Гормон паращитовидной железы

Паратгормон — вырабатывается скоплениями секреторных клеток в паренхиме железы.

• Необходим для поддержания концентрации ионов кальция в крови на физиологическом уровне.

• Снижение уровня ионизированного кальция в крови активирует секрецию паратгормона, который повышает высвобождение кальция из кости за счёт активации остеокластов.

• Уровень кальция в крови повышается, но кости теряют жёсткость и легко деформируются.

• Гормон паращитовидной железы приводит к эффектам, противоположным по действию тиреокальцитонина, секретируемого С-клетками щитовидной железы.

Регуляция деятельности паращитовидных желез осуществляется по принципу обратной связи, регулирующим фактором является уровень, кальция в крови, регулирующим гормоном — паратгормон. Основным стимулом к выбросу в кровоток паратгормона служит снижение концентрации кальция в крови (норма 2,25—2,75 ммоль/л, или 9—11 мг/100 мл). Действие паратгормона на кости. В период ранней фазы происходит увеличение метаболической активности остеокластов, это проявляется в виде выхода кальция из костей и восстановления его уровня во внеклеточной жидкости. В период поздней фазы происходит синтез белка и наблюдаются процессы образования новых клеток, а также повышается синтез лизосомальных и других ферментов, участвующих в процессах резорбции кости. Гиперкальциемия, вызванная паратгормоном, является результатом проявления обеих фаз.Действие паратгормона на почки. Паратгормон угнетает реабсорбцию фосфатов, и в некоторой степени натрия и бикарбонатов в проксимальных канальцах почек. Это ведет к фосфатурии и гипофосфатемии. Так же увеличивается реабсорбция кальция в дистальных отделах канальцев, то есть уменьшает выделение кальция наружу. Однако при длительной гиперсекреции паратгормона развивается такая значительная гиперкальциемия, которая, несмотря на повышение реабсорбции кальция, приводит к гиперкальцийурии.Паратгормон уменьшает отложение кальция в хрусталике (при нехватке этого гормона возникает катаракта), оказывает косвенное влияние на все кальцийзависимые ферменты и катализируемые ими реакции, в том числе на реакции, формирующие свертывающую систему крови.Метаболизируется паратгормон в основном в печени и почках, его экскреция через почки не превышает 1 % от введенного в организм гормона. Время биологической полужизни паратгормона составляет 8—20 мин.

4. Протеинурия и ее причины.

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.

По локализации различают: а) преренальную – при усиленном распаде белка в тканях и гемолизе, б) ренальную – клубочковая (более выраженная), канальцевая (менее выраженная), в) постренальную – связана с поражением мочевыводящей системы (мочеточник, мочевой пузырь, уретра, половые органы).

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.

Повышение экскреции белка с мочой – протеинурия. В норме он не обнаруживается в отдельных порциях, в зависимости от причин их делят на 2 вида: 1) почечные, которые обусловлены функциональным нарушением почечного фильтра (увеличение порога почечной фильтрации) и органические повреждения нефрона.

- функциональная: а) физиологическая – у детей до 4-10 дня, связана с высокой проницаемостью капилляров б) ортостатическая или циклическая – 6-12 лет – наблюдается в дневное время, связана с приходящими изменениями гемодинамики почки (повреждение проницаемости почечного фильтра) в) инсультная – у детей раннего возраста – связана с повышенным раздражением почечного фильтра под действием пальпации, пониж или повыш t^o, испуга, обезвоживания.

- органические – наблюдаются при поражении или воспалении почечного фильтра – гломерулярные, или при нарушениях канальцев почек – тубулярные. В гломерулярной или клубочковой форме почечный фильтр начинает фильтровать белки разной молекулярной массы, в зависимости от этого выделяют: а) селективная форма – фильтруются белки с относительно небольшой массой – 100 кДа – альбумины, трансферин, антитрипсин б) неселективные – в мочу попадают почти все белки плазмы крови. Тубулярная форма – нарушение проницаемости реабсорбции белков, т.е. развитие патологических процессов в канальцах, тубулопатия – чаще наследственного характера.

2) внепочечные: а - повышение концентрации общего белка в плазме или появление необычных белков - парапротеинов в плазме крови: а) преренальная – канальцы несправляются с реабсорбцией больших количеств белков, возникает перегрузка б) перегрузочная – легкие цепи Ig миеломных белков определяются в моче при миеломной болезни, белки Бенс-Донсона. Гемоглобин и миоглобин появляется в крови и моче при распаде мышечной ткани. б - попадание белка из мочевыводящих путей при их воспалении и других процессах – постренальная протеинурия.

2. почечная

1. функциональная – временное проходящее нарушение почечного фильтра. Физиогогическая – у новорожд., обусловлена увелич. прониц-тью поч.фильтра; к 4-10 дню проходит. Ортостатическая(циклич.) – у детей 6-12 лет и подростков(приходящие изменения гемодинамики почки, например, из-за аномалии осанки). Инсулярная – у детей раннего возр.(повыш.раздражимость почесного фильтра)

2. органическая. Гломерулярная – поврежд.почеч.фильтра(селективная – в моче Б с массой менее 100кДа, и неселективная – в моче все Б крови). Тубулярная – поврежд.канальцев и наруш.работоспособности Б.

