Слайд 1Нарушение обмена веществ в организме
Слайд 2Основные причины, приводящие к различным заболеваниям
Генетические, метаболические: поломки в наследственном материале,
повреждения мембран и значимых функциональных молекул, дефицит или избыток нутриентов
Экологические: действие ксенобиотиков, физических факторов, болезнетворных микроорганизмов
Регуляторные: изменение порогов чувствительности рецепторов, эндокринные нарушения, нарушения иммунитета
Слайд 3Множество патологических состояний обусловлено невозможностью организма регулировать метаболическую активность клеток, а
соответственно, и деятельность отдельных органов и систем органов.
Наибольшее значение для регуляции имеют возможность и скорость образования:
коферментов;
первичных и вторичных сигнальных молекул;
состояние рецепторного аппарата клеток.
Слайд 4Нарушение процессов обмена веществ при недостатке коферментов и других биологически активных
веществ (витамины и витаминоподобные соединения)
Тиамин (В1)
Коферментная форма – тиаминдифосфат.
Недостаток тиамина ведет к нарушениям энергетического катаболизма:
Синтеза ацетил-КоА;
Цикла Кребса;
Пентозофосфатного пути окисления глюкозы.
Слайд 5Рибофлавин (В2)
Необходим для образования флавинадениндинуклеотида и флавинмононуклеотида, являющихся коферментами флавинзависимых
дегидрогеназ.
Основные коферментные функции:
Транспорт электронов и протонов от НАД-зависимых дегидрогеназ на убихинон в дыхательной цепи ферментов;
Участие в цикле Кребса;
Окисление жирных кислот.
Слайд 6Пантотеновая кислота (В3)
служит предшественником коэнзима А(КоА), осуществляющего перенос ацетильных и
ацильных групп в составе:
ацетил-КоА;
сукценил-КоА;
малонил-КоА;
ацил-КоА.
Никотиновая кислота (РР, В5)
Коферментные формы – НАД и НАДФ
Пеллагры
Слайд 7Пиридоксин (В6)
Коферментная форма – пиридоксальфосфат
Биотин (Н)
Биотин служит простетической группой
ферментов, осуществляющих реакции карбоксилирования:
ацетил-КоА-карбоксилазы;
пропионил-КоА-карбоксилазы;
пируваткарбоксилазы.
Слайд 8Цианкобаламин (В12)
Коферментные формы:
метилкоба-ламин; дезоксиаденозилкобаламин.
Синтезируется микрофлорой кишечника.
Недостаточность цианкобаламина возникает при строго вегетарианском
питании, при нарушениях всасывания. Проявляется в виде пернициозной анемии (болезнь Адиссон-Бирмера).
Аскорбиновая кислота (С)
Основной функцией является участие в окислительно- восстановительных реакциях в качестве донора электронов
Участвует в обмене железа: в кишечнике обеспечивает восстановление трехвалентного железа в двухвалентное, что является обязательным условием всасывания железа, высвобождает железо из комплекса с трансферрином, что ускоряет его поступление в ткани.
Слайд 9Ретинол (А)
Ретиналь, ретинол и их эфиры регулируют процесс:
образования родопсина;
рост и дифференцировку
клеток у эмбрионов;
превращение эпителия в слизистый.
Кальциферол (D)
Дефицит витамина D сопровождается снижением содержания кальция и фосфора в костной ткани и в раннем возрасте приводит к развитию рахита. Отсутствие эффекта при лечении витамином D указывает на связь рахита с нарушением функции паращитовидных желез или почек .
Слайд 10Токоферолы (Е)
Основной функцией токоферолов является регуляция свободнорадикальных процессов окисления в мембранах
клеток. Это ограничивает развитие перекисного окисления липидов и препятствует быстрому старению мембран.
Филлохиноны (К)
Основной активной формой служит менахинон-4, который функционирует в качестве кофактора карбоксилирования глутаминовых остатков в протромбине и других белках свертывающей системы крови
Слайд 12Соединения, которые отвечают основным свойствам витаминов, но их дефицит не вызывает
специфического симптомокомплекса нарушений и они необязательно должны поступать с пищей, называются витаминоподобными веществами.
Холин – биологическая роль заключается в участии в синтезе фосфатидов и ацетилхолина.
Оротовая кислота – необходима для образования уридинфосфата и синтеза РНК и гликогена.
Пангамовая кислота – активирует окислительно- востановительные реакции, способствует производству макроэргических соединений, обезвреживанию токсинов, повышает устойчивость к гипоксии.
Убихинон (Q) – может возникать повышение потребности в уби- хиноне при мышечной дистрофии, некоторых заболеваниях миокарда и анемиях.
Эссенциальные жирные кислоты (F) – используются в основном для образования фосфолипидов биомембран и для производства биологически активных соединений: простагландинов, простациклинов, тромбоксанов и лейкотриенов
Слайд 13К антивитаминам относят вещества, которые затрудняют использование витаминов клеткой путем их
разрушения, связывания в неактивные формы, конкуренции с ними.
Согласно действию, антивитамины можно разделить на две группы:
неспецифические препятствующие проникновению в клетку витаминов, разрушающие (аскорбиназа, тиаминаза), связывающие витамины в неактивные формы и препятствующие всасыванию (авидин)
специфические
(сходные по химической природе, структуре и конкурирующие с витамином: Гидроокситиамин, Дихлоррибофлавин, Гомопантотеновая кислота )
Слайд 14Нарушения гормонального статуса и рецепции
Гормоны - вещества, синтезируемые и секретируемые специальными
клетками желез внутренней или смешанной секреции, некоторых органов (печень, почки и др.), поступающие в кровь и оказывающие эндокринное действие на обмен веществ и физиологические функции организма.
Слайд 15Гормоны передней доли гипофиза
Тиреотропный гормон (ТТГ) – гликопротеид, состоящий из двух
субъединиц. Благодаря тиреотропному гормону щитовидная железа вырабатывает гормоны Т3 и Т4 – тироксин и трийодтиронин. В свою очередь избыток в организме этих гормонов приводит к тому, что гипофиз перестает вырабатывать тиреотропный гормон, а недостаток – к тому, что он продуцируется организмом с повышенной интенсивностью.
Слайд 16Соматотропный гормон (СТГ) – полипептид, включающий 191 аминокислотный остаток. При избыточном
производстве СТГ вследствие опухоли гипофиза развивается гигантизм у детей и акромегалия у взрослых (разрастание лицевых костей черепа, стоп, кистей). Недостаточность синтеза СТГ у детей сопровождается задержкой роста – карликовость, у взрослых проходит бессимптомно.
Слайд 17Пролактин – основное физиологическое действие – инициирование и поддержание лактации.
Дефицит
пролактина – редкое нарушение, но если и встречается, например, при инфаркте гипофиза, то единственное его проявление – отсутствие лактации.
Увеличение производства пролактина может быть следствием повреждения гипофиза: пролактинсекретирующая опухоль (пролактинома).
Слайд 18Адренокортикотропный гормон (АКТГ) – одноцепочечный полипептид, состоящий из 39 аминокислотных остатков.
Выделение
АКТГ происходит периодически с суточными колебаниями: максимальная концентрация гормона отмечается около 8 часов утра, минимальная – в полночь.
Повышенная секреция АКТГ гипофизом наблюдается при опухолях гипофиза (болезнь Кушинга) и при первичной недостаточности надпочечников (болезнь Аддисона).
Слайд 19Гормоны задней доли гипофиза
Окситоцин
участвует в регуляции сократимости матки и продукции
молока в лактирующей молочной железе.
Вазопрессин
При снижении секреции вазопрессина наблюдается развитие несахарного диабета – нерегулируемая экскреция воды из организма и как следствие обезвоживание организма.
Слайд 20Гипофункция коры надпочечников получила название болезнь Аддисона. Клинически недостаточность коры проявляется
общей утомляемостью, слабостью, сонливостью, снижением массы тела, тошнотой, рвотой, головокружениями, усиленной пигментацией.
Гормоны надпочечников
надпочечники состоят из двух функционально и структурно различных частей: коры и мозгового слоя.
Заболевания коры надпочечников
Гиперфункция коры надпочечников
Синдром Конна - избыточная секреция альдостерона (минералокортикоидный гормон). Основное клиническое проявление –повышенное выведение калия почками и задержка натрия.
Слайд 21Гормоны щитовидной железы
причины тиреотоксикозов:
болезнь Грейвса–Базедова(токсический зоб);
избыточный прием йодсодержащих препаратов или
гормонов щитовидной железы;
функционально активный метастатический рак щитовидной железы;
Тиреотоксикоз – клинический синдром, развивающийся при избытке тиреоидов (тироксин, трийодтиронин).
рак щитовидной железы
Слайд 22Гормон паращитовидных желез – паратгормон
Участвует в обеспечении гомеостаза кальция. Первичный гиперпаратиреоз
может стать причиной гиперкальциемии (увеличения уровня кальция в плазме крови).
Распространенность первичного гиперпаратиреоза составляет один случай на тысячу человек. Он может развиваться в любом возрасте, поражает как женщин, так и мужчин, однако наиболее часто наблюдается у женщин в постменструальном периоде. Причиной заболевания обычно является аденома околощитовидной железы.
Слайд 23Половые железы
Гинекомастия – рост молочных желез у мужчин связан с нарушением
соотношения эстрогенов и андрогенов (тестостерон).
