Шпаргалка по "Истории медицины"

30. Молекулярные  болезни – обширная группа  заболеваний, природа которых  связана с повреждением отдельных  генов. Причиной данной патологии  являются генные (точечные) мутации,  т. е. изменения последовательности  нуклеотидов в молекуле ДНК.

Классификация:•  аутосомно-доминантные болезни (ахондроплазия , ретинобластома, , синдромы Крузона, Марфана);•  аутосомно-рецессивные болезни (альбинизм, болезнь Тея-Сакса, галактоземия);•  Х-сцепленные доминантные болезни (резистентный рахит,, синдром недержания пигмента);•  Х-сцепленные рецессивные болезни (гемофилия  АиВ, миодистрофия Дюшенна-Беккера).

31. Источники  свободных аминокислот в клетках  - белки пищи, собственные белки  тканей и синтез аминокислот  из углеводов.  АК - органические  соединения, являющиеся основной  составляющей частью белков (протеинов). Существуют многообразные пути  использования ак после всасывания  в кишечнике. Поступив через  воротную вену в печень, они  прежде всего подвергаются ряду  превращений (хотя значительная  часть аминокислот разносится  кровью по вceму организму и  используется для физиологических  целей). В печени аминокислоты  участвуют не только в биосинтезе  собственных белков и белков  плазмы крови, но также в  синтезе специфических азотсодержащих  соединений: пуриновых и пиримидиновых  нуклеотидов, креатина, мочевой кислоты,  НАД и др.

32. Пути  превращения аминокислот: ЛЕКЦИЯ  Целийкмана.

33.Переаминирование:Лекция  Целийкмана

34. АМИНОТРАНСФЕРАЗЫ, трансаминазы, ферменты класса трансфераз, катализирующие обратимые реакции  трансаминирования, то есть перенос  аминогруппы (- NH2) и водорода от  одной молекулы субстрата к  другой без промежуточного образования  аммиака. Коферменты аминотрансфераз  - пиридоксальфосфат и пиридоксаминофосфат.  Аминотрансферазы участвуют в  азотистом обмене, особенно в  обмене аминокислот. Определение  активности аланиновой и аспарагиновой  аминотрансферазы в сыворотке  крови человека используют в  диагностике заболеваний печени  и сердца.

35. Значение  реакций трансминирования.Та же  ЛЕКЦИЯ.

36.Бля вы  меня убьете но это тоже  в ЛЕКЦИИ Целейкмана

Дезаминирование аминокислот - реакция отщепления α-аминогруппы  от аминокислоты, в результате чего образуется соответствующая α-кетокислота (безазотистый остаток) и выделяется молекула аммиака.В дальнейшем-

Существует несколько способов дезаминирования  аминокислот:

*окислительное;

*непрямое (трансдезаминирование);

*неокислительное;

*внутримолекулярное.

1. Окислительное  дезаминирование .  Наиболее активно  в тканях происходит дезаминирование  глутаминовой кислоты. Реакцию  катализирует фермент глутаматдегидрогеназа,  коферментом глутаматдегидрогеназы  является NAD+. Реакция идёт в 2 этапа.  Вначале происходит ферментативное  дегидрирование глутамата и образование  а-иминоглутарата, затем - неферментативное  гидролитическое отщепление иминогруппы  в виде аммиака, в результате  чего образуется а-кетоглутарат.

2. Непрямое  дезаминирование (трансдезаминирование) . Большинство аминокислот не  способно дезаминироваться в  одну стадию, подобно Глу. Аминогруппы  таких аминокислот в результате  трансаминирования переносятся  на α-кетоглутарат с образованием  глутаминовой кислоты, которая  затем подвергается прямому окислительному  дезаминированию. Такой механизм  дезаминирования аминокислот в  2 стадии получил название трансдезаминирования, или непрямого дезаминирования:  Непрямое дезаминирование аминокислот  происходит при участии 2 ферментов:  аминотрансферазы (кофермент ПФ) и  глутаматдегидрогеназы (кофермент  NAD+).

3.  Неокислительное  дезамитрование . В печени человека  присутствуют специфические ферменты, катализирующие реакции дезаминирования  аминокислот серина, треонина и  гистидина неокислительным путём.  Неокислительное дезаминирование  серина катализирует сериндегидратаза .

Реакция начинается с отщепления молекулы воды и образования  метиленовой группы, затем происходит неферментативная перестройка молекулы, в результате которой образуется иминогруппа, слабо связанная с  а-углеродным атомом. Далее в результате неферментативного гидролиза отщепляется  молекула аммиака и образуется пируват. Неокислительное дезаминирование  треонина катализирует фермент треониндегидратаза. Механизм реакции аналогичен дезаминированию  серина.

Прямое  дезаминирование глутамата. обратимая  реакция и при повышении концентрации аммиака в клетке может протекать  в обратном направлении, как восстановительное  шинирование α-кетоглутарата.

37. 2. Непрямое дезаминирование (трансдезаминирование)  Большинство аминокислот не способно дезаминироваться в одну стадию, подобно Глу. Аминогруппы таких аминокислот в результате трансаминирования переносятся на α-кетоглутарат с образованием глутаминовой кислоты, которая затем подвергается прямому окислительному дезаминированию. Такой механизм дезаминирования аминокислот в 2 стадии получил название трансдезаминирования, или непрямого дезаминирования:

Непрямое  дезаминирование аминокислот происходит при участии 2 ферментов: аминотрансферазы (кофермент ПФ) и глутаматдегидрогеназы (кофермент NAD+).  Значение этих реакций  в обмене аминокислот очень велико, так как непрямое дезаминирование - основной способ дезаминирования  большинства аминокислот. Обе стадии непрямого дезаминирования обратимы (рис. 9-9), что обеспечивает как катаболизм аминокислот (рис. 9-9, А), так и возможность  образования практически любой  аминокислоты из соответствующей α-кетокислоты .В мышечной ткани активность глутаматдегидрогеназы  низка, поэтому в этих клетках  при интенсивной физической нагрузке функционирует ещё один путь непрямого  дезаминирования с участием цикла  ИМФ-АМФ. Вначале происходит перенос  аминогруппы аминокислот на аспартат, затем на инозиновую кислоту (ИМФ) и  в завершение - дезаминирование АМФ. Представленная схема отражает последовательность реакций непрямого неокислительного дезаминирования.

Можно выделить 4 стадии процесса: трансаминирование  с α-кетоглутаратом, образование  глутамата;трансаминирование глутамата  с оксалоацета-том (фермент ACT), образование  аспартата;реакция переноса аминогруппы  от аспартата на ИМФ (инозинмонофосфат), образование АМФ и фумарата;гидролитическое дезаминирование АМФ.

Этот путь дезаминирования преобладает в  мышцах при интенсивной работе, в  результате которой накапливается  молочная кислота. Выделяющийся аммиак предотвращает закисление среды  в клетках, вызванное образованием лактата.

 

 

Регина  Тулекбаева

РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ У ПРО- И ЭУКАРИОТОВ

 

Организмы адаптируются к меняющимся условиям окружающей среды путём изменения  экспрессии (скорости транскрипции) генов. Этот процесс, в деталях изученный  на бактериях и вирусах, включает взаимодействие специфических белков с участками ДНК в непосредственной близости от стартового участка транскрипции. При этом может происходить включение  или выключение транскрипции. Эукариотические  клетки используют тот же самый принцип, хотя в регуляции реализуются  и некоторые другие более сложные  механизмы.

 

185

 

А. Регуляция  активности генов у прокариотов. Теория оперона

 

Исследования  на клетках Е. coli позволили установить, что у бактерий существуют ферменты 3 типов:

 

конститутивные, присутствующие в клетках в постоянных количествах независимо от метаболического  состояния организма (например, ферменты гликолиза);

индуцируемые, их концентрация в обычных условиях мала, но может возрастать в 100Q раз  и более, если, например, в среду  культивирования клеток добавить субстрат такого фермента;

репрессируемые, т.е. ферменты метаболических путей, синтез которых прекращается при добавлении в среду выращивания конечного  продукта этих путей.

1. Теория  оперона

 

На основании  генетических исследований индукции β-галактозидазы, участвующей в клетках Е. coli, в  гидролитическом расщеплении лактозы (рис. 4-46), Франсуа Жакоб и Жак  Моно в 1961 г. сформулировали гипотезу оперона, которая объясняла механизм контроля синтеза белков у прокариотов.

 

В экспериментах  гипотеза оперона получила полное подтверждение, а предложенный в ней тип регуляции  стали называть контролем синтеза  белка на уровне транскрипции, так  как в этом случае изменение скорости синтеза белков осуществляется за счёт изменения скорости транскрипции генов, т.е. на стадии образования мРНК.

 

У Е. coli, как  и у других прокариотов, ДНК не отделена от цитоплазмы ядерной оболочкой. В процессе транскрипции образуются первичные транскрипты, не содержащие нитронов, а мРНК лишены "кэпа" и поли-А-конца. Синтез белка начинается до того, как заканчивается синтез его матрицы, т.е. транскрипция и  трансляция протекают почти одновременно. Исходя из размера генома (4×106 пар  нуклеотидов), каждая клетка Е. coli содержит информацию о нескольких тысячах  белков. Но при нормальных условиях роста она синтезирует около 600-800 различных белков, а это означает, что многие гены не транскрибируются, т.е. неактивны. Гены белков, функции  которых в метаболических процессах  тесно связаны, часто в геноме группируются вместе в структурные  единицы (опероны). Согласно теории Жакоба и Моно, оперонами называют участки  молекулы ДНК, которые содержат информацию о группе функционально взаимосвязанных  структурных белков, и регуляторную зону, контролирующую транскрипцию этих генов. Структурные гены оперона  экспрессируются согласованно, либо все они транскрибируются, и тогда  оперон активен, либо ни один из генов  не "прочитывается", и тогда  оперон неактивен. Когда оперон активен  и все его гены транскрибируются, то синтезируется полицистронная мРНК, служащая матрицей для синтеза всех белков этого оперона. Транскрипция структурных генов зависит от способности РНК-полимеразы присоединяться к промотору, расположенному на 5'-конце  оперона перед структурными генами.

 

Связывание  РНК-полимеразы с промотором зависит  от присутствия белка-репрессора на смежном с промотором участке, который  называют "оператор". Белок-репрессор  синтезируется в клетке с постоянной скоростью и имеет сродство к  операторному участку. Структурно участки  промотора и оператора частично перекрываются, поэтому присоединение  белка-репрессора к оператору создаёт  стерическое препятствие для  присоединения РНК-полимеразы.

 

Большинство механизмов регуляции синтеза белков направлено на изменение скорости связывания РНК-полимеразы с промотором, влияя  таким образом на этап инициации  транскрипции. Гены, осуществляющие синтез регуяятор-ных' белков, могут быть удалены  от оперона, транскрипцию которого они  контролируют.

Мне нравится

вчера в 21:38|Это  спам|Ответить

 

Регина Тулекбаева

Индукция  синтеза белков. Lac-оперон

 

Теория  оперона была предложена на основании  данных, полученных при изучении свойств  лактозного оперона (laс-оперона) Е. coli, т.е. оперона, в котором закодированы белки, участвующие в усвоении лактозы.

 

Клетки  Е. coli обычно растут на среде, используя  в качестве источника углерода глюкозу. Если в среде культивирования  глюкозу заменить на дисахарид лактозу, то по прошествии нескольких минут  клетки адаптируются к изменившимся условиям. Они начинают продуцировать 3 белка, обеспечивающих утилизацию лактозы. Один из этих белков - фермент β-галактозидаза, катализирующий гидролитическое

Мне нравится

вчера в 21:38|Это  спам|Ответить

 

Регина Тулекбаева

расщепление лактозы до глюкозы и галактозы.

 

В присутствии  глюкозы клетки Е. coli содержат менее 10 молекул этих ферментов на клетку. Перенос клеток на среду, содержащую лактозу, вызывает индукцию - увеличение количества молекул каждого из ферментов  до 5000 (рис. 4-47).

 

Теория  оперона объясняет это явление  следующим образом. В отсутствие индуктора (лактозы) белок-репрессор  связан с оператором. А поскольку  участки оператора и промотора  перекрываются, то присоединение репрессора к оператору препятствует связыванию РНК-полимеразы с промотором, и транскрипция структурных генов оперона не идёт. Когда в среде появляется индуктор, т.е. лактоза, то он присоединяется к белку-репрессору, изменяет его  конформацию и снижает сродство к оператору. РНК-полимераза связывается  с промотором и транскрибирует структурные  гены. Репрессия синтеза белков. Триптофановый

и гистидиновый опероны

 

Снижение  концентрации фермента в бактериальной  клетке может осуществляться путём  репрессии синтеза ферментов. Сущность этого механизма регуляции заключается  в следующем: когда клетки Е. coli растут на среде, содержащей в качестве единственного  источника азота соль аммония, то им приходится синтезировать все  азотсодержащие вещества. Такие клетки, в частности, должны содержать все  ферменты, необходимые для синтеза 20 различных аминокислот. Однако если добавить в среду культивирования  одну из аминокислот, например триптофан  или гистидин, то клетка перестанет вырабатывать весь набор ферментов, необходимых для синтеза этих аминокислот из аммиака и источника  углерода. Репрессия синтеза ферментов, катализирующих последовательность реакции  метаболического пути конечным продуктом, как это имеет место в случае ферментов синтеза гастидина  или триптофана, называется репрессией конечным продуктом.