2. внепочечная

3. преренальная/перегрузочная – увелич. конц.общ.Б или появление парапротеинов в плазме: легкие цепи иммуноглоб(Б Бенс-Джонса), Нв(ППВ=1,25г/л), миоглобин(раюдомиолиз)

4. постренальная – попадание в мочу Б из мочевывод.путей при воспал.или опухолях.

Билет 30.

1. Биосинтез ДНК. ДНК-полимеразы. Повреждения и репарация ДНК. Наследственные заболевания, связанные с нарушением репарации ДНК.

Репликация ДНКпроходит по полуконсервативному механизму, при этом одна материнская нить дает новую дочернюю нить.Этапы репликации: 1) инициация. 2) элонгация. 3) терминация.Инициация– происходит образование репликативной вилки, формирование праймосомы, синтез праймера. ТопоизомеразаIи инициирующий белокDnаА обнаруживают места начала репликации по ориджинам (определенная последовательность нуклеотидов).ТопоизомеразаIиII(ДНКгераза у прокариот) снимают суперспирализацию. Репликативная вилка – это та часть молекулы ДНК, которая уже расплелась в данный момент и служит матрицей для синтеза дочерней ДНК. Репликативная вилка перемещается вдоль молекулы ДНК (у эукариот много РВ, это ускоряет этот процесс). В репликативной вилке на одной нити ДНК формируется праймосома – комплекс из 20 полипептидов (хеликаза,SSBбелки, праймаза и др.).n’-белок передвигает праймосому по нити ДНК, используя энергию АТФ. ХеликазыRepиDnaB– движутся в оду сторону, разрывая водородные связи, гидролизуя АТФ.SSB-белки распрямляют нити ДНК и не дают им снова переплестись и образовать петли. Праймаза (РНК_ДНК-полимераза) – синтезирует праймер – это РНК-затравка. На нити 3’-5’ праймер образуется только один раз – на лидирующей цепочке, на нити 5’-3’ он образуется многократно (на 3’-конце будет свободная ОН-группа).Роль праймера: 1) ДНК-полимераза нечуствительна к репликативной вилке, а праймаза чувствительна. 2) Для активации ДНК-полимеразы необходима затравка со свободной 3’ОН-группой, которую и предоставляет праймер. 3) Удаление праймера служит сигналом для проверки правильности включения нуклеотидов в дочернюю цепь ДНК-полимеразы.Элонгация– осуществляется синтез дочерней ДНК. Основной фермент ДНКполимеразаIII, который присоединяет нуклеозидтрифосфаты с дерибозой к 3’ОН-группе, при этом выделяется пирофосфорная кислота, которая пирофосфатазой расщепляется на две молекулы фосфорной кислоты, что делает процесс необратимым. Отборка нуклеотидов осуществляется по правилу комплиментарности, присоединяя нуклеотиды проявляет 5’-3’ полимеразную активность. Если нуклеотид присоединен неправильно, то фермент делает шаг назад в направлении 3’-5’ и вырезает его, т.е. проявляет экзонуклеазную активность. Т.О. репликация осуществляется ДНК-полимеразойIII– основной фермент синтеза на нити 5’-3’ (запаздывающая цепь) – фрагменты Оказаки – каждый фрагмент включает в себя праймер и участок вновь синтезированной ДНК. ДНК-полимеразаIIIосуществляет синтез до конца предыдущего праймера, она не способна удалить праймер, ее сменяет ДНК-полимеразаI, которая обладает теми же свойствами что и ДНК-полимеразаIII, но еще также способна в направлении 5’-3’ проявлять экзонуклеарную активность, т.е. вырезать праймер – вырезает нуклеотид с рибозой, а с дезоксирибозой. ДНК-лигаза сшивает короткие разрывы. ДНК-полимеразаIIIработает в 60 раз быстрее чем ДНК-полимеразаI. ДНК-полимеразаIIпринимает участие в процессах репарации. Все виды ДНК-полимеразIIIIIIвстречаются у бактерий, у эукариот они обозначаются буквами греческого алфавита: ДНК-полимераза альфа – отвечает за синтез запаздывающей цепи фрагментами Оказаки, т.к. одна из субъединиц обладает праймазной активностью. ДНК-полимераза бета – участвует в процессе репарации ДНК и удаляет праймер. ДНК-полимераза гамма – синтез мДНК. ДНК-полимераза Б – синтез лидирующей цепи ДНК. ДНК-полимераза ипсилон – работает или с альфа, или с Б ДНК-полимеразой, участвует в репарации, заменяет участок на новый.

В процессе элонгации переписывается вся ДНК (экзоны и интроны), отделяются праймеры. Процесс заканчивается формированием дочерней цепи ДНК. Терминациянаступает когда встречаются репликативные вилки и исчерпана ДНК матрицы. Клетка выходит изS-фазы и активность ферментов падает и остается на низком уровне до следующей репликации. Реплицированный хроматин метится с помощью метилаз (метилирование). Значение метилирования: 1) защита собственной ДНК от воздействия рестиктаз. 2)Метилированные участки служат для узнавания специфическими регуляторными белками – горячими точками мутогенеза: метилированный Ц –NH₃Т.

