазме или сыворотке крови, условно можно разделить
на 3 группы: секреторные, индикаторные и экскреторные.
Секреторные ферменты, синтезируясь в печени, в норме выделяются в плазму крови, где играют
определенную физиологическую роль. Типичными представителями данной группы являются ферменты,
участвующие в процессе свертывания крови, и сывороточная холинэстераза.
Индикаторные (клеточные) ферменты попадают в кровь из тканей, где они выполняют определенные
внутриклеточные функции. Один из них находится главным образом в цитозоле клетки (ЛДГ, альдолаза), другие
– в митохондриях (глутаматдегидрогеназа), третьи – в лизосомах (β-глюкуронидаза, кислая фосфатаза) и т.д.
Большая часть индикаторных ферментов в сыворотке крови определяется в норме лишь в следовых количествах.
При поражении тех или иных тканей ферменты из клеток ≪вымываются≫ в кровь; их активность в сыворотке
резко возрастает, являясь индикатором степени и глубины повреждения этих тканей.
Экскреторные ферменты синтезируются главным образом в печени (лейцинаминопептидаза,
щелочная фосфатаза и др.). В физиологических
условиях эти ферменты в основном выделяются с желчью. Еще не полностью выяснены механизмы,
регулирующие поступление данных ферментов в желчные капилляры. При многих патологических процессах
выделение экскреторных ферментов с желчью нарушается, а активность в плазме крови повышается.
Большинство ферментов, содержащихся в печени, присутствуют и в других органах тканей. Однако известны
ферменты, которые более или менее специфичны для печеночной ткани. К таким ферментам, в частности,
относится γ-глутамилтранспептидаза, или γ-глутамилтрансфераза (ГГТ). Данный фермент –
высокочувствительный индикатор при заболеваниях печени. Повышение активности ГГТ отмечается при остром
инфекционном или токсическом гепатите, циррозе печени, внутрипеченочной или внепеченочной закупорке
желчных путей, первичном или метастатическом опухолевом поражении печени, алкогольном поражении
печени. Иногда повышение активности ГГТ наблюдается при застойной сердечной недостаточности, редко –
после инфаркта миокарда, при панкреатитах, опухолях поджелудочной железы.
Органоспецифическими ферментами для печени считаются также гистидаза, сорбитолдегидрогеназа, аргиназа
и орнитинкарбамоилтрансфераза. Изменение активности этих ферментов в сыворотке крови свидетельствуето
поражении печеночной ткани. В настоящее время особо важным лабораторным тестом стало исследование
активности изоферментов в сыворотке крови, в частности изоферментов ЛДГ. Известно, что в сердечной мышце
наибольшей активностью обладают изоферменты ЛДГ1 и ЛДГ2, а в ткани печени – ЛДГ4 и ЛДГ5.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Методический материал для самоподготовки)
Петрозаводск
ТЕМА 1. СТРОЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ
И БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ АМИНОКИСЛОТ
Задание:
1. Выучить предложенный теоретический материал.
2. Ознакомиться с вариантами контрольной работы по теме.
(Выполнение контрольной работы по этой теме проводится на первом лабораторном занятии в 6-м семестре, во время летней сессии).
Аминокислотный состав белков
Историческая справка. Первая аминокислота – глицин была выделена в 1820 г. методом кислотного гидролиза желатины,полностью расшифрован аминокислотный состав белков в 1938 г., когда была идентифицирована последняя аминокислота – треонин (Имеются данные, что первым был выделен аспарагин из аспарагуса в 1806 г.).
Функции аминокислот. В настоящее время известно более 300 аминокислот, они могут выполнять разные функции:
· входят в состав всех белков – их 20, и такие аминокислоты называют стандартными, или протеиногенными ;
· входят в состав только редких, или определённых, белков (например, оксипролин, 5-оксилизин входят в состав коллагена; десмозин – в состав эластина);
· входят в состав других соединений (например, b-аланин входит в состав витамина В 3 , который необходим для синтеза КоА-SH);
· являются промежуточными метаболитами обменных процессов (например, орнитин, цитруллин);
· необходимы для синтеза биологически активных соединений, например, биогенных аминов, нейромедиаторов;
· необходимы для синтеза азотсодержащих соединений (полиаминов, нуклеотидов и нуклеиновых кислот);
· углеродный скелет аминокислот может использоваться для синтеза других соединений:
а) глюкозы – такие аминокислоты называются глюкогенными (большинство из протеиногенных);
б) липидов – кетогенными (вал, лей, иле, фен, тир);
· аминокислоты могут быть источником определенных функциональных групп – сульфатной (цистеин), одноуглеродных фрагментов (метионин, глицин и серин), аминогруппы (глутамин, аспарат).
