Приобретенные энзимопатии

Токсические энзимопатии - следствие токсического воздействия ксенобиотиков и мутагенов внешней среды. Например, свинец, содержащийся в выхлопных газах транспорта, вызывает снижение активности фермента аминолевулинатдегидразы, участвующей в синтезе гема, что проявляется развитием анемии у детей крупных городов.

Алиментарные энзимопатии могут быть обусловлены длительным несбалансированным питанием, дефицитом белка в рационе, витаминной недостаточностью.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте химическую природу и строение ферментов.

2. Каково строение активного центра фермента?

3. Что такое аллостерический центр?

4. Приведите примеры изоферментов; мультимолекулярных ферментных систем.

5. Опишите механизм действия ферментов.

6. В чем различие теорий Фишера и Кошленда?

7. Каким образом влияют изменение рН и температуры на скорость ферментативных реакций?

8. Что понимают под специфичностью действия ферментов?

9. Что такое константа Михаэлиса? Что она характеризует?

10. Как осуществляется регуляция активности ферментов?

11. В чем отличие обратимого и необратимого ингибирования?

12. Как изменяются К_m и u_max при различных типах обратимого ингибирования?

13. Что общего и раздичного в механизмах неконкурентного и бесконкурентного ингибирования ферментов?

14. Приведите примеры использования ингибирования ферментов в медицине.

15. Чем обусловлено существование энзимопатий?

16. По какому признаку классифицируют ферменты?

17. Приведите примеры биохимических реакций, катализируемых ферментами всех шести классов.

18. Какой принцип лежит в использовании ферментов в медицине в диагностических целях?

19. Как на практике можно осуществить определение активности ферментов?

20. Приведите примеры использования ферментов как лекарственных препаратов.

ВИТАМИНЫ

Витамины (от лат. vita - жизнь) – пищевые незаменимые факторы, которые, присутствуя в небольших количествах в пище, обеспечивают нормальное развитие и жизнедеятельность организма человека и животных, адекватную скорость протекания биохимических и физиологических процессов.

Витамины – группа разнообразных по химическим и физическим свойствам органических соединений. Физиологическое действие витаминов также весьма различно.

Еще 100 лет назад считали, что для нормальной жизнедеятельности организма человека достаточно поступления белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и воды. Оказалось, что существуют особые болезни, развитие которых связано с неполноценным питанием (цинга, бери-бери).

Витамины были открыты в 1880 г. нашим соотечественником Н.И. Луниным. На связь витаминов с ферментами впервые в 1922 г. указал академик Н.Д. Зелинский. Во многих случаях витамины являются составными частями ферментов.

В количественном отношении потребность в витаминах ничтожна: человек в среднем должен потреблять ежедневно 0,1-0,2 г витаминов.

Авитаминозы – болезни, возникающие при полном отсутствии в пище или полном нарушении усвоения какого-либо витамина.

Гиповитаминозы – недостаточное поступление витаминов с пищей или неполное их усвоение.

Гипервитаминозы – патологические состояния, связанные с поступлением чрезмерно больших количеств витаминов в организм.

Причины гипо- и авитаминозов у человека и животных обычно делят на экзогенные и эндогенные.

К экзогеннымотносится недостаточное поступле витаминов или полное отсутствие их в пище.

Эндогенными причинами служат:

а) повышенная потребность в витаминах при некоторых физиологических и патологических состояниях (беременность, тиреотоксикоз);

б) нарушение процесса всасывания витаминов при заболеваниях пищеварительного тракта;

в) усиленный распад витаминов в кишечнике вследствие развития в нем микрофлоры;

г) болезни печени, поджелудочной железы, сопровождающиеся нарушением всасывания жиров и, соответственно, жирорастворимых витаминов.

Витамины классифицировали по физиологическому действию, оказываемому на организм человека (например, антианемические, антигемморагические, антиинфекционные и т.д.).

В настоящее время используется классификация, основанная на растворимости витаминов.

ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ

Витамин А (ретинол).

Витамин А имеет несколько витамеров.

Витамеры– вещества, сходные по химическому строению и обладающие физиологическим действием, характерным для того или иного витамина.

Окисляясь в организме при участии биокатализатора, ретинол превращается в ретиналь, также обладающий активностью витамина А.

Витамин А влияет на барьерную функцию кожи, слизистых, проницаемость клеточных мембран и биосинтез гликопротеинов, участвует в процессе светоощущения, входя в состав светочувствительного пигмента родопсина. Родопсин состоит из липопротеина опсина и простетической группы, представленной ретиналем. На свету родопсин расщепляется на белок опсин и ретиналь; последний превращается в транс-форму. С этими превращениями связана трансформация энергии световых лучей в зрительное возбуждение.

Недостаточность витамина А ведет к торможению роста, снижению массы тела, поражению кожи, слизистых оболочек и глаз (ксерофтальмия, «куриная» (ночная) слепота).

Витамин А содержится в печени, яичном желтке, молоке, масле; провитамин А (каротин) - в красномякотных овощах. Суточная потребность – 2,7 мг. У человека основным органом, в котором откладывается про запас витамин А, является печень.

Описаны случаи гипервитаминоза А при употреблении в пищу печени белого медведя, тюленя, моржа, в которой содержится много свободного витамина А. Гипервитаминоз может развиться и в результате приема больших количеств рыбьего жира и препаратов витамина А. При гипервитаминозе наблюдаются воспаление глаз, выпадение волос, головные боли, диспепсические расстройства (тошнота, рвота).

Витамин D (кальциферол) в организме человека существует в виде форм D₂ и D₃. Предшественник витамина D₂ (эргокальциферола) – эргостерин. Предшественник витамина D₃ (холекальциферола) – холестерол. Эргостероли холестеролпереходят в активную форму под действием солнечного облучения.

D₂ (эргокальциферол) D₃ (холекальциферол)

Кальциферолы участвуют в регуляции процессов всасывания кальция и фосфора в кишечнике, в остеогенезе, в синтезе мРНК, Са-связывающих белков и гормонов.

Недостаток витамина D в детском возрасте приводит к рахиту. Наблюдаются размягчение костей, их искривление; утолщения на костно-хрящевой границе ребер; большая голова, увеличенный живот (гипотония мышц). Авитаминоз D у взрослых ведет к остеопорозу (вымывание солей из костной ткани, в результате чего кости становятся хрупкими).

Гипервитаминоз D наблюдается при приеме очень высоких доз витамина и может привести к смертельному исходу. Наблюдается усиление отложения фосфатов в костях и некоторых внутренних органах.

Витамин D содержится в продуктах животного происхождения - сливочном масле, печени, желтке яиц и жире. Суточная потребность – 10 мкг, для детей – 20-25 мкг. Для профилактики рахита в детском возрасте рекомендуется УФ-облучение.

Витамин Е (токоферол) (от греч. токос – потомство, феро – несу) получил свое название, т.к. было установлено, что он регулирует процесс размножения у крыс.

Витамин Е – один из самых сильных природных антиоксидантов. Он защищает полиненасыщенные жирные кислоты и липиды клеточных мембран от окисления.

При отсутствии или недостатке витамина Е у человека и животных нарушается эмбриогенез и наблюдаются дегенеративные изменения репродуктивных органов. Развиваются дегенерация спинного мозга и паралич конечностей, жировая инфильтрация печени, мышечная дистрофия, биохимические изменения в мышцах.

Источники витамина Е - растительные масла, салат, капуста и зерновые продукты. Витамин Е откладывается в мышцах, поджелудочной железе, жировой ткани, поэтому развитие авитаминоза почти не наблюдается. Суточная потребность – 5 мг.