Причинами могут стать: повышение концентрации эстрогенов при хронических заболеваниях печени; циррозах;
понижение концентрации андрогенов.
Слайд 24Гормоны желудочного тракта и поджелудочной железы
Основным эндокринным заболеванием, связанным с нарушением
гормональной функции поджелудочной железы, является сахарный диабет
Слайд 26Белки́ (протеи́ны, полипепти́ды)— высокомолекулярные органические
азотсодержащие полимерные соединения, состоящие из альфа-аминокислот, соединѐнных
в цепочку пептидной связью. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций создают молекулы белков с большим разнообразием свойств.
Слайд 27α-аминокислоты - производные карбоновых кислот, у которых один или
несколько водородных атомов
замещены на аминогруппу.
Протеиногенными называются 20 аминокислот, которые кодируются
генетическим кодом и включаются в белки в процессе трансляции.
Протеиногенные аминокислоты α-аминокислоты
производные карбоновых кислот, у которых один водородный атом, у α-
углерода, замещен а на аминогруппу
Протеиногенными называются 20 аминокислот, которые кодируются
генетическим кодом и включаются в белки в процессе трансляции.
Слайд 28Классификация аминокислот
По радикалу
Неполярные: аланин, валин, изолейцин, лейцин, пролин, метионин, фенилаланин, триптофан
Полярные
незаряженные (заряды скомпенсированы) при pH=7: глицин, серин, треонин, цистеин, аспарагин, глутамин, тирозин
Полярные заряженные отрицательно при pH=7: аспарагиновая кислота,
глутаминовая кислота
Полярные заряженные положительно при pH=7: лизин, аргинин, гистидин
По функциональным группам
Алифатические
Моноаминомонокарбоновые: глицин, аланин, валин, изолейцин, лейцин
Оксимоноаминокарбоновые: серин, треонин
Моноаминодикарбоновые: аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота
Амиды моноаминодикарбоновых: аспарагин, глутамин
Диаминомонокарбоновые: лизин, аргинин
Серосодержащие: цистеин, метионин
Ароматические: фенилаланин, тирозин, триптофан, гистидин
Гетероциклические: триптофан, гистидин, пролин
Иминокислоты: пролин
Слайд 30Протеины(от греч. protos – первый, важнейший) – точно отражает первостепенное биологическое
значение белков. В организме человека содержится свыше 50 000 индивидуальных белков, отличающихся первичной структурой, конформацией, строением активного центра и функциями.
Простые белки:
- Протамины
- Сальмин (в молоках семги, макрели), клупеин (в молоках сельди), скомбрин (в
молоках скумбрии).
- Гистоны
Н1 Н2А Н2В Н3 и Н4
Н1, Н2А, Н2В, Н3 и Н4 – классы.
- Альбумины:
Сывороточный альбумин (в крови), овальбумин, авидин (в яйце)
- Глобулины:
Лактоглобулин (в молоке), миозин (в волокнах мышц), тиреоглобулин (в
щитовидной железе), нейроглобулин, нейростромин (в нервной ткани),
глицинин, эдестин, легумин
(растительные), гамма-глобулин (в плазме крови)
Слайд 32Сложные белки:
- Липопротеиды: Хиломиконы, ЛПОНП (липопротеиды очень низкой
плотности), ЛППП (липопротеиды промежуточной
плотности), ЛПНП
(липопротеиды низкой плотности), ЛПВП (липопротеиды высокой плотности)
- Гликопротеиды: Муцины, мукоиды, церулоплазмин, орозомукоид,
трансферины, протромбин, иммуноглобулины и др.
- Фосфопротеиды: Казеин, овальбумин, вителлин и др.
- Металлопротеиды: Ферритин, трансферрин
- Нуклеопротеиды: Дезоксирибонуклепротеиды (ДНП), рибонуклеопротеиды
(РНП)
- Хромопротеиды: Гемоглобин, миоглобин
Слайд 35 Первичная структура
Представляет собой вытянутую нить; определяется
3 факторами:
природой
АК, входящих в состав белков
количеством АК
последовательностью АК.
Слайд 36 Вторичная структура
Полипептидная цепь, закрученная в спираль. Спиральная
структура поддерживается водородными связями, возникающими между аминогруппой и карбоксильной группой соседних витков.
Радикалы АК
Водородные связи
Слайд 37 Третичная структура
Представляет собой свёрнутую в клубок спираль.
Клубок
удерживается благодаря связям, возникающим между радикалами АК.
Слайд 38.
Четвертичная структура
Несколько полипептидных цепей, образующих
сложный белок, напоминающих клубок.
Имеют лишь
некоторые белки.
Например, гемоглобин.
Слайд 41Ферменты, или энзимы, - это белки, выполняющие функции биологических катализаторов.
Белковая часть
фермента (апофермент) обеспечивает связывание субстрата, а сам катализ осуществляет небелковая часть, называемая кофактором.
Кофакторами могут быть ионы металлов или органические соединения, которые обычно называют коферментами. Если связь между ферментом и коферментом прочная, ковалентная, то небелковую часть фермента называют простетической группой. Классы ферментов: оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы (синтетазы).
Слайд 42Реакции трансаминирования - это реакции переноса α-аминогруппы с аминокислоты на α-кетокислоту,
в результате чего образуются новая аминокислота и новая кетокислота.
Биологическая роль трансаминирования: это заключительный этап синтеза заменимых аминокислот из соответствующих α-кетокислот и это первая стадия
дезаминирования большинства аминокислот. Дезаминирование аминокислот -
это реакция отщепления α-аминогруппы от аминокислоты, в результате
которой образуется соответствующая α-кетокислота (безазотистый остаток) и выделяется молекула аммиака.
Виды дезаминирования аминокислот:
восстановительное, окислительное, гидролитическое, внутримолекулярное.
Непрямое дезаминирование (трансдезаминирование) - основной способ дезаминирования большинства аминокислот.
Слайд 432. Обзевреживание аммиака и цикл мочевинообразования.
Аммиак, образовавшийся в реакциях дезминирования аминокислот
обезвреживается двумя способами:
синтез глутамина под действием глутаминсинтетазы;
синтез аспарагина под действием аспарагинсинтетазы;
восстановительное аминированиеα-кетоглутарата;
превращение в нетоксичное соединение – мочевину, основной конечный продукт азотистого обмена. Синтез
мочевины представляет собой циклический процесс, состоящий из нескольких стадий, ключевым соединением которого , замыкающим цикл, является орнитин. Поэтому циклносит название «орнитиновый цикл»Биологическая роль орнитинового цикла состоит в следующем: превращение азота аминокислот носит название «орнитиновый цикл».
Слайд 44Общие пути биосинтеза аминокислот.
В организме человека возможен синтез заменимых аминокислот, к
которым
относятся: аланин, аргинин, аспартат, гистидин, глицин, глутамат, глутамин,
пролин, серин, тирозин, цистеин. Недостаток в пище любой из этих
аминокислот не будет сопровождаться еѐ дефицитом в организме. Основными
путями образования заменимых аминокислот являются: 1)трансаминирование α-кетокислот, 2) восстановительное аминированиеα-кетокислот, 3) синтез с участием незаменимых аминокислот. При трансаминировании источниками
атомов углерода в этих реакциях служат метаболиты гликолиза и цикла Кребса,
источниками атомов азота – другие аминокислоты, чаще всего – глутамат. При
Восстановительное дезаминировании источником атома азота аминогруппы
является молекула аммиака, источником углерода - α-кетокислоты, чаще всего - α-кетоглутарат.
Слайд 45Сахарный диабет — это группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующихся гипергликемией, которая
развивается вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина и проявляется также глюкозурией, полиурией, полидипсией, нарушениями липидного (гиперлипидемия, дислипидемия), белкового (диспротеинемия) и минерального (например, гипокалиемия) обменов, кроме того, провоцирует развитие осложнений. Клинические проявления болезни иногда могут быть связаны с перенесенной инфекцией, психической травмой, панкреатитом, опухолью поджелудочной железы. Нередко сахарный диабет развивается при ожирении и некоторых других эндокринных заболеваниях. Определенную роль может играть также наследственность. Сахарный диабет по медико-социальной значимости находится непосредственно после сердечных и онкологических заболеваний.
Выделяют 4 клинических типа сахарного диабета: сахарный диабет 1 типа, сахарный диабет 2 типа, другие типы (при генетических дефектах, эндокринопатиях, инфекциях, болезнях поджелудочной железы и др.) и гестационный диабет (диабет беременных). Новая классификация пока не является общепринятой и носит рекомендательный характер. Вместе с тем необходимость пересмотра старой классификации обусловлена прежде всего появлением новых данных о гетерогенности сахарного диабета, а это, в свою очередь, требует разработки особых дифференцированных подходов к диагностике и лечению заболевания.
Слайд 46СД 1 типа — хроническое заболевание, вызванное абсолютным дефицитом инсулина, возникающим
вследствие недостаточной его выработки поджелудочной железой. Развивается преимущественно в детском и подростковом возрасте.
СД 2 типа — хроническое заболевание, вызванное относительным дефицитом инсулина (снижена чувствительность рецепторов инсулинзависимых тканей к инсулину) и проявляющееся хронической гипергликемией с развитием характерных осложнений. На долю СД 2 типа приходится 80% всех случаев сахарного диабета. Частота встречаемости — 300:100 000 населения. Преобладающий возраст, как правило, старше 40 лет. Чаще диагностируется у женщин. Факторы риска — генетические и ожирение.