Механизм фотореактивациипод влиянием видимого света происходит активация фермента фотолиазы, которая действует на тиминовые димеры, связь между ними разрушается и образуется тимин.Эксцизионная репарация– осуществляется комплексом ферментов. В одну из двух нитей встроено не то азотистое основание, его обнаруживает ферментN-гликозилаза. Эндонуклеаза делает разрез, а экзонуклеаза вырезает десятки нуклеотидов. ДНК-полимеразаIресинтезирует участок разрушенной ДНК в направлении 5’-3’, подбирая правильные нуклеотиды по правилу комплиментарности. ДНК-лигаза сшивает оставшийся разрыв.

Заболевания: 1) пигментная ксеродерма – нарушена световая репарация, поэтому у людей повышена чувствительность к ультрафиолету, что приводит к раку кожи и к летальному исходу. 2) анемия Данкони (Фанкони) – наблюдается снижение образования всех форменных элементов кровинеустойчивые лейкоциты, гемолиз эритроцитов, трансформация скелета. Нарушена репарация повреждений от химических мутогенов. 3) Атаксия или ангиэктазия – повышенная чувствительность к гаммаизлучению, нет фермента гаммаэндонуклеазы, развиваются кожные пятна и мозжечковые расстройства. 4) прогерия – ребенок рождается как старичок, его кожа быстро стареет и сморщивается. Все случаи сопровождаются развитием опухолей.

2. Буферные системы крови. Роль буферных систем в поддержании гомеостаза рН. Кислотно-основное состояние. Понятие об ацидозе и алкалозе.

Всего 4 буферные системы:1)Бикарбонатная буферная система– 10% от всей буферной емкости крови. Состоит из сопряженной кислотно-основной пары [Н^-СО₃]/[H₂CO₃] либо СО₂(бикарбонат/угольная кислота). При рН = 7,4 соотношение будет 20/1 .

Нейтрализация кислых продуктов обмена: Н⁺+Н^-СО₃Н₂СО₃Н₂О+СО₂Избыток СО₂удаляется путем увеличения вентиляции легких, т.о. соотношение компонентов восстанавливается.

Нейтрализация основных продуктов: ОН^-+Н₂СО₃Н^-СО₃+Н₂О Происходит снижение вентиляции легких, т.о. Н₂СО₃задерживается в организме – рефлекторно. Все это предотвращает резкий сдвиг рН.

2) фосфатная буферная система– 1%, состоит из сопряженной кислотно-основной пары. [HPO₄^2-]/[H₂PO₄^-] (двузамещенный и однозамещенный фосфат) соотношение при рН = 7,4 будет 4/1. Механизм действия аналогичен – кислые продукты нейтрализуются основным компонентом с образованием сопряженной пары, а основной продукт кислым компонентом. Избыток сопряженных пар выводятся через почки. Н⁺ + НРО₄^2-Н₂РО₄^-ОН^--+ Н₂РО₄^-НРО₄^2-+ Н₂О

Бикарбонатная и фосфатная буферные системы являются открытыми выводящими системами, то есть избыток компонентов выводится через легкие и почки.

1. Белковая буферная система– 14%, представлена альбуминами и глобулинами плазмы крови. Буферное действие обусловлено амфотерностью, играют роль слабые кислоты и слабые основания.

2. Гемоглобиновая буферная система– 75%, самая мощная, ее работа зависит от оксигенации гемоглобина. Она состоит из дезоксигемоглобина и оксигемоглобина. [KHb]/[HHb] – дезоксиформа, [KНbO₂]/[HHbO₂] – оксиформа.

Работа этой буферной системы тесно связана с работой бикарбонатной буферной системой, т.е. кислые компоненты сравнивают – самая слабая HHb<H₂CO₃<HНbO₂самая сильная.

Нарушения КОС:1) компенсированные – без сдвига рН, при этом рН не изменяется; 2) некомпенсированные – сдвиг рН.

Если рН менее 7,35, то это состояние называется ацидоз, если более 7,45 – алкалоз. Пограничные с жизнью значения – 6,8 и 7,8, но в клинике они не встречаются.

Респираторный(дыхательные)ацидоз– связан с гиповентиляцией легких. Наблюдается при: астматическом статусе, воспалительных процессах легких, повышении порциального давления СО₂крови. Проявляется компенсаторная реакция - повышение актуального бикарбоната (АВ).

Респираторный алкалоз – усиление вентиляции легких при нахождении в разряженной атмосфере, вдыхании чистым кислородом, заболеваниях ЦНС, легких с одышкой, опухолях, инфекции. В крови наблюдается понижение порциального давленияСО₂, понижение АВ. Моча щелочной реакции.

Метаболический ацидоз– а) гиперхлорэмические нарушения – характеризуются накоплением Сlв крови, т.е. накоплением НСl, снижается количество бикарбонатов. Причина – увеличение продукции Н⁺ионов, введение Н⁺или медикаментов, которые превращаются в кислоты, нарушается выведение Н⁺почками, потеря бикарбонатов из ЖКТ при диарее, с мочой при болезни почек.

