Курс_лексия_Сабурова-2

концентрация гликогена снижается и остается постоянной. В мозговой ткани имеются промежуточные продукты распада углеводов: пируват, лактат, гексофосфаты.

Минеральные вещества. Ионы Na+, K+, Cu, Fe, Ca, Mg, Mn, распределены в головном мозге относительно равномерно в сером и белом веществе. Р в белом веществе больше, чем в сером.

Особенности метаболизма нервной ткани.

На нервную ткань приходится 2-3% от массы тела. В нервной ткани очень высокая интенсивность обменных процессов. Головной мозг поглощает 2025% вдыхаемого кислорода (в состоянии покоя) и 20% глюкозы. Газообмен мозга значительно выше, чем газообмен других тканей, в частности, он превышает газообмен мышечной ткани почти в 20 раз.

Интенсивность дыхания для различных областей головного мозга неодинакова. Например, интенсивность дыхания белого вещества в 2 раза ниже, чем серого. Особенно интенсивно расходуют кислород клетки коры мозга и мозжечка.

Дыхательной коэффициент для мозга равен 1. Если прекратить доступ кислорода на несколько секунд, это приведѐт к обмороку. Основным субстратом дыхания мозговой ткани является глюкоза. За 1 минуту 100г тканей мозга потребляет в среднем 5мг глюкозы. Подсчитано, что более 90% глюкозы в мозговой ткани окисляется до СО2 и Н2О аэробным путем. Между глюкозой и гликогеном мозговой ткани имеется тесная связь, выражающаяся в том, что при недостаточном поступлении глюкозы из крови, гликоген головного мозга является источником глюкозы, а при избытке – исходным материалом для синтеза гликогена. Наряду с аэробным метаболизмом углеводов мозговая ткань способна и к анаэробному гликолизу.

В основном, в мозговой ткани глюкоза окисляется аэробным путем. Отсюда большая чувствительность к содержанию витамина В1, при недостатке витамина В1 нарушается декарбоксилирование пирувата, что приводит к невриту. Алкаголь, снотворные вещества оказывают тормозящее действие на обменные процессы.

Обмен белков. Общее содержание аминокислот в тканях мозга человека в 8раз превышает концентрацию их в крови. Аминокислотный состав мозга отличается определенной специфичностью. Так, концентрация глютаминовой кислоты в мозге выше, чем в любом другом органе. Обмен аминокислот в мозговой ткани протекает в разных направлениях. Прежде всего пул свободных аминокислот используется как источник «сырья» для синтеза белков и биогенных аминов.

Одна из функций дикарбоновых кислот в головном мозге – связывание NH3, освобождающегося при возбуждении нервных клеток. Нервная ткань способна обезвреживать NH3 путем соединения с глутаминовой кислотой.

61

Возбуждение нервной системы сопровождается повышением содержания NH3 в нервной ткани. Считают, образование NH3 при возбуждении происходит за счет дезаминирования адениловой кислоты. NH3 обезвреживается путем соединения с глутаминовой кислотой и образованием глутамина. Клетки нервной ткани непроницаемы для NH3 и глутаминовой кислоты, но проницаемы для глутамина который попадая в почки, под действием глутаминазы дезаминируется и соединяется с кислотами с образованием аммонийных солей, которые выводятся с мочой. Кроме того, глутаминовая кислота в нервной ткани может декарбоксилироваться с образовании ГАМК (Ý – аминомасляная кислота – биогенный амин), оказывающую угнетающее действие на нервную ткань.

Обмен липидов

Ткань головного мозга взрослого человека содержит много холестерина (около25г). У новорождѐнного – всего 2г. холестерина. Синтез холестерина происходит в мозговой ткани, содержание его постепенно возрастает и у взрослых людей синтез холестерина в мозговой ткани прекращается.

Основная часть холестерина в зрелом мозге находится в неэстерифицированном виде. Из фосфолипидов серого вещества мозга наиболее интенсивно обновляются фосфатидилхолины и фосфатидилинозитол. Синтез их происходит также как и в других тканях. Жирные кислоты образуются в основном из глюкозы.

Особенности функции нервной ткани

Основная функция нервной ткани – это способность передачи нервного возбуждения. В организме имеются особые вещества - медиаторы, которые образуются в синапсах.

Медиаторы являются передатчиками нервного возбуждения. Установлено, что передатчиком нервного возбуждения в концевых

аппаратах двигательных нервов, а также во всех синапсах парасимпатической нервной системы является ацетилхолин. Передача нервного импульса с симпатической нервной системы на организм осуществляется с помощью симпатинов, представляющих собой систему, состоящую норадреналина, серотонина. В связи с этим различают холинэргические и адреноэргические нервы в зависимости от того, какие вещества участвуют в передаче нервного возбуждения.

Медиаторы – это вещества которые очень быстро оказывают действие и быстро разрушаются.

62

Ацетилхолин – ацетилированное производное холина и ацетил КоА

O

(СН3)3 N+-(CH2)2-O-C-CH2-HSKoA

Симпатины – норадреналин, адреналин образуются из тирозина. Серотонин – образуется при декарбоксилировании 5-окситриптофана.

Ацетилхолин находится в синаптических пузырьках, которые расположены в синапсах. Синапс можно представить как узкое пространство (щель), ограниченное с одной стороны пресинаптической, а с другой – постсинаптической мемебраной.

Пресинаптическая мембрана состоит из внутреннего слоя, принадлежащего цитоплазме нервного окончания и наружного слоя, образованного нейроглией. Мембрана уплотнена, утолщена, в других местах истончена и имеет отверстия для сообщения цитоплазмы аксона с синаптическим пространством. Постсинаптическая мембрана менее плотная, не имеет отверстий. Участие ацетилхолина в передаче нервного возбуждения можно представить следующим образом:

В синаптических нервных окончаниях (синапсах), имеются пузырьки, которые содержат нейромедиаторы (ацетилхолин). Эти пузырьки покрыты оболочкой, которая образована белком клатрином. В холинэргических синапсах каждый пузырек содержит около 40.000 молекул ацетилхолина. При возбуждении высвобождение медиатора происходит «Квантами», т.е. путем полного опорожнения каждого отдельного пузырька.

В нормальных условиях под влиянием сильного импульса выделяется 100-200 квантов медиатора – количество , достаточное для инициирования потенциала действия в постсинаптическом нейроне.

Происходит это следующим образом. Деполяризация мембраны синаптических окончаний вызывает быстрый ток ионов Са++ в клетки. Временное увеличение внутриклеточной концентрации ионов Са + + стимулирует слияние мембраны синаптических пузырьков с плазматической мембраной и таким образом запускает процесс высвобождения их содержимого. Для выброса содержимого одного пузырька требуется примерно 4 иона Са + +.

Выделенный в синаптическую щель ацетилхолин вступает во взаимодействие с белком рецептором, входящим в состав постсинаптической мембраны. В результате изменяется проницаемость мембраны – резко увеличивается ее пропускная способность для ионов Na+. Взаимодействие между рецептором и медиатором запускает ряд реакций, заставляющих постсинаптическую нервную клетку или эффекторную клетку выполнять свою специфическую функцию. После выделения медиатора должна наступить фаза его быстро инактивации , или удаления, чтобы подготовить синапс к восприятию нового импульса.

В холинэргических синапсах это происходит двумя путями. Первый путь заключается в том, что ацетилхолин подвергается ферментативному гидролизу:

63

Второй путь – это обратный транспорт ацетилхолина из щели в синаптические пузырьки, где он накапливается для следующего использования.

Необходимо обметить, что в адренорецепторах существует два вида рецепторов для норадреналина: α и ß – адренергические рецепторы. Эти рецепторы отличаются по специфическим реакциям, которые они вызывают, а также по тем спесифическим агентам, которые способно блокировать данные реакции. Установлено, что как только β – адренергический рецептор начинает взаимодействовав с норадреналином, на внутренней поверхности клеточной мембраны активируется фермент аденилатциклаза, которая превращает АТФ в ц АМФ, а она влияет на метаболизм клетки.

Известно, что в метаболизме катехоламиновых медиаторов особая роль принадлежит МАО – моноаминооксидазе. Этот фермент удаляет аминогрупп у норадреналина, серотонина дофамина и адреналина, тем сам инактивирует указанные медиаторы. Другой путь инактивации медиаторов это поглощение симпатическими нервами из синаптической щели норадреналина. Оказавшись в нервном волокне, медиатор, естественно, не может воздействовать на постсинаптические клетки.

Важным нейромедиатором, выполняющим тормозные функции, является γ – аминомасляная кислота ГАМК, которая образуется при декарбоксилировании глутаминовой кислоты. В терапевтической практике применяется большое количество лекарственных средств, которые действуют через систему медиаторов. Многие лекарственные препараты успешно применяемые при лечении гипертонии влияют на накопление и выделение адренергических медиаторов.

Например: резерпин – понижающее артериальное давление средство специфически тормозит процесс переноса катехоламинов в специальные гранулы нейронов и тем самым делает эти амиы доступными действию МАО.

Механизмы памяти. Функция памяти.

Память не сосредоточена в одном локализованном участке мозга подобно центрам зрения, слуха, речи и т.д. В то же время, память – не свойство всего мозга в целом. Субстратом памяти человека являются нейроны.

Память состоит из 3 этапов:

1)восприятие информации

2)хранение информации

3)воспроизведение информации (воспоминание) Память бывает:

64

1)кратковременная

2)долговременная

Кратковременная память обусловлена «циркуляцией» информации, полученной в виде импульсов, по замкнутым цепям нейронов. Долговременная память обусловлена появлением более прочных, стойких связей в структуре нейронов и возникновение особых физических связей.

Носителем памяти является РНК.

Влаборатории Паладина обнаружили, что при возбуждении нервной системы содержание РНК резко увеличивается. У червей – планарии вызывали рефлекс сокращения на свет и при этом половинки продолжали сокращаться. Тогда их высушивали и вводили необученным червям, у них тоже появился рефлекс сокращения.

Влаборатории Тонгура у мышей выработали рефлекс, затем ввели РНК

–азу, рефлекс исчезал, потому что РНК является носителем памяти. Память появляется в результате импульсов из окружающей среды в виде сигналов, раздражений; Это чтение, это то, что человек видит, слышит. Надо, чтобы этот сигнал появился несколько раз.

На таблицу умножения развивается долговременная память, потому что много раз повторяется. Память по наследству не передается, а вот то, что один лучше запоминает, другое хуже – это передается генетически.

Кратковременная память создается за счет конформация РНК и если происходит глубокие изменения РНК и переходит в в долговременную память.

Нарушения нервной системы

Заболевания, связанные с внутренними факторами организма, с нарушениями генетического аппарата, проводящие к возникновению врождѐнных заболевании, из-за отсутствия того или иного фермента. (Фенилкетонурия, ганглиозидозы); заболевания, связанные с внешней средой; психические заболевания, шизофрения, в основе которых лежит нарушения обмена дофамина, возникающее в результате угнетения МАО. и т д.

Литература:

А. Основные: 1. Биохимия. Т.Т.Берѐзов, Б.Ф.Коровкин. 2010 2. Биохимия. Б.А.Строев. 1986

Б. Дополнительные:

1. Медицинская биохимия. С.М.Рапапорта. 1976

65

2.Биохимия. Р.Страер. 1985

3.Северин. 2003

Лекция №15 Биохимия молочной железы.

План:

1.Механизм образования молока.

2.Химический состав женского и коровьего молока

.

Молочная железа – очень важный орган; в ней образуется молоко – единственный продукт питания молекопитающих

на первом этапе их постнатального развития. В молоке сбалансированы все питательные вещества, необходимые для развития растущего организма.

Молочная железа является сложным органом, состоящим из железистой и соединительной ткани и по своему происхождению относится к группе кожных желез, эмбриологически близких к потовым железам.

Кмолочной железе с кровью притекают различные питательные вещества, из которых в ней формируется молоко. Молочная железа не только «забирает» (белки, жиры, углевод) из крови те или иные вещества, но и подвергает их коренной переработке с образованием веществ, отличающихся по своей химической структуре. Для выработки 1л молока через молочную железу должно проциркулировать от 400 до 500л крови.