Номенклатура аминокислот. Аминокислоты – производные карбо-новых кислот, в молекуле которых атом водорода у С, стоящего в a-положении, замещён аминогруппой. Общая формула L-изомеров аминокислот:
Отличаются аминокислоты между собой функциональными группами в боковой цепи (R). Каждая аминокислота имеет тривиальное, рациональное и сокращенное трех- или однобуквенное обозначение , например, глицин, аминоуксусная, гли.
Тривиальное название чаще всего связано с источником выделения или свойствами аминокислоты:
· серин входит в состав фиброина шелка (от лат. serius – шелковистый),
· тирозин впервые выделен из сыра (от греч. tyros – сыр),
· глутамин выделен из клейковины злаковых (от лат. gluten – клей),
· цистин – из камней мочевого пузыря (от греч. kystis – пузырь),
· аспарагиновая кислота – ростков спаржи (от лат. asparagus – спаржа),
· глицин от греч. glykos – сладкий.
Рациональное название складывается исходя из того, что каждая аминокислота является производной соответствующей карбоновой кислоты.
Сокращенное обозначение используют для написания аминокислотного состава и последовательности аминокислот в цепи. В биохимии чаще всего применяют тривиальное и сокращенное обозначение.
Классификация аминокислот.
Существует несколько классификаций:
1) по химической природе боковой цепи (R),
2) рациональная классификация (по степени полярности радикала, по Ленинджеру),
3) по способности синтезироваться в организме.
По химической природе боковой цепи (R) все аминокислоты делятся на:
Ациклические (алифатические):
· моноаминомонокарбоновые
· моноаминодикарбоновые
· диаминомонокарбоновые
· диаминодикарбоновые
Циклические:
1) гомоциклические (фен, тир);
2) гетероциклические :
· аминокислоты (гис, три);
· иминокислоты (про).
По Ленинджеру (по способности радикала взаимодействовать с водой) все аминокислоты делят на 4 группы:
· неполярные , незаряженные (гидрофобные ) – их 8: ала, вал, лей, иле, мет, фен, три, про;
· полярные , незаряженные (гидрофильные ) – их 7: сер, тре, глн, асн, цис, тир, гли;
· отрицательно-заряженные – их 2: асп, глу;
· положительно-заряженные – их 3: гис, арг, лиз.
По способности синтезироваться в организме аминокислоты могут быть:
· заменимыми , которые могут синтезироваться в организме;
· незаменимыми , которые не могут синтезироваться в орга-низме и должны поступать с пищей.
Понятие «незаменимые» относительно для каждого вида – у человека и свиней их 10 (вал, лей, иле, тре, мет, фен, три, арг, гис, лиз), у животных с четырехкамерным желудком – 2 серосодержащие (цис, мет), у птиц – 1 (гли).
Физико-химические свойства аминокислот:
1. Растворимы в воде (лучше растворимы положительно- и отрицательно заряженные аминокислоты, затем гидрофиль-ные, хуже – гидрофобные).
2. Имеют высокую точку плавления (обусловлено тем, что в кристаллическом виде находятся в виде биполярных ионов).
3. Обладают оптической активностью, которая обусловлена наличием асимметрического атома углерода(за исключением гли). В связи с этим аминокислоты:
· существуют в виде L- и D-стереоизомеров, но в состав белков высших животных входят в основном аминокислоты L-ряда; количество стереоизомеров зависит от количестваасимметрических атомов углерода и рассчитывается по формуле 2 n , где n – количество асимметрических атомов С;
· способны вращать плоскость поляризованного света вправо или влево; величина удельного вращения у разных аминокислот варьирует от 10 до 30 º .
4. Амфотерные свойства (аминокислоты, кроме гли, при физиологических значениях рН и в кристаллическом виде находятся в виде биполярных ионов). Величина рН, при которой суммарный заряд аминокислоты равен 0, называется изоэлектрической точкой. Для моноаминомонокарбоновых аминокислот она лежит в интервале 5,5-6,3, диаминомоно-карбоновых – больше 7, для дикарбоновых – меньше 7.
5. Химические свойства :
· кислотные свойства, обусловленные наличием карбоксильной группы;
· основные свойства, обусловленные наличием аминогруппы;
· свойства, обусловленные взаимодействием амино-
и карбоксильной групп между собой;
· свойства, обусловленные наличием функциональных групп в боковой цепи.
Загрузка...
