1. Охарактеризуйте принципы применения биотехнологии в медицине



Скачать 195.15 Kb.
страница2/7
Дата11.09.2017
Размер195.15 Kb.
1   2   3   4   5   6   7

Витамин В1, тиамин (Участвует в энергетическом обмене (процессах декарбоксили-рования), является ко-ферментом пируват-карбоксилазы). Витамин В2, рибофлавин (Входит в состав флавиновых ферментов. Осуществляет перенос водорода и электронов). Витамин В3, пантотеновая кислота (Перенос ацетильной группы (КоА) при синтезе жирных кислот, стероидов и других соединений). Витамин В6, пиридоксаль (Кофермент трансам и-назы, декарбоксилазы, дегидратазы, десульфогидразы). Витамин Н, биотин (Кофермент дезаминаз, карбоксилаз, трансфераз, осуществляет перенос С02).  Витамин Вс, фолиевая кислота (Необходима для синтеза пуринов и метионина и метаболизма одноуглеродных фрагментов молекул. Стимулирует процесс кроветворения).  Витамин В12, цианкобаламин (Компонент ферментов метаболизма нуклеиновых кислот и метилирования. Необходим для гемопоэза). Витамин С, аскорбиновая кислота (Участвует в гидрокси-лировании, образовании коллагена, включении железа в ферритин. Повышает устойчивость организма к инфекциям).

Жирорастворимыевитамины.

Витамин А, ретинол (Необходим для синтеза зрительного пигмента родопсина; оказывает влияние на процессы роста, размножения, пролиферации и ороговения эпителия). Витамин Д, кальциферол (Необходим для всасывания из кишечника ионов кальция и для обмена в организме кальция и фосфора). Витамин Е, токоферол (Антиоксидант (ингибитор окисления)).

Гормоны.

Гормоны - БАВ, выделяемые  железами внутренней секреции в кровь или лимфу и оказывающие регуляторное влияние на метаболизм других клеток.Основными их свойствами являются следующие:

1.      действие на расстоянии от места продукции;

2.      специфичность действия - эффект каждого из них не адекватен эффекту другого гормона;

3.      высокая скорость образования и инактивации,  с чем и связана кратковременность их действия;

4.      высокая биологическая активность - нужный эффект достигается при очень малой концентрации вещества;

5.      роль посредника (месенджера) в передаче информации от нервной системы к клетке.

Помимо гормонов известны еще гормоноиды или гормоноподобные вещества. Они синтезируются не железами внутренней секреции, а клетками желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), тучными клетками соединительной ткани, клетками почек и т.д. Их особенность - они не секретируются в кровь, а действуют в месте образования (т.е. не соответствуют п. 1).

Номенклатура построена на том, что название отражает орган-продуцент или функцию гормона.

Механизм действия гормонов. Гормоны действуют на органы избирательно, это объясняется тем, что клетки определенных органов содержат специальные образования - рецепторы. Органы или клетки, на которые действует конкретный гормон, называют органами-мишенями или клетками-мишенями. Рецепторы - это очень большие по молекулярной массе гликопротеины, которые встроены в клеточные мембраны. Их специфичность обусловлена углеводным компонентом белка, в составе мембраны, или углеводным компонентом липидного бислоя мембраны. Существует три типа реализации гормонального действия. 1)  Мембранный тип. При взаимодействии гормона с клеточной мембраной изменяется ее проницаемость для определенных веществ. 2) При мембранно-клеточном типе гормон не проникая в клетку, а влияет на ее обмен через своего посредника (вторичного мессенджера, первичный - сам гормон). 3) Цитозольный механизм (или ядерный). Г. проникают через клеточную мембрану в цитозоль и соединяются с внутриклеточными рецепторами. Комплекс гормон-рецептор проникает в ядро клетки, где избирательно влияет на активность генома, это приводит к снижению или активации синтеза определенных ферментов, что приводит к изменению скорости или направления определенных реакций. 4)Смешанный тип - присущ йодтиронинам (гормонам щитовидной железы).

9. Охарактеризуйте физиологически активные вещества растительного происхождения.

Растения являются продуцентами многих БАВ – соединений, способных оказывать слияние на биологические процессы в организме. К таким соединениям принадлежат сердечные гликозиды, сапонины, стерины, каратиноиды, полифенолы, алкалоиды, витамины, хиноны, а также вещества, обладающие специфическим ароматом, вкусом и окраской. Биологически активные вещества принадлежат к продуктам вторичного обмена, которые называют вторичными метаболитами или вторичными продуктами биосинтеза. В настоящее время известно более 100 000 вторичных метаболитов, продуцируемых растениями.



Алкалоиды - органические азотсодержащие соединения, преимущественно растительного происхождения, обладающие основными свойствами.

Алкалоиды обладают очень высокой физиологической активностью и поэтому в больших дозах - это яды, а в малых - сильнодействующие лекарства различного действия: атропин, например, расширяет зрачок и повышает внутриглазное давление, а пилокарпин, наоборот, его суживает и понижает внутриглазное давление; кофеин и стрихнин возбуждают центральную нервную систему, а морфин угнетает ее; папаверин расширяет кровеносные сосуды и снижает артериальное давление, а эфедрин суживает сосуды и повышает артериальное давление и т.д.



Флавоноиды (желтый, красный, синий и фиолетовый пигменты)

Эффект: Укрепляют иммунную систему; являются мощным тайным оружием против воспаления; поддерживают воздействие витамина С; предотвращают инфаркт, так как препятствуют чрезмерной свертываемости крови

Источник : Кожура красных, фиолетовых и синих фруктов и овощей, особенно вишен, различных ягод, слив, яблок; краснокочанная капуста, баклажаны

Сульфиды - серосодержащие вещества, придающие аромат луковичным растениям.

Эффект: снижают уровень холестерина в крови и одновременно препятствуют свертыванию крови; являются идеальным средством профилактики от инфаркта и атеросклероза; способствуют пищеварению; обладают антибактериальным действием; защищают от инфекций мочевыводящих путей; обладают противораковыми свойствами.

Источник: чеснок, лук и лук-резанец.

Гликозиды - органические соединения из растений, обладающие разнообразным действием. Их молекулы состоят из двух частей: сахаристой части, называемой гликоном, и несахаристой - генина, или агликона. В качестве гликона они могут содержать различные моносахариды, чаще всего глюкозу, а иногда специфические сахара, которые в свободном виде в растениях не встречаются. В молекулу гликозида может входить как один, так и несколько сахаров. Чем больше сахаров в молекуле, тем более нестойкими являются гликозиды. Сердечные гликозиды стимулируют деятельность сердечной мышцы. В медицине применяются сердечные гликозиды наперстянки - дигитоксин, гитоксин и гиталин. Гликозиды из семян растения - строфантины, нашедшие применение в кардиологии, использовались африканскими племенами как яды для стрел.

Кумарины - природные соединения, в основе химического строения которых лежит кумарин или изокумарин. Сюда также относят фурокумарины и пиранокумарины.

В зависимости от химического строения кумарины обладают различной физиологической активностью: проявляют спазмолитическое действие, другие - капилляроукрепляющую активность. Есть кумарины успокаивающего, мочегонного, противоглистного, обезболивающего, противомикробного и иного действия. Некоторые из них стимулируют функции центральной нервной системы, понижают уровень холестерина в крови, препятствуют образованию тромбов в кровеносных сосудах и способствуют их растворению.



Терпеноиды — кислородсодержащие органические соединения (как правило, природного происхождения), углеродный скелет которых образован из изопреновых звеньев. Терпеноиды являются производными терпенов, в некоторых случаях их углеродный скелет может образоваваться из полиизопреновых структур путем перемещения или потери углеродного фрагмента, обычно метильной групп. Медицинское применение терпеноидов основано на их антисептических и дезинфицирующих свойствах.

10. Охарактеризуйте физиологически активные вещества животного происхождения.

Гормоны. Гормоны - БАВ, выделяемые  железами внутренней секреции в кровь или лимфу и оказывающие регуляторное влияние на метаболизм других клеток.

 Основными их свойствами являются следующие:

1.      действие на расстоянии от места продукции;

2.      специфичность действия - эффект каждого из них не адекватен эффекту другого гормона;

3.      высокая скорость образования и инактивации,  с чем и связана кратковременность их действия;

4.      высокая биологическая активность - нужный эффект достигается при очень малой концентрации вещества;

5.      роль посредника (месенджера) в передаче информации от нервной системы к клетке.

Помимо гормонов известны еще гормоноиды или гормоноподобные вещества. Они синтезируются не железами внутренней секреции, а клетками желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), тучными клетками соединительной ткани, клетками почек и т.д. Их особенность - они не секретируются в кровь, а действуют в месте образования (т.е. не соответствуют п. 1).

 Номенклатура построена на том, что название отражает орган-продуцент или функцию гормона.

Механизм действия гормонов. Гормоны действуют на органы избирательно, это объясняется тем, что клетки определенных органов содержат специальные образования - рецепторы. Органы или клетки, на которые действует конкретный гормон, называют органами-мишенями или клетками-мишенями. Рецепторы - это очень большие по молекулярной массе гликопротеины, которые встроены в клеточные мембраны. Их специфичность обусловлена углеводным компонентом белка, в составе мембраны, или углеводным компонентом липидного бислоя мембраны.

Гистогормоны (тканевые гормоны, аукоиды) - это лигандыхеморегуляции, которые вырабатываются неэндокринными клетками и оказывают местное регулирующее паракринное или аутокринное действие на ближайшие клетки-мишени.

По химической структуре все гистогормоны являются пептидами или белками.

К гистогормонам относятся цитокины и факторы роста.

Гистогормоны взаимодействуют со специфическими мембранными молекулярными рецепторами на клетках-мишенях. Гистогормоны гидрофильны, поэтому они не проникают через мембрану клетки, а воздействуют именно на поверхностные мембранные рецепторы и ведут себя как биологические лиганды.

1. Вырабатываются "обычными", а  не специализированными эндокринными клетками.

2. Распространяются не с кровью, как классические гормоны, а путём диффузии в межклеточной жидкости.

3. Оказывают местное управляющее воздействие, а не дистантное.

Цитокины - это полипептидные межклеточные медиаторы, регулирующие активность клеток, регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия, определяют выживаемость клеток, стимуляцию или подавление их роста, дифференциацию, функциональную активность и апоптоз, а также обеспечивают согласованность действия иммунной, эндокринной и нервной систем на клеточном уровне в нормальных условиях и в ответ на патологические воздействия.

Факторы роста обычно представляют собой небольшие полипептиды, которые стимулируют или ингибируют пролиферацию определенных типов клеток. Как правило, они секретируются одними клетками и действуют на другие клетки, хотя иногда бывает так, что они действуют на те же клетки, которые их секретируют. ФР действуют на свои клетки-мишени, которые отличаются от других клеток рецепторами , экспонированными на поверхности клеточных мембран и характерными именно для данного типа клеток.



Гистогормоны = цитокины + факторы роста.

Виды цитокинов: 1. Интерлейкины (ИЛ, IL) и  фактор некроза опухолей (ФНО, TFN). 2.Интерфероны (IF). 3. Малые цитокины. 4. Колониестимулирующие факторы  (КСФ).

Факторы роста: 1. ЭФР (эпидермальный фактор роста).2. НФР (нейрональный фактор роста). 3. ФРФ (фактор роста фибробластов).

Функции цитокинов: 1. Провоспалительные, т.е. способствующие воспалительному процессу.2. Противовоспалительные, т.е. тормозящие воспалительный процесс. 3. Ростовые. 4. Дифференцировочные. 5. Регуляторные. 6. Активирующие.

Механизм действия цитокинов. Цитокины выделяются активированной цитокин-продуцирующей клеткой и взаимодействуют с рецепторами клеток-мишеней, находящихся рядом с ней. Таким образом, от одной клетки к другой в виде пептидного управляющего вещества (цитокина) передается сигнал, который запускает в ней дальнейшие биохимические реакции. Механизм д-я ФР. Главное отличие факторов роста от белковых гормонов - аутокринный механизм (самостимулирующее действие) действия или паракринный механизм действия (стимулирующее соседние клетки действие.)


11. Охарактеризуйте физиологически активные вещества микробного происхождения.

Микроорганизмы в процессе жизнедеятельности вырабатывают разнообразные соединения, имеющие важное значение для растений, животных и других микроорганизмов.Соединения, являющиеся продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, называются микробными метаболитами. Органические вещества разнообразной химической природы, обладающие активностью в очень малых концентрациях (0,001—0,0001 мкг/мл) и большой специфичностью действия, называют физиологически активными соединениями. К физиологически активным веществам относят также ферменты, витамины, аминокислоты, антибиотики, пуриновые и пиримидиновые основания, гормоны, токсины и др.



Витамины. М/о обладают способностью к синтезу различных витаминов. Бактерии, актиномицеты в определенных условиях могут накапливать в среде значительные количества этих веществ. Известны микробы, синтезирующие витамины В1 , В2 , биотин, пантотеновую кислоту, пиридоксин, никотиновую кислоту и др. Многие виды бактерий и актиномицетов обр-т провитамины — каротины и каротиноиды. Бактерии, микобактерии, актиномицеты, метанобактерии могут синтезировать витамин В12. В настоящее время витамин В12 получают только м/б путем, налажен также промышленный метод биосинтеза витамина В2 , применяемый сейчас вместе с химическим синтезом. М/б способом получают бета-каротин — провитамин витамина А1.

Аминокислоты. Как показали исследования зарубежных и советских ученых, м/о при росте на простых синтетических питательных средах с сахарами (в качестве источников углерода) и солями аммония или мочевины (в качестве источника азота) способны в определенных условиях выращивания накапливать в среде значительное количество (десятки граммов на 1 л среды) тех или иных а/к. Для большего объема выхода получают так называемые «мутанты» — микробы с измененными свойствами, кл обрабатывают хим соед или облучают у/ф светом; в результате происходят изменения в обмене веществ, и микроорганизмы начинают выделять нужные для человека соединения.Так, Micrococcus glutamicus и Brevibacterium divaricatum выделяют до 50—60 г на 1 л питательной среды глутаминовой кислоты; Brevibact. monoflagellum и Br. pentosoalaninicumдо 50 г/л аланина; мутанты продуцентов лизина выделяют его до 30 г/л, валин накапливается в среде активными штаммами — около 20 г/л. Гораздо меньше (4— 10 г/л) образуют микробы триптофана — важнейшей, необходимой для животного организма аминокислоты, которую человек и животные сами не могут синтезировать.

Гормоны. Г. регулируют многие жизненно важные процессы — развитие, созревание, рост, процессы, управляющие обменом веществ. Для медицинских целей гормоны получают из желез внутренней секреции животных. Но для того чтобы получить 1 г гормона, нужно забить несколько тысяч голов скота. Химический синтез сложен. Если в среду, где растет м/о, добавить определенное вещество, то уже через несколько часов образуется соединение с гормональными свойствами, обладающее высокой физиологической активностью, т.к. м/о «изменяют» строение молекулы вещества, которое было внесено в среду. С помощью важных химических реакций соединение приобретает ценные биологические свойства – процесс трансформации. Способность к трансформации стероидов обнаружена у многих м/о: бактерий, актиномицетов, дрожжей, грибов. Так, с помощью м/о могут быть получены кортизон и гидрокортизон, преднизон и преднизолон — ценные препараты гормонального действия, широко используемые в лечебной практике.

Ферменты — биокатализаторы , отл-ся мощностью каталитического действия и высокой специфичностью действия. М/о, обладающие интенсивным обменом веществ, имеют акт ферментативный аппарат, синтезируют разн. ферменты. Способность к образованию нужного фермента или комплекса ферментов у м/о можно повысить с помощью методов селекции или путем подбора оптимальной среды, температуры, аэрации и регулировать состав образующихся соединений. Продуцентами многих ферментов, которые получают сейчас в производстве, являются грибы. Бактерии и актиномицеты также используются для этой цели. Например, амилазы —получают из грибов и бактерии Вас. subtilis; протеолитические ферменты из актиномицета Act. griseus; кератиназа и протеиназа продуцируются актиномицетом Act. fradiae.

Пектинолитические ферменты - анаэробные бактерии. Нуклеазы были получены из культур актиномицетов, микобактерий и других микроорганизмов.

12. Приведите общую характеристику антибиотиков. Обоснуйте принципы классификации антибиотиков.

Антибиотики — вещества природного или полусинтетического происхождения, подавляющие рост живых клеток, чаще всего прокариотических или простейших.

Антибиотик — вещество микробного, животного или растительного происхождения, способное подавлять рост определенных микроорганизмов или вызывать их гибель.

Антибиотики природного происхождения чаще всего продуцируются актиномицетами, реже — немицелиальными бактериями.

Некоторые антибиотики оказывают сильное подавляющее действие на рост и размножение бактерий и при этом относительно мало повреждают или вовсе не повреждают клетки макроорганизма, и поэтому применяются в качестве лекарственных средств.

Некоторые антибиотики используются в качестве цитостатических (противоопухолевых) препаратов при лечении онкологических заболеваний.

Антибиотики не воздействуют на вирусы, и поэтому бесполезны при лечении заболеваний, вызываемых вирусами (например, грипп, гепатиты А, В, С, ветряная оспа, герпес, краснуха, корь).



Классификация.

По спектру действия:

-антибактериальные : А) действующие на грамм+ бактерии (бензилпенициллин, ристомицин, новобиоцин). Б) действующие на грамм- бактерии (полимиксин). С) антибиотики широкого спектра действия (левомицетин, канамицин, мономицин, гентамицин)

-противогрибковые (нистатин, леворин, гризеофульвин)



-противоопухолевые, включающие в себя 6 групп: актиномицины, антрациклины, оливомицины, брунеомицины, блеомицины, интерфероны (стоталон и эленин)

По химической структуре:

1.Ациклическоие (нистатин, кандицин, микозамин, пирозамин)

2.Гетероциклические (гризеофульвин)

3.Макроциклические (макролидазы, эритромицины)

4.Ароматические (гигромицин, хлорамфеникол)

5.Аминогликозидные (тобрамицин, гентамицин, стрептомици)

6.Полипептиды (грамицидин, полимиксин)

7.Антибиотики, действующие на синтез бактериальной клеточной оболочки (пенициллины, монобактамы, ристомицин, цефалоспорины, карбапенемы, гликопептиды, бацитрацин, циклосерин)

8.Антибиотики, нарушающие синтез белков (аминогликозиды, тетрациклины-ингибиторы 30 S-субъединиц рибосом, хлорамфеникол, макролиды, линкомицин-ингибиторы 50 S -субъединиц рибосом6 левомицитин, эритромицины, канамицин)

9.Антибиотики, нарушающие синтез белков и порядок генетического кода (аминогликозиды)

10.Антибиотики, нарушающие синтез нуклеиновых кислот (противоопухолевые, неомицин., актидион, эдеин, рифампицин-ингибитор ДНК-зависимой РНК-полимеразы, хинолоны-ингибитор ДНК-гиразы)

11.Антибиотики, нарушающие целостность цитоплазматической мембраны (проивогрибковые, нистатин, кандицидин, полимиксины).



13. Определите механизм физиологического действия антибиотиков.

Бактериостатическое или бактерицидное действие антибиотиков осуществляется путем интерференции и расстройства регуляции механизмов, обуславливающих: а) синтез бактериальной стенки; б) функцию цитоплазматической оболочки; в) внутриклеточные механизмы синтеза протеинов и нуклеиновых кислот.



а) Синтез бактериальной стенки нарушается группой антибиотиков, среди которых пенициллин играет главную роль. Пенициллины вообще препятствуют образованию пептидных мостиков, которые соединяют полисахаридные цепи, препятствуя утолщению бактериальной стенки. Пенициллины оказывают непосредственное действие на трансферазу, которая контролирует реакцию образования пептидных связей между 2 цепями аминовых кислот. Этот же механизм лежит в основе также и действия цефалоспоринов и циклосерина. Новобиоцин и бацитрацин сочетают свое действие в отношении бактериальной стенки (что препятствует развитию этой стенки в толщину) с действием на цитоплазматическую оболочку. б) Функция цитоплазматической оболочки (выборочная проницаемость) нарушается действием группы циклических пептидов (полимицины, холицистин, грамицидин, тироцидин). В контакте с микробной клеткой эти антибиотики вызывают выход из клетки обладающих малым молекулярным весом веществ, действуя таким образом на цитоплазматическую оболочку.в) Внутриклеточные механизмы синтеза нуклеиновых кислот и протеинов нарушаются в результате селективного действия антибиотиков на некоторые этапы этого комплексного биохимического процесса.

Механизм антимикробного действия.
По механизму антимикробного действия антибиотики можно разделить на несколько групп:
 - ингибиторы синтеза клеточной стенки (муреина):

Бета-лактамные антибиотики (пенициллины, цефалоспорины, монобактамы и карбопенемы).

Гликопептиды (ванкомицин, клиндамицин).

При этом механизм блокады синтеза бактериальной клеточной стенки ванкомицином отличается от такового у пенициллинов и цефалоспоринов, и, соответственно, не конкурирует с ними за места связывания. Поскольку пептидогликана нет в стенках животных клеток, то эти антибиотики обладают очень низкой токсичностью для макроорганизма, и их можно применять в высоких дозах (мегатерапия);


 - вызывающие повреждение цитоплазматической мембраны - эти повреждения могут быть самыми различными (блокирование фосфолипидных или белковых компонентов, нарушение проницаемости клеточных мембран, изменение мембранного потенциала и т.д.) К таким антибиотикам относятся: полиеновые, полипептидные антибиотики.

При этом полиеновые антибиотики обладают ярко выраженной противогрибковой активностью, изменяя проницаемость клеточной мембраны путем взаимодействия (блокирования) со стероидными компонентами, входящими в ее состав именно у грибов, а не бактерий;


 - подавляющие белковый синтез - нарушение синтеза белка может происходить на всех уровнях, начиная с процесса считывания информации с ДНК и кончая взаимодействием с рибосомами - блокирование связывания транспортной т-РНК с 30S субъединицами рибосом (аминогликозиды), с 50S субъединицами рибосом (макролиды) или с информационной и-РНК (на 30S субъединице рибосом - тетрациклины). Эта группа антибиотиков - самая многочисленная, в нее входят: аминогликозиды, макролиды, тетрациклины, хлорамфеникол (левомицетин), нарушающий синтез белка микробной клеткой на стадии переноса аминокислот на рибосомы. Интересно отметить, что аминогликозид гентамицин, угнетая белковый синтез в бактериальной клетке, способен нарушать синтез белковой оболочки вирусов, и поэтому может обладать противовирусным действием;
 - ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот - эти антибиотики обладают не только антимикробной, но и цитостатической активностью, и поэтому используются как противоопухолевые средства. Один из антибиотиков относящихся к этой группе - рифампицин, ингибирует ДНК-зависимую РНК-полимеразу, и тем самым блокирует синтез белка на уровне транскрипции.


14. Опишите методы получения антибиотиков.

Более половины из известных антибиотиков продуцируют лучистые грибы рода Streptomyces — актиномицеты (стрептомицеты). К этой группе относятся стрептомицин и другие антибиотики-гликозиды (неомицины, канамицины), тетрациклины, левомииетин, антибиотики-макролиды (эритромицин, олеандомицин) и анзамицины (рифамицин), полиеновые антибиотики (нистатин) и др. Другим важным продуцентом являются лучистые (плесневые) грибы — различные виды рода Penicillium. Они осуществляют биосинтез пенициллинов, а также некоторых противоопухолевых и противовирусных антибиотиков. Бактерии, главным образом рода Bacillus, продуцируют большинство антибиотиков- полипептидов. Они, как правило, высокотоксичны, но некоторые из них применяют в медицине (грамицидин, полимиксин и др.).



Способы получения антибиотиков можно подразделить на три основные группы.

Каталог: uploads
uploads -> Методические рекомендации организация деятельности по резервам финансовых и материальных ресурсов для ликвидации чрезвычайных ситуаций
uploads -> Кардиоренальные взаимоотношения и качество жизни при лечении больных хронической сердечной недостаточностью с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа 14. 00. 06 Кардиология
uploads -> Сердечная недостаточность (книги и статьи из научно-медицинских журналов, имеющихся в фонде библиотеки)
uploads -> Хроническая сердечная недостаточность: определение, классификация, диагностика
uploads -> Лечение гериатрических пациентов с заболеваниями органов дыхания и кровообращения


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница