Шпаргалка: Биологическая химия как наука, предмет и задачи, методы исследования

72. Минеральные в-ва тканей ч-ка., их роль. Фосфатно-кальциевый обмен

Минеральный обмен - совокупность процессов всасывания, распределения, усвоения и выделения минеральных веществ, находящихся в организма преимущественно в виде неорганических соединений.

Всего в организме обнаруживается свыше 70 элементов таблицы Д.И. Менделеева, 47 из них присутствуют постоянно и называются биогенными. Роль. Минеральные вещества играют важную роль в поддержании кислотно-основного равновесия, осмотического давления, системе свертывания крови, регуляции многочисленных ферментных систем и пр., т.е. имеют решающее значение в создании и поддержании гомеостаза.

По количественному содержанию в организме они делятся на макроэлементы, если их больше чем 0,01 % от массы тела (К, Са, Мg, Na, P, Cl, S), без них невозможен обмен веществ в организме человека. Микроэлементы (Mn, Zn, Cr, Cu, Fe, Co, Al, Se). Основную часть минеральных веществ организма составляют хлористые, фосфорнокислые и углекислые соли натрия, кальция, калия, магния. Соли в жидкостях организма находятся в частично или полностью диссоциированном виде, поэтому минеральные вещества присутствуют в виде ионов - катионов и анионов.

В отличии от витаминов, Минералы (в большинстве своем) не содержат углевод, водород и кислород, а состоят только из одного атома. Всасываясь в желудочно-кишечном тракте, Минеральные вещества попадают в кровь. В основном Минералы депонированы у человека в костях, а также присутствуют в растворенном виде в жидких средах организма. Из организма эти вещества выводятся с мочой, потом и калом.

Источники Минеральных веществ - Пищевые источники Минеральных веществ разнообразны и включают в себя продукты всех видов: злаки, овощи и фрукты, мясо, птицу, рыбу, молоко и молочные продукты, яйца, бобовые и орехи.

Роль кальция: сокращение скелетных, сердечной и гладких мышц, свертывание крови, передачу нервных импульсов. Возбудимые ткани, в том числе нервная, очень чувствительны к изменениям концентрации кальция, и увеличение концентрации ионов кальция по сравнению с нормой (гипсркальциемия) вызывает нарастающее поражение нервной системы; напротив, снижение концентрации кальция (гипокальциемия) повышает возбудимость нервной системы. Важная особенность основное кол-во кальция хранится в костях - хранилище кальция, выделяющего его во внеклеточное пространство, если концентрация кальция там снижается, и, напротив, забирающего избыток кальция на хранение.

Приблизительно 85% фосфатов организма хранится в костях, от 14 до 15% -- в клетках, и только менее 1% присутствует во внеклеточной жидкости.

Экскреция с калом. Обычная скорость поступления кальция и фосфатов составляет приблизительно 1000 мг/сут. Витамин D способствует всасыванию кальция в кишечнике. В итоге около 90% (900 мг/сут) из ежесуточного поступления кальция выводится с калом.

Экскреция кальция и фосфатов почкой. Приблизительно 10% (100 мг/сут) поступившего в организм кальция экскретируются с мочой.

Если концентрация кальция и фосфатовв крови низка, реабсорбция возрастает, в итоге кальций почти не теряется с мочой. Напротив, когда концентрация кальция в крови незначительно превышает нормальные значения, экскреция кальция увеличивается. Наиболее важным фактором, контролирующим реабсорбцию кальция в дистальных отделах нефрона и, следовательно, регулирующим уровень экскреции кальция, является паратгормон.

Рис. 11-37. Биологическое действие паратгормона. 1 - стимулирует мобилизацию кальция из кости; 2 - стимулирует реабсорбцию ионов кальция в дистальных канальцах почек; 3 - активирует образование кальцитриола, 1,25(OH)₂D₃ в почках, что приводит к стимуляции всасывания Са²⁺ в кишечнике; 4 - повышает концентрацию кальция в межклеточной жидкости, тормозит секрецию ПТГ. МКЖ - межклеточная жидкость.

Тиреокальцитонин.

Тиреокальцитонин понижает содержание кальция и фосфата в плазме крови. Усиливает отложение фосфорно-кальциевых солей на коллагеновую матрицу костей. Как и паратгормон, усил-ет фосфатурию.

Кальцитриол увеличивает концентрацию кальция и фосфора в крови.

Витамин D (кальциферол, антирахитический). Увеличение концентрации кальция и фосфатов в плазме крови, : стимулирует всасывание ионов Ca2+ и фосфат-ионов в тонком кишечнике (главная функция). Подавляет секрецию паратиреоидного гормона через повышение концентрации кальция в крови, но усиливает его эффект на реабсорбцию кальция в почках.

73. Электролитный состав жидкостей ч-ка. Мех-зм регуляции объема, состава и рН жидкостей ч-ка

Важнейшие параметры вводно-солевого гомеостаза - осмотическое давление, рН и объём внутриклеточной и внеклеточной жидкости. Изменение этих параметров может привести к изменению АД, ацидозу или алкалозу, дегидратации и отёкам тканей. Основные гормоны, участвующие в тонкой регуляции водно-солевого баланса - антидиуретический гормон (АДГ), альдостерон и предсердный натриуретический фактор (ПНФ).

Из наиболее функций воды можно назвать:

1. Участие в ферментативных реакциях гидролиза. 2. Формирование клеточных мембран. 3. Вода формирует гидратную оболочку вокруг молекул. Это обеспечивает растворимость веществ, в частности белков-ферментов. 4. Вода создает активный объем клетки и межклеточного пространства. 5. Состояние жидких сред организма (кровь, лимфа, пот, моча, желчь) напрямую зависит от количества в них воды. 6. Достаточное количество воды поддерживает стабильность артериального давления.

При нехватке воды активируется секреция вазопрессина и ангиотензина, часть эффектов которых направлена на сужение сосудов для приведения в соответствие объема крови и емкости сосудистого русла, повышение артериального давления для обеспечения кровоснабжения головного мозга, почек и других органов.

1. Антидиуретический гормон (вазопрессин) - его секреция и синтез возрастает при: активации барорецепторов сердца в результате снижения давления крови, при уменьшении внутрисосудистого объема крови на 7-10%, возбуждении осморецепторов гипоталамуса - при нарастании осмоляльности внеклеточной жидкости даже менее чем на 1% (при обезвоживании, почечной или печеночной недостаточности). В эпителиоцитах дистальных канальцев почек и собирательных трубочек гормон стимулирует синтез и встраивание аквапоринов в апикальную мембрану клеток и реабсорбцию воды.

2. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (система РААС) - активируется при уменьшении давления в почечных приносящих артериолах или снижение концентрации ионов Na+ в моче дистальных канальцев. Конечная цель работы данной системы - усилить реабсорбцию натрия в конечных отделах нефрона. Это влечет за собой увеличение потока воды в клетки тех же отделов и предотвращение ее потерь. Потери воды вызываются низкой активностью антидиуретических систем.

За целенаправленное удаление натрия и, соответственно, воды отвечает гормон - атриопептин.

Существуют два источника воды для клеточного метаболизма:

1. Вода, образуемая в процессе катаболизма и при окислительном фосфорилировании - метаболическая вода, в среднем 400 мл. 2. Вода, поступающая с пищей - в сутки во взрослый организм должно поступать в виде чистой (!) воды не менее 1,5 л или из расчета 25-30 мл/кг массы. Дополнительно может поступить с напитками, жидкой и твердой пищей еще до 1,5 л.

Выведение воды из орагнизма: почки - 1500 мл, кожа - 650 мл, легкие - 350 мл, кишечник - 150 мл. Всего выводится из орагнизма за сутки 2650 мл воды. Разница в 350-400 мл между потреблением и выведением приходится на эндогенную воду, которая в организме образуется в тканях при расщеплении пищевых веществ.

Вода является основной средой нашего организма, составляя 50-65 % от массы тела человека. Содержание воды в организме зависит от возраста. Чем меньше жира в организме, тем меньше воды.

74. Кровь. Хим-й состав, физиолог-ие ф-ции. Белки плазмы крови, фракции. Ферменты крови

Кровь - жидкая внутренняя среда организма. Общий объём крови взрослого человека составляет 5-6 л. Кровь состоит из жидкой части - плазмы, составляющей 55% её общего объёма, и форменных элементов, к которым относят эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

ФУНКЦИИ. Благодаря работе сердца кровь циркулирует по замкнутой системе кровеносных сосудов и осуществляет транспорт различных химических веществ.

1. дыхательная функция (переносит кислород из лёгких к тканям и углекислый газ из тканей в лёгкие в составе гемоглобина эритроцитов); 2. Трофическая (доставляет продукты переваривания пищи из кишечника в ткани); 3. Выделительная (уносит конечные продукты обмена из тканей в выделительные органы); 4. Регуляторная (доставляет сигнальные молекулы от органов внутренней секреции к тканям-мишеням); 5. Защитная (клеточные (лейкоциты) и гуморальные (антитела) элементы иммунного реагирования защищают организм от любой чужеродной молекулы, способность крови свёртываться); 6. поддерживает кислотно-щелочной и водный баланс организма. В норме рН крови составляет 7,36-7,4. Сохранение постоянства рН является важнейшей задачей, так как в кровь выделяется большое количество кислых (лактат, кетоновые тела), а также основных (аммиак) продуктов метаболизма; 7. терморегуляторная (поддерживает постоянство температуры тела).

Химический состав. Растворимые вещества плазмы составляют около 10% массы крови, из них на долю белков приходится около 7%, на долю неорганических солей - 0,9%, остальную часть образуют небелковые органические соединения.

Белки. В плазме крови человека содержится около 100 различных белков. По подвижности при электрофорезе их можно грубо разделить на пять фракций: альбумин, б1-, б2-, в- и г-глобулины. Альбумины. На долю альбуминов приходится более половины (55-60%) белков плазмы крови человека. Глобулины. группа глобулярных белков, растворимы в слабых растворах нейтральных солей, разбавленных кислотах и щелочах, нерастворимых в воде. Делится на фракции.

1.Группа - Альбумины. Белки:1. Транстиретин (Транспорт тироксина и трийодтиронина), 2. Альбумин (Подд-е осм. дав-я, транспорт жирных кислот, билирубина, ЖК, стероидных гормонов, ЛС, неорг- х ионов, резерв.АК).

2.Группа - б₁-Глобулины. 1. б₁ -Антитрипсин (Транспорт тироксина и трийодтиронина), 2. ЛПВП (Транспорт холестерола). 3. Протромбин (Фактор II свёртывания крови),

4. Транскортин (Транспорт кортизола, кортикостерона, прогестерона), 5. Кислый б₁-гликопротеин (Транспорт прогестерона), 6.Тироксинсвяз-щий глоб. (Ингибитор протеиназ).

3 Группа. б2-Глобулины.1. Церулоплазмин (Транспорт ионов меди, оксидоредуктаза); 2. Ретинол связ-щий белок (Транспорт ретинола); 3. Антитромбин III (Ингибитор плазменных протеаз); 4. Гаптоглобин (Связывание гемоглобина).5. б2-Макроглобулин (Ингибитор плазменных протеиназ, транспорт цинка); 6. Вит. D связ-щий белок (Транспорт кальциферола).

4 Группа. в-Глобулины. 1.ЛПНП (Транспорт холестерола); 2.Трансферрин (Транспорт ионов железа); 3. Фибриноген (Фактор I свёртывания крови); 4. Транскобаламин (Транспорт витамина B_12); 5. Глоб.-связ-щий белок (Транспорт тестостерона и эстрадиола); 6. С-реактивный белок (Активация комплемента).

5. г-Глобулины. 1.IgG (гуморальная защита организма от бактерий и вирусов); 2.IgA (Защита слизистых оболочек дых.путей и кишечника); 3. IgM (Ранние антитела); IgD (Рецепторы В-лимфоцитов); IgE (Реагин, уч-ет в аллер.р-ции).

Ферменты плазмы крови

1. Функционирующие ферменты (собственно плазменные). Напр., ренин (повышает АД через ангиотензин II), холинестераза (расщепляет ацетилхолин). Их активность выше в плазме крови, чем в тканях.

2. Нефункционирующие ферменты (плазмонеспецифические). Появляются в плазме крови из клеток тканей и органов. В крови не выполняют какой-либо функции, а выполняют ее в тканях. Это внутриклеточные ферменты. Их активность в плазме значительно ниже, чем в тканях. Напр:

АлАТ (аланиновая аминотрансфераза) в норме 0,1-0,68 ммоль/ч·л. Наибольшее ее количество - в печени, меньше - в скелетных мышцах,

АсАТ (аспарагиновая аминотрансфераза) в норме 0,1-0,45 ммоль/ч·л. Наибольшее содержание в мышцах (скелетной, сердечной), в печени.

ЛДГ (лактатдегидрогеназа) в норме не более 4 ммоль/ч·л. ЛДГ представлена пятью изоферментами: только в миокарде; в миокарде, эритроцитах, др.; в легких; в скелетных мышцах, печени; печени.

КФК (креатинфосфокиназа) в норме 0,15-0,3 ммоль/ч·л. Содержится в мышечной ткани. Состоит из двух субъединиц: В (мозговой тип) и М (мышечный тип).

ЩФ (щелочная фосфатаза) в норме 0,5-1,3 ммоль/ч·л. Источники ЩФ: 1) костная ткань; 2) желчевыводящая.

75. Гемоглобин, синтез, состав, строение. Роль в транспорте газов