1. Общая характеристика метаболизма. Центральные и амфиболические метаболические пути.

Обмен веществ и энергии – закономерный порядок превращения веществ и энергии в живых системах, направленный на их сохранение и самовоспроизведение. Обмен веществ обмен энергии связаны и представляют собой сплочённое единство.

Важнейшим свойством жизни является постоянный обмен веществ, с прекращением которого прекращается жизнь, поэтому обмен веществ – существенный и непременный признак жизни.

Вся совокупность химических реакций, протекающих в живых организмах, включая усвоение веществ, поступающих извне(ассимиляция) и их расщепление (диссимиляция), до образования конечных продуктов и их выделению, составляет сущность обмена веществ.

Обмен веществ складывается из огромного количества химических реакций, каждая из которых может быть воспроизведена в отдельности в лабораторных условиях. Но специфику ОВ определяет не сами реакции, а особая их сочетаемость, строгая согласованность и темп их протекания.

Попав внутрь клетки, питательное вещество претерпевает ряд химических изменений, катализируемых ферментами. определенная последовательность таких химических изменений называется метаболическим путем, а образующиеся промежуточные продукты – метаболитами.

Различают две стороны обмена веществ – анаболизм и катаболизм. Анаболические процессы направлены на образование и обновление структурных элементов клеток и тканей и заключается в синтезе сложных молекул из более простых. Эти процессы восстановительные и сопровождаются затратой свободной химической энергии. Катаболические превращения – это расщепления сложных молекул, как поступивших с пищей, так и входящих в состав клетки, до простых компонентов, эти процессы окислительные и сопровождаются выделением свободной энергией. Обе стороны метаболизма тесно связаны в пространстве и во времени. Катаболические и анаболические пути связаны между собой центральными метаболическими путями. Амфиболические пути выполняют сразу несколько функций, они находятся на <перекрестках> метаболизма и связывают анаболические и катаболические пути; в них объединяются процессы распада и синтеза органических соединений, примером может служить цикл Кребса.

ФУНКЦИИ МЕТАБОЛИЗМА В ОРГАНИЗМЕ: 1.Снабжение организма химической энергией. 2.Расщепление соединений, поступающих вместе с пищей, и их превращение в материал для построения макромолекул. 3.Распад обновляемых структурных компонентов клетки. 4.Синтез биополимеров и макромолекул (белков, нуклеиновых кислот и углеводов). 5.Синтез и распад биологических молекул, выполняющих специфические функции (гормоны, коферменты, медиаторы).

Обменный процессы в организме происходят поэтапно.

1. Подготовительный этап. Белки, жиры и углеводы в результате ферментативного гидролиза в желудочно-кишечном тракте распадаются на мономеры, которые всасываются в кровь и поступают в ткани и органы.

2. Превращение мономеров в простые соединения. Основным продуктом окислительного катаболизма мономеров является ацетилкоэнзим А (ацетил-КоА)

3. Окисление ацетил-КоА в цикле Кребса до конечных продуктов катаболизма. Промежуточные метаболиты цикла Кребса – субстраты для синтеза макромолекул.

4. Восстановление О2 до Н2О, сопряжённое с синтезом АТФ. Метаболические превращения белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и других соединений взаимозависимы, взаимообусловлены и составляют единое целое.

2. Рилизинг-факторы гипоталамуса: химическая природа и функции.

Гипоталамус играет важнейшую роль в регуляции различных функций организма. В этом органе происходит взаимодействие центральной нервной и эндокринной систем. Под влиянием нервного импульса в гипоталамусе образуются пептидные факторы, или релизинг-факторы.

Рилизинг-факторы, либерины, статины — класс низкомолекулярных пептидных гормонов гипоталамуса, общим свойством которых является реализация их эффектов через стимуляцию синтеза и секреции в кровь тех или иных тропных гормонов передней доли гипофиза.

Среди них выделяют либерины – пептиды стимулирующего действия (кортиколиберин, соматолиберин, тиреолиберин, гонадолиберин, фоллилиберин, пролактолиберин, меланолиберин). Их функция: стимуляция синтеза и секреции гипофизарных гормонов.

