Химия белков
Ситуационные задачи к СРОП по теме: «Детоксикационная функция печени. Химический канцерогенез»
жүктеу/скачать 1.16 Mb.
|
Ситуационные задачи к СРОП по теме: «Детоксикационная функция печени. Химический канцерогенез».У людей, длительно употребляющих алкоголь, снижается эффективность некоторых лекарств, а также наркотических средств при хирургическом вмешательстве. Почему изменяется скорость биотрансформации лекарственных веществ у этих людей? Для ответа: а) напишите реакции катаболизма этанола в печени; б) объясните, как влияет этанол на активность микросомального окисления в печени. Ответ: а) С2Н5ОН + НАД+ → СН3СНО + НАДН + Н+ (катализируется алкогольдегидрогеназой – АЛДГ). б) С2Н5ОН + НАДФН + Н+ + О2 → СН3СНО + НАДФ+ +2Н2О (катализируется цитохрох Р450 –зависимой микросомальной этанолокисляющей системой – МЭОС). МЭОС индуцируется под влиянием этанола. Она также участвует в детоксикации ксенобиотиков и лекарств. При острой интоксикации этанолом тормозится биотрансформация лекарств, т. к. последние конкурируют за МЭОС и АЛДГ. В загрязненном воздухе городов, каменноугольной смоле и табачном дыме содержатся полициклические углеводороды, которые могут вызывать раковые заболевания. Какой конечный метаболит образуется в организме из полициклических углеводородов при участии микросомальной системы окисления? Для ответа на вопрос: а) напишите схему катаболизма полициклических углеводородов б) объясните, почему конечный метаболит может вызывать раковое заболевание. Ответ: Полициклические углеводороды, содержащиеся в загрязненном воздухе городов, каменноугольной смоле и табачном дыме, не являются канцерогенами, но превращаются в них, подвергаясь в печени «обезвреживанию» ферментами монооксигеназной системы (МОС). Царь Митридат (Крымское царство) систематически принимал небольшие дозы растительных ядов, чтобы не пострадать при отравлении. На чем основан «эффект Митридада»? Для ответа: а) напишите схему обезвреживания токсичных веществ, укажите ферменты, коферменты; б) объясните, почему систематический прием небольших доз растительных ядов позволил царю избежать острого отравления. Ответ: Систематический прием небольших доз растительных ядов позволил царю избежать острого отравления потому, что небольшие дозы ядов стимулировали синтез ферментов системы микросомального окисления. Водно-нитратная метгемоглобинемия развивается при употреблении воды с большим количеством нитратов. У грудных детей возможен летальный исход при выраженных явлениях тканевой гипоксии (синюшность губ и кожных покровов, отдышка). Нарушение каких биохимических процессов лежит в основе развития метгемоглобинемии? Для ответа на вопрос: а) напишите схему катаболизма нитратов в организме человека; б) укажите, на структуру каких соединений в организме ребенка влияют продукты катаболизма нитратов; в) объясните, почему а детей наблюдается гипоксия. Ответ: нитраты в кишечнике человека восстанавливаются в нитриты под влиянием обитающих там бактерий. Всасывание нитритов ведет к образованию метгемоглобина и к частичной инактивации гемоглобина. Таким образом, в основе заболевания лежит та или иная степень кислородного голодания, симптомы которого проявляются в первую очередь у детей, особенно грудного возраста, болеющих этой формой преимущественно при искусственном вскармливании (разведении сухих молочных смесей водой, содержащей нитриты) или при употреблении этой воды для питья. Главной причиной всех негативных последствий являются не столько нитраты, сколько их метаболиты — нитриты. Нитриты, взаимодействуя с гемоглобином, образуют метгемоглобин, не способный переносить кислород. В результате уменьшается кислородная емкость крови и развивается гипоксия (кислородное голодание). Для образования 2000 мг метгемоглобина достаточно 1 мг нитрита натрия. В нормальном состоянии у человека содержится в крови около 2% метгемоглобина. Если содержание метгемоглобина возрастает до 30%, то появляются симптомы острого отравления (одышка, тахикардия, цианоз, слабость, головная боль), при 50% метгемоглобина может наступить смерть. Концентрация метгемоглобина в крови регулируется метгемоглобинредуктазой, которая восстанавливает метгемоглобин в гемоглобин. Метгемоглобинредуктаза начинает вырабатываться у человека только с трехмесячного возраста, поэтому дети до года, и особенно до трех месяцев, перед нитратами беззащитны. На препаратах печеночной ткани изучали метаболизм этанола и возможность его преващения в гликоген. Добавление этанола в инкубационную среду не приводило к синтезу гликогена. Почему невозможно превращение этанола в глюкозу? Напишите схему катаболизма этанола. Напишите схему глюконеогенеза и укажите субстраты этого процесса. Ответ: Этанол поступает в печень, окисляется там, восстанавливая почти весь NAD+ до NADH. Высокая концентрация NADH смещает равновесие в реакции лактат-пируват в сторону лактата, что в итоге подавляет глюконеогенез. Глюконеогенез (снизу-вверх). Субстраты: глицерол, лактат и аминокислоты. В больницу доставлен человек без сознания с признаками алкогольного отравления. В данных лабораторного исследования крови отмечены гиперлактатемия и гипогликемия. Приведите возможные причины изменения параметров крови. Ответ аргументируйте, составив схемы метаболических путей, скорость которых изменена в данной ситуации. Ответ: При алкогольной детоксикации нарушается выработка трех ферментов цикла трикарбоновых кислот (синтетазы цитрата, изоцитратдегидрогеназы и комплекса оксоглутаратдегидрогеназы) вплоть до их полной блокировки.Начинает накапливаться пируват (конечный продукт гликолиза) и избыток NADH заставляет лактатдегидрогеназу синтезировать лактат из пирувата, чтобы восполнить NAD+ и поддержать жизнь.Алкоголь подавляет глюконеогенез печени из-за того,что пируват изымается из из данного процесса и развивается гипогликемия,поэтому вводят раствор глюкозы. При остром алкогольном отравлении нередко наблюдается гипогликемия. Укажите причину наблюдаемого симптома. Для этого напишите схему глюконеогенеза и покажите, как изменяется скорость этого процесса при остром алкогольном отравлении и почему. Ответ: При регулярном поступлении этанола доля микросомального окисления возрастает, количество молекул алкогольоксидазы увеличивается. Так как избыток "алкогольного" ацетил-S- КоА ингибирует пируватдегидрогеназу и при утилизации этанола образуется большое количество НАДН, то в цитозоле гепатоцитов активируется реакция превращения пирувата в лактат. Это приводит к гипогликемии, поскольку пировиноградная кислота является субстратом глюконеогенеза. Свободное проникновение молочной кислоты в кровь обуславливает лактатацидемию. Если запасы гликогена в печени изначально невелики (голодание, недоедание, астеническое телосложение) или израсходованы (после физической работы), то при приеме алкоголя натощак гипогликемия наступает быстрее и может быть причиной потери сознания. К этому стоит добавить сильный диуретический эффект этанола, ведущий к быстрому обезвоживанию организма и снижению кровоснабжения головного мозга со всеми вытекающими последствиями. Для лечения и предупреждения желтухи новорожденных применяют фенобарбитал. На чем основано применение фенобарбитала в качестве лекарственного препарата? Напишите схему катаболизма гема и образование билирубинглюкуронида, укажите ферменты и локализацию этих реакций. Укажите этапы катаболизма гема, которые происходят недостаточно активно у этого новорожденного. Ответ: Фенобарбитал является производным барбитуровой кислоты, в зависимости от дозы обладает седативным, противоэпилептическим, снотворным действием. Вызывает индукцию микросомальных ферментов печени, тем самым ускоряет разрушение билирубина при гемолитической болезни новорожденных. Показания к применению препарата: эпилепсия, хорея, спастический паралич, неврозы, бессоница, желтуха новорожденных. Билирубин-глюкуронид получил название связанный (конъюгированный) или прямой билирубин. Прямой (конъюгированный) билирубин (или билирубиндиглюкуронид) – билирубин, связанный с двумя молекулами глюкуроновой кислоты. Донором глюкуроновой кислоты служит УДФ- глюкуронат, фермент – УДФ-глюкоронилтрансфераза. Прямой билирубин растворим в воде и не является токсичным. жүктеу/скачать 1.16 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|