Стероидный гормон кальцитриол активирует всасывание пищевого кальция, увеличивая количество белков-переносчиков в клетках кишечника. Объясните механизм действия кальцитриола.
А. кальцитриол – это стероидный гормон и, поэтому передача сигнала его идет через внутриклеточные рецепторы. Сначала гормон проникает в клетку, затем он связывается с цитоплазматическим ее рецептором и этот комплекс проникает в ядро, где, связываясь с определенным участком ДНК, он изменяет ход транскрипции.
Б. транскрипция.
В. После процесса транскрипции мРНК поступает через поры ядра в цитозоль, где начинается процесс трансляции белка
Вазопрессин стимулирует реабсорбцию воды в эпителиальных клетках дистальных канальцев и собирательных трубочек почек. Почему регуляцию реабсорбции воды вазопрессином делят на медленную и быструю?
А. быстрый ответ характеризуется тем, что происходит фосфорилирование уже заранее заготовленных молекул и упакованных в везикулы аквапорина, а медленный ответ характеризуется фосфорилированием фактора транскрипции, который присоединяется к участку ДНК и будет реализовать синтез аквапорина.
Б. транскрипция происходит в ядре клетки, а трансляция – в цитозоле.
В. медленный ответ характеризуется фосфорилированием фактора транскрипции, который присоединяется к участку ДНК и будет реализовать синтез аквапорина.
Биохимия межклеточного матрикса
Одно из клинических проявлений цинги – кровоизлияния под кожу и слизистые оболочки, что связано со снижением прочности сосудистой стенки. Недостаток какого витамина приводит к цинге?
|
|
|
А. витамин С участвует в синтезе коллагена (гидроксилировании пролина и лизина).
Б. еще необходимо железо 2+, пролилгидроксилаза (фермент) и кислород.
В. Введение ОН группы в молекулу пролина или лизина способствует стабилизации молекулы будущего коллагена за счет образования Н-связей между группами ОН у молекул пролина и лизина. А при цинге снижается стабильность этих связей.
В медико-генетическую консультацию обратились родители мальчика 3,5 лет. Они жаловались на то, что ребенок плохо растет, локтевые и коленные суставы заметно деформированы. При осмотре было выявлено искривление позвоночника в грудном отделе. Почему дефект этих ферментов проявляется такими симптомами?
А) После гидроксилирования и гликозилирования каждая про-α-цепь соединяется водородными связями с двумя другими про-α-цепями, образуя тройную спираль проколлагена. Эти процессы происходят ещё в просвете ЭР и начинаются после образования межцепочечных дисульфидных мостиков в области С-концевых пропептидов. Из ЭР молекулы проколлагена перемещаются в аппарат Гольджи, включаются в секреторные пузырьки и секретируются в межклеточное пространство.
|
|
|
Б) В межклеточном матриксе концевые про-пептиды коллагенов I, II и III типов отщепляются специфическими проколлагенпептидазами, в результате чего образуются молекулы тропоколлагена, которые и являются структурной единицей коллагеновых фибрилл.
В) При снижении активности этих ферментов (синдром Элерса-Данло-Русакова, тип VII) концевые пропептиды проколлагена не отщепляются, вследствие чего нарушается образование тропоколлагена и далее нарушается образование нормальных коллагеновых фибрилл. Нити коллагена видны под микроскопом в виде дезорганизованных пучков. Клинически это проявляется малым ростом, искривлением позвоночника, привычными вывихами суставов, высокой растяжимостью кожи.
3. Родители семимесячного мальчика обратились к педиатору с жалобами на беспокойствие состояние ребенка, плохой аппетит, кровоточивость десен. Педиатор поставил диагноз «синдром Меллера-Барлоу». Почему недостаток витамина С приводит к возникновению заболевания с подобными симптомами?
А) Коллаген —основной структурный белок межклеточного матрикса. Он синтезируется клетками соединительной ткани (остеобластами, хонлробластами, фибробластами и др.). Это фибриллярный белок, отличающийся от других белков рядом особенностей состава и структуры:
|
|
|
• пептидная цепь коллагена содержит около 1000 аминокислотных остатков, из которых каждая третья аминокислота —глицин, 20% составляют пролин и гидроксипролин, 10% —аланин, оставшиеся 40% —другие аминокислоты; в коллагене отсутствуют цистеин и триптофан и содержится очень мало гистидина, метионина и тирозина;
• первичную структуру коллагена можно записать в виде |Гли-Х-У |333, где X —часто пролин, а У —гидроксипролин; особенности первичной структуры обеспечивают уникальную конформацию коллагена;
• полипептидная цепь коллагена укладывается в левозакрученную альфа-спираль, которая отличается от альфа-спирали глобулярных белков; она более развернута, и на один виток приходится три аминокислотных остатка, поэтому в цепи глицин всегда находится над глицином —это обстоятельство имеет важнейшее значение для последующей укладки коллагена и выполнения его функций; стабилизация этой цепи происходит преимущественно силами стерического отталкивания пирролидоновых колец пролина, так как водородных связей пролином и гидроксипролином не образуют;
• следующий уровень структурной организации коллагена —образование правозакрученной суперспирали из трех альфа-цепей, при формировании которой остатки глицина оказываются по ее центральной оси, что способствует образованию линейной молекулы тропоколлагена и включению ее в волокно.
