人类代谢和发育中的遗传学问题课件.ppt
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1、关于人类代谢和发育中的遗传学问题现在学习的是第1页,共36页第一节第一节 先天性代谢缺陷及代谢病先天性代谢缺陷及代谢病 先天性代谢缺陷,先天性代谢缺陷,是指由于基因突变导致是指由于基因突变导致酶在质量上的改变,通过所催化的酶促反应酶在质量上的改变,通过所催化的酶促反应的变化所造成的一类疾病。又称的变化所造成的一类疾病。又称 遗传性酶病遗传性酶病。 酶缺陷的原因:酶缺陷的原因: 由于编码酶蛋白的由于编码酶蛋白的结构结构基因基因所变化发生突变,引起所变化发生突变,引起酶蛋白结构酶蛋白结构异常或异常或缺失;缺失; 基因的调控基因的调控系统发生异常,系统发生异常,酶量酶量合成合成过少或过多,造成代谢改
2、变。过少或过多,造成代谢改变。 80%80%为为常常染色体染色体隐隐性遗传,其余为性遗传,其余为X X连锁遗传连锁遗传和常染色体显性遗传和常染色体显性遗传现在学习的是第2页,共36页现在学习的是第3页,共36页一、遗传代谢病的主要类型一、遗传代谢病的主要类型 目前已发现有目前已发现有10001000余种。不同类型的遗传余种。不同类型的遗传代谢病种类病种、地区和种族差异很大代谢病种类病种、地区和种族差异很大 遗传代谢病多为遗传代谢病多为单基因单基因遗传性疾病。遗传性疾病。 其中其中多数多数为为常常染色体染色体隐隐性遗传、性遗传、 少数为常染色体显性遗传、少数为常染色体显性遗传、 X-X-连锁遗传
3、、连锁遗传、 Y-Y-连锁遗传、连锁遗传、 线粒体遗传等。线粒体遗传等。现在学习的是第4页,共36页 根据异常代谢物的分子大小,可将遗传代根据异常代谢物的分子大小,可将遗传代谢病分为两类:谢病分为两类: 小分子病小分子病。 如氨基酸病、有机酸代谢异常、单糖类代谢如氨基酸病、有机酸代谢异常、单糖类代谢病等,特点是病等,特点是起病较早起病较早,在新生儿起病者可表,在新生儿起病者可表现为急性脑病。现为急性脑病。 大分子病大分子病,又称沉积病。,又称沉积病。 如糖原病、脂类代谢病、粘多糖病、糖蛋如糖原病、脂类代谢病、粘多糖病、糖蛋白病等,特点是白病等,特点是在较大婴儿或儿童期起病,在较大婴儿或儿童期起
4、病,病病程多为慢性、进行性过程。程多为慢性、进行性过程。现在学习的是第5页,共36页二、遗传代谢病的发病机制二、遗传代谢病的发病机制1 1)基因突变引起的酶活性降低或缺乏。)基因突变引起的酶活性降低或缺乏。 代谢终末产物缺乏。代谢终末产物缺乏。 正常产物合成不足或完全不能产生。正常产物合成不足或完全不能产生。 例如,例如,白化病白化病 - - 是因是因 酪氨酸酶酪氨酸酶( (该酶催该酶催化酪氨酸转化为黑色素化酪氨酸转化为黑色素),),该酶活性降低而致该酶活性降低而致黑黑色素色素形成缺乏;形成缺乏; 如先天性肾上腺皮质增生时,由于如先天性肾上腺皮质增生时,由于21-21-羟化羟化酶缺乏而致皮质醇
5、合成障碍,出现肾上腺皮质功酶缺乏而致皮质醇合成障碍,出现肾上腺皮质功能不全。能不全。Vk Vk 现在学习的是第6页,共36页 底物蓄积。底物蓄积。 代谢阻滞后,生化反应的反代谢阻滞后,生化反应的反应物在细胞内蓄积,引起细胞、器官肿大,引应物在细胞内蓄积,引起细胞、器官肿大,引起毒性反应和代谢紊乱。起毒性反应和代谢紊乱。 例例, ,糖原病糖原病I I型,葡萄糖型,葡萄糖-6-6-磷酸酶缺陷,糖磷酸酶缺陷,糖原分解受阻,蓄积于肝内而使肝肿大,且造成原分解受阻,蓄积于肝内而使肝肿大,且造成低血糖和细胞能量不足。低血糖和细胞能量不足。 次要的代谢途径加强,中间产物增加。次要的代谢途径加强,中间产物增加
6、。 例例, ,苯丙酮尿症苯丙酮尿症,苯丙氨酸羟化,苯丙氨酸羟化酶酶 缺陷缺陷,除,除了了苯丙氨酸苯丙氨酸在体内蓄积以外,在体内蓄积以外, 由次要代谢途由次要代谢途径形成的大量径形成的大量苯丙酮酸苯丙酮酸也蓄积于体内而引起中也蓄积于体内而引起中毒。毒。现在学习的是第7页,共36页 苯丙酮尿症苯丙酮尿症 因缺乏因缺乏 苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶 不能生成不能生成 酪氨酸酪氨酸,大量苯丙氨酸脱氨后生成大量苯丙氨酸脱氨后生成 苯丙酮酸苯丙酮酸,随尿排出,随尿排出而患病,苯丙酮尿症患儿若不治疗或治疗较晚,而患病,苯丙酮尿症患儿若不治疗或治疗较晚,大部分患儿有智力、运动和语言发育落后。大部分患儿有智力、
7、运动和语言发育落后。 出生出生3-4个月时,渐出现智能发育不全、步伐个月时,渐出现智能发育不全、步伐小、似猿猴、肌张力增高、易激动、惊厥、毛发小、似猿猴、肌张力增高、易激动、惊厥、毛发发黄、肤白、虹膜呈黄色(白种人呈蓝色)、尿发黄、肤白、虹膜呈黄色(白种人呈蓝色)、尿汗腐臭。因黑色素合成不足,在生后数月毛发、汗腐臭。因黑色素合成不足,在生后数月毛发、皮肤和虹膜色泽变浅。皮肤干燥,有的常伴湿疹皮肤和虹膜色泽变浅。皮肤干燥,有的常伴湿疹 普通食物,尤其是含蛋白质较高的食物如普通食物,尤其是含蛋白质较高的食物如肉、鱼、虾、蛋及豆肉、鱼、虾、蛋及豆制品等,含有较高的苯丙制品等,含有较高的苯丙氨酸,故需
8、减少这些食物的食入氨酸,故需减少这些食物的食入,儿童调整每日食入不含苯丙氨酸不含苯丙氨酸的配方奶粉或蛋白粉的量 现在学习的是第8页,共36页现在学习的是第9页,共36页2 2)物质的转运功能障碍也是物质的转运功能障碍也是某些遗传代谢病的发生机制某些遗传代谢病的发生机制 细胞膜主动转运系统,由细胞膜主动转运系统,由细胞膜的酶和细胞内能量系统细胞膜的酶和细胞内能量系统共同作用将生化物质由膜的一共同作用将生化物质由膜的一侧转运到另一侧。侧转运到另一侧。 膜的转运功能障碍易见于膜的转运功能障碍易见于特殊细胞,如肠道黏膜和肾曲特殊细胞,如肠道黏膜和肾曲小管的细胞,引起物质的吸收小管的细胞,引起物质的吸收
9、或回吸收障碍。或回吸收障碍。 例,肠道对中性氨基酸的例,肠道对中性氨基酸的转运异常;肾小管酸中毒、磷转运异常;肾小管酸中毒、磷酸尿性佝偻病等。酸尿性佝偻病等。现在学习的是第10页,共36页三、遗传性代谢病的临床表现特点三、遗传性代谢病的临床表现特点分析病史、家族史:分析病史、家族史: 同胞或近亲有相似疾病;同胞或近亲有相似疾病; 同胞有近亲有智力低下;同胞有近亲有智力低下; 患儿有智力低下、惊厥发作等进行性神经系统患儿有智力低下、惊厥发作等进行性神经系统变性症状,但不伴明显畸形;变性症状,但不伴明显畸形; 婴儿期或新生儿期有反复发作的急性代谢性脑婴儿期或新生儿期有反复发作的急性代谢性脑病的表现
10、。病的表现。现在学习的是第11页,共36页临床特征:临床特征:1 1、神经系统常。、神经系统常。 智力落后、惊厥发作。也可有脑瘫、共济失调、锥体外系运动障碍(发生于神经系统中锥体外系,主要表现肌张力障碍和运动障碍)等进行性神经系统变性。2 2、代谢性酸中毒和酮症。、代谢性酸中毒和酮症。 主要见于小分子代谢病,如有机酸代谢病、氨基酸代谢病和单糖类代谢异常,起病早,症状重。3 3、严重呕吐。、严重呕吐。 常与进食蛋白质有关。枫糖尿症(患儿尿中带枫糖浆气味)等氨基酸病、有机酸代谢病、尿素循环缺陷。现在学习的是第12页,共36页4 4、肿大或肿功能不全。、肿大或肿功能不全。 糖原病、肝豆状核变性、半乳
11、糖血症等。5 5、特殊气味。、特殊气味。 主要见氨基酸和有机酸代谢异常。 苯丙酮尿症,其发霉的气味发霉的气味是由于尿、汗等排出苯乙酸; 枫糖尿症(支链-酮酸的枫糖味); 异戊酸血症(异戊酸汗脚味)现在学习的是第13页,共36页 苯丙酮尿症苯丙酮尿症 由于缺乏由于缺乏苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶不不能生成能生成酪氨酸酪氨酸,大量苯丙氨酸脱,大量苯丙氨酸脱氨后生成苯丙酮酸,随尿排出而氨后生成苯丙酮酸,随尿排出而患病,儿童患者可出现先天性痴患病,儿童患者可出现先天性痴呆。出生呆。出生3-4个月时,渐出现智个月时,渐出现智能发育不全、步伐小、似猿猴、能发育不全、步伐小、似猿猴、肌张力增高、易激动、惊厥
12、、毛肌张力增高、易激动、惊厥、毛发发黄、肤白、虹膜呈黄色(白发发黄、肤白、虹膜呈黄色(白种人呈蓝色)、尿汗腐臭。因黑种人呈蓝色)、尿汗腐臭。因黑色素合成不足,在生后数月毛发、色素合成不足,在生后数月毛发、皮肤和虹膜色泽变浅。皮肤干燥,皮肤和虹膜色泽变浅。皮肤干燥,有的常伴湿疹。有的常伴湿疹。 现在学习的是第14页,共36页6 6、容貌怪异。、容貌怪异。 例,粘多糖病粘多糖病,是因细胞溶酶体酸性水解酸性水解酶酶先天性缺陷所致。表现为严重的骨骼畸型、肝脾肿大,智力障碍以及其它畸形。粘多糖病粘多糖病IV型型现在学习的是第15页,共36页7 7、皮肤和毛发异常。、皮肤和毛发异常。 例,白化病白化病,酪
13、氨酸羟化酶缺乏,黑色素合成减少。 苯丙氨酸羟化酶缺陷,形成苯丙酮尿症苯丙酮尿症。 脱发脱发见于多种羧化酶缺乏; 脆发脆发见于Menkes病(x连锁隐性遗传的铜代谢障碍综合征。特征是神经变性、特殊的面容与毛发、发育不良)等现在学习的是第16页,共36页8 8、眼部异常。、眼部异常。 角膜浑浊见于粘多糖病粘多糖病等; 白内障见于半乳糖血症; 青光眼和晶体青光眼和晶体脱位见于同型胱氨酸尿症9 9、耳聋。、耳聋。 见于粘多糖病粘多糖病,某些神经鞘磷脂病、先于性甲状腺功能低下等。现在学习的是第17页,共36页遗传代谢病预防遗传代谢病预防 在人群中和患者亲属中进行携带者检出,进行在人群中和患者亲属中进行携
14、带者检出,进行遗传学咨询,避免近亲婚配,以减少隐性遗传病遗传学咨询,避免近亲婚配,以减少隐性遗传病的发生;的发生; 严重的显性遗传的患者要节育可绝育;严重的显性遗传的患者要节育可绝育; 对高危妊娠进行产前诊断,阳性者选择性人工对高危妊娠进行产前诊断,阳性者选择性人工流产,减少严重遗传病的出生率。流产,减少严重遗传病的出生率。现在学习的是第18页,共36页第二节第二节 分子病分子病 -指蛋白质分子合成异常所引起的疾病指蛋白质分子合成异常所引起的疾病 血红蛋白由四种珠蛋白肽链组成,它们分别血红蛋白由四种珠蛋白肽链组成,它们分别是是、肽链,由它们不同的的组合组肽链,由它们不同的的组合组成各种血红蛋白
15、。血红蛋白异常导致的分子病就成各种血红蛋白。血红蛋白异常导致的分子病就是珠蛋白结构的是珠蛋白结构的DNADNA分子结构异常造成的所致。分子结构异常造成的所致。现在学习的是第19页,共36页1 1、点突变、点突变 DNADNA分子的碱基转换或颠换造成单个碱基分子的碱基转换或颠换造成单个碱基替代,导致三联体遗传密码改变,使得相应替代,导致三联体遗传密码改变,使得相应在表达翻译的肽链中氨基酸发生改变而导致在表达翻译的肽链中氨基酸发生改变而导致蛋白质结构改变。蛋白质结构改变。 例血红蛋白病(例血红蛋白病(珠蛋白珠蛋白+ +血红素),珠蛋白血红素),珠蛋白分子的分子的结构结构 或或 合成量合成量 异常所
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