
- •Федеральное агентство по образованию
- •Рецензенты:
- •Предисловие
- •Введение
- •Часть I. Основные классы химических соединений, входящие в состав живой материи глава 1. Белки
- •1.1. Функции белков
- •1.2. Аминокислотный состав белков
- •1.3.Структурная организация белков
- •1.4. Физико-химические свойства белков
- •1.5. Классификация белков
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 2. Нуклеиновые кислоты
- •2.1. Химический состав нуклеиновых кислот
- •2.2. Структура нуклеиновых кислот
- •2.2.1. Структура днк
- •2.2.2. Структура рнк
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 3. Ферменты
- •3.1. Классификация ферментов и номенклатура
- •3.2. Активный центр ферментов
- •3.3. Механизм действия ферментов
- •3.4. Кинетика ферментативных реакций
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 4. Витамины
- •4.1. Классификация витаминов
- •4.2. Витамины, растворимые в жирах
- •4.3. Витамины, растворимые в воде
- •4.4. Витаминоподобные вещества
- •4.5. Антивитамины
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 5. Углеводы
- •5.1. Классификация углеводов
- •5.2. Моносахариды
- •Моносахариды
- •5.3. Олигосахариды
- •5.4. Полисахариды
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 6. Липиды
- •6.1. Классификация липидов
- •6.2. Жирные кислоты
- •6.3. Глицериды
- •6.4. Воска
- •6.5. Фосфолипиды
- •6.6. Гликолипиды (гликосфинголипиды)
- •6.7. Стероиды
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 7. Гормоны
- •7.1. Классификация гормонов
- •7.2. Гормоны гипоталамуса
- •7.3. Гормоны гипофиза
- •7.3.3. Гормоны передней доли гипофиза.
- •7.4. Гормоны паращитовидных желез (паратгормоны)
- •7.5. Гормоны щитовидной железы
- •7.6. Гормоны поджелудочной железы
- •7.7. Гормоны надпочечников
- •7.8. Половые гормоны
- •7.9. Гормоны вилочковой железы
- •7.10. Гормоны насекомых
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 8. Молекулярные механизмы гормонального сигнала
- •8.1. Механизм действия стероидных гормонов
- •8.2. Механизм действия гормонов пептидной природы
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Часть II. Обмен веществ и энергии в организме
- •Глава 9. Обмен нуклеиновых кислот
- •9.1. Синтез пуриновых нуклеотидов.
- •9.2. Синтез пиримидиновых нуклеотидов
- •9.3. Биосинтез нуклеиновых кислот (биосинтез днк)
- •Распад нуклеиновых кислот
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 11. Обмен белков
- •10.1. Пути распада белков
- •10.2. Судьба всосавшихся аминокислот
- •10.3. Обезвреживание аммиака в организме
- •10.4. Биосинтез белка
- •Генетический кодовый «словарь»
- •10.4.1. Этапы синтеза белка
- •10.5. Регуляция синтеза белка
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 11. Обмен углеводов
- •11.1. Переваривание и всасывание углеводов
- •11.2. Синтез и распад гликогена
- •11.3. Окисление глюкозы
- •11.3.1. Гликолиз
- •Глюкоза Молочная кислота (2 мол)
- •11.3.2. Цикл Кребса
- •11.3.3. Цепь переноса электронов
- •11.4. Глюконеогенез
- •11.5. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 12. Обмен липидов
- •12.1. Переваривание и всасывание липидов
- •12.2. Окисление жирных кислот
- •12.3. Биосинтез жирных кислот
- •12.3.1. Биосинтез насыщенных жирных кислот
- •12.3.2. Биосинтез ненасыщенных жирных кислот
- •12.3.3. Синтез триглицеридов
- •12.3.4. Биосинтез холестерина
- •12.4. Нарушения липидного обмена
- •12.4.1. Ожирение
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 13. Биологическое окисление
- •13.1. Ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции
- •13.2. Классификация процессов биологического окисления
- •13.2.1. Свободное окисление
- •13.2.2. Окисление, сопряженное с фосфорилированием адф
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 14. Взаимосвязь процессов обмена веществ
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Библиографический список
- •Глава12. Обмен липидов 127
- •Глава13 . Биологическое окисление 141
- •Глава14. Взаимосвязь обмена веществ 145
7.4. Гормоны паращитовидных желез (паратгормоны)
Молекула паратгормона состоит из одной полипептидной цепи и содержит 84 аминокислотных остатка. Паратгормон участвует в регуляции концентрации катионов кальция и связанных с ними анионов фосфорной кислоты в крови. Катионы кальция являются незаменимыми для ряда жизненно важных физиологических процессов: мышечное сокращение, нервно-мышечное возбуждение, свертывание крови проницаемость мембран и т.д. Поэтому любые изменения этих процессов, обусловленные длительным недостатком кальция в пище и нарушением его всасывания в кишечнике, приводят к усилению синтеза паратгормона, который способствует вымыванию солей кальция из костной ткани и, соответственно, к деструкции минеральных и органических компонентов костей.
Другой орган-мишень паратгормона – это почка. Паратгормон уменьшает реабсорбцию фосфата в дистальных канальцах почки и повышает канальцевую реабсорбцию кальция.
7.5. Гормоны щитовидной железы
Основные гормоны щитовидной железы – тироксин Т4 и трийодтиронин Т3. Все йодсодержащие гормоны, отличающиеся друг от друга содержанием йода, являются производными L-тиронина, который синтезируется в организме из аминокислоты L-тирозина:
Биосинтез и секреция гормонов щитовидной железы представляет собой цепь реакций, имеющих следующую последовательность: поглощение и аккумуляция йодидов из плазмы крови и их активация – йодирование фенольных колец тирозина с образованием йодтирозинов – связывание с тиреоглоулином – транспорт их в полость фолликула – протеолитическое отщепление йодированных компонентов тиреоглобулина с освобождением йодтиронинов – их секреция в кровь – транспорт к периферическим тканям. Поступление тиреоидных гормонов в кровь осуществляется путем расщепления иодтиреоглобулина в результате действия протеолитических ферментов. Синтез тиреоидных гормонов регулируется несколькими механизмами: гипоталамо-гипофизарной системой, уровнем тироксина и йода в плазме крови, накоплением йода в щитовидной железе и др. Тиротропин-рилизинг-фактор (ТРФ) контролирует скорость секреции тиреотропного гормона (ТТГ) гипофиза. ТТГ стимулирует поступление йодидов в щитовидную железу, ускоряет синтез тиреоглобулина. Свободные тиреоидные гормоны, циркулирующие в крови, наоборот, ингибируют эти процессы по типу обратной связи на гипоталамическом и гипофизарном уровнях, угнетая секрецию ТРФ и ТТГ. Ингибитором секреции ТТГ может служить и другой гипоталамический гормон – соматостатин.
Биологическое действие гормонов щитовидной железы распространяется на множество физиологических функций организма. Гормоны регулируют скорость основного обмена, рост и дифференцировку тканей, обмен белков, углеводов, липидов и др. Основная биологическая роль тиреоидных гормонов заключается во влиянии на экспрессию генов. Гормоны быстро попадают в клетки, связываются с внутриядерным белком, входящим в состав хроматина, и индуцируют процесс транскрипции, влияя на рост, развитие клеток и их дифференцировку. Тиреоидные гормоны активируют синтез многих ферментов, регулирующих скорость окислительно-восстановительных процессов.
Недостаточная функция щитовидной железы (гипофункция) или, наоборот, повышенная секреция гормонов (гиперфункция) вызывает глубокие расстройства физиологического статуса организма.
Гипофункция щитовидной железы в раннем возрасте приводит к развитию кретинизма. Для болезни характерна остановка роста, специфические изменения кожи, волос, мышц, резкое снижение скорости процессов обмена, глубокие нарушения психики. В зрелом возрасте гипофункция сопровождается развитием гипотиреоидного отека, или микседемы (от. греч. myxa – слизь, oedemo – отек). Заболевание чаще встречается у женщин и характеризуется нарушением водно-солевого, основного и жирового обмена. У больных наблюдается слизистый отек, патологическое ожирение, общая вялость, мозговые нарушения и психические расстройства.
Особой формой гипотериоза является эндемический зоб. Заболевание развивается в определенных географических районах, в которых население не получает с пищей достаточного количества йода. Возможна и эндогенная йодная недостаточность из-за нарушения всасывания и усвоения йода. Недостаток приводит к снижению синтеза тиреоидных гормонов.
Гиперфункция щитовидной железы вызывает у человека базедову болезнь (гипертиреоз, тиреотоксикоз), которая характеризуется повышением основного обмена, увеличением температуры тела, похуданием, сердцебиением, дрожанием конечностей (тремор), пучеглазием (экзофтальм) и нарушением деятельности нервной системы. Наблюдается также повышение остаточного азота в крови, креатинурия, гиперкалийурия.
Щитовидная железа кроме йодсодержащих гормонов вырабатывает и особый нейодсодержащий гормон – тиреокальцитонин, обеспечивающий постоянную концентрацию кальция в крови. Кальцитонин влияет и на содержание фосфатов в крови, проявляя гипофосфатемический эффект.
Гормон представляет собой полипептид из 32 аминокислотных остатков, его молекулярная масса – около 3,6 кД. Органами мишени для кальцитонина являются скелет и почки. Основное действие гормона состоит в подавлении резорбтивных процессов в скелете: под влиянием кальцитонина угнетается рассасывание минеральной части костей и уменьшается высвобождение Са и Р. Кальцитонин и паратгормон действуют противоположно, но не подавляя друг друга.