Ответ: Терапевтическое действие препаратов ("-липоевой кислоты связывают с торможением глюконеогенеза, снижением кетоплазии и активацией в митохондриях важных ферментов углеводного обмена (пируватдегидрогеназы, (оксоглютаратдегидрогеназы и дегидрогеназы аминокислот с разветвленной цепью). Препараты этой группы, с одной стороны, улучшают энергетический обмен, нормализуют аксональный транспорт, распад высокомолекулярных спиртов, а, с другой стороны, снижают окислительный стресс, связывая свободные радикалы, подавляя их образование (например, в результате реакций неферментативного гликолиза) и инактивируя оксиданты, что приводит к восстановлению клеточных мембран. Кроме того, (-липоевая кислота вызывает увеличение утилизации глюкозы и снижение резистентности к инсулину, что подтверждено в контролируемых клинических исследованиях у больных сахарным диабетом 2 типа. Вклад этого механизма в терапевтическую эффективность производных ("-липоевой кислоты остается невыясненным
48.Объясните, почему при дефиците никотиновой кислоты быстро снижается выработка АТФ в миокарде? Какой фермент участвует в синтезе АТФ? Почему синтез АТФ в митохондриях называют окислительным фосфорилированием? Назовите ферментные комплексы дыхательной цепи митохондрий, работа которых сопряжена с синтезом АТФ путем окислительногофосфорилирования.
Ответ: Никотиновая кислота в организме входит в состав NAD и NADP. Они являются главным источником электронов в дыхательной цепи, которая поставляет энергию для окислительного фосфорилирования(синтеза АТФ). При недостатке никотиновой кислоты снижается содержание NAD и NADP, уменьшается выработка АТФ в митохондриях. В синтезе АТФ участвует АТФ-синтаза. Синтез АТФ в митохондриях происходит по реакции присоединения неорганического фосфора к молекуле АДФ посредством переноса электронов по ЦПЭ, т.е. окислительного фосфорилирования. Ферментные комплексы: НАДН2:КоQ-оксидоредуктаза (1), сукцинат:КоQ-оксидоредуктаза (2), КоQH2:цитохром с-оксидоредуктаза (3), цитохромоксидаза (4).
49.Цианид калия – смертельный яд. Отравления им крайне редки в связи с его недоступностью. Однако встречаются случаи отравления абрикосовыми косточками, содержащими амигдалин, из которого в организме освобождается синильная кислота HCN. Анион этой кислоты обладает высоким сродством к Fe 3+, вследствие чего образует с ним прочный комплекс. При отравлении цианидами наблюдается угнетение дыхания, гиперемия кожных покровов, судороги. Характерным признаком отравления является ярко алый цвет венозной крови. Что является причиной возникновения описанных симптомов? Опишите особенности строения и функционирования ингибируемого фермента. Почему именно этот фермент имеет большее сродство к цианиду, чем другие гемопротеины? Объясните алый цвет венозной крови при отравлении цианидом.
ОТВЕТ:
Цианид-анион является ингибитором фермента цитохром с-оксидаза в IV комплексе дыхательной цепи переноса электронов (на внутренней мембране митохондрий). Связывается с железом, входящим в состав фермента, чем препятствует переносу электронов между цитохром с-оксидазой и кислородом. В результате нарушается транспорт электронов, и, следовательно, прекращается аэробный синтез АТФ.
Цитохром с-оксидаза (цитохромоксидаза), фермент класса оксидоредуктаз; катализирует конечный этап переноса электронов на кислород в процессе окислительного фосфорилирования.
Фермента состоит из из 13частей. Фермент катализирует восстановительно-окислительную реакцию — окисляются молекулы цитохрома с, восстанавливается кислород. В этой реакции потребляется практически весь кислород, нужный живым организмам в процессе дыхания. Каталитический центр фермента содержит гемы и медные комплексы. А как написано в задании,анион синильной кислоты обладает высоким сродством к Fe 3 вследствие чего образует с ним прочный комплекс.
Отравляющее действие цианидов основано на том, что они связываются с ферментами тканей, отвечающими за клеточное дыхание, подавляя их активность, и вызывают кислородное голодание тканей. Поэтому цвет венозной крови при отравлениях цианидом-алый,не происходит газообмен и артериальная кровь, пройдя большой круг кровообращения остается алой.
Почему этот фермент имеет большое сродство к цианиду,чем другие гемопротеины,потому что гемопротеины в своем составе имеют железо двухвалентное..а окисленный цитохром с окидаза в своем строении имеет трехвалентное железо,которое и связывается с цианидом.
Какие витамины вы порекомендуете больному с нарушением энергетического обмена, вызванным, например, гипоксией вследствие заболевания сердечно-сосудистой системы.Почему? Назовите ферменты, участвующие в общем пути энергетического обмена и тканевом дыхании, активность которых зависит от витаминов. Реакции какого типа они катализируют?
ОТВЕТ:
Целый Ананас И Кусочек Суфле Сегодня Фактически Мой Обед, цитрат, (цис-)аконитат, изоцитрат, (альфа-)кетоглутарат, сукцинил-CoA, сукцинат, фумарат, малат, оксалоацетат. ферменты, участвующие в общем пути энергетического обмена
НАД,НАДФ-вит.РР (никотиновая кислота)-кофермент оксидоредуктаз. катализирующих окислительно-восстановительные реакции(дегидрирование)
HS-CoA-вит.В5(пантотеновая кислота) –кофермент ацилтрансфераз.реакция переноса ацильных групп
FAD,FMN-вит.В2(рибофлавин)-кофермент оксидоредуктаз.дегидрирование.
Пиридоксальфосфат-вит.В6(пиридоксин)
Тиаминпирофосфат-вит.В1(тиамин)
FAD,HS-CoA,НАД,тиаминпирофосфат-учавствуют в окислительном декарбоксилировании пирувата.
Динитрофенол, который является разобщителем тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, пытались использовать для борьбы с ожирением. В настоящее время подобные вещества уже не применяются в качестве лекарственных препаратов, так как известны случаи, когда их применение приводило к летальному исходу. Почему приём таких препаратов может привести к гибели?
ОТВЕТ: Разобщители — липофильные вещества, которые способны принимать протоны и переносить их через внутреннюю мембрану митохондрий минуя V комплекс(его протонный канал).
Разобщители подавляют окислительное фосфорилирование, увеличивая проницаемость мембраны для ионов Н+.Всдествии чего уменьшается среднее мю H=220мВ.То есть выравнимается электро-химический потенциал клетки,значит не будет синтезироваться АТФ и энергия будет рассеиваться в виде тепла.
Окисление, не сопровождающееся синтезом АТФ, называется свободным окислением. В этом случае энергия выделяется в виде тепла. Это может наблюдаться при действии токсинов и сопровождается повышением температуры тела.
При нарушении тканевого дыхания и окислит фосфорилирования будет происходить нарушение образования АТФ,энергетическое голодание,что приведет к паталогическим явлениям(ишемии миокарда и головного мозга,инфекционных процессов,снижению иммунитета,синтезов,активности ферментов, истощению) и гибели.
Объясните, почему применение витамина С в терапии критических состояний, активизирует образование АТФ и улучшает работу микросомальной системы гидроксилирования.
ОТВЕТ: Из-за выраженных микроциркуляторных расстройств как на системном, так и на интрацеребральных уровнях, у больных в критических состояниях возникают синдромы гипоксии периферического шунтирования и капиллярно-клеточной гипоксии. При любой гипоксии первично развивается угнетение энергетического обмена, которое проявляется уменьшением содержания креатинфосфата особенно в головном мозге и АТФ при одновременном увеличении содержания аденозинди- и аденозинмонофосфорных кислот, а также неорганического фосфата. Это приводит к нарушениям мембранного транспорта, процессов биосинтеза и других функций клетки, а также к внутриклеточному лактоацидозу, увеличению внутриклеточной концентрации свободного кальция и активации ПОЛ. Данную проблему можно решить, если применять антигипоксанты.
А. Аскорбиновая кислота функционирует как кофактор гидроксилаз в процессах гидроксилирования. При окислении атомы кислорода включаются в молекулы окисляемых веществ. Такое окисление протекает на мембранах эндоплазматической сети и называется микросомальное окисление. За счет
включения кислорода окисляемого субстрата возникает гидроксильная группа -ОН. Поэтому этот процесс часто называют гидроксилирование. Биологическая роль этого процесса не связана с синтезом АТФ. Она состоит в детоксикации.
1. Включаются атомы кислорода в синтезируемее вещества.
2. Обезвреживаются различные токсичные вещества, так как включение атома кислорода в молекулу яда уменьшает токсичность этого яда, делает его водорастворимым, и облегчат почкам его выведение.
Б. Витамин С участвует в синтезе аминокислоты L-карнитина из аминокислоты лизина, необходимой для транспорта жирных кислот в митохондрии, без чего невозможна выработка АТФ: Жирные кислоты не могут проникать в митохондрии и окисляться, если предварительно не образуют ацилкарнитин-производных. А уже фермент карнитинацилкарнитинтранс-локаза на мембране переносит ацилкарнитин внутрь. На митохондриях жирные кислоты окисляются и образкется АТФ.