Б) ацидоз с высоким аммонийным дефицитом. В результате снижается Cl^-,H^-CO₃т.к. в кровь поступают анионы органических кислот. Наблюдается при диабете, голодании, гипоксии, интоксикации метанолом, этиленгликолем. Сопровождается повышением в крови лактата или кетоновых тел, или других органических веществ. В крови понижается АВ. Компенсаторная реакция – повышение вентиляции легких, снижение порциального давления СО₂, увеличение выведения кислых и аммонийных соединений с мочой.

Метаболический алкалоз – при потере водородных ионов с желчным содержимым при рвоте, при введении щелочных растворов, дефиците калия в организме, при альдостеротизме – введение стероидных гормонов. Характеризуется повышением АВ, гипокалийэмия, при тяжелой форме дегидратации, геперкалийэмия. Компенсаторная реакция –повышение порциального давления СО₂, повышении секреции бикарбонатов почками.

3. Гормоны надпочечников. Глюкокортикоиды и минералокортикоиды. Химическое строение и участие в обменных процессах.

Кортизол – синтезируется в корковом веществе. Глюкокортикоид, предшественники холестерина, прегненолон, 17-оксипрегненолон, 21-оксипрегнонолон и прогестерон. Цитозольный механизм. В 13 положении СН₃. Повышает содержание сахара в крови, снижает синтез белков во всех тканях, кроме печени, в ней активирует синтез белков-ферментов глюконеогенеза, в итоге появляется избыток а/к и они используются на глюконеогенез (ключевой фермент глюконеогенеза – пируваткарбоксилаза). Избыток – гипокортицизм. Гиперфункция – болезнь Иценко-Кушинга – увеличение ад, остеопороз, атрофия кожи. Гипофункция – болезнь Аддисона – пигментация кожи, мышечная слабость, расстройство ЖКТ, нарушение водносолевого обмена.

Альдостерон – вырабатывается корковым веществом надпочечников. Минералкортикоид, предшественники холестерина, прегненолон, 17-оксипрегненолон, 21-оксипрегнонолон и прогестерон. В 13 положении альдегидная группа. Цитозольный механизм. Регулирует обменNа, К,Cl,H₂O. Способствует удержанию ионов натрия и хлора в организме и выведению с мочой ионов Са. Гипофункция – потеря натрия и хлора, задержка Са. Гиперфункция – отеки, чрезмерное удерживание воды в организме.

Адреналин – вырабатывается мозговым веществом надпочечников. ТирозинДОФАдофаминнорадреналинадреналин. Механизм мембранный внутриклеточный, посредник цАМФ. Мощное сосудосуживающее действие, повышает АД, повышает уровень глюкозы в крови (ускоряет распад гликогена в печени), является гормоном стресса. Гиперфункция – стресс, физ нагрузка, голодание, охлаждение. Гипофункция – болезнь Паркинсона, гипертермия.

Норадреналин - вырабатывается мозговым веществом надпочечников. ТирозинДОФАдофаминнорадреналин. Механизм мембранный внутриклеточный, посредник цАМФ. Мощное сосудосуживающее действие, повышает АД, оказывает регулирующее действие на обмен углеводов. Гиперфункция – стресс, физ нагрузка, голодание, охлаждение. Гипофункция – болезнь Паркинсона, гипертермия.

4. Гематурия и гемоглобинурия, их причины.

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.

Гваяковая проба – 10 к мочи+3 к гваяковой смолы+2 к 3% Н₂О₂ – синий цвет. Бензидиновая проба – 10 к мочи+3 к р-ра бензидина+2 к 3% Н₂О_{2 –} сине-зеленое окрашивание.

Причина гемоглобинурии – внутрисосудистый гемолиз эритроцитов, порог почечного выведения для гемоглобина – 0,125 гр/л.

Наблюдается при: гемолитических анемиях; после переливания несовместимой крови; при малярийной гемолитической лихорадке, после охлаждения организма; после длительной ходьбы; при хронической гемолитической анемии; при отравлениях хлоратом калия, сульфаниламидами, фенолом, анилином, йодоформом, ядовитыми грибами, сышяковистым водородом.

Гематурия:

1. Ренальная – поражение эпителия канальцев или интерстиция почки

2. Постренальная – травматическое повреждение мочевыводящих путей(например, отхождение камней)

Выделяют следующие формы гемоглобинурий:  1. Ночная гемоглобинурия Маркиафава.  2. Токсические гемоглобинурии.  3. Маршевая гемоглобинурия (редкое заболевание).

После долгих переходов (маршей) может наблюдаться типичная гемоглобинурия. Всегда имеется выраженный поясничный лордоз. Других патологических явлений нет. Гемоглобинурия через несколько часов прекращается. Особого клинического значения эта форма не имеет.

3. Холодовая гемоглобинурия: при пароксизмальной холодовой гемоглобинурии, в большинстве случаев после длительного воздействия холода (купание в холодной воде, реже только холодный наружный воздух), наблюдается гемоглобинурия.

Билет 31

1. Биосинтез РНК. Процессинг матричной и транспортной РНК. Обратная транскрипция, биологическая роль.

Обратная транскрипцияхарактерна для ретровирусов или вирусы содержащие РНК – вирус ВИЧ-инфекции, онковирусы.

На цепочке РНК происходит синтез ДНК под действием фермента обратной транскриптазы или ревертазы, или ДНК_РНК-полимераза. Внедряясь в клетку хозяина происходит синтез ДНК, в которая встраивается в ДНК хозяина и начинается транскрипция своих РНК и синтез собственных белков.

Биосинтез РНК – транскрипция – процесс считывания генетической информации с ДНК, при котором нуклеотидная последовательность ДНК кодируется в виде нуклеотидной последовательности РНК. Используется в качестве энергии и субстрата – нуклеозид-3-фосфат с рибозой. В основе лежитпринцип комплиментарности– консервативный процесс – синтезируется новая одноцепочная РНК во время всей интерфазы, начинается в определенных участках – промоторах, заканчивается в терминаторах, а участок между ними – оперон (транскриптон) – содержит один или несколько функционально связанных генов, иногда содержит гены которые не кодируют белки.Отличия транскрипции: 1) транскрибируются отдельные гены. 2) не требуется праймера. 3) в РНК включается рибоза, а не дезоксирибоза.

Этапы транскрипции: 1) связывание РНК-полимеразы с ДНК. 2) инициация – образование цепи РНК. 3) элонгация или рост цепи РНК. 4) терминация.

1 этап – участок с которым связывается РНК-полимераза называется промотор (40 нуклеотидных пар) – имеет сайт узнавания, прикрепления, инициации. РНК-полимераза узнав промотора садится на него и образуется закрытый промоторный комплекс, в котором ДНК спирализовано и комплекс может легко диссоциировать и переходить в открытый промоторный комплекс – связи прочные, азотистое основание выворачивается наружу.

2 этап – инициация синтеза РНК заключается в образовании нескольких звеньев в цепи РНК, синтез начинается на одной цепи ДНК 3’-5’ и идет в направлении 5’-3’. Стадия заканчивается отделением б-субъединицы.

3 этап – элонгация – удлинение цепочки РНК – происходит за счетCore-рРНК-полимеразы. Нить ДНК деспирализована на 18ти парах, а на 12 – гибрид – общий гибрид ДНК и РНК. РНК-полимераза продвигается по цепочке ДНК, а после восстановление цепочки ДНК. У эукариот когда РНК достигает 30 нуклеотидов на 5’-конце образуется защитная структура КЭП.

4 стадия – терминация – происходит на терминаторах. В цепочке находится участок богатый ГЦ, а затем от 4 до 8 расположенных подряд А. После прохождения участка в РНК продукте образуется шпилька и фермент дальше не идет, синтез прекращается. Важную роль играет белковый фактор терминации – ро и тауэр. Пока шел синтез пирофосфат ингибировал ро белок, т.к. фермент остановился (шпилька) прекратился синтез фосфорной кислоты. Ро белок активируется и проявляет нуклеозидфосфатазную активность, что приводит к высвобождению РНК, РНК-полимеразы, которая в дальнейшем объединяется с субчастицей.

Процессинг – созревание РНК. Включает в себя: 1) образование КЭП на 5’-конце, участвует в присоединение к рибосоме. 2) на 3’-конце происходит полиаденилирование и образуется хвост из ста-двухсот адениловых нуклеотидов, он защищает ‘-конец от действия нуклеаз и помогает проходить через ядерные поры и играет роль в присоединение к рибосоме. 3)сплайсинг – вырезается не кодирующие последовательности – интроны. Это происходит двумя путями: а) осуществляется сплайсосомой – это нуклеопротеид, содержащий ряд белков и малую ядерную РНК. В начале происходит выпетливание интронов, при этом остаются только кодирующие последовательности – экзоны. Ферменты эндонуклеазы разрезают, а лигазы сшивают оставшиеся экзоны. Т.О. интроны уходят. Альтернативный сплайсинг – на одной последовательности нуклеиновой кислоты РНК образуют несколько белков. Матричная РНК прокариот не подвергается процессингу, т.к. у них не интронов.Процессинг тРНК. Предшественник тРНК расщепляется и отщепляется нуклеотид 5’-3’QP. К 3’-концу присоединяется последовательность ССА с ОН-группой, на 5’ конце фосфорилированое пуриновое основание. Дугидроуридиновая петля – АРСаза.

2. Гемоглобин, строение и свойства. Возрастные особенности. Понятие об аномальных гемоглобинах.

В крови 130-160г/л(у муж.132-164, жен.115-145г/л), в эритр.300-400г/л(в ед.СИ)

Нв – хромопротеин(не энзимный гемопротеин). Небелковая часть – гемм, и белковая – глобин.

Имеет 4 уровня стр-ры:

1. первичная – послед-ть АК в п/п цепях, попарно одикановых. Так. НвА(взрос) имеет 2альфа и 2бета-цепи. Альфа-цепь имеент 141 АК, бета – 146, и вся мол-ла =574АК.

