5/10/2018 0.0.Cuprins

1/12

Universitatea de Stat de Medicina~iFarmacie "N. Testemitanu"

" "L. LISII

MEDICALABIOCHIMIE

Chislnau 2007

5/10/2018 0.0.Cuprins

2/12

Universitatea de Stat de Medicina si Farmacie"N. Testemitanu"L.i.tsn

BIOCHIMIEMEDICALA

6 6 5 1 4 6UN IVER SITATE A DE ! STATDE MEDIClfIIA ~I FARMACIENICOLP.!: TESTEMITEA,. ,U ::/il', _/SI8L/OTECA J/tJ{;Chisinau 2007

5/10/2018 0.0.Cuprins

3/12

Aprobat de Consiliul metodic central al V.8.M.F. "Nicolae Testemitanu"

Recenzenti:LVaintraub, sef'al laboratorului "Biochimia proteinelor" de la U,S,M., profesor

universitar, doctor habilitat inbiologieVGudumac, sef'al laboratorului "Biochimie" in L.$.C. de la U.S.M,F. "Nicolae

Testemitanu", profesor universitar, doctor habilitat in medicineV Hotineanu, profesor universitar, doctor habilitat in medicine, Laureat al Premiului

de Stat al RM in domeniul Stiintei si Tehnicii, Om Emerit

-III-

5/10/2018 0.0.Cuprins

4/12

CUPRINSCuprins IV-IXCuvint inainte X

Pre/alii- Notiuni generate 1- Particu larita tile m aterie i vii 3

Cap.!. Proteinele.Enzimele- S tructura ~i funct ia bio log ica a p ro te in elo r - 12- Structura prirnara 20- S tru ctu ra secundara 27- S tr uc tu ra t rid imen sio n ala 3 1- F oldingul. Problem a impachetarii specifice a l antulu i polipeptidic 35- Pep tidele activ e 40- C la sific are a proteinelor , 44- Holoproteinele , , , .. , , " 45- Heteroproteinele , , , 48- P rop ri eta ti le generale ale proteinelor " .. , , , , 4 9- S olubilita tea , 49- Proprietatile electrochim ice " , 50- P re cip ita re a s i denatu rarea proteinelor , 52- M eto dele de iden tificare a proteinelor 54- Enzimele 58- S tructura enzim eior , 59- Specifitatea enzim elor , , 61- Exprim area a ctivitatii enzim atice , , 68- Enzimele alosterice , , , , 70- I nhibitia activ ita tii enzirnelor 75- Izoenzimele , , 81- Clasificareaenzim elor , 83- Coenzim ele .. , , , , 87- Metaloproteinazele , 94

. IV -

5/10/2018 0.0.Cuprins

5/12

Cap.ll. Acizii nucleici- S tructura chim ica 95- Proprietatile fizico-chim ice 96- Rolul nucleotidelor " 98- DNA. Structura prim ara 98- Structura secundara 100- Structura tertiara " ," ,""""'''''''' , ".,', , , " '" 102- S tructu ra RNA .. , " .. " ,., .. , " " .. ', .. " .. 107- R eplicarea (biosinteza D N A ) , " , ,' , , " ' " , " " 111- Repararea DNA." , , , ' " , " , .. ', .. ,' .. ' 115- Particularitatile biosintezei DNA la eucariote ' , , , , .. " 1 17- Telom eraza , " , , 118T ranscrierea ( biosinteza RN A) , , 130- Part icu la r it at il e t ran sc r ie r ii l a eu ca r io te 136- S intezaDNApematriceadeRNA " 137- C odul genetic 139- M utatiile " , 142- Recombinareagenetica(ingineriagenetica) 145- Biosinteza proteinelor , 152- Particularitatile biosintezei pro teice la eucariote ,' 161- In hib ito rii sintezei p ro te in el or . " 161- R eg la re a b io sin te ze i proteinelor 163

Cap.III. Bioenergetica- Aspecte generale. , " , , " 171- M etabo lism ul , 174- C iclulATP ,,176- M ecan ism ele d e r eg la re a le metabolismului 179- D e ca rb ox ila re a oxidativa a piruvatu lu i " , 181- C iclul K rebs 185- Reactii anaplerotice " , 189- Reglarea ciclului .K rebs 190- Patolog iile m edicale " 190- Oxidarea biolo gica-respiratia tisulard , 192- Lantul respirator " " , " 193- Carac te r is ti ca complexelor lantului respirator "." 196- Inh ibito rii lantului resp irator, , , " .. , 200- Generarea r adicalilior liberi "' 201- M e ca nism ele fo sfo rila rii ox idat ive( cup larea oxidarii cu fosforilarea) 202- Decuplantii f osfor il ar ii ox ida ti ve .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 208- Bohle m itocondriale " " 209

- V -

5/10/2018 0.0.Cuprins

6/12

- C ito pa tiile m itoc on dria le .,................................................................. 2 10- Sistemele-naveta de transport al e chivalentilor de r educere 211- Reglarea fosforilarii oxidative ,............................ 2] 2- Ox igenazele. C itocrom ul P 45 0 i reactiile de oxido-reducere 213

Cap.IV Glucidele si metabolismul lor- S tr uc tu ra , p ro pr ie ta tile , fu nc tiile 214- O li gozahar id el e 220- Polizaharidele 220- H om ozide 220- Heterozide 222- Digestia si absorbtia glue idelor 224- T ra ns fe ru l i ntr ac elu la r al glucozei 226- R eglarea exprirnarii . ; ; i a fin it iip i t ra spo rt at or il or pent rn g lucoza 227- Pa to logi il emedica le 227- G licog enoliz a 228- Glicogenogeneza 231- R eg larea pro ceselo r de l iz .si s in teza a le g li cogenului 23 1..;:Glicoliza ...114 ~ r~.4 ~4' .... _ . _ . ' .. ~. ,.~.~~ .. 4 ~ ~ ~ ~ ~ ~, ~.~.4' ~ "_235- R eg lare a g lic oliz ei 240- P ato lo giile m ed ic ale 242- Caile alternative de degradare a glucozei 244- HMS si c elu le le r osii a le singelui 247- Sinteza acidului glucuronic 249- M etabo lism ul fru ctozei 251- P ato lo giile m ed ic ale 251- M eta bo lismu l g ala cto zei 253- P ato lo giile medicale 253- l\1anoza 255... Gluconeogeneza 255- Princip alele substraturi ale gluconeogenezei 257- Reglarea gluconeogenezei 257- Reglarea nivelului de glucozd in singe 260- In su lin a 260- R eg la rea se cretie i in su lin ei 262- Efectul insulinei 262- Pa to logii lemedica le 267- G lu cag on ul 268- Studiul metabolismului glucidic 268

- VI -

5/10/2018 0.0.Cuprins

7/12

Cap. V . Lipidele si metabolismul lor- Structura, p roprieratile, functiile 270Acizi i grasi 271Proprietatile 272Lipidele saponifiabile 273Lipidele nesaponifiabile 277Ac.izi.ibiliari 279Membranele biologice 281Sistemele transport : 292Digestia si absorbtia lipidelor 29 8Lipidele singelui 30 2Lipidele organismului uman 308Degradarea oxidativa a acizilorgrasi 31 1Transpo rt ul a ci zi lo r grasi inmitocondrii, Cam itina 312Ox id are a a ciz ilo r g ra si in mitocondrii 3 14Oxidarea acizilor grasi cu numar impar de atom i de carbon 316Ox idar ea a ci zi lo r gras i inperoxizom i 3 18Cetogeneza 319Biosinteza lipidelor 322Biosinteza triacilglicerolilor 32 8Biosinteza l ipidelor membranare 329Metabolismul colesterolului 336Ateroscleroza 341Pato logia l ip ide lor 343Reglarea metabolismului lipidic 345Eicosanoizii - prostaglandinele 346

Cap. VI. Metabolismul proteinelor # alaminoacizilar:M eta bolism ul n u cleo tid elo r, cro mo proteid elo r

- Digestia proteinelor alimentare .~4' .~~ 4 ,' 4 ,.4 ' , ~351Absorbtia am inoacizilor 356F o ndul m etabolic com un al am inoacizi lor. Valoarea biologics a proteinelor .. 3 58Asirnilarea arninoacizilor 360Metabo li za rea Nl I. cg rupe lo r , Dezaminarea 362Decarboxilarea am inoacizilor 366

- Soarta arnoniacului 368- Utilizarea scheletului de carbon al aminoacizilor 37 3- Fam ilia aminoacizilor el l C J 376- M etaboIismul aminoacizi lor ee contin sulf 378- Fam ilia am inoacizilor eu C 4 "' 383- Familia aminoacizilor cu C , 385

- VII -

5/10/2018 0.0.Cuprins

8/12

- -- Metabolismul arninoacizilor ramificati 3 88- M etabolizarea fenilalaninei si tirozinei 389- Metabolismul triptofanului 394- Metabolismullizinei 396- Sinteza creatinei 397- Biosinteza aminoacizilor 39 9- Reglarea sintezei aminoacizilor 404- Metabolismul nucleotidelor ..- D ig estia ~iabsorbtia nucleotide lor 406- Biosinteza nucleotidelor purinice , , 406- Reutilizarea purinelor , 41 0_. Reglarea biosintezei , , 41 0- C atabo lism ul p urin elo r 41 0- Patologia m etabolismului purinelor , 413- Metabo1ismul nucleotidelorpirim idinice , .. 415- B io sin te za nuc le otid elo r pirimidinice 41 5- Reglarea metabolismnlui pirim idinic 419- Reutilizareasi catabolismul nucleotidelor pirim idinice " 419- Metabolismul cromoproteidelor. Structura hemoglobinei , 421- Hemoglobina Functiile 424- Patologiamolecularaa hemoglobinei 428- Sintezahemului , , , , 430- Degradareahemului .. " 431- Rolulficatului in metabolism 43 3- Pato lo gia biochimica a f ica tului 43 8

Cap. VII. Sistemul hormonaL Vitaminele- Notiuni generale ~'r ~ , ,~~,4 ~ ~ ~4 ~, ~.4 ~ , .~ ~. ,. ~ , ~. r 441Proprietatile comune ale hormonilor , , 444Metabolismul molecular al a ctiunii hormonilor, Mesagerii secunzi 449Sistemul neuroendocrin , , , 462Neurohipofiza , , .. , 464Adenohipofiza 465Glandele paratiroide 470Hormonii t iroidieni 471Hormonii corticosuprarenalieni , 475Honnonii m edulosuprarenalieni , , 482Hormonii sexuali-testiculari , .. " , , , 486Hormonii ovarieni , , , 487Controlul endocrin al foliculogenezei , , , , " 488Vitarninele. Generalitati 491Vitaminele hidrosolubile 495Vitaminele l iposolubi le v ............................................... 51 0

'- 0!i- VIII -

5/10/2018 0.0.Cuprins

9/12

Cap. VI.ll.Biochimia singelui ~ia unor tesuturi- Singele .'.~~..4" ........ ~. ~~ ....... ,~ ~. ~.~ 4'~.'" ~~ ....... ~~ .. ~.~ . ~ .. ~.~. r."" ~~~~ 523Funct ii le , Proprie tan i le fizico-chnnice 524Proteineleplasm atice 526Elementele figurate - particulariuitile compozitiei si ale metabolismuluiParticularitatile comp ozitiei ch im ice si a le metaboli smulu i e r it roc itu lu i 529P ar tic ula rita til e c ompoz itie i s i a le metabo li smulu i leucocitelor 535Car ac te ris tic a b io ch im ic a a monoci tu lu i 540Caracteristica b io ch im ic a a lim fo cite lo r 541

- Particularitatile cornpozitiei chim ice a trombocitului 541- Constituentii minerali ai plasmei .- C ationii 544- An ion ii 546- O lig oe lemen te le 547- Componentele o rganice 549- Substante o rganice neazotate 551- Enzimel ep la sma ti ce 553- S istem ele tampon sanguine 554- Hemostaza si fibrinoliza. Coagularea 557- C a ra c te ri st ic il e principalilor factori ai coagu larii 558- P ro prie ta tiile stru ctu ra le si fu nc tio na le a le fa cto rilo r sistemului de contact 561- F ib rin oliz a 566- Reglareahemostaze j ' 567- Biochimia tesutului conjunctiv- Colagenul 57 1- Biosintezacolagenului 575- Elastina 577- P ro te og lic an ii 578- Modi fi ca rile c on st itu en tilo r proteoglicanilor 583- Biochimia rdspunsului imun 584- S tru ctu ra a ntic orp ilo r 592- S istem ul complem ent 594- T -hrnfocitelesi imunitatea celulara , ,. 596- Reactiile latransplant 598- R aspunsul im un la infectia virala 560- Bibliografie selectiva 605- Index 606

- IX ~

5/10/2018 0.0.Cuprins

10/12

Publicarea manualurui .Biochirnie medic ala c ostitu ie 0 initiativa meritorie ap ro fe so ru lu i u ni ve rs it ar Leon id US!! , sef ca ted ra b io chim ie ~ib io ch im ie c lin ica , U SMF"N .T estemita nu ", c are a e xtins co ntin utu l c u d ate re le va nte in a sp ec t t eo r et ic s i ap li ca ti v,o reeditie a m anualului precedent, prirnul m anual consacrat biochim iei, e destul debine ven ita p en tru sco ala n atio nala, B io chim ia, ca produs al gindirii laborioasesi al atentieip erm a ne nte a m a jo rita tii sa va ntilo r; a re in u ltir nii a nii u n su cc es d eo se bit.

Mate ria lu 1 r ed at e c om pa ct a ran jat $1ilustreaza esenta contemporana a stiintei date.Progresul in medicina tIU poate fi conceput rara 0 argumentare stiintifica, de n at ur abiochimica, la diferi te niveluri. Jmplicarea biochimici 1 1 1 speci fi cu l medica l atit inexplicareastarilo r n orm ale , cit si patologice re clam a imp er io s c un oa ste re a r ea ctiilo r m o le cu la re ,enzimelor speci fi ce , c ic lu r il or t ip ice a le me tabo li smu lu i, c ar e au l oe in t oa tecel ul el e umane.In fi ec ar e c ap ito l su nt il ust ra te c omp ar tment ele d e baza a le b io eh im i ei modeme, cu adaosulc on cis a l realizarilor din ult imi i an i. Con ti nu tu lu l e m ult apropiat de m edic ina practica ~sunt expuse valorile norm ale ale majoritatii indicilor biochimici ce se utilizeaza ind ia gn ostic ul s i pronosticul ma la dii lo r, 0 impo rta nta deo sebi ta a re r ed ar ea mecanismel orfine de reglare a metabolismului de catre diferiti fa cto ri (h orrn oni, io ni, vitamine,med icame nte) la d iv erse n iv eluri d e o rg an iz are a m ate rie i v ii.

A utorul si-a asum at 0 responsabilitate distinsa de a prezenta acest m aterial vast,p ro fu nd stiin tific , in tr -u n v olum mo de st, stric t n ec esa r p en tr u in te le ge re a $i dezvoltareacapaci tap lor in te l ec tua le ale viitorului medic.

Manua lu l p re zin ta 0b az a stiin tific a p en tr u v iito rii sa va nti $ i!sa u m e dic i p ra ctic ie ni,care doresc sa atinga culm ile stiin tei m odem e, sa-:;;i consolideze si sa-si com pletezenivelul cunostintelor in domeniul med ic in ii .

Ieremia ZOTAd.h.m., profesor unlversitar,

Laureat al Premiului de Stat al RM_in domenlul Stiintei si 'Iehnicii,

Om Ernerit, rnernbru corespondent a ASM

- X-

5/10/2018 0.0.Cuprins

11/12

CUvINT iNAINTEP re ze nta rea u nu i m an ual de b io ch im ie e ste 0i nc er ca re d eo se bit d e d ific ila l a moment ul

ac tu al, ca uz ata d e av alan se le de in fo rm atie c e se su cc ed ra pid in ac est d om en iu B io ch im ian o mai r ep re zin ta 0en um erare sim p Ia a p ro ce se lo r b io lo gic e si re ac tiilo r fe rm e nta tiv e c edecurg Cll p articip area u nu i n um ar eno nn de co mp usi organ ici,

E v alu ar ea a cc el er ata a c uno st in te lo r inbiochimie, ma i ales in u ltimu l d ec en iu , p re cums i i rnpo rt an ta st ii nt ei d at e pen tru iu te le ge re a b az elo r mo le cu la re a le fe nomene lo r f iz io lo g ic e,p ato lo gic e si te rap eu tic e im pu ne ea a ce asta discip lin a sa ia 0po zit ie p riv ile gia ta in c ad ru lin v a! iim i ntu lu i medi ca l, f ar rn ac eu tic , b io lo g ic e tc .

Aplicatiile practice ale biochim iei sunt atit de im ediate in genetica, m edicina,nutritie si in alte dom enii de activ itate, iucit progresu llor nu poate fi con cep ut raraa a rgumen ta ti e stiintifica de natura biochim ica. Aspectul practic fannaceutic esteirn prim at d e fap tu l di su nt p rezen tate su b stante le biolog ic activ e, iar m edicam en te-Ie valoroase de orig ine bio logics fae parte din categoria enzim elor, vitam inelor,h orm onilor, am in oacizilo r, acizilo r g rasi esentiali e tc .

Conform prevederilor program ei analitice sunt abordate problem ele cardinalea le cu rsu lu i d is ci pl ina r t ra ta t inop t c ap ita le . Ma te ri alu l e d es ti na t s a contr ibu ie la in te l egereade catre studentii in m edicine a bazelor m oleculare , care asigura functia si structuramorfologica a o rg an elo r s i t e su tu rilo r d in o rg an ismuI uman. Imp lic ati ile b io ch im i ei intoatesp ec ialita tile m edicale la ex plica rea sta rii n orm ale si p ato lo gice, re cla ma cu no astere areactiilor m oleculare din ciclu rile stereotipe ale m etabolism ului care se desfascara into ate c elu le le d in o rg an ism .

VO l ac ce pta to ate s ug es tiile si o bse rv ati ile re fe rito are la c on tin utu l a ce ste i Iucrari,Am avut ocazia deosebita s a fac studiile in U niversita tes de S tat de M edicine si

F ann aeie "N . Testernitanu", sa fiu d isc ip olu l ac elo r da sc ali c are a u stat la tem eliaei. S un tre cu no sc ato r c ole gilo r c u c are p erma ne nt c ola bo re z in a ctiv ita te a p ed ag og ic s si tiin tifid ip en tru a ju to ru l a eo rd at, su stin ere $ 1c on lu cra re b en efic a.

In ch in a ce asta c arte stu de ntilo r c ar e su nt sp er an ta a ce stu i p op or, fu nd ame ntu l sp iritu alal n eam ulu i, dev en ind du p a 0m un ca eno rm a, savan ti ce v or pro slavi acest p am in t,

Autorul

- XI-

5/10/2018 0.0.Cuprins

12/12

PREFATAE ditare a c fu 1:ii.B io ch im ie m ed ic ala " a flata la a d oua ed itie are 0conotatie deosebita

Progresele acestei stiinte sunt uimitoare, capabile sa e xp lic e, p rin modificari la nivelmolecular $i a to rna r, c el e ma i d if ic il e comport ar i a le ma te ri ei vii.L a dispozitia studentilor m edici se pune un vast volum de cunostinte ce corespund

c erin te lo r ac tu ale , d em ne d e a te ntia c elo r c e stu diaz a viata, Sunt r ed at e d et al ii s ti in ti fic ed e in tere s b io ch im ic $ 1m ed ic al, su nt e xp use d iv erse asp ec te d e ge ne tic a m ed ica la,

S tu dent il or I e s u nt o fe rit e a ce st e d at e s ti in ti fic e p en tr u a -i a ju ta s a- ~i p u na lU1 fundamentputemic ins tud iu l med ic in ii cont empo rane.

M anualul de biochim ie m edicala utilizat de studenti trebuie sa asigure realizareau rmatoa re lo r dezide ra te :

a ) a sir nil ar ea c un os ti nte lo r st ii nti fi ce d esp re f en omen el e s tu di at e indisc ipl in i le in rudi tep recl in ice ( fiz io logie , f iz iopato logie , fannaco log ie) ;b ) stim ulare a in te re su lu i p en tru stud ie re a si i nte le ge re a p ro ce se lo r fiziologice $1pa to log ice p redat e incur su l c lin ic medic al;

c ) i nt eg rarea s ti in ti fi ca inv ar ia ta c az uistic a m e dic ala in ta ln ita in stu diu l d isc ip lin e lo rc lin ic e c are p oa te fi in te le asa n um ai d ac a se v a re aliz a inbaz a n ot iu ni lo r s i c un ost in til oracumulate inan ii p receden ti ,

C unoasterea proceselor biochim ice fundam entale si bazate pe elucidarea acestorm e ca nism e , u tiliz are a u no r te ste d e d ia gn ostic - a ce sta e v iito ru l a pr op ia t p en tr u d ife rite ledomeni i a le medi cin ii p ra cti ce .

C ele rep rez en ta te p ot fi si u n im bo ld p en tru v iito rii sav an ti, ca re 1 $ i v or in ch in a v ia tast ud iu lu i fa sc in an te lo r c omp ar timen te a le b io ch im i ei modeme ~imedicinii.E xp rim c ord iale m ultu miri tu turo r c elo r c are a u fav oriz at re aliz area a ce stu i v olu m, siin de ose bi c ola bo ra to rilo rp en tr u am ab ilita te si r ec ep tiv ita te .

S i r n a g in de sc la stu den tii c are , stu diin d a ce st m ate rial si de sc ope rin d tain ele v ie tii,vo r c onstie ntiz a ca s-a d ep us u n e fo rt c on side rab il p en tru v iito ru L M a in cre d in tin erii, d ea zi sp ec ia listi re duta bili d e m im e, c are v or fauri u n v iito r d emn d e in ain ta sii nostri,

Autorul

- XII -