Биохимия (стр. 5 )

2. Сахар. В норме содержится не более 100-200 мг/л (не более 0.02%), при сахарном диабете содержание глюкозы в моче от 0.5 до 12%; при этом главный компонент – это глюкоза. Небольшой подъём увеличения содержания глюкозы наблюдается при эмоциональных нагрузках, при асфиксии.

3. Кетоновые тела: ацетон, бетаоксибутиран, ацетооксиацетат. Содержание их всех и в крови и в моче увеличивается при сахарном диабете. Эти соединения образуются из ацетоацетата. В норме за сутки кетоновых тел выводится не более 50 мг, при патологии много.

4. Пигменты: уроберин и билирубин. Уроберин образуется из билирубина. Если с мочой выделяется много билирубина (при оптурационных желтухах), то моча приобретает красно-коричневый цвет. При патологиях в моче встречается пигмент – гемоглобин (малиновый цвет мочи).

5. Камни почечные: половина – это аксалаты кальция (чаще всего встречаются у вегетарианцев), другая половина – это камни, обусловленные уратами, цистинами. Камни бывают при нарушении обмена глицина – при этом нарушении образуется щавелевая кислота (способствует образованию почечных камней).

Механизмы образования мочи.

Образование мочи происходит за счёт трёх основных процессов:

1. Клубочковая фильтрация – происходит в клубочке, фильтрующая мембрана состоит из 3х слоёв: - Эндотелий капилляра

- Базальная мембрана – 3х-слойный матрикс толщиной 300 нм, состоящий из гликопротеинов: фибронектина и ламинина (1й слой), коллаген 4 типа (2й слой), протеогликаны – много гепаран-сульфата (3й слой).

- Эндотелиальные клетки почек – подоциты.

Через фильтрующий слой почек проходит практически без белковый фильтрат, в количестве 180 литров в сутки. В первичной моче содержатся практические все низкомолекулярные вещества плазмы. Проход мелких белков через поры фильтра (диаметр которых 70 нм) ограничивается не размером молекул, а их зарядом! У альбумина изоэлектрическая точка 4.6 – значит имеет отрицательный заряд – он через поры не проходит. Панкреатическая амилаза имеет изоэлектрическую точку 7 – не проходит через поры.

2. Реабсорбция начинается в проксимальном канальце, полностью реабсорбируются глюкоза, АК, ионы натрия, калия, кальция, магния; витамины, пептиды. Осуществляется реабсорбция за счёт работы транспортных систем клеток эпителия почечных канальцев. В других отделах нефрона органические вещества не всасываются, реабсорбируется только вода и ионы.

3. Секреция.

Транспорт глюкозы происходит за счёт вторично-активного натрий-зависимого симпорта. На апикальной поверхности клеток существует переносчик, который присоединяет к себе глюкозу (+ натрий) – только в таком виде эти компоненты поступают внутрь клетки – энергия не тратится! Выход глюкозы из клетки происходит по градиенту концентрации. У основания клетки находятся митохондрии, содержащие натрий-калий-зависимые АТФазы.

Транспорт белков осуществляется за счёт пиноцитоза, с образованием пищеварительной вакуоли, в которой белок разрушается под действием лизосомальных ферменты до АК. Свободные АК транспортируются за счёт механизма аналогичного транспорту глюкозы. Существуют 4 типа переносчиков АК:

- Специфичен к нейтральным АК.

- Специфичен к основным АК.

- Специфичен для кислот.

- Специфичен для иминокислот (для пролина).

В почке существует система транспорта ди - и трипептидов. Пептидные гормоны частично выделяются с мочой, частично гидролизуются и реабсорбируются в виде АК.

Транспорт ионов.

1. Специфические АТФазы: натрий-калиевая АТФаза (3 натрия из клетки обмениваются на 2 иона калия поступающего в клетку), кальциевая АТФаза. В проксимальных канальцах натрий удаляется за счёт активного транспорта (примерно 70%). Вода пассивно переносится вместе с ионами, поскольку клетки проксимальных канальцев проницаемы для воды. В минуту уходит 30 мл фильтрата. Осмотичность мочи в проксимальном канальце не меняется.

2. Натрий-протонный обмен, симпорт натрия с глюкозой и АК. В восходящем отделе петли Генле, натрий реабсорбируется вместе с калием и 2 ионами хлора. В дистальном канальце натрий реабсорбируется с ионом хлора. Калий может секретироваться в дистальном отделе в том случае, если и в пище и в крови его много. 50% ионов калия реабсорбируется в проксимальном канальце по градиенту концентрации (пассивно).

3. Реабсорбция бикарбоната происходит в проксимальном канальце. Схема. Бикарбонат из внешней среды попадает в клетку и выходит из неё…

Реабсорбция ионов хлора:

- В проксимальном канальце – в начальных участках ионы хлора не реабсорбируются, а ионы натрия выходят с бикарбонатом. В конечных участках проксимальных канальцев хлор движется по градиенту концентрации, вместе с ним выходит и ион натрия. В восходящем отделе петли Генле: натрий-калий и 2 хлора. В дистальном извитом канальце имеется активный транспорт натрия за которым пассивно пойдёт хлор.

Кислоты секретируются вставочными альфа-клетками дистальных канальцев. Выделение протона получается за счёт АТФазы. Из угольной кислоты выделяется протон и т. д.

Ион аммония образуется и секретируется клетками проксимального канальца, реабсорбируется в восходящем отделе петли Генле, не большое его количество диссоциирует с образованием протона и свободного аммиака.

Схема транспорта ионов клетками проксимального канальца.

См. в тетради!

Действие гормонов.

Три гормона действуют на образование мочи:

1. Вазопрессин усиливает всасывание натрия в клетках восходящего отдела петли Генле.

2. Альдостерон увеличивает транспорт натрия в дистальных почечных канальцах за счёт увеличения синтеза натрий-калиевой АТФазы.

3. Натрий уретический гормон уменьшает реабсорбцию натрия, увеличивает объём мочи.

МОДУЛЬ «КРОВЬ».

СИНТЕЗ АНТИТЕЛ (продолжение).

Кроме гуморального иммунитета в организме имеется ещё и клеточный иммунитет.

Иммунные клетки:

1. Т-лимфоциты или тимусные лимфоциты – это служебные клетки иммунной системы, распознающие клеточные антигены (АГ).

2. В-лимфоциты или периферические лимфоциты отвечают за синтез антител (иммуноглобулинов). Для того, чтобы В-лимфоциты начали синтезировать антитела, в дело должны вступить макрофаги (они первыми начинают гидролиз)!

Клеточными АГ, которые распознают Т-лимфоциты являются МНС (главный комплекс гистосовместимости), их основная задача:

- Определение клеток собственного организма.

- Отторжение чужеродных клеток.

Всего имеется 2 таких комплекса МНС:

1. МНС I класса – это гликопротеин, мМасса 345 кДальтон, в его составе несколько доменов:

- С-концевой домен располагается в цитоплазме.

- Второй домен пронизывает мембрану насквозь, он короткий и очень гидрофобный.

Такие домены (белки) присутствуют на поверхности всех соматических клеток, обладающих ядром – этих белков 1% из 100. Каждая клетка содержит примерно 500 тысяч штук таких доменов.

На поверхности мембраны белок образует комплекс с белком b2-микроглобулином. И b2-микроглобулин и домен имеют гомологию с иммуноглобулином. Локусы или гены, кодирующие этот белок (МНС I), локализованы в шестой хромосоме, и эти гены характеризуются высоким полиморфизмом популяции. В целом, у популяции людей вариантов последовательностей очень много, но у каждого отдельно взятого человека может быть только 2 варианта этих белков.

2. МНС II класса – это трансмембранный гликопротеин, но состоит из двух полипептидных цепей: a - и b-цепи. Альва-цепь = 34 кДальтона, В = 28 кДальтона; эти иммунноглобулиновые комплексы и домены имеют гомологию с иммуноглобулином. МНС II класса локализован только на В-лимфоцитах и макрофагах. Именно этот МНС II класса нужен для правильной настройки иммунной реакции. Т-лимфоциты на своей поверхности содержат специальный рецептор для распознавания этих антигенов. В составе рецептора 5 полипептидных цепей:

- a-цепь = 40 кДальтон.

- b-цепь = 50 кДальтон.

- Гамма-цепь = 25 кДальтон.

- Дельта-цепь и эпсиллон-цепь по 20 кДальтон.

Комплекс a-цепь и b-цепь – это и есть антигенный рецептор.

Механизм цитотоксического действия.

Молекулы МНС I класса образуют на поверхности инфицированных вирусом клеток комплекс, который служит сигналом для Т-лимфоцитов. Молекулы МНС II класса служат сигналом для клеток Т-хелперов. Только при наличие Т-хелперов будет реализоваться распознавание клеток. При иммуннодефиците и инфекции ретровирусов HIV, поражаются Т-хелперы и иммунная реакция не развивается.

СИСТЕМА КОМПЛЕМЕНТА.

Эта система дополняет действие антител, направленное на уничтожение чужеродных клеток и таким образом происходит их лизис (разрушение). В состав системы входят 20 различных белков. Из них 9 белков главные и обозначаются буквой С1, С2, С3… С9; факторы В и Д. Остальные белки очень мелкие (иногда пептиды) – это регуляторные или настроечные белки. Все эти белки растворимы, циркулируют в крови и тканевой жидкости, мМасса от 24 до 400 кДальтон. Всегда в крови находятся в неактивном состоянии, активируются только при появлении инфекции. Пути активации системы комплемента:

1. Классический путь запускается иммуноглобулинами М и G.

2. Альтернативный путь – для его активации необходимы фрагменты клеточной стенки бактерии.

Отличия путей активации (результат всегда будет один!).

1. Классический путь. Иммуноглобулины взаимодействуют с антигеном и с белком С1 системы комплемента. Белок С1 содержит 6 полипептидных цепей, имеет коллагено-подобный хвост (закрученный) и глобулярные головки (к ним присоединится иммуноглобулин G). При этом образуется активированный белок С1, который приводит к тому, что 2 белка, входящие в систему комплемента С2 и С4 образуют комплекс. Этот агрегат или комплекс обладает активностью и становится ферментом С3конвертазным (С3–С3b). С3-С3b соединяется с фрагментом С3, 4, 3b и далее превращается в С5-С5b. К С5-С5b присоединяются все остальные белки: С6, С7, С8 и С9. В результате образуется литический комплекс. Между литическими каналами образуются каналы по которым может проникать жидкость, что приведёт к разрушению клетки (разрыв мембраны). Компоненты с С1 по С4 – это ранние компоненты, а с С5 – это поздние или конечные компоненты.

2. Альтернативный путь. Для образования литического комплекса необходима активация компонента С3 фактором В, который образует комплекс С3b, В – на этот комплекс действует фактор Д, в результате чего образуется комплекс С3b, Вb. Если фрагментов (С3b)nВb будет много, то эта полимерная форма и будет являться С5конвертазой (аналогом активации классического пути). Белки С3, С4 и С5 способны взаимодействовать с тучными клетками.