2. Спиральзация п/п цепей. Мол-ла Нв спирализована на 80%, и представляет правозакрученную спираль. Альфа-цепь имеет 7 спиральных участков., бета – 8. Спир.участки обознач.буквами лат.алф. – А,В,С…Н. Они чередуются с неспирализованными, обозначаемыми двумя буквами спиралей, между кот.они находятся(АВ,ВС)

П/п цепи образ.множнство связей. В отдельных местах спиральные участки делают изгибы, повороты, образуя третич.стр-ру:

3. упаковка спирали в простр-ве. При этом гемм оказ-ся окутанным в слое белка. При упаковке цепей глобина неполярные АК оказ-ся внутри(окружая гем) придавая высокую устойчивость железу гемма(защищ.от окисл-я)

Каждая п/п цепь связана с гемом: гемм+глобин = субъед-ца/протомер

Связь осущ.через железо гемма и атом азота гистидина(в п/п цепи). п/п цепи образ.для гемма карманы, окруженные неполярными АК и ужерживают. Железо гемма имеет координационное число 6: 4 связи направлены к 4 атомам азота пиррольных колец гемма, 5я – к атому азота гистидина в п/п цепи, 6я – на связь с О2(в дезоксиНв она свободна).

4. ассоциация протомеров, ориентированных в пространстве определенным образом относительно друг друга. Вся мол-ла Нв имеет 4 гема и 4 глобина(п/п цепи)

Между субъед-цами возникает множ-во контактов – α1-α2, β1-β2, α 1-β1, α 2-β2…

Эти контакты удерживают м-лу Нв в виде димера и тетрамера.

Субъед-цы ассоциированы ак, что в центре образ.впадина – центр.полость, в к-рой фиксируются орг.фосфаты.

Свойства:

• транспорт О2 к тканям (через железо гемма-простетич.гр)

• транспорт СО2 из тканей (через своб.амынные гр.АК-белк.часть)

• Высокая р-римость СО2(в 20 раз больше чем у О2)создает благоприят.усл.для транспорта, к-рый осущ.своб.аминн.гр.глобина – карбаминоНв.

• Обеспеч.поддержание постоянства рН, входя в состав гемоглобиновой буф.с-мы

• выполн.антитоксич.ф. – связ.цианиды – цианметНв, монооксид углерода – карбоксиНв.

При окислении железа тема до трехвалентной формы образуется метгемоглобин. В редких случаях нитраты, нитриты, сульфаниламиды и другие лекарственные средства могут вызывать сильную метгемоглобинемию. Метгемоглобин не­способен связывать кислород, до тех пор пока он не будет восстановлен с помощью фермента метгемо-глобинредуктазы; кроме того, метгемоглобин сме­щает кривую диссоциации оксигемоглобина влево. Метгемоглобинемия, как и отравление угарным га­зом, снижает кислородную емкость крови и наруша­ет высвобождение кислорода в тканях. Метилено-вый синий и аскорбиновая кислота способствуют восстановлению метгемоглобина в гемоглобин. Аномальные формы гемоглобина возникают в ре­зультате изменений в составе белковых субъединиц. Каждый вариант имеет собственные характеристики связывания с кислородом. Наиболее распространен­ные аномальные формы гемоглобина включают фе-тальный гемоглобин, гемоглобин A₂, гемоглобин при серповидно-клеточной анемии

Гемоглобин S

    Отличается от гемоглобина А строением четвертого пептида, в котором на шестом месте вместо глутаминовой кислоты находится электрически нейтральный валин. Гемоглобин S менее растворим, нейтрален по заряду, электрофоретически менее подвижен. В капиллярах при отдаче кислорода гемоглобин S выпадает в осадок в форме веретенообразных кристаллоидов (тактоидов), которые растягивают оболочку и ведут к распаду эритроцитов. У гетерозиготов содержание гемоглобина S равняется 20 - 45 %, у гомозиготов - 60 - 90 %. Гетерозиготная форма аномалии протекает бессимптомно или сопровождается легкой гемолитической анемией. У гомозиготных особей уже с первых месяцев жизни развивается тяжелая форма серповидноклеточной анемии.

Гемоглобин F

   Характерный для крови плода фетальный гемоглобин может быть обнаружен в повышенных количествах в эритроцитах крови недоношенных детей, при коклюше, серповидноклеточной анемии, талассемии, врожденной микроцитарной анемии, пернициозной анемии, острых и хронических лейкозах, миеломной болезни. Наибольшее содержание (до 97 %) наблюдается при большой талассемии.

Гемоглобин С

    Отличается строением четвертого пептида молекулы гемоглобина, в котором на шестом месте вместо глутаминовой кислоты находится лизин. Центр распространения гена С - северная часть Ганы. Частота гетерозиготности по данным одних авторов, до 15 %, по данным других, - 16,5 - 28 %, среди негров США - 1,8 - 3% на Ямайке - 2,7 % (В. П. Эфроимсон). Наличие гена С в гомозиготном состоянии ведет к развитию выраженной спленомегалии, умеренной микроцитарной анемии с наличием эритроцитов мишеневидной формы. При наличии комбинации гемоглобинов С и S анемия оказывается более тяжелой.

Гемоглобин D

    Обнаружен у 2 % берберов Марокко и у 0,4 % негров США. У гомозиготов наблюдается микроцитоз, слабый анизо- и пойкилоцитоз и мишеневидность эритроцитов. Описано несколько гемоглобинов D (в северо-западной Индии, среди сикхов в Индии, на острове Кипр, в Турции).

Гемоглобин Е

   Обнаружен у жителей Юго-Восточной Азии: в Кампучии, Таиланде, Бирме, Бенгалии, у веддов Шри-Ланки, в северо-восточной Малайе, у населения Калимантана и Сулавеси. Частота распространения гена С в разных местностях колеблется от 1 - 3 до 13 (Таиланд) - 20 (Бирма) - 28 - 37 % (Кампучия). У гомозиготов ЕЕ наблюдается микроцитоз, компенсируемый развитием эритроцитоза (до 7 - 8 x 10¹² /л). Отмечены комбинации генов ES и ЕТ, дающие сублетальный эффект. Клинические проявления при других гемоглобинозах выражены слабо, а распространение более ограниченное (гены G, I, J, К, L, M, N, О, Р, Q).

Билет №31

3. А. Основное назначение почек

Основной функцией почек является выведение из организма воды и водорастворимых веществ (конечных продуктов обмена веществ). С экскреторной функцией тесно связана функция регуляции ионного и кислотно-основного равновесия внутренней среды организма (гомеостатическая функция). Обе функции контролируются гормонами. Кроме того, почки выполняют эндокринную функцию, принимая непосредственное участие в синтезе многих гормонов. Наконец, почки участвуют в процессах промежуточного метаболизма, особенно в глюконеогенезе и расщеплении пептидов и аминокислот.

Через почки проходит очень большой объем крови: 1500 л в сутки. Из этого объема отфильтровывается 180 л первичной мочи. Затем объем первичной мочи существенно снижается за счет реабсорбции воды, в итоге суточный выход мочи составляет 0,5-2,0 л.

Б. Процесс мочеобразования

Функциональной (и структурной) единицей почек является нефрон, в почке человека содержится примерно 1 млн нефронов. Процесс мочеобразования в нефронах складывается из трех этапов.

Ультрафильтрация(гломерулярная или клубочковая фильтрация). В клубочках почечных телец из плазмы крови в процессе ультрафильтрации образуется первичная моча, изоосмотическая с плазмой крови. Поры, через которые фильтруется плазма, имеют эффективный средний диаметр 2,9 нм. При таком размере пор все компоненты плазмы крови с молекулярной массой (М) до 5 кДа свободно проходят через мембрану. Вещества с M < 65 кДа частично проходят через поры, и только крупные молекулы (М > 65 кДа) удерживаются порами и не попадают в первичную мочу. Так как большинство белков плазмы крови имеют достаточно высокую молекулярную массу (М > 54 кДа) и заряжены отрицательно, они удерживаются гломерулярной базальной мембраной и содержание белков в ультрафильтрате незначительно.

Реабсорбция.Первичная моча концентрируется (примерно в 100 раз по сравнению с исходным объемом) за счет обратной фильтрации воды. Одновременно по механизму активного транспорта в канальцах реабсорбируются практически все низкомолекулярные вещества, особенно глюкоза, аминокислоты, а также большинство электролитов (неорганических и органических ионов). Реабсорбция аминокислот осуществляется с помощью группоспецифичных транпортных систем (переносчиков), с дефектом которых связан ряд генетически обусловленных наследственных заболеваний (цистиноз, глицинурия, синдром Хартнупа).

Секреция.Большинство веществ, подлежащих выведению из организма, поступают в мочу за счет активного транспорта в почечных канальцах. К таким веществам относятся ионы H⁺и К⁺, мочевая кислота и креатинин, лекарственные вещества, например пенициллин.

Дополнительная информация

Обмен веществ. Процессы концентрирования и селективного транспорта требуют больших затрат энергии. Необходимый АТФ синтезируется за счет окисления жирных кислот, кетоновых тел и некоторых аминокислот и в меньшей степени лактата, глицерина, цитрата и глюкозы, которые содержатся в крови. В почках так же, как и в печени, может идти процесс глюконеогенеза.Субстратами служат углеродные скелеты глюкогенных аминокислот, азот которых в форме аммиака используется для регуляции рН мочи. В почках обнаружены ферменты расщепления пептидов и метаболизма аминокислот, обладающие высокой активностью (например, оксидазы аминокислот, аминооксидазы, глутаминаза).

Почечный клиренс(почечное очищение). Это наиболее используемый показатель, по которому определяют скорость почечной экскреции отдельных веществ из крови. Он определяется как объем плазмы крови, который в единицу времени может быть очищен от конкретного вещества. Клиренс инулина, полифруктазана с Μ ≈ 6 кДа, который хорошо отфильтровывается, но не подвергается активной реабсорбции и секреции, служит показателем скорости клубочковой фильтрации. Нормальное значение скорости клубочковой фильтрации, определенное по инулину, составляет 120 мл/мин*.

Способность почек очищать плазму от количества вещества- клиренс - это тот объем плазмы крови, который очищается за единицу времени от количества вещества. Классическое определение клиренса - определение клиренса инсулина, он вводится извне и полностью выводится. Клиренс рассчитывают по отношению к креатинину.

Если клиренс равен 1(по отношению к креатинину), то вещество фильтруется полностью и не подвергается ни реабсорбции, ни секреции.

Если клиренс больше 1(1,2) по отношению к креатинину - это вещество не только фильтруется, но и икретируется.

Если клиренс меньше 1- вещество фильтруется и абсорбируется.

Определив концентрацию креатинина в плазме крови и концентрацию его в моче, можно узнать его клиренс и по нему рассчитать клиренс другого вещества.

По отношению к реабсорбции вещества делят следующим образом.

