Lenindzher Основы биохимии т.3 (1128697), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Объясните, как это происходит. Роберт Дэвис в сноих классических опытах показан, что после прсднарительной обработки мышцы фтор-2,4-диннтрабензолом концентрация АТР в ней быстро падает, тогда как концентрация фосфокреатииа остается неизменной нл протяжении серии сокращений. Поныл. айтссь это объяснить. 13. Метаболизм гяутимати е мозгу. !луга мат, достанняемыи кровью в ткань мозга, превращается там а глутамин, который можно обнаружить в оттекающей ат мозга крови.
Каков смысл этого метабалнчсского превращения? Как ано происходит? В действительности в мозгу вырабатывается балыпе глутамина, чем может обрззаваться из доставляемого кровью глутамата. О"гкуда берется это лополннтеньное количество глутамина? 14. Отс)июнюиг гяицгролкинизы в жировой ткани.
Глицерол-3-фасфат — ключевой промежуточный продукт в бносинтезе трнацилглицеролов. Клетки жировой ткани, специализирующиеся на синтезе и распаде триацнлглицеролов, не способны не. посредственно использовать глицерол, поскольку в них нет глицеролкиназы, хатализирующей реакцию Глицерол + АТР— ~ Глицерол-3-фосфат + АПР Как обеспечивается жировая тканылнцерол-3-фосфатом, необходимым для синтеза триацилглицеролов? Объясните. 15.
Отек„связанный с нгфротичггким синдромам. При нефрозе с мочой выделяется большое колнчество сывороточлого альбумина. Содержание альбумина в сыноротке крови таких больных снижается вплоть до 1,0 г на 100 мл, тогла как в норме оно составляет 3,5-4,5 г (табл. 24-3). При этом у больных наблюдаются снль- 778 ЧАСТЬ П1. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БИОХИМИИ ЧЕЛОВЕКА ные отеки конечностей, обусловленные накоплением жидкости во внеклсточном пространстве.
Объясните происхождение ЭТИХ СИМПТОМОВ. 1б. Гипгрглиигмия у больных острым пиихргививом. Для лечения больных острым панкреатнтом используют безбелковую листу и внутривенное введение физиологического раствора с глюкозой. Какова биохимическаа основа этого лечения?1 В процессе лечения у этих больных обычно наблюдается гиперглнкемия. Почему? 17. Нтиргблгииг кислорода при физической погрузив. Человек в сидячем положении по. требтыт в течение ЕЕ с около 0:,05 л кислороца.
Спринтер. соревнуясь в беге на 100 м, за то же время потребляет 1 л кислорода. Пробежав дистанцию, спринтер продолжает тяжело дышать еще несколько минут, потребляя при этом по сравнению со спокойно сидящим человеком дополнительно около 4 л кислорода Почему потребность в кислороде резко возрастает прн беге на короткую дистаицию7 Почему повышенная потребность в кислороде сохраняется по окончании бега2 18. Влияние молочной дигпш ии РН мочи. При исключительно молочной диете рН мочи становится ниже (рН < 5), чем при питании обычной сыешанной пищей.
Вместе с тем известно, что рН цельного молока равен - 7,5. Попытайтесь объяснить этот парадокс, учитывая общий состав молоке, где примерно З,Я,' приходится на долю лактозы, З,~~л-ня жир и около З,Уб-на казвин (фасфопротеин, содержащий много остатков серинфосфата). 19. Дыхательный иеидоз. Скорая помощь доставила в местную больницу 22-летнего мужчину с диагнозам отравления наркотиком Прн поступлении дыхание больного было поверхностным и нерегулярным.
Ввиду ухудшениа состоання применилн искусственное дыхание с помощью механического респираторз. Анализ аргь риальной крови показал снюкение рН кро- нн до 7,18. Больному ввели внутривенно 12 г бикарбоната натрия. а) Почему передозировкн наркотика могла привести к дыхательному ацидозу 2 б) Как влияет на рН крови больного меха- ническая вентиляция легких? Как нообше влияет механическая вентиляция легких на способность крови транспортировать кислород в ткани2 в) Объясните, какова цель введения бикарбоната натрия. В). Нгдосвивочиосвь виимини и функция мозги. Для больных с тнаминоной недо- статочностью характерен целый ряд не- врологнчештх симптомов: утрата рефлексов, беспокойства, спутанность сознания.
Объясните, почему недостаточность тяамина отражается на функции мозга. 21. Гипгрихтиеиоспя хоры иидпочеч ников и ги- перхилиурия. Гиперактивность коры над почечников у человека, обусловланная опухолями кары, приводит к избыточной реабсорбции )Ча ь в почечных канальцах. При этом у больных выводятся с мочой е напыщенном количестве ионы К ~. Почему повышение обратного всасывания ионов )чв+ сопровождается повьипеиным нывелением нанон К*? Тсисичесяог дгйстеие морской воды. Почки человека — великолепное устройство, регулнруюпже улаление ионов 1ца+ из кропи путем образования мочи, в которой содержание ионов)Ча+ достигает 340 ММ. Однако в морской воде коицентрашпя )ца+ япвое ныше той, которую способны создать ночки здорового человека.
Если человек пьет только морскую воду, то происходит накопление )чаС1 ва внеклеточной жидкости (т.е. в жидкости, окружающей клетки тела), но не ва внутрихлеточной жидкости. Длительное потребление морской воды приводит к смерти вследствие повреждения клеток мозга. Почему потребление морской воды на протяжении длительного времени вызывает повреждение клетак2 ГЛАВА 25 ГОРМОНЫ В этой главе мы рассмотрим гормоны и то, как они регулируют взаимодействие между различными органами и тканями. Слово гормон происходит от греческого глагола, означающего <свозбуждать», или «раздражать».
Гормон-зто химический агент. выделяемый в следовых количествах тканью одного типа и доставляемый кровью в другую ткань-мишень, где он вызывает специфическую биохимическую или физиологическую активность. Энлокринология — раздел биомедицинской науки, изучающий гормоны,-отиосится к числу наиболее интересных областей биохимии. В последнее время здесь на основе полученных результатов раскрыты совершенно новые подходы и перспективы. Более того, поскольку нарушение действия гормонов приводит к заболеваниям, эндокринология стала одной из самых полезных в практическом отношении областей биохимии.
Известно много гормонов, и в настоящее время продолжают выявлять новые. Гормоны регулируют ие только обмен веществ, но и многие другие функции организма, рост клеток и тканей, ритм сердца, кровяное давление, работу почек, перистальтику кишечника, выделение пищеварительных ферментов, лактацию и работу репродуктивной системь1. Мы не будем здесь рассматривать все эти вопросы. Поскольку биохимические механизмы действия большинства гормонов остаются по существу неизвестньуми, мы остановимся лишь на бисухимии гормонов.
регулирующих основные пути метаболизма, а именно адреналина, инсулина, глюкагона, тироксина и гормонов коры надпочечников 25.1. Гормоны функпноиируип в рамках сложно перекрещнвающейси иерархической системы Рассмотрим сначала основные эцдокринные системы организма и некоторые из их функциональных взаимосвязей. На рис, 25-1 показана анатомическое расположение основных эндокринных желез, играющих важную роль в регуляции метаболизма. Слово «эндокринные» («секретирующие внутрь»] означает, что зто Гимннлвмус минни влуисчнвв личинки 1у менкин) емвнннки [у мулииау Рис.
2ЬЬ Основные эидокриниые 1кслеэы. 780 ЧЛСТЪ Ш. НЕКОТОРЫЕ АСИЕКТЫ БИОХИМИИ ЧЕЛОВЕКА Сенсорные импулы:ы «з внешней прееы й! центральна» перепал система Нервные импульсы Гипотелаыус Тт Ё!~Ф Й н!~~сг! Яг! !Ы~тпрешсйн ! ~акса ание) Кора Митсеилиае Семенники Печники желюа 1: / тнстпстенш Оогровкпньш клетки Мозггеше пплиелужмипй веш«ство ивлевы неапачечнек пн Тироксии, треиоптирснии инсулин, юеекагон„ паматостатии Прпгестерпн Е:,::Л РЕПРПЛУКтнпимв Молочньш ПЕЧЕНЬ, ПЕЧЕИЬ, Дртериплы Гшшше палены „,ализы гердзю Мышшч печень Мвсгие ткани ивлева железы внутренней секреции, т.е. они выделяют секрет в кровь.
Помимо широко известных эндокринных желез, таких, как щитовидная железа или гипофиз, сушествует много других тканей, например шищковидиая железа, тимус или многочисленные группы клеток желудочно-кишечного тракта, которые секретируют различные горлюны. На рис. 25-2 приведена общая схема регуляторных взаимосвязей между эндокринными железами и их органами-мншенял и. Координирующим центром эндокринной системы является специализированная область мозга — гилоглаламус, который получает и интегрирует сигналы, нлушне нз центральной нервной системьу. В ответ на этн сигналы гипоталамус выделяет ряд гмлоншлалиических регудчторпнх гормонов, которые поступают в переднюю долю гипофиза, расположенного непосредственно под гипота- Рис. 25-2.
Основные зплокриниые системы и ил геенн-мишени. Возникаюшие в нервной системс сигналил прел:де чем достигнуть тквни-мигиени, пропускаются через серию переключателей (Резшу Кроме показанных на рисунке систем юр. моны еьшелкюгсл тимусом и шишковндной железой, а также группами клеток а жслулочнокишечном тракте. гРСГ фолликулостимузшруюший гормон, ЛГ лютеинизируюший гормон. ламусом. Каждый гипоталамнческий гормон регулирует секрецию какою-т одного юрмона передней доли гипофиза. Некоторые гипоталамические гормоны стимулируют секрецию данного гормона гнпофнзом, другие тормозят. В случае стимуляции секреции гормоны гипофиза выделяются в кровь и достигают эндокринных желез следующею ранга, а именно коры надлочеч ников, эндокринных клеток поджелудочной железы, щитовидной железы и яичников или семенников В результате эти железы ГЛ. 25.
ГОРМОНЫ Передняя лоан гипофиза ййгавидная железа в свою очередь начинают выделять собственные специфические гормоны; последние с током крови попадают на рецепторы гормонов, расположенные на поверхности или внутри клеток тех тканей, которые являются конечными мишенями. В этой системе переключателей (реле) есть еще одно звено, а именно клетки тканей-мишеней содержат молекулярный сигнальный агент-.внутрихлеточимй передатчик (посредник), передающий сигнал от рецептора гормона на специфическую внутриклеточнуго структуру нли фермен~, которые собственно и служат конечной мишенью действия ! 1 1 1 1 1 ! ! 1 ! Ч 1 ! 1 1 1 1 1 ! 1 1 1 1 1 1 1 Трижгдгиронин з) г тнраксии / Рнс. 25-3. Регуляция секреции гиреонднзж горманоа .
гнрокснна и трниодзиронина — па принципу образной связи. При уеелизе- нии «анценграции этик гормонов е кроен про- нсзадит гармгакение секреции гиролийерина (тЛ) гипозаламусам и зирогропина гипофизам. Секрецию ТЛ гормознт также лругой гипогала- мизеский гормон -сомагасгагии.
гормона. Таким образом, каждая эндокрнниая система представляет собой по существу набор реле, через которые сигнал от центральной нервной системы передается к специфической молекулеэффектору в клетках-мишенях. Функциональная активность эндокринной системы регулируется также с помощью механизмов, работающих по принципу обратной связи. На рис. 25-3 приведен пример, показывающий, как могут действовать механизмы такого типа. Гипоталамус посылает в переднюю долю гипофиза тиролиберин (ТЛ), стимулируя этим секрецию тнротропина; в свою очередь тиротропин стимулирует выделение щитовидной железой гормонов тиржсини и трииодтиронина, которые попадают далее в ткани-мишени.