|
|
|
Б) Гидроксилирование пролина
Гидроксилирование лизина
В) Полипептидные цепи коллагена синтезируются на полирибосомах, связанных с мембраной ЭР, в виде предшественников, имеющих на N-конце «сигнальный» пептид. Основная функцияэтого пептида —ориентация синтеза пептидных цепей в полость ЭР, после выполнения которой этот пептид сразу же отщепляется. Гидроксилирование пролина и лизина начинается в период трансляции пол и пептидной цепивплоть до ее отделения от рибосом. Эти реакции катализируют соответствующие гидроксилазы, которые содержат в активном центре железо в виде Fe2+. В реакции участвуют 02 и а-кетоглутарат, для поддержания железа в восстановленной форме необходимо присутствие витамина С. Введение ОН-группы в радикалы пролина и лизина способствует стабилизации цепей в молекуле тропоколлагена за счет образования водородных связей между ними
Г) При недостатке витамина С этот процесс замедляется, снижается прочность и стабильность коллагеновых волокон, что приводит к возникновению цинги, симптомами которой являются кровоизлияния под кожу и слизистые, кровоточивость десен, анемия и др. Причина этого —повышенная ломкость и хрупкость кровеносных сосудов, которая приводит к повреждениям сосудистой стенки
В процессе заживления ран образуются соединительнотканные рубцы. В этот период отмечается активный синтез всех компонентов межклеточного матрикса. Какой основной белок межклеточного матрикса вы знаете?
А) Коллаген —основной структурный белок межклеточного матрикса. Он синтезируется клетками соединительной ткани (остеобластами, хонлробластами, фибробластами и др.). Это фибриллярный белок, отличающийся от других белков рядом особенностей состава и структуры:
• пептидная цепь коллагена содержит около 1000 аминокислотных остатков, из которых каждая третья аминокислота —глицин, 20% составляют пролин и гидроксипролин, 10% —аланин, оставшиеся 40% —другие аминокислоты; в коллагене отсутствуют цистеин и триптофан и содержится очень мало гистидина, метионина и тирозина;
• первичную структуру коллагена можно записать в виде |Гли-Х-У |333, где X —часто пролин, а У —гидроксипролин; особенности первичной структуры обеспечивают уникальную конформацию коллагена;
• полипептидная цепь коллагена укладывается в левозакрученную альфа-спираль, которая отличается от альфа-спирали глобулярных белков; она более развернута, и на один виток приходится три аминокислотных остатка, поэтому в цепи глицин всегда находится над глицином —это обстоятельство имеет важнейшее значение для последующей укладки коллагена и выполнения его функций; стабилизация этой цепи происходит преимущественно силами стерического отталкивания пирролидоновых колец пролина, так как водородных связей пролином и гидроксипролином не образуют;
• следующий уровень структурной организации коллагена —образование правозакрученной суперспирали из трех альфа-цепей, при формировании которой остатки глицина оказываются по ее центральной оси, что способствует образованию линейной молекулы тропоколлагена и включению ее в волокно.
Б) Синтез и созревание коллагена сложный многоэтапный процесс, начинающийся в клетке, а завершающийся в межклеточном матриксе. Синтез и созревание коллагена включают в себя целый ряд пострансляционных изменений:
1. Гидроксилирование пролина и лизина с образованием гидроксипролина и гидроксилизина.
2. Гликозилирование гидроксилизина
3. Частичный протеолиз – отщепление «сигнального пептида» , N- и C-концевых пропептидов.
4. Образование тройной спирали
В)Гидроксилирование пролина и лизина. Витамин С.
В результате распада коллагена в крови и моче появляется свободный гидроксипролин. Часть его выводится с мочой, поэтому по содержанию этой аминокислоты судят о скорости катаболизма коллагена. Как происходит катаболизм коллагена?
