- •Биологическая роль белков и пептидов: ферментативная, интегративная, иммунологическая, структурная, сократительная, гемостатическая.
- •Методы разделения и очистки белков.
- •Ферменты – белки, выполняющие роль катализаторов.
- •Биологическая роль активных форм кислорода:
- •Гормональная регуляция уровня глюкозы в крови. Гипергликемические гормоны: адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды. Гипогликемические: инсулин.
- •Концентрация глюкозы как интегральный показатель углеводного обмена в организме.
- •Липопротеины – транспортная форма липидов. Это комплекс из липидов и апобелков.
- •Липолиз. Бета-окисление высших жирных кислот:
- •Основные пути использования аминокислот в организме.
- •Переваривание белков в желудке.
- •Дезаминирование аминокислот.
- •Глютамин как транспортная форма аммиака. Система глутамин-глутаминаза в клетках печени и почечных канальцев, биороль, связь с образованием конечных продуктов обмена аммиака.
- •Образование катехоламинов. Роль гидроксилирования, декарбоксилирования и метилирования в этом процессе. Биологическая роль катехоламинов.
- •Понятие о нуклеопротеидах, их превращения в желудочно-кишечном тракте. Строение, биологическая роль, особенности обмена мононуклеотидов в организме человека.
- •Регуляция клеточного цикла и репликации. Роль циклинов и белка р53.
- •Вот что говорит Вика.
- •Механизмы регуляции транскрипции. Примеры воздействия на процессы биосинтеза белка лекарственными препаратами.
- •ВитаминВ1 (тиамин). Активная форма витамина. Участие в биохимических реакциях. Проявление недостаточности.
- •В2 (рибофлавин). Активная форма витамина. Участие в биохимических реакциях. Проявление недостаточности.
- •Витамин в5 (никотинамид). Активные формы витамина. Участие в биохимических реакциях. Проявление недостаточности. Фармакологическое действие витамина в5.
- •Витамин в6 (пиридоксин), Витамин в9 (фолиевая кислота) и в12 (цианокобаламин). Активные формы витаминов. Участие в биохимических реакциях. Проявление недостаточности.
- •Витамин с (аскорбиновая кислота). Участие в биохимических реакциях. Проявление недостаточности.
- •Витамин а (ретинол). Роль в процессах светоощущения, обмена эпителия, эндотелия и соединительной ткани. Проявления недостаточности.
- •Белки межклеточных контактов и адгезии. Хемокины.
- •Гистогормоны (гистамин, серотонин, гастрин, секретин, холецистокинин, натрийуретический пептид). Клетки-продуценты, пути передачи сигналов, биологическая роль.
- •Инсулин. Глюкагон. Химическая природа, образование, ткани-мишени. Влияние инсулина на углеводный, белковый и липидный обмены.
- •Глюкокортикоиды. Химическая природа, образование, ткани-мишени. Влияние глюкокортикоидов на углеводный, белковый и липидный обмены.
- •Гормоны щитовидной железы. Химическая природа, образование, ткани-мишени. Регуляция тироксином обмена веществ.
- •Гормональная регуляция репродуктивной функции организма.
- •Основные компоненты внеклеточного матрикса соединительных тканей: коллагеновые волокна, эластиновые волокна, глюкозамингликаны, протеогликаны. Структура и роль.
- •Механизм синтеза и распада коллагена. Промежуточные продукты маркеры резорбции и образования костной ткани.
- •Костная ткань как твердая разновидность соединительной ткани, ее основные функции. Особенности структуры гидроксиапатита и их связь с биологической функцией костной ткани.
- •Понятие об остеомаляции и остеопорозе, возможных причинах их развития.
- •Участие печени в обмене белков.
- •Желчеобразующая функция печени. Состав и функции желчи. Гепатоэнтеральная циркуляция желчных кислот. Биосинтез желчных кислот и их роль.
- •Экзогенные и эндогенные субстраты детоксикации. Реакции гидроксилирования (микросомальная система окисления) и конъюгации.
- •Общая схема регуляции эндотелием адаптивных реакций сосудистой стенки. Роль эндотелия в регуляции структурных изменений сосудистой стенки, ангиогенезе, гемостаза.
- •Оксид азота и супероксид. Пути образования и инактивации. Эндотелин 1. Схема образования, эффекты на тонус сосудов в норме и при повышенной продукции.
- •Метаболические особенности миокарда: механизм сокращения миоцитов, основные энергетические субстраты и пути их утилизации. Роль миоглобина и креатинфосфата в энергетическом обмене миокарда.
- •Эритроциты, место образования и распада. Регуляция эритропоэза эритропоэтином. Особенности метаболизма эритроцитов и структуры их мембран.
- •Обмен железа. Лабораторные показатели дефицита железа в организме. Понятие о физиологической желтухе новорожденных.
- •Механизм адгезии и агрегации тромбоцитов. Фактор Виллебранда: структура, участие в гемостазе. Тромбоксан простациклин: схема синтеза, участие в гемостазе.
- •Связывание с рецептором
- •Модуляция синаптической нейротрансмиссии
- •Интеграция синаптических входов
- •Гамма-аминомасляная кислота
- •Гематоэнцефалический барьер
Связывание с рецептором
Рецепторы на противоположной стороне синаптической щели взаимодействуют с нейромедиатором и вызывают открытие ионных каналов постсинаптической мембраны, меняя локальный трансмембранный постсинаптический потенциал — возбуждающий деполяризующий ток и ингибиторный гиперполяризующий ток. Результат зависит от нейромедиатора и типа ионных каналов, сопряженных с постсинаптическим рецептором.
Терминация
Завершение передачи сигнала обеспечивается разрушением нейромедиатора или его повторным захватом. Повторный захват Некоторая часть нейромедиатора может захватываться специализированными белками пресинаптической мембраны. Затем нейромедиатор переносится в цитоплазму клетки и закачивается в везикулы, где может использоваться повторно для передачи сигнала. Разрушение нейромедиатора Некоторые нейромедиаторы, например ацетилхолин и пептиды, разрушаются без повторного захвата. Холин может использоваться повторно для синтеза ацетилхолина. Пептидные нейромедиаторы расщепляются на аминокислоты, которые повторно используются для синтеза новых молекул нейромедиатора.
Модуляция синаптической нейротрансмиссии
Десенситизация
Десенситизация постсинаптических рецепторов — снижение ответа на нейротрансмиттер. Основной механизм десенситизации обусловлен фосфорилированием рецептора нейротрансмиттера и последующим его эндоцитозом. При повышенной стимуляции рецептор сначала фосфорилируется, затем убиквитинируется и разрушается протеасомами.
Гомотропная модуляция
Гомотропная модуляция — модуляция пресинаптического нейрона собственным нейротрансмиттером, аналог аутокринной регуляции. Модуляции подвергаются размер, число и скорость наполнения везикул. Гомотропная модуляция направлена на ингибирование сигнализации. Примером гомотропной модуляции могут служить нейроны симпатической нервной системы, которые высвобождают норадреналин, стимулирующий пресинаптические α2-адренорецепторы и снижающий высвобождение норадреналина.
Гетеротропная модуляция
Гетеротропная модуляция — модуляция пресинаптической мембраны соседних нейронов. Аналогично модуляции подвергаются число, размер и наполнение везикул соседних нейронов. Примером гетеротропной модуляции могут служить нейроны симпатической нервной системы, где высвобождение норадреналина одним нейроном ингибирует высвобождение норадреналина соседними нейронами. Одним из вариантов гетеротропной модуляции может служить механизм регуляции тонуса сосудов головного мозга. При этом источником медиаторов (пуриновые основания, глутамат) служит активный нейрон, а клеткой мишенью — астроцит, контактирующий с гладкими миоцитами кровеносных сосудов. Выделение возбуждающих медиаторов из активного нейрона стимулирует рецепторы астроцита и повышение концентрации в нем Ca2+, что в свою очередь через активацию фосфолипаз высвобождает арахидоновую кислоту, которая служит предшественником простагландинов (PGs), синтезируемых циклооксигеназой. Полученные PGs вызывают вазодилятацию и усиление кровотока рядом с активным нейроном.
Интеграция синаптических входов
Если возбуждающий синапс «силен», то потенциал действия пресинаптического нейрона вызывает потенциал действия постсинаптического нейрона. Однако, если возбуждающий синапс «слаб», то возбуждающий постстинаптический потенциал (EPSP) не достигает порога инициации потенциала действия. В головном мозге каждый нейрон получает множество сигналов от различных нейронов и если к нейрону одновременно приходят несколько возбуждающих сигналов, то нейрон суммирует эти сигналы, что обеспечивает усиление пресинаптического потенциала действия, которого достаточно для инициации постсинаптического потенциала (суммирование). С другой стороны, пресинаптический нейрон, высвобождающий ингибиторный нейромедиатор такой как ГАМК, может вызывать ингибиторный постсинаптический потенциал в постсинаптическом нейроне, снижая его возбудимость. Сила синапса определяется как изменение трансмембранного потенциала в результате активации постсинаптических рецепторов нейромедиаторов. Это изменение вольтажа известно как постсинаптический потенциал и прямое действие ионных токов через постсинаптические ионные каналы. Изменение синаптической силы кратковременным (циркуляция возбуждение) и долговременным (формирование или блокирование синапсов). Обучение и память связана с долговременными изменениями структуры синапсов механизмом синаптической пластичности.
