5) Концепция рецепторов.Принцип Эрлиха.

Биологически активные соединения обычно подразделяют на

1)агонисты - вещества, связывающиеся с рецепторами и индуцирующие биологиче­ский ответ;

2)антагонисты - соединения, препятствующие взаимодейст­вию агониста и не вызывающие биологической реакции (ослабляющие ее).

Ксенобиотик как чужеродное организму вещество чаще всего:

А) просто взаимодействует с местами связывания на мембране

Б)или выполняет роль антагониста.

Эрлих на рубеже XIX-XX вв. сформулировал знаменитый принцип: вещества не действуют, не будучи связанными.

Было выдвинута гипотеза, что гормоны связы­ваются с расположенными на поверхности специальными структурами - рецепторами, т. е. молекулами, способными «узнавать» гормон, взаимо­действовать с ним и передавать информацию о его присутствии.

Для строгого дока­зательства наличия рецепторов на мембране нужно: а) выделить этот компонент, б) очистить, в) затем встроить в искусственную бислойную липид- ную мембрану или липосому и г) показать, что он сохраняет биологическую активность. Выделенные рецепторы оказались гликопротеинами или гликолипидами.

Молекула любого рецептора состоит не меньше, чем из двух частей. Одна из них, наружная, служит для связывания вещества (гормона). Основ­ную роль в этом играют полисахаридные цепи молекулы рецептора. Вто­рая, менее полярная часть молекулы рецептора служит для ее закрепления в липидном бислое и передачи принятого сигнала внутрь клетки. Взаимо­действие между связывающими и передающими участками осуществляется благодаря конформационным перестройкам, происходящим в результате «посадки» эффектора (агониста) на связывающий участок рецептора.

В основе передачи информации о происшедших изменениях в конфор- мации рецептора в ряде случаев лежат активация и инактивация фермента аденилатциклазы (АЦ), расположенного в мембране и отвечающей за син­тез нуклеотида циклоаденозинмонофосфата (цАМФ) .

Рисунок 7 - Аденилатный путь регуляции внутриклеточных процессов

Не­сколько сигнальных молекул гормона или медиатора могут изменять функ­циональную или метаболическую активность всей клетки.

Гормоны и медиаторы.Однако постоянная активация АЦ не только не нужна, но и небезопасна для клетки. Течение такого тяжелого инфекционного заболевания, как холе­ра, связано с необратимой активацией АЦ.Циклический АМФ регулирует внутриклеточные реакции всех изучен­ных прокариотических и эукариотических клеток.

Гормоны и медиаторы могут проявлять свое действие не только через синтез цАМФ, но и с участием других внутриклеточных посредников, на­пример цГМФ. На поверхности плазматических мембран разных клеток число рецепто­ров варьируется. Так, на поверхности одной клетки печени имеется 250000 рецепторов инсулина, тогда как на поверхности клеток щитовидной железы их число не превышает 500. Часть рецепторов может «плавать» в плоскости мембраны. К основным критериям, по которым можно судить о наличии рецепто­ров, относят следующие:

высокое сродство, характеризующееся тем, что агент действует при низкой концентрации (10~⁹ М и ниже);

выход на плато кривой, описывающей зависимость процесса взаимо­действия эффектора с местами связывания на мембране от концентрации, поскольку количество рецепторов (мест связывания) ограничено;

различная биологическая активность пар оптических изомеров, тканевая специфичность биологического действия веществ. Взаимодействие эффектор-рецептор, связывание эффектора

с рецептором должно быть обратимым.