Также статины – пептиды ингибирующего действия (соматостатин, меланостатин, пролактостатин). Их функция: секреции и синтеза гипофизарных гормонов.

Эти гормоны влияют на синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза. низкомолекулярные пептиды. Что касается структуры, то тирелиберин - трипептид,. Гонадолиберин состоит из 10 АК остатков, соматостатин- из 14 , кортиколиберин - из 42, соматолиберин - из 44.

3. Гормоны гипофиза: химическая природа и функции.

Гипофиз – небольшой, но крайне важный мозговой придаток, отвечающий за синтез целого ряда гормонов пептидной и белковой природы. Он считается главным органом эндокринной системы, имеет тесные взаимосвязи с гипоталамусом. Гипофиз служит неким связующим звеном между эндокринными и нервными элементами координирующей системы организма.

Гипофиз состоит из трёх взаимосвязанных долей: передней, задней и средней.

Каждая из этих частей гипофиза играет особую роль и выделяет разнообразные гормоны.

Передняя доля гипофиза (аденогипофиз) ответственна за синтез тропных, соматотропных и лютеотропных гормонов.

1. Тиреотропный гормон гипофиза, тиреотропин – регулятор выработки гормонов щитовидной железы Т3 и Т4. Которые, в свою очередь, отвечают за обменные процессы, нормальную работу ЖКТ, сердечнососудистой и психической систем человека

2. Адренокортикотропный гормон гипофиза. Отвечает за синтез и секрецию корой надпочечников таких гормонов, как: кортизол, кортизон, кортикостерон и в меньшей степени отвечает за прогестерон, андрогены и эстрогены.

3. Гонадотропные гормоны: лютеинизирующий гормон и фолликулостимулирующий гормон. Оба гормона взаимодействуют с репродуктивной системой человека. Первый инициирует овуляцию и отвечает за выработку жёлтого тела. Второй отвечает за созревание фолликулов в женских яичниках.

4. Соматотропный гормон, саматотропин. Стимулирует синтез белка в клетках, способствует распаду жиров и образованию глюкозы. Ответственен как за развитие органов и тканей, так и за общий рост организма.

5. Лютеотропный гормон, пролактин. От этого гормона гипофиза зависит нормализация процесса кормления. А также обменные, ростовые процессы и дифференциация тканей.

Задняя доля гипофиза, ещё называемая нейрогипофиз, состоит из двух частей – воронки и нервной доли.

Её функционирование тесно переплетается с работой гипоталамуса.

Среди гормонов, синтезируемых в задней доле гипофиза, выделяют:

1. Окситоцин. Многофункциональный гормон гипофиза, который стимулирует сокращение матки при родах, способствует лактации.

2. Вазопрессин, он же антидиуретический гормон. Влияет на работу почек, центральной нервной и сердечнососудистой системы человека. Нарушения в его выработке или восприятии организмом могут привести к несахарному диабету и синдрому Пархона.

Целый ряд гормонов, схожих по биологическому действию с вышеперечисленными, среди них: мезотоцин, изотоцин, аспаротоцин, вазотоцин, глумитоцин и валитоцин.

Средняя доля гипофиза:

1. α-меланоцитстимулирующий гормон, альфа-меланоцитостимулирующий гормон. Отвечает за выработку меланина, и благодаря этому усиливает пигментацию кожи и её сопротивляемость ультрафиолету.

2. Бета-эндорфин. Обладает огромным количеством физиологических функций: обезболивающее, антистрессовое и противошоковое действие, понижение тонуса нервной системы, снижение аппетита и пр.

3. γ-липотропный гормон. Отвечает за ускорение процесса расщепления жиров в подкожной ткани на жирные кислоты. Также снижает синтез и отложение жира.

4. γ-меланоцитстимулирующий гормон, сходный по биологическим и физиологическим функциям с α-меланоцитстимулирующим гормоном.