Возбуждающий постсинаптический потенциал
Возбуждающий постсинаптический потенциал (excitatory postsynaptic potential, EPSP) — изменение мембранного потенциала постсинаптических нейронов вследствие стимуляции рецепторов возбуждающих нейротрансмиттеров. Наиболее изучены норадреналин и ацетилхолин.
Ингибиторный постсинаптический потенциал
Ингибиторный постсинаптический потенциал (inhibitory postsynaptic potential, IPSP) — изменение мембранного потенциала постсинаптических нейронов вследствие стимуляции рецепторов ингибиторных нейротрансмиттеров.
Норадреналин Норадреналин выделяется адренергическими нейронами центральной и симпатической нервной системы. Действие норадреналина осуществляется через адренергические рецепторы нейронов и периферических тканей. Синтез Норадреналин синтезируется из предшественников в несколько этапов.
1. Окисление тирозина с образованием диоксифенилаланина (ДОФА).
2. Декарбоксилирование ДОФА с образованием дофамина.
3. Гидроксилирование дофамина с образованием норадреналина.
Деградация
Норадреналин разрушается до различных метаболитов:
● норметанефрин посредством катехол-O-метилтрансферазы (COMT);
● 3,4-дигидроксиминдальная кислота посредством моноаминоксидазы (MAO);
● 3-метокси-4-гидроксиминдальная кислота посредством MAO;
● 3-метокси-4-гидроксифенилгликол посредством MAO.
Везикулярный транспорт
Между этапами декарбоксилирования и гидроксилирования норадреналин переносится в везикулы посредством везикулярных транспортеров моноаминов.
Высвобождение
Высвобождение норадреналина из везикул модулируется α2-адренорецепторами — отрицательная обратная связь.
Рецепторы
Адренергические рецепторы — класс G-протеин-ассоциированных рецепторов. В зависимости от фармакологических агонистов этих рецепторов выделяют 2 главные группы рецепторов: α-адренорецепторы (α1- и α2-адренорецепторы) активируемые фенилэфрином и β-адренорецепторы (β1, β2 и β3) активируемые изопреналином.
● α1-Адренорецепторы сопряжены с Gq-протеином, активирующим фосфолипазу C. Фосфолипаза C расщепляет фосфатидилинозитол и высвобождает инозитолтрифосфат, который стимулирует выход Ca2+ из эндоплазматического ретикулума. Таким образом, стимуляция α1-адренорецепторов вызывает высвобождение нейромедиаторов и сокращение гладких миоцитов.
● α2-Адренорецепторы сопряжены с Gi-протеином, поэтому их стимуляция ингибирует аденилатциклазу, что приводит к снижению продукции цАМФ.
Поэтому стимуляция α2-адренорецепторов вызывает сокращение гладких миоцитов и ингибированием высвобождения нейротрансмиттера.
●β-Адренорецепторы сопряжены с Gs-протеином, поэтому их стимуляция активирует аденилатциклазу, продуцирующую цАМФ.
Ацетилхолин
В периферической нервной системе ацетилхолин стимулирует сокращение мышц. Ацетилхолин вызывает открытие лиганд-открываемых натриевых каналов клеточной мембраны. Вход Na+ вызывает сокращение мышц. В то же время, сократимость кардиомиоцитов снижается. Эти различия обусловлены разными типами рецепторов ацетилхолина.
В автономной нервной системе ацетилхолин высвобождается во всех пре- и постганглионарных парасимпатических нейронах, во всех преганглионарных симпатических нейронах, некоторых постганглионарных симпатических нейронах (например, в потовых железах). В центральной ЦНС ацетилхолин выполняет функцию нейромедиатор.
Синтез и деградация
Ацетилхолин синтезируется посредством холинацетилтрансферазы из холина и ацетил-КоА. Ацетилхолинэстераза (холинэстераза) превращает ацетилхолин в неактивные метаболиты холин и ацетат.
Рецепторы
Существуют два основных класса рецепторов ацетилхолина: возбуждаемые никотином Н-холинэргические рецепторы (nAChR) и возбуждаемые мускарином М- холинэргические рецепторы (mAChR).
● Никотиновые рецепторы ацетилхолина являются ионотропными каналами, проницаемых для ионов Na+ и K+. Стимуляция Н-холинорецепторов вызывает деполяризацию мембраны клетки-мишени. Десенситизация Н-холинорецепторов обусловлена фосфорилированием их субъединиц посредством PKA и PKC.
● Мускариновые рецепторы являются метаботропными рецепторами ассоциированными с G-белками. Стимуляция М-холинорецепторов вызывает биохимические каскады, сопряженные с продукцией вторичных посредников и открытием ионных каналов.