Молоко, секрет молочных желез, начинает отделяться сразу же после родов. Время , в течение которого вырабатывается молоко, называется лактационным периодом. У коровы это длится 300 дней. С наступлением беременности лактация прекращается.

Во время лактации молоко накапливается в альвеолах, протоках и специальных вместилищах молочной железы. В первые дни после родов образуется молокозиво, состав которого отличается от молока. Молозиво отличается от молока повышенным содержанием белков и солей и приближается по составу к составу тканей. Содержит много витамина А, каротина, много иммуноглобулинов. Поросята погибают, если исключить молозиво.

На развитие молочных желез и лактацию влияют ; гормоны передней доли гипофиза; лактотропный или пролактин стимулирует образование молока; щитовидная железа; надпочечники; паращитовидные железы.

Состав и свойства молока.

Молоко представляет собой белую непрозрачную жидкость, эмульсию, обладающую характерным видом, запахом и вкусом. Белый или слегка желтоватый цвет молока обусловлен отражением света коллоидными

66

частицами жира и белков, входящих в их состав. Ввиду того,что молоко содержит много веществ, плотность молоко больше плотности воды и равна

1,020 – 1,036 при Т – 15%. Реакция молока близка к нейтральной (РН-6,56-

-6,95). Кислотность свежего молока равна 15-18о.

В состав молока входят: белки (казеиноген, альбумины, глобулины), углеводы(лектоза) липиды, минеральные вещества, витамины.

Белки молока. Важнейший белок – казеиноген, фосфопротеид. В состав казеиногена входит фосфор в виде серинфосфорной кислоты. Питательная ценность казеиногена определяется не только высоким содержанием в нем всех необходимых незаменимых аминокислот-триптофана, фенилаланина, гистидина и других, но и наличием в его составе фосфора и кальция, которые участвуют в формировании костной ткани.

При подкислении молока казеиноген выпадает в осадок. При действии желудочного сока казеиноген превращается в казеин, поэтому молоко в желудке быстро свертывается с образованием хлопьев казеината кальция. Творог под действием особых бактерий может подвергаться дальнейшему превращению в сыр, он содержит 26-36% белка.

Альбумины и β – лактоглобулины, так же как и казеиноген, отличаются своей несвертываемостью при нагревании до 100о при нейтральной реакции.

Липиды. Главной составной частью липидов является триглицериды. По своему составу сливочное масло, получающееся при сбивании сливок, содержит смесь триглицеридов, содержащих олеиновую и пальмитиновую кислоты, а также холестерин и фосфолипиды. В цельном молоке молочный жир находится в виде тончайшей эмульсии.

Углеводы представлены лактозой и небольшим количеством глюкозы

(0,1%).

Лактоза – дисахарид, который синтезируется в молочной железе из глюкозы и галактозы в уридиновом цикле.

Глюкоза служит исходным веществом для синтеза жирных кислот.

67

Синтез лактозы Превращение глюкозы в галактозу происходит по уридиновому циклу:

Глюкоза + АТФглюкокиназа гл 6ф + АДФ

Гл 6ф глюкомутаза гл – 1 – ф

УДФ – галактоза + гл 1ф лактоза 1ф лактоза Кроме процессов синтеза в молочной железе происходит «отбор» из

притекающий крови целого ряда веществ которые не подвергаются никакой переработке. Сюда относятся минеральные веществ, витамины, ферменты, гормоны. Отбор этих веществ при молокообразовании является физиологически активным процессом, а не фильтрованием их из крови. Молочная железа обладает способностью концентрировать вещества, доставляемые к ней с кровью.

69

Строев. 1986 Б. Дополнительные:

1. Медицинская биохимия. С.М.Рапапорта. 1976 2.Биохимия. Р.Страер. 1985 3.Северин. 2003

Лекции 16

Биохимия почек .

План:

1.Механизм образования мочи.

2.Химический состав нормальной и патологической мочи.

70