53. Биохимический полиморфизм и его биологическая роль. Непереносимость пищевых веществ и лекарств.

В результате мутаций могут возникнуть варианты разных генов или одного и того же гена. Если они летальные, то наступает апоптоз. Если эти варианты не летальные, то они наследуются. Формируется генотипическая гетерогенность, следовательно, фенотипическая неоднородность.

Следствием генотипической гетерогенности является полиморфизм белков -существование одного и того же белка в разных формах. Например, насчитывается около 700 вариантов гемоглобина. Каждый человек неповторим, биохимически уникален.

Существование в популяции 2 и большего числа аллелей одного гена называют"аллеломорфизм", или "полиморфизм", а белковые продукты, образующиеся в ходе экспрессии этих вариантов гена - "полиморфы". Разные аллели встречаются в популяции с разной частотой. К полиморфам относят только те варианты, распространённость которых в популяции не меньше 1%

Виды гемоглобина

В процессе онтогенеза у людей образуются разные виды гемоглобинов, обеспечивающие наилучшую адаптацию к меняющимся условиям существования. НbЕ - эмбриональный, синтезируется у зародыша в первые месяцы развития, HbF - фетальный, обеспечивает дальнейшее внутриутробное развитие плода, а НbА и НЬA2 осуществляют транспорт кислорода в организме взрослого человека. Эти белки представляют собой тетрамеры, состоящие из полипептидных цепей двух видов: α и β в НbА (2α2β), α и ε в НbЕ (2α2ε), а у остальных гемоглобинов β-цепи заменены на γ-полипептиды в HbF (2α2γ) или на δ-цепи в HbА2 (2α2δ).

Полиморфизм гемоглобинов в популяции людей очень велик. Наряду с генами, кодирующими изобелки и занимающими разные локусы на хромосоме, обнаружено большое число вариантов гемоглобина А, являющихся продуктами аллельных генов.

Группы крови

Другой важный пример полиморфизма белков, связанный с проблемой переливания крови, - существование в популяции людей 3 аллельных вариантов гена фермента гликозилтрансферазы (А, В и 0). Этот фермент принимает участие в синтезе олигосахарида, локализованного на наружной поверхности плазматической мембраны и определяющего антигенные свойства эритроцитов. Варианты фермента А и В имеют разную субстратную специфичность: вариант А катализирует присоединение к олигосахариду N-ацетилгалактозамина, а вариант В - галактозы. Вариант О кодирует белок, лишённый ферментативной активности. В результате структура олигосахаридов, расположенных на поверхности эритроцитов, будет разной.

ПОСЛЕДСТВИЯ БИОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА.

1. Лежит в основе развития предрасположенности к заболеваниям (атеросклероз)

2. Лежит в основе непереносимости пищевых компонентов (лактозы)

3. Лежит в основе непереносимости лекарственных средств.

54. Основные углеводы, их строение и классификация, биологическая роль.

Углеводы служат источником и аккумулятором энергии клеток, выполняя структурную функцию, они в виде гликозаминогликанов входят в состав межклеточного матрикса, участвуют во многих метаболических процессах.

Моносахариды – это углеводы, которые не подвергаются гидролизу.

Альдопентозы

Альдогексозы Кетогексоза фруктоза

Олигосахариды - сложные углеводы, которые содержат от 2 до 10 остатков мноносахаридов.

Мальтоза (солодовый сахар) α,Dглюкопираноза+глюкоза

Лактоза (молочный сахар) β,Dгалактопираноза+глюкоза

Сахароза α,Dглюкопираноза+β,Dфруктофураноза

Полисахариды – высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых содержат сотни и тысячи моносахаридных остатков одного типа (гомополисахариды), разного типа (гетерополисахариды).