Lektsia_24_Biokhimia_miokarda_i_mozga-lech


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

БИОХИМИЯ МИОКАРДА И МОЗГА ЛЕЧЕБНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ 2013г. Проф. Шарапов В.И. АКТУАЛЬНОСТЬ Мышечная и нервная ткани являются специализированными тканями и выполняемые ими функции определяется биохимическими особенностями их метаболизма.Цель лекции: сформировать представление об особенностях метаболизма в миокардиоцитах и нейронах. ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Основные биохимические процессы в миокарде2. Биохимические особенности энергообеспечения миокарда3. Основные биохимические особенности нервной системы4. Биохимические особенности метаболизма в нервной ткани5. Биохимия синаптической передачи ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ в МИОКАРДЕ: 1. ВОЗБУЖДЕНИЕ2. СОПРЯЖЕНИЕ возбуждения с сокращением3. СОКРАЩЕНИЕ4. СТРУКТУРНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Деполяризация мембраны (Na+, K+)Кальций, как сопрягающий ион Взаимодействие актина и миозинаСинтез белка и нуклеиновых кислотСинтез АТФ ЭНЕРГООБРАЗОВАНИЕ в миокарде ОБРАЗОВАНИЕ АТФ в миокарде:ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕГЛИКОЛИЗКРЕАТИНФОСФАТМИОАДЕНИЛАТКИНАЗНАЯ РЕАКЦИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ СУБСТРАТЫ: - в аэробных условиях:Жирные кислоты – 67% энергии,Молочная кислота – 16,5% энергии,Углеводы – 8% энергии,Аминокислоты, ПВК, кетоновые тела – около 10% энергии - в анаэробных условиях или при физической нагрузке: МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА – 65-90% энергии ВЫСОКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ МИОКАРДА К НЕДОСТАТКУ КИСЛОРОДА: МИОКАРДИАЛЬНАЯ ЛАКТАТДЕГИДРОГЕНАЗА (ЛДГ-1,2) – работает только в аэробных условиях и в направлении: ЛАКТАТ  ПВК  АцетилКоА  ЦТКЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ – основной субстрат энергообмена, потребляющие 60-70% кислорода на окисление ГЛИКОЛИЗ Как система транспорта АТФ к месту использования (насосы, сокращение),Энергообеспечение ионного транспорта(обеспечение АТФ процессов возбудимости, проводимости, сократимости миокарда) КРЕАТИНФОСФАТ Образуется в период расслабления мышцыПоставляет макроэргический фосфат для ресинтеза АТФ из АДФ ОБРАЗУЕТСЯ:ПЕЧЕНЬ: глицин + аргинин + метионин  креатинСЕРДЦЕ: КРЕАТИН + АТФ  креатинфосфат креатинфосфокиназа (КФК) МИОАДЕНИЛАТКИНАЗНАЯ РЕАКЦИЯ Катализирует образование АТФ в реакции: АДФ + АДФ  АТФ + АМФ миоаденилаткиназа ЭНЕРГООБМЕН МИОКАРДА ОБРАЗОВАНИЕ АТФАЭРОБНЫЙ СИНТЕЗ АТФ – 85%АНАЭРОБНЫЙ СИНТЕЗ АТФ – 15% РАСХОД АТФСОКРАЩЕНИЕ – 70%ИОННЫЙ ТРАНСПОРТ – 20%СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ – 10% ТРАНСПОРТ АТФ из МИТОХОНДРИЙ АТФ переносится из матрикса АТФ-АДФ-транслоказой на КРЕАТИНКИНАЗУ в межмембранное пространство: (КК+АТФ)В межмембранном пространстве образуется комплекс: «КК+АТФ + КРЕАТИН»  креатинфосфат + АДФобразовавшийся КРЕАТИНФОСФАТ (КФ) выходит в цитоплазму, где: КФ + АДФ = АТФ + креатин НАРУШЕНИЯ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ МИОКАРДА ПРИ ИШЕМИИ ПОДАВЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ: а) нарушение синтеза АТФ б) нарушение транспорта АТФ в) нарушение утилизации АТФПОВРЕЖДЕНИЕ МЕМБРАННЫХ СТРУКТУР - активация ПОЛ - активация фосфолиполиза - дисбаланс ионов и жидкости в клетке а) Нарушение синтеза АТФ 1. Накопление в митохондриях ВЖК - ингибируется ацилирование ВЖК, - нарушается метаболизм Ацил-КоА, - дефицит окисленных форм НАД+2. Изменяется активность ГЛИКОЛИЗА - активация на начальном этапе, - подавление на терминальном этапе б) НАРУШЕНИЕ ТРАНСПОРТА АТФ Накопление продуктов метаболизма: - НАДН, лактатаИнгибирование ферментов транспорта АТФ: - АТФ-АДФ-транслоказы - креатинфосфокиназы в) НАРУШЕНИЕ УТИЛИЗАЦИИ АТФ НАРУШЕНИЕ ГИДРОЛИЗА АТФ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИНГИБИРОВАНИЯ:АТФ-азы миозинаNa-K-АТФазы,АТФаз митохондрий АКТИВАЦИЯ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ (ПОЛ) ИЗБЫТОК СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ -ОКИСЛИТЕЛЕЙ: - супероксидный анион-радикал – О2- - гидроксильный радикал – НО- - гидроперекись – Н2О2СУБСТРАТЫ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ – Ненасыщенные ЖК АКТИВАЦИЯ ФОСФОЛИПАЗ Мембранных ФЛ (увеличение Са++)Лизосомальных гидролаз (НАДН, ФАДН)Освобождение лизосомальных ферментов (катепсины, фосфотазы, галактозидазы, ли зофосфолипиды)Разрушение клеточных и субклеточных мембран ДИСБАЛАНС ИОНОВ И ЖИДКОСТИ В МИОКАРДИОЦИТЕ Дисбаланс К (выход из клетки)Дисбаланс Na (накопление в клетке)Дисбаланс Са (накопление в клетке)Угнетается сократительная функцияУглубляется энергодефицитНарушение проводимости (ритма) ДИАГНОСТИКА инфаркта миокарда Фермент начало длительностьКФК 4-8ч 3-5 днейАСТ 6-8ч 4-6 днейЛДГ-1,2 12-24ч 7-12 днейМиоглобин 2-3ч 4-6 дней БИОХИМИЯ МОЗГА 1. Основные биохимические особенности нервной системы2. Биохимические особенности метаболизма в нервной ткани3. Биохимия синаптической передачи БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ НЕЙРОН – основная структурно-функциональная единица нервной ткани.СИНАПС – способ передачи и модуляции сигнала с помощью электрохимических и химических механизмов.КОМПАРТМЕНТАЛИЗАЦИЯ метаболизма – разобщенность разнонаправленных метаболических процессов в клетке.ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ мозга – отличается от других тканей. ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА МОЗГА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН МОЗГАОкислительное фосфорилирование – основной источник образования АТФ и КФ,Глюкоза - основной субстрат для мозга (85-90% энергии образуется из глюкозы) 70% свободной глюкозы потребляет из артериальной крови),Высокая интенсивность метаболизма: (мозг потребляет 20-25% всего кислорода) АТФ в МОЗГЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ: На передачу нервных импульсов, На хранение и переработку поступающей информации,На обеспечение интегративной деятельности мозга: (память, мыш-ление, внимание, запоминание). УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН 90% ГЛЮКОЗЫ – энергетический обмен (гликолитический путь и окисление в ЦТК)10% глюкозы включается в аминокислоты, белки, липиды, нуклеиновые кислоты мозгаИНСУЛИННЕЗАВИСИМЫЙ ТРАНСПОРТ ГЛЮКОЗЫ В МОЗГГЕКСОКИНАЗА – активность выше в 20 раз,ФОСФОФРУКТОКИНАЗА – регулирует утилизацию глюкозы мозгом: - ингибируется Фр-1,6-дФ, АТФ, цитратом, - активируется Гл-6-Ф, АДФ, АМФ. УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН ПЕНТОЗНЫЙ ЦИКЛ - генерирует НАДФН для синтеза холестерина, ВЖК в мозгеГЛИКОГЕН – распадается фосфоролитическим путем с участием аденилатциклазного механизма запас гликогена – на 20 мин работы мозгаГЛИКОЛИЗ – не может заменить тканевое дыханиеВЫСОКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ МОЗГА: 1. к ГИПОГЛИКЕМИИ 2. к ГИПОКСИИ ОСОБЕННОСТИ ГЛИКОЛИЗА В МОЗГЕ ГЕКСОКИНАЗНАЯ реакция– основной путь ввода субстратов в гликолиз,СИНХРОННОЕ протекание гексокиназной и фосфофруктокиназной реакций и их аллотерическое регулировние соотношением АТФ/АДФЛДГ локализована в цитоплазме и митохондриях нейронов (это обеспечивает полную утилизацию ЛАКТАТА и ПИРУВАТА в митохондриях нервных клеток) ОСОБЕННОСТИ ЦТК В МОЗГЕ ПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗНАЯ реакция – основной путь пополнения метаболитов ЦТК,ВЫСОКАЯ АКТИВНОСТЬ цитратсинтазы и НАД-изоцитратдегидрогеназы в мозге,СИНХРОННАЯ работа цитратсинтазы и НАД-изоцитратдегидрогеназы и их аллосте-рическое регулировние соотношением АТФ/АДФ,НАЛИЧИЕ ГАМК-шунта в ЦТК на этапе α-кето-глютарат-сукцинат с образованием нейромедиатора - гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ В МОЗГЕ ОСОБЕННОСТИ ТРАНСПОРТА АМИНОКИСЛОТ в МОЗГКОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ АМИНОКИСЛОТНОГО СОСТАВАКАЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТ ТРАНСПОРТ АМИНОКИСЛОТ Активный (энергозависимый) перенос АК против градиента концентрации,Связан с мембранным транспортом NaЗависим от рН и температуры,Чувствителен к недостатку кислорода и ферментным ядамКонкуренция аминокислот за транспортные системы друг с другом КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ СВЯЗАНЫ С НАЛИЧИЕМ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА: - В мозге в 8 раз больше АК, чем в плазме,- Заменимые АК синтезируются с участием ГЛЮКОЗЫ,- Аминокислоты крови обмениваются со свободными АК мозга. КАЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ 75% свободных АК мозга составляют: Глутаминовая кислота ГлутаминАспарагиновая кислотаN-ацетиласпарагиновая кислотаГамма-аминомасляная кислота (ГАМК)таурин, глицин ЗНАЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ ГЛУТАМИНОВОЙ ГРУППЫ Используются для синтеза белков, пептидов, БАВ мозга,Выполняют энергетическую функцию,Участвуют в образование и обезвреживание АММИАКАИграют ключевую роль в метаболизме и обмене нейромедиаторов ГАМК-ШУНТ 1. ГЛУТАМИНОВАЯ кислота  ГАМК (глутаматдекарбоксилаза) 2. ГАМК + альфа-КЕТОГЛЮТАРАТ  янтарный полуальдегид + глутамат (ГАМК-трансаминаза) 3. ЯНТАРНЫЙ ПОЛУАЛЬДЕГИД  СУКЦИНАТ (дегидрогеназа янтарного полуальдегида)Метаболизм 10-20% альфа-кетоглутарата БИОХИМИЯ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ Синтез медиатораДепонирование медиатора в пресинаптическом окончанииВысвобождение медиатора в синаптическую щель и взаимодействие с рецепторомИнактивация медиатора (разрушение, захват тканями) ХОЛИНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС Медиатор - АЦЕТИЛХОЛИНСИНТЕЗ: из холина и Ацетил-КоА:СН3-СО-S-КоА + НО-СН2-СН2N(СН3)3 = СН3-СО-О-СН2-СН2-N(СН3)3 + НS-КоА фермент холинацетилтрансферазаДепонирование: везикулаИНАКТИВАЦИЯ: гидролиз ферментом ацетилхолинэстеразой АДРЕНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС МЕДИАТОРЫ: дофамин, адреналин, норадреналин - (катехоламины)СИНТЕЗ: из аминокислоты ТИРОЗИН1. Тирозин  трозингидроксилаза  ДОФА2. ДОФА  декарбоксилаза  Дофамин 3. Дофамин  в-гидроксилаза Норадреналин4. НА  N-метилтрансфераза  Адреналин АДРЕНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС ДЕПОНИРОВАНИЕ: гранулы – медиатор + АТФ-Mg + Са + ДБГ + хромогранин А ИНАКТИВАЦИЯ: Обратный захват Дезаминирование моноаминооксидазой (МАО)Метилирование КОМТ (катехол-О-метил-трансфераза) ГАМК-ЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС МЕДИАТОР: ГАМК (y-аминомасляная кислота)СИНТЕЗ: глутамат - глутаматдекарбоксилаза - ГАМКДЕПОНИРОВАНИЕ: везикулаИНАКТИВАЦИЯ:Обратный захватдеградация ГАМК-трансаминазой ЛИТЕРАТУРА - Биохимия: учебник под редакцией Е.С. Северина. М.:ГЭОТАР-медиа.- 2005.- 779с.- Берёзов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник.-3-е изд.-М.: Медицина, 2004.- 704с. - Николаев А.Я. Биологическая химия.-М.: «Мед. информагентство», 2001.- 496с.Дополнительная литература- Страйер Л. Биохимия / В 3-х томах.- М.: Мир, 1985.- Марри Р., Греннер Д.. Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х томах. Пер. с англ.: М.: Мир, 1993.- 415с.

Приложенные файлы

  • ppt 18356545
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий