Лабораторно – практическое занятие № 25
Тема: Механизмы регуляции обмена веществ (Часть 1)
Цель: Сформировать представления о химических посредниках, иерархии эндокринной системы, свойствах, взаимоотношениях гормонов; познакомиться с современными классификациями, судьбой гормонов в организме, типами рецепции, общей патологией. Изучить структуру, механизм действия гормонов щитовидной, паращитовидной, поджелудочной желез, их патологию.
Значение:Химическиесигналы, секретируемые образованиями эндокринной системы и называемые гормонами, представляют по строению самые разные соединения (производные аминокислот, липидов, нуклеотидов, пептиды, простые и сложные белки). Отсюда характер трансдукции (передачи) заложенной в них информации также имеет варианты (внутриклеточная и трансмембранная рецепции). Выраженность окончательного эффекта зависит не только от количества синтезированного гормона, но и от баланса его свободной и связанной форм, поступления извне их антагонистов и необходимых для их генеза веществ (I, Se, Zn, Ni, Co, Mo, крестоцветных и т.д.), скорости секреции, развития аутоиммунных процессов.
Щитовидная железа начинает работать у плода с 13 – 14 недели, так как её гормоны не только стимулируют анаболические процессы, но и деление и дифференцировку клеток. Паратгормон, кальцитриол, тирокальцитонин регулируют метаболизм ионов Са++, которые участвуют не только в мышечном сокращении, свёртывании крови, но и обеспечивают ионный транспорт через мембраны.
В поджелудочной железе синтезируется около десятка гормонов (инсулин, глюкагон, соматостатин и др.). Инсулин – один из основных регуляторов синтеза белков, липидов, гликогена, а глюкагон – его фактический антагонист.
Исходный уровень:
1. Механизмы действия ферментов. Варианты регуляции их активности (фосфорилирование – дефосфорилирование, частичный протеолиз, действие аллостерических эффекторов). Классификация энзимов.
2. Особенности строения и свойств липидов, их синтез и распад.
3. Классификация аминокислот. Отдельные представители.
4. Реакции декарбоксилирования аминокислот. Роль биогенных аминов.
5. Обмен фенилаланина, тирозина, роль.
6. Строение, роль простых и сложных белков.
7. Функциональные участки транскриптона. Синтез белка. Посттрансляционная модификация. Механизмы регуляции синтеза белков.
8. Процессы, характерные для углеводного (гликолиз, ПФП, ГНГ), азотистого (протеолиз, дез-, трансаминирование), липидного (липогенез, β-окисление высших жирных кислот), энергетического (ЦТК, ЭТЦ) обменов. Их ключевые ферменты.
9. Витамин А, его производное – ретиноевая кислота, роль.
10. Витамин Д, его активная форма – кальцитриол, механизм действия.
11. Кальций. Роль в организме.
12. Биологические мембраны, строение, функции.
13. Костная, хрящевая и другие виды соединительной ткани, особенности строения, функции.
14. Понятие о строении и функционировании нервной, эндокринной систем.
15. Анатомическое и гистологическое строение желез внутренней секреции.
Вопросы для самоподготовки:
1. Гормоны, определение.
2. Иерархия эндокринной системы.
3. Классификация гормонов (анатомическая, гистологическая, по масштабности действия, по строению).
4. Свойства гормонов.
5. Взаимодействие гормонов между собой и субстратами (синергическое,
антагонистическое, пермиссивное, ±- взаимодействие).
6. Судьба гормонов в организме (синтез, транспорт, рецепция, распад).
7. Виды рецепции (трансмембранная, внутриклеточная).
8. Передача сигнала путем внутриклеточной рецепции. Варианты окончательных эффектов (изменение концентраций ферментов, мембранных белков).
9. Трансдукция гормонов пептидной природы. Механизмы синтеза циклических нуклеотидов (цАМФ, цГМФ). Их роль в качестве аллостерических эффекторов протеинкиназ.