А) Образование оксипролина
Коллаген— единственный белок, в котором обнаружен оксипролин
Б) Нативный коллаген гидролизуется ферментом коллагеназой, матриксной металлопротеиназой (ММР-1), которая расщепляет молекулу на два. После этого трехцепочечные фрагменты подвергаются протеолизу лизосомальными протеазами. Коллагеназа относится к группе Zn2+-зависимых протеолитических ферментов межклеточного матрикса, которые секретируются разными типами клеток и участвуют в деградации не только коллагена, но и ламинина, фибронектина и других структурных белков матрикса. Ион цинка находится в активном центре этих ферментов. В обычных условиях металлопротеиназы (ММР) содержатся в тканях в незначительных количествах. Они относятся к индуцируемым ферментам, синтез которых контролируется на уровне транскрипции рядом регуляторных молекул: цитокинами, эстрогеном, прогестероном. Небольшое количество ММР присутствует в матриксе в неактивной форме, так как ингибировано специфическим тканевым ингибитором матриксных металлопротеиназ (TIMP). Это белки небольшого размера, способные формировать комплексы со многими членами семейства матриксных протеиназ. TIMP может взаимодействовать с активной и неактивной формами ММР.Частичный протеолиз и активацию большинства ММР осуществляют протеазы: плазмин, урокиназа. Некоторые ММР могут активировать друг друга. Ингибиторы ММР могут быть инактивированы (разрушены протеолизом) с помощью ряда протеиназ: трипсина, химотрипсина, стромелизина-3 и эластазы нейтрофилов. В норме металлопротеиназы отвечают за важнейшие процессы —от эмбрионального развития до формирования иммунного ответа. Металлопротеиназы играют ключевую роль в развитии многих патологий. Например, избыточная активность этих ферментов ведет к разрушению гематоэнцефалического барьера, деструкции суставного хряща при ревматоидном артрите и остеоартрите, развитию сердечно-сосудистых патологий, связанных с уменьшением эластичности сосудов. При недостаточной активности металлопротеиназ развивается фиброз тканей и неадекватный иммунный ответ. Некоторые виды патогенных бактерий способны вырабатывать коллагеназу, обладающую высокой активностью, что способствует их инвазии в ткани и распространению патологического процесса.
В) содержание гидроксипролина в моче и крови снизится
ДЕТОКСИКАЦИЯ
У пациентов, длительно употребляющих алкоголь, наблюдается снижение эффективности действия лекарств, а также наркотических средств. Почему изменяется скорость биотрансформации лекарственных веществ у этих людей?
А) Катаболизм этанола
Б) У лиц, страдающих алкоголизмом, этанол увеличивает активность «своего» цитохрома Р450 по отношению к этанолу путем индукции. И поэтому из-за относительной специфичности этого фермента биотрансформация лекарственных веществ протекает также более активно и эффективность действия принимаемых препаратов снижается. В результате окисления этанола и ацетальдегида алкогольдегидрогеназой и ацетальдегиддегидрогеназой, повышается содержание NADH, который вызывает разнообразные метаболические эффекты: лактоацидоз,угнетение глюконеогенеза, гипогликемию, снижение активности ферментов нитратного цикла и нарушение энергетического обмена. Последствием воздействия этанола и ацетальдегида являются нарушения обмена белков, липидов, углеводов, биогенных аминов, нейропептидов, а также заболевания внутренних органов (висцеральный алкоголизм) и поражение нервной системы с формированием алкогольной зависимости и алкогольной толерантности к этанол
В) В мембранах эндоплазматического ретикулума (ЭР) практически всех тканей локализована система микросомального (монооксигеназного) окисления (СМО), отвечающая за течение первой фазы обезвреживания. В эксперименте при выделении ЭР из клеток мембрана распадается на части, каждая из которых образует замкнутый пузырек —микросому. Микросомы сохраняют большинство морфологических и функциональных характеристик интактных мембран ЭР, в частности, они содержат активные ферменты, участвующие в реакциях обезвреживания. Эта система наиболее активна в печени. В клетках некоторых тканей (например, кора надпочечников) окислительная система локализована в мембранах митохондрий.Основные ферменты, участвующие в работе окислительной системы: гемопротеин —цитохром Р450, цитохром Р450-редуктаза —флавопротеин (коферменты FAD и FMN)
Царь Митридат 4, который управлял Понтийским царством с 132 по 63 г. до н.э., постоянно опасался за свою жизнь. Он боялся быть отравленным, поэтому с раннего возраста систематически принимал небольшие дрзы различных ядов, чтобы избежать смертельного отравления. На чем основан эффект Митридата?
А) Обезвреживание токсических веществ происходит путем химической модификации в две фазы:
• в реакциях первой фазы гидрофобное вещество модифицируется, причем чаще всего происходит его гидроксилирование;
• во вторую фазу происходит реакция конъюгации
Б) Метаболизм и выведение ксенобиотиков из организма
В) В основе процесса .привыкания к яду лежит тот факт, что при систематическом приеме яд включается в биохимические обменные процессы в организме и обновится в известном смысле незаменимым веществом. В связи с этим лишение организма яда ведет к абстиненции, которая может протекать крайне тяжели и вызывать иногда серьезные патологические изменения внутренних органов. В случаях привыкания человек принимает яд в дозах, значительно превышающих даже смертельные.
Водно-нитратная метгемоглобинемия-заболевание, которое развивается при употреблении воды или продуктов, содержащих большое количество нитратов. Нарушение каких биохимических процессов лежит в основе развития метгемоглобинемии?
А) Метаболизм нитратов в организме
Б) Нитраты и промежуточные продукты их превращений снижают активность некоторых ферментов антиоксидантной защиты, что приводит к накоплению активных форм кислорода и активации перекисного окисления липидов.
В) Нитраты являются сильными окислителями
Метаболизм гема
Рабочий-маляр продолжительное время использовал в работе свинцовые белила и обратил внимание на ухудшение состояния здоровья. Известно,что свинец является ингибитором 5-аминолеаулинатдегидратазы и феррохелатазы. Объясните причины симптомов, появившихся у рабочего.
А) Синтез гема
Б) Гем является простетической группой гемоглобина, миоглобина, цитохромов, каталазы, пероксидазы
В) ЦПЭ
Г) цитохромоксидаза
Некоторые лекарства, например барбитураты, диклофенак, эстрогены, индуцируют синтез аминолевулинатсинтазы и аминолевулинатдегидратазы. Почему при лечении этими препаратами у некоторых больных возникают нервно-психические расстройства и повышается чувствительность кожи к УФ-облучению?
При лёгких формах наследственных порфирий заболевание может протекать бессимптомно, но приём таких лекарств может вызвать обострение болезни
А) Синтез гема
Б) Промежуточные продукты: 5-аминолевулиновая кислота, порфибилиноген, протопорфирин IX. Накопление порфириногенов, а также продуктов их окисления в тканях и крови и проявлением их в моче – порфирии.При тяжёлых формах Порфирий наблюдают нейроасихические расстройства, нарушения функций РЭС, повреждения кожи.Наследственные порфирии обусловлены генетическими дефектами ферментов, участвующих в синтезе гемма, за исключением аминолевулинатсинтазы. В зависимости от основной локализации патологического процесса различают печёночные и эритропоэтические наследственные порфирии. Эритропоэтические Порфирии сопровождаются накоплением порфиринов в нормобластах и эритроцитах, а печёночные – в гепатоцитах.
В инфекционное отделение больницы поступил пациент с жалобами на слабость, озноб, повышенную температуру-38,3, с выраженной желтушной окраской кожи и слизистых оболочек. Концентрации прямого и непрямого билирубина в крови повышены. Каким типом желтухи страдает пациент?
Печеночно-клеточная желтуха, т.е. снижается способность гепатоцитов захватывать билирубин из крови и экскретировать его в кишечник, поэтому в крови повышается концентрация билирубина
А) образование непрямого билирубина
Б) В результате конъюгации образуется прямой и конъюгированный билирубин
В) В крови билирубин присутствует в двух фракциях, которые называются непрямой билирубин (свободный или несвязанный) и прямой билирубин (связанный или конъюгированнй), которые в сумме составляют общий билирубин. Непрямой билирубин —образуется при распаде гемоглобина, не растворим в воде, но хорошо растворим в жирах (липидах), из-за этого очень токсичен. Легко проникает в клетки, нарушая их нормальное функционирование. Прямой билирубин — образуется в печени после связывания с глюкуроновой кислотой (поэтому он также называется связанный или конъюгированный). Прямой билирубин растворим в воде, менее токсичен, и в дальнейшем выводится из организма с желчью. Поскольку свободный билирубин липофилен, то он легко накапливается в подкожном жире и нервной ткани
Г) В клинике широко используется определение активности некоторых аминотрансфераз в сыворотке крови, особенно часто — ACT и АЛТ. Эти ферменты являются органоспецифическими, наиболее активны в клетках печени и сердца. В норме их активность в крови мала —5—40 ЕД/л.
В приемное отделение больницы поступила больная с жалобами на острую боль в правом подреберье. У женщины желтушная окраска кожи, слизистых оболочек и склер глаз. в крови повышена концентрация билирубина, кал ахолический. Установите возможную причину описанных симптомов и определите тип желтухи у пациента
Механическая желтуха у пациентки вследствие нарушения секреции желчи ,вызванным закупоркой желчных протоков камнями или послеоперационными рубцами. В крови повышается концентрация непрямого и прямого билирубина ,который поступает в мочу , придавая ей коричневый цвет. В моче и кале отсутствуют уробилин и стеркобилин, поэтому кал ахолический (бесцветный)
А) Катаболизм гена
Нарушено превращение билирубинана в уробилиноген
Б) непрямой и прямой билирубина поступает в мочу
В) При механической желтухе нарушено выделение желчи, что приводит к резкому увеличению содержания билирубина в крови (прямого).
Двум новорожденным, имеющим симптомы желтухи, педиатор рекомендовал провести сеансы фототерапии. У одного ребенка состояние улучшилось. Второму облучение не помогло, поэтому ему назначили фенобарбитал. Обоснуйте рекомендации врача и объясните результаты лечения
А) «Физиологическая желтуха» обусловлена большим по сравнению с взрослым человеком количеством эритроцитов в расчете на массу тела, а при рождении ребенка HbF замещается на HbА, эритроциты при этом разрушаются. Кроме того, у новорожденных может запаздывать «включение» гена глюкуронилтрансферазы, встречается недостаточная способность гепатоцитов улавливать билирубин из крови и экскретировать прямой билирубин в кишечник
Б) в крови детей повышена концентрация непрямого билирубина, в моче и кале снижено содержание уробилина и стеркобилина
В) фенобарбитал- индуктор синтеза глюкуронилтрансферазы, которая катализирует реакцию конъюгации. Фототерапия вызывает окисление билирубина и его превращение в гидрофильные фотоизомеры, которые выводятся из организма с мочой
Г)причинами желтухи у второго новорожденного могут быть генетические дефекты белков, участвующих в метаболизме билирубина в печени.
Биохимия крови
У пациентов, перенесших инфаркт миокарда, травмы, хирургические вмешательства, могут возникнуть тромбозы. Объясните причину повышения свертывания крови, возникающего у таких больных.
Происходит активация тканевого фактора.
А) Для остановки кровотечения из капилляров и сосудов необходимо быстрое образование прочного тромба, препятствующего потере крови. Это достигается каскадом ферментативных реакций с механизмами усиления на многих этапах. Следовательно, причина – повреждение сосуда.
В активации ферментов каскада выделяют три основных механизма: частичный протеолиз, взаимодействие с белками-активаторами и взаимодействие с модифицированными клеточными мембранами.
Б) Роль – остановка кровотечения из капилляров и сосудов путём образования прочного тромба.
Пациенту 60 лет, имеющему кардиостимулятор, кардиолог рекомендовал препарат варфарин, но предупредил больного,что при возникновении носовых кровотечений следует прекратить прием лекарства и немедленно обратиться к врачу. Аргументируйте назначение варфарина и объясните причину появления симптомов.
А,Б) Взаимодействие ферментных комплексов с клеточными мембранами происходит с участием ионов кальция. Все проферменты прокоагулянтного пути (II, VII, IX, X) содержат остатки γ-карбоксиглутаминовой кислоты, образующиеся в результате пострансляционной модификации этих белков в ЭР гепатоцитов. Остатки γ-карбоксиглутаминовой кислоты в факторе VIIа, IXа и Xа обеспечивают взаимодействие этих ферментов посредством кальция с отрицательно заряженными фосфолипидами клеточных мембран. В отсутствие ионов кальция кровь не свёртывается.
Биологическая функция витамина К связана с его участием в процессе свёртывания крови. Он участвует в активации факторов свёртывания крови: протромбина, проконвертина, фактора Кристмаса и фактора Стюарта. Эти белковые факторы синтезируются как неактивные предшественники. Один из этапов активации – их карбоксилирование по остаткам глутаминовой кислоты. С образованием γ-карбоксиглутаминовой кислоты, необходимой для связывания ионов кальция. Витамин К участвует в реакциях карбоксилирования в качестве кофермента.
В) Структурные аналоги витамина К —дикумарол и варфарин —являются конкурентными ингибиторами NADPH-зависимой витамин К-редуктазы. Они снижают скорость восстановления витамина К и, следовательно, активность гамма-глутамилкарбоксилазы. Производные варфарина и дикумарола используют как непрямые антикоагулянты для предотвращения тромбозов
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 1719; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!