Вещества с высоким порогом реабсорбции- они в нормальных условиях полноценно реабсорбируются в почечных канальцах. Это глюкоза, белки и др. Если концентрация этих веществ в плазме достигает уровня порога, то эти вещества реабсорбируются не полностью и появляются в конечной моче. Если уровень глюкозы в плазме 8-10 ммоль/л, то глюкоза появляется во вторичной моче - это признак некомпенсированного диабета.

Вещества со средним порогом- они частично подвергаются выведению и частично реабсорбируются. Это азотосодержащие вещества.

Вещества с низким порогом- подлежат выведению, но реабсорбируются в малом количестве. Это фосфаты и реабсорбция зависит от pH (образуются различные соли).

Беспороговые вещества- не реабсорбируются и полностью удаляются из организма. Это креатинин, лекарственные вещества.

Для оценки функции почек определяют их способность очищать организм от вещества. Обычно исследуется вещество, подвергающееся только фильтрации - это креатинин.

4. Фенилкетонурия (ФКУ) – это заболевание, которое напрямую связано с нарушением аминокислотного обмена и приводит к поражению ЦНС. Фенилкетонурия преимущественно встречается у девочек. Нередко больные дети рождаются у здоровых родителей (они являются гетерозиготными носителями мутантного гена). Родственные же браки только увеличивают количество детей, рождаемых с таким диагнозом. Наиболее часто фенилкетонурия наблюдается в северной Европе – 1:10000, в России с частотой 1:8-10000 и в Ирландии – 1:4560. У негров ФКУ почти не встречается.

Фенилкетонурия – причины

В основе фенилкетонурии находится дефицит фермента под названием фенилаланин-4-гидроксилаза, обеспечивающего синтез фенилаланина в тирозин. из этого следует большое накопление в жидкостях и тканях организма фенилаланина и его производных (фенилуксусной, фенилмолочной и фенилпировиноградной кислот, а также фенилэтилламина, фенилацетилглютамина и др.), оказывающих токсическое действие на ЦНС и вызывающих нарушения в обмене глико- и липопротеидов, белковом обмене и метаболизме гормонов; вызывают нарушение обмена серотонина и катехоламинов, расстройства транспорта аминокислот, перинатальные факторы.

Фенилкетонурия - симптомы

Новорожденный выглядит полностью здоровым, первые симптомы заболевания начинают появляться при достижении ребёнком 2-6-ти месяцев. Фенилкетонурия проявляется выраженной слабостью, отсутствием интереса к окружающему; могут появиться беспокойство, рвота и повышенная раздражительность. Уже после достижения ребёнком шестимесячного возраста, можно заметить некоторое его отставание в психическом развитии.

Рост малыша может быть в норме или снижен. Также наблюдается уменьшение размеров черепа, позднее прорезывание зубов, малыш позже начинает сидеть и ходить. Такие дети отличаются своеобразными позой и походкой: они ходят покачиваясь, мелкими шагами, опустив плечи и голову, широко расставив ноги, которые согнуты в тазобедренных и коленных суставах.

Также больные сидят в «положении портного», то есть, поджав ноги, что связано с повышенным тонусом мышц. В большинстве случаев фенилкетонурия поражает светловолосых, голубоглазых детей, у которых кожа совсем лишена пигментации. У части этих больных случаются эпилептические припадки, характерен «мышиный» запах, но с возрастом они исчезают. Выражены синюшность и дермофрагизм конечностей, потливость, повышенная чувствительность к травмам и солнечным лучам. Чаще фенилкетонурия у детей проявляется дерматитом, тяжёлой экземой, артериальной гипотонией и склонностью к запорам.

Фенилкетонурия - диагностика

Для профилактики необратимых последствий ФКУ, проводится её диагностика сразу же после рождения. В роддоме на 4-5-й день жизни доношенного ребёнка и на 7-й – у недоношенного берётся кровь на обследование. Каплей капиллярной крови пропитывается специальный бумажный бланк. Если концентрация фенилаланина составляет в крови более 2,2 мг%, то младенца с родителями отправляют в медико-генетический центр для осмотра, дообследования и уточнения диагноза.

Алкаптонурия — наследственное заболевание, обусловленное выпадением функций оксидазы гомогентизиновой кислоты и характеризующееся расстройством обмена тирозина и экскрецией с мочой большого количества гомогентизиновой кислоты. Алкаптонурия может проявляться в виде пигментации на различных тканях и органах у взрослых (охроноз), развиваются артрозы, у детей моча приобретает темный цвет. При алкаптонурии не страдает ни физическое ни умственное развитие людей. Алкаптонурия, как врожденное системное заболевание встречается редко, оно связанно с нарушением работы аминокислотного обмена, которое наследуется по рецессивному типу. В последствии, обменная функция тирозина доходит только до стадии гомогентизиновой кислоты, после чего, из-за врожденного недостатка фермента — кислой оксидазы, которое расщепляет ее бензольное ядро, дальше трансформация не происходит, а откладывается в коже, костях, хрящах, склере и в других органах и выносится с мочой. Алкаптонурию устанавливают сразу после рождения ребёнка — на пелёнках, смоченных мочой, остаются неотстирывающиеся пятна после чего выделяется большое количество гомогентизиновой кислоты.