10. Активация фосфолипазы С. Образование диацилглицеролов, их участие в работе протеинкиназы С.
11. Варианты протеинкиназ, особенности активации каждой из них (протеинкиназы А,С,G, тирозинкиназа).
12. Механизм образования ИФ3, их роль в качестве second messenger.
13. Понятие о десенситизации гормона: пути инакцивации.
14. Причины избыточного и недостаточного эффектов гормонов.
15. Тироидные гормоны; строение, синтез, органы – мишени, вид рецепции. Роль
йода, селена в функционировании данных гормонов. ТТГ - основной регулятор статуса тироидных гормонов.
16. Интимные механизмы влияния тироидных гормонов на углеводный, липидный, азотистый, энергетический обмены.
17. Механизмы развития симптомов нарушения функционирования гормонов
щитовидной железы (болезнь Грейвса, зоб Хашимото, эндемический зоб, кретинизм и др. IДД).
18. Кальций, механизмы его действия в тканях. Взаимосвязь с фосфатами. Гормоны, регулирующие обмен ионов данного металла (кальцитриол, тирокальцитонин, паратгормон).
19.Тирокальцитонин, природа, механизм активации, органы – мишени, вид рецепции. Влияние на обмен кальция.
20. Паратгормон, природа, механизм активации, органы – мишени, вид рецепции, биологическая роль. Патология (болезнь Реклингаузена, паратиреопривная тетания), причины, основные симптомы.
21.Поджелудочная железа, ее эндокринная функция. Природа, виды рецепции, клетки – мишени основных гормонов (инсулина, глюкагона, соматостатина). Влияние на различные звенья метаболизма. Роль голода, глюкозы в регуляции секреции гормонов.
Литература
Основная:
1. Лекции «Классификация, свойства, судьба гормонов в организме. Виды
рецепции. Гормоны щитовидной, паращитовидной и поджелудочной желёз».
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1998. – С.248-250, 263-272, 288-297.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – С.380-386, 405-410, 422-432.
4. Ситуационные задачи по биохимии: Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Л.П.Никитина, А.Г.Гомбоева, Н.В.Соловьева и др. – 2-е изд., испр. и доп. - Чита, 2003. – С. 25-26.
5. Патохимия наследственных болезней. Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Никитина Л.П., Гомбоева А.Ц., Соловьева Н.В. – Чита, 2008. – С.89-92.
Дополнительная:
1.Биохимия / Под ред. Е.С.Северина.-М.:ГЭОТАР-МЕД, 2005(2003).-С. 545-591, 604-608.
2. Биохимия (в вопросах и ответах) (Учебное пособие для студентов мед. вузов в вопросах и ответах) / Т.П.Вавилова, О.Л.Евстафьева. – М.: ВЕДИ, 2005.- С.115-128.
3. Биохимия. Тесты и задачи: Учеб. пособие для студ. мед. вузов / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ВЕДИ, 2005. – С.263-295.
4. Биохимия. Тестовые вопросы: Учебное пособие/ Под ред. Д.М.Зубаирова. – М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2008. – С.106-130.
5. Биологическая химия: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. завед / Под ред. Н.И. Ковалевской. – М.: Издат. Центр «Академия», 2005. – С.227-236.
6. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами / Под ред. член-корр. Е.С.Северина, А.Я.Николаева. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С.268-299; 423-430.
7. Биохимия человека: в 2-х томах. Т.2: Пер. с англ./ Р.Марри, Д.Греннер, П.Мейес, В.Родуэлл. – М.: Мир, 2004. – С.147-169; 186-205; 247-267.
8. Клиническая биохимия / Под ред. В.А. Ткачука.- М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002.- С.38-57; 102-105; 263-301; 308-318.
9. Общая эндокринология (в помощь студенту).
10. Гормоны щитовидной железы (в помощь студенту).
Лабораторная работа