![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Инсулин –Глобулярный белок. Инсулин обеспечивает поступление глюкозы в клетки, активируя транспорт через клеточную мембрану и ускоряя ее окислительный распад (активация фосфогексокиназы, ферментов цикла.трикарбоновых кислот). Кроме того, инсулин ускоряет гликогенообразование в печени и мышечной ткани, а также синтез липидов (липогенез) из продуктов распада Сахаров и синтез аминокислот (протеиногенез). Одновременно инсулин тормозит гликогенолиз, липолиз и глюконеогенез. Инсулин активируетв тканях, транспорт в клетку глюкозы, аминокислот, К+ и тормозит глионеогенез, липолиз и синтез кетоновых тел и холетерола.
109.Врожденные нарушения обена моносахаридов. Галактоземия. Напомним, что распад галактозы, осуществляющийся главным образом в печени, ткани мозга и клетках крови, протекает через такие этапы"
1. Галактоза —— Галактозо-1-фосфат.
2. Галактозо-1-фосфат + АТФ ———- УДФ-галактоза + АДФ.
3. УДФ-галактоза ———- УДФ-глюкоза.
Первую реакцию катализирует галактокиназа, вторую — галактозо-1-фосфатуридинтрансфераза, третью — галактозо-УДФ-эпимераза. У здоровых новорожденных активность этих ферментов высока, однако известны случаи их врожденного дефицита.
1. Дефицит галактокиназы проявляется ухудшением зрения, вызванным образованием катаракт (юношеская катаракта). В моче обнаруживаются галактоза и дульцит (так называемый сахарный спирт, в который превращается галактоза). Снижена активность галактокиназы в эритроцитах.
2. Дефицит галактозо-1-фосфатуридинтрансферазы ведет к накоплению Г-1-Ф в клетках крови, печени, почках, мозге и хрусталике, к появлению в тканях дульцита. В хрусталике дульцит из-за высокой способности связывать воду приводит к разрыву анулярных волокон и образованию катаракт. При кормлении галактозосодержащей пищей у ребенка развиваются желтуха, диарея и гипотрофия. При исключении галактозы из питания эти признаки достаточно быстро исчезают.
Решающее значение для диагноза имеет установление низкой активности фермента в эритроцитах, галактозо-1'фосфатемия и галактозо-1-фосфату-рия.
Отметим, что избыток Г-1-Ф тормозит глюкозо-6-фосфатазу и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу. Это ведет к нарушению основного и пентозофосфатного путей превращения углеводов.
3. Дефицит галактозо-УДФ-эпимеразы описан в единичных случаях. Клинические проявления отсутствуют. Имеются галактоземия и галактозурия.
Эссенциальная фруктозурия обусловлена недостаточностью фосфофрукто-киназы, которая катализирует превращение фруктозы в фруктозо-1-фосфат. Фруктоза накапливается в крови и выделяется с мочей. Клинические проявления отсутствуют. Фруктозурию выявляют обычно при наличии гипергликемии и одновременном отсутствии в моче редуцирующих Сахаров. При отсутствии других признаков сахарного диабета прибегают к специфическим способам определения глюкозы (глюкозооксидазный метод) и не находят повышенного содержания глюкозы. В этом случае специальным приемом устанавливают фруктоземию и фруктозурию.
Наследственная непереносимость фруктозы проявляется вслед за введением в рацион ребенка фруктов или соков, содержащих фруктозу или ее источник — сахарозу.
Заболевание связано с дефицитом фруктозо-1-фосфатальдолазы. Фермент катализирует расщепление фруктозо-1-фосфата до 3-ФГА, обеспечивая включение фруктозы в основной путь превращения глюкозы. В результате дефекта накапливается фруктозо-1-фосфат, развиваются гипофосфатемия из-за превращения фосфата преимущественно в фруктозо-1-фосфат и гипогликемия в связи с нарушением гликогенолиза и глюконеогенеза, что также вызвано дефицитом свободного фосфата. Гипогликемия связана также и с торможением фосфорилазы «а» фруктозо-1-фосфатом.
Таким образом, важнейшие лабораторные признаки заболевания: фруктозе-мия, фруктозурия и фруктозо-1-фосфатурия, а также лактатемия, гиперури-кемия и гипогликемия после нагрузки фруктозой.
Недостаточность фруктозо-1,6-фосфатальдолазы — фермента, расщепляющего фруктозо-1,6-дифосфат, также ведет к накоплению фруктозы. Проявления сходны с описанными выше, с той разницей, что не наблюдается выраженного поражения печени. Заболевание можно заподозрить, обнаружив гипогликемию и появление сахара в моче, усиливающиеся после приема пищи, содержащей фруктозу. Активность альдолазы в биоптатах печени значительно снижена.
110.Врожденная недостаточность лактазы. Лактоза (дисахарид) молока расщепляется кишечной лактазой, снижение активности которой у детей ведет к
непереносимости этого дисахарида. Непереносимость проявляется устойчивой диареей и гипотрофией. Нагрузка лактозой усиливает симптоматику и не вызывает подъема уровня сахара в крови. Кал кислый, содержит лактозу. Безлактозная диета устраняет диарею. Это отличает непереносимость лактозы от непереносимости глюкозы или галактозы.
Непереносимость лактозы может развиться у детей после некоторых заболеваний кишечника (инфекционные энтериты, спру, колиты)» проявляясь также, как при врожденной недостаточности(см. ниже).
Недостаточность сахарозы-изомальтозы проявляется в старшем грудном возрасте и позже. Признаки: диарея, раздражительность, отставание в росте, возникающие после добавления в пищу сахарозы или крахмала.
Диагноз ставится на основании жалоб, отсутствия гипергликемии после нагрузки сахарозой, кислой реакции кала при отрицательной реакции на редуцирующие сахара (сахароза не обладает редуцирующими свойствами). Абсолютный признак — дефект сахаразы и изомальтазы в эпителии тонкого кишечника.
Непереносимость лактозы проявляется в первые дни жизни: диарея, рвота, ацидоз, лактозурия, аминоацидурия, протеинурия. Активность лактазы кишечника сохранена. Заболевание связано не с дефицитом фермента, а с токсичностью лактозы для организма больного (необъясненная токсичность). Исключение лактозы из питания тотчас снимает симптоматику, введение вызывает рецидив.
111.Гликогенозы — состояния, обусловленные энзимдефектом, который проявляется необычной структурой гликогена или его избыточным накоплением.
Описано 6 типов гликогенозов, различающихся характером энзимдефекта.
Тип I (гликогеноз Гирке) — следствие дефицита гликозо-6-фосфатазы. Встречается наиболее часто, проявляется гипогликемией, накоплением гликогена в печени и почках, ацидозом (за счет накопления лактата), гепатосплено-мегалией. Больные отличаются малым ростом.
Наиболее характерные биохимические сдвиги: снижено содержание глюкозы в крови, не повышается ее содержание при введении активаторов фосфорилазы гликогена (адреналин, глюкагон), гиперурикемия, гиперлактатемия, гиперпируватемия и гиперлипемия.
Тип II (гликогеноз Помпе) обсуловлен дефектом кислой 0-1,4-глюкозидазы. Проявляется генерализованным накоплением гликогена, протекающим с поражением печени, почек и нервной системы, гипертрофией миокарда. Это наряду с воспалением легких ведет к смерти.
По данным лабораторных исследований, нормогликемия, нормальная реакция на адреналин, гомогенаты тканей не расщепляют гликогена и мальтозы при рН 4,0.
Тип III (лимитдекстриноз) вызывается дефицитом амило-1,6-глюкозидазы, проявляется накоплением короткоцепочных молекул гликогена в печени и мышцах. Течение относительно доброкачественное — гипогликемия, гепатоме-галия, задержка роста.
Наиболее характерные биохимические сдвиги: снижено содержание глюкозы в крови, не повышается ее содержание при введении активаторов фосфорилазы гликогена (адреналин, глюкагон), гиперурикемия, гиперлактатемия, гиперпируватемия и гиперлипемия.
Лабораторно: гипогликемия, нормальная реакция на сахарную нагрузку, гипергликемия на введение адреналина не возникает, гипертриглицеридемия, гиперхолестеринемия, гиперурикемия. Изменена структура гликогена в разных тканях, в том числе и в клетках крови, активность амило-1,6-глюкозидазы в лейкоцитах резко снижена.
Тип IV (болезнь Андерсена, амилопектиноз) сопровождает дефект амило-(1,4 ———•• 1,6)-трансглюкозидазы. В миокарде, клетках скелетной мускулатуры, РЭС и почек накапливается нерастворимый амилопектиноподобный гликоген. Цирроз печени с желтухой и печеночной недостаточностью.
Диагностика требует исключить другие формы гликогеноза и включает обнаружение в биоптатах печени полисахарида с относительно длинными наружными и внутренними цепями молекул, т.е. с меньшим против нормы количеством ответвлений.
Тип У (болезнь Мак-Ардля) вызвана дефицитом фосфорилазы, активирующей р-киназу в мышцах и печени. Печень не поражена, структура гликогена нормальна, смертельные исходы отсутствуют, так как у-амилаза совместно с амило-1,6-гликозидазой расщепляет гликоген до глюкозы.
Лабораторно'. нормогликемия, обычная реакция на сахарную нагрузку и на введение адреналина, в биоптатах печени повышено содержание гликогена нормальной структуры. На фоне миастении это позволяет поставить диагноз.
Тип VI (болезнь Херса) — следствие дефекта печеночной фосфорилазы, ведущего к избыточному накоплению нормального гликогена в печени. Гепатос-пленом ега лия.
Лабораторно'. выраженное снижение активности фосфорилазы печени и лейкоцитов при нормальной активности глюкозо-6-фосфатазы печени; гли-кемическая реакция на глюкагон ослаблена.Агликогеноз — наследственное заболевание, вызванное дефектом глико-генсинтетазы, ответственной за синтез гликогена. В печени почти или полностью отсутствует гликоген, выражена гипогликемия (до 0,39-0,67 ммоль/л). Характерный симптом — судороги, обычно по утрам. Их можно предупредить частым кормлением ночью-
Лабораторпо'. выраженная гипогликемия, отсутствие гликогена в пункта-тах печени, снижение активности гликогенсинтетазы.
Мукополисахаридозы — нарушения обмена гетерополисахаридов представлены двумя сходными вариантами.
1. Гаргоилизм (болезнь Пфаундлера-Гундлера): в печени, селезенке, соединительной ткани, мозге и роговице накапливаются вещества, дающие характерное для мукополисахаридов окрашивание с толуидиновым синим. Химический состав мукополисахаридов отличается от нормального, с мочой выделяется большое количество хондроитинсульфата В и гепарансульфата. Диагноз основывается на обнаружении большого количества кислых мукополисахаридов в лейкоцитах.
2. Болезнь Моркио-Ульриха отличается тем, что с мочой выделяется преимущественно кератансульфат.
112. Биохимические сдвиги сахарный диабет
В регуляции гликолиза и глюконеогенеза большую роль играет инсулин. При егонехватки возникает заболевание сахарный диабет. Поышатся уровень глюкозы в крови (гиперкликемия), появляется глюкоза в моче (глюкозонурия) и уменьшается уровень глюкозы в печени. Мышечная ткань не успевает утилизировать глюкозу крови.При введении инсулина больному происходит корекция метобалических сдвигов.
113. Кетоновые тела.
В крови в норме присутствуют в крайне низких концентрациях, образуется в результате спонтанного декарбоксилиравания ацетоуксусной к-ты. Образуются в печени, путем синтеза из ацетил КоА.При патологических состояниях (сахарный диабет) Концентрация кетоновых тел в крови увеличевается и может достигать 20 ммоль/л.
114.Глюконеогенез
Глюконеогенез — синтез глюкозы из неуглеводных предшественников. Основные из предшественников — пируват и лактат, промежуточные — метаболиты ЦТК, глюкогенные (глюкопластичные) аминокислоты и глицерин.
Узловая точка синтеза глюкозы — превращение пирувата в фосфоенолпи-руват (ФЕП).
Пируват карбоксилируется пируваткарбоксилазой за счет энергии АТФ, реакция осуществляется в митохондриях'
СН,-СО-СООН + СО, ——————————————» НООС-СН.-СО-СООН
Пируват АТФ АДФ + (Р) Оксалоацетат
Затем происходит фосфорилирующее декарбоксилирование, катализируемое фосфоенолпируваткарбоксикиназой:
НООС-СН-СО-СООН + ГТФ ——— НС=С-СООН + ГДФ + СОд Оксалоацетат
Дальнейший путь образования Г-6-Ф представляет собой обратный путь гликолиза, катализируемый теми же ферментами, но в обратном направлении. Исключение составляет только превращение фруктозо-1,6-дифосфата в фрук-тозо-6-фосфат, катализируемое фруктозодифосфатазой
Ряд аминокислот (аспарагин, аспарагиновая кислота, тирозин, фенилаланин, треонин, валин, метионин, изолейцин, глутамин, пролин, гистидин и аргинин) тем или иным путем превращаются в метаболит ЦТК - фумаровую кислоту, а последняя — в оксалоацетат. Другие (аланин, серии, цистин и глицин) — в пируват. Частично аспарагин и аспарагиновая кислота превращаются непосредственно в оксалоацетат.
Глицерин вливается в процессы глюконеогенеза на стадии 3-ФГА, лактат окисляется в пируват. На рис. 57 представлена схема гликонеогенеза.
Глюкоза поступает из кишечника в клетки, где подвергается фосфорилированию с образованием Г-6-Ф. Он может превращаться по одному из четырех путей' в свободную глюкозу; в глюкозо-1 -фосфат, использующийся в синтезе гликогена; вовлекается в основной путь, где происходит ее распад до СО, с высвобождением энергии, запасаемой в форме АТФ, либо до лактата; вовлекаться в ПФП, где осуществляются синтез НАДФ • Нд, служащего источником водорода для восстановительных синтезов, и образование рибозо-5-фосфата, используемого в синтезе ДНК и РНК.
Запасается глюкоза в форме гликогена, откладывающегося в печени, мышцах, почках. При расходовании гликогена в связи с интенсивными энерготратами или отсутствием углеводов в питании, содержание глюкозы и гликогена может пополняться за счет синтеза из неуглеводных компонентов метаболизма, т.е. путем глюконеогенеза.
115.Пентозофосфатный путь превращения глюкозы представлен двумя последовательными ветвями — окислительной и неокислительной. Биологический смысл ПФП определяется следующим:
1 В результате превращений в окислительной ветви образуется 2 молекулы НАДФ • Н^ В отличие от НАД • Н„ НАДФ • Н не окисляется дыхательной цепью, а служит источником водорода и электронов при синтезах, включающих реакции восстановления.
2 В результате превращений в неокислительной ветви генерируется рибозо-5-фосфат. Этот углевод и его производные используются для синтеза важных биологических молекул- РНК и ДНК, АТФ, КоА. НАД и ФАД
3. Как следует из реакций 3 и 4 (табл. 5), рибулезо-5-фосфат может использоваться как для образования 2-й молекулы НАДФ • Нд (реакция 3), так и для образования рибозо-5-фосфата (реакция 4). Если потребность в НАДФ • Нд для восстановительных синтезов выше, чем потребность в рибозо-5-фосфате для синтеза РНК и ДНК, то окислительная ветвь работает интенсивно (синтез НАДФ • Нд). а избыток образующегося рибозо-5-фосфата (реакция 4) расходуется на образование 3-ФГА (реакции б и 8). Эти три реакции катализируются транскетолазой и трансальдолазой, которые таким образом обеспечивают связь между ПФП и основным путем превращения углеводов, его промежуточный продукт — 3-ФГА.
Обращаем внимание на то, что кофактор транскетолазы — тиаминдифосфат (ТДФ) — коферментная форма витамина В^ (тиамина). При нарушении способности белковой части транскетолазы связывать ТДФ или при недостатке тиамина в рационе развивается тяжелое нервно-психическое расстройство — синдром Вернике-Корсакова.
Дата публикования: 2015-02-03; Прочитано: 439 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!