
Эталоны БХ
.pdf- 82 -
возникает в самом цикле путем субстратного фосфорилирования (за очет энергии макроэргического субстрата сукцинил-КЬА).
35. Из цикла трвяарбоновых кислот в укороченную дыхательную цель поступает водород, отщепляемый дегидрогеназой (кофермент ФАД)
от сукцината, что обеспечивает синтез 2 молекул АТФ путем окислите льного фосфорилирования. Цутем субстратного фосфорилирования в самом цикле синтезируется лишь I молекула АТФ - за счет энергии макроэргичеокого субстрата сукциньл-КоА.
36.Принципиальная схема цикла трикарбоновых кислот:
^Ацетил^КоА + СУК
|
С-б? |
—^ |
Цйтратсянтаза |
|
|
Цитрат- |
|
Ацетил-КоА |
СУК |
оинтаэа |
Цитрил-КоА |
60<?М |
- ^0-^ |
|
|
|
---------- |
а-созм |
Аконитат- |
604Н |
Аконитат- |
||
гидратаза |
с/а -Аконитат |
гидратаза |
|
1^трэт |
|
соо^г |
Иэоцитрат |
-63 -
37.Принципиальная схема цикла трикарбоновых кислот - см.
стр. 82. |
^ w-он |
^ |
КЬ " |
|
^ |
^ |
. |
(Ln^ |
----------— |
|
|
|
с м * |
||
r-co^v/ |
Аионитат- |
^ |
Изоцитратде- |
ем* |
|
||
^ |
гидратаэа |
г и ^ а а з а |
|
|
^ |
|
|
|
|
coow |
|
^-Катоглутарат |
|
||
CV-Аконитат |
|
Изоцитрат |
|
||||
СО, |
|
( |
2 |
-оксомутарат) |
|
||
Ли!юат |
|
Дигидролипоат- ^ - ^ ^ ^ ^ j^ |
|||||
Оксоглутарат- |
|
+ КоА-т?Ы |
|
|
|
|
|
|
"ЛйаоДТсуИЙЖЛ?* |
|
|||||
дегидрогеназа |
|
трансфераэа |
^ |
|
|||
ТДФ |
гидролипоат |
|
|
|
Сукцинил-КоА |
|
|
|
-СукЦИИИЛ- |
|
|
|
|
|
38.Принципиальная схема цикла трикарбоновых кислот - см. на
стр. 82. |
|
СО, |
|
|
|
|
Дигщролипоат |
|
|
(поат / |
|
. |
. |
Ливоатсукцинил- |
|||
СЛ. |
Окооглутарат- |
|
+ КоА-ЗИ |
|
||||
дегидрогеназа!ДРС |
|
|
|
|
трансфераза |
|||
|
Ж |
|
З-Сукцинил- |
|
|
|||
2-Кетоглутарат |
|
^ |
Гбб^ |
Сукцина? |
|
|||
( -оксоглутарат) |
|
гидролипоат |
|
|
||||
|
КоА-ЗК |
^-иук:диил—Г — |
ГТФ |
|
||||
|
2 -Р |
+ ГДФ —; |
+ |
c<W |
||||
|
: . ' ' ж |
4 |
П Ф |
^ АДФ --^ |
ПКФ + АТФ |
|||
|
Сукщ:ню;-^оА-синте?аза |
(S) |
ctw// |
|||||
укплнил-лоА |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Сум;лппт |
|||
39. |
Приш ишпл.иал. схема 'дк.1ы трикар^мюг:^ |
кисло? |
з\ нь |
82.
- 64 -
|
2 1 - ^ 0 |
|
^A{x. 4*т*1 |
|
||
— |
/ |
^ |
соом |
|||
tOOM |
+ н-он |
|||||
Сукцинатде- |
|
"ФуйараФРЕЕра^* |
CJV-Ot/ |
|||
гмдрогеназа |
|
' L |
таза |
|
||
t / / |
ФАД |
|
|
1 |
||
Сукцинат |
|
|
Фумарат |
|
Ьалэт |
Малатдег:цц!о- геназа
НАД^
Оксалоацетат
40. Регуляторными являются следующие фермеры цикла трикарбон вых кислот: цитратсинтаэа (ингибируется НАДИ и АТФ), изоцвтратдегидрогеназа (ингибируется НАДИ и АТФ, а^ивируется АДФ), сукцинатдегидрогеназа (ингибируется ЩУК, активируется сукцинатоы, фумаратом, Н^РО^).
Под амфйболмчностью сякла трикарбоновых кислот понимают его двой ственный характер: с одной стороны, он обеспечивает распад ацетата и, оледоввтельно, способствует катаболизму углеводов, липидов, аминокис лот, с другой же стороны, субстраты цикла используются ж в анаболичес ких целях - для синтеза глюкозы, дикарбоновых аминокислот, порфырмнов.
|
- 85 - |
5 |
|
Р А З Д Е Л |
|
|
гож ны |
I |
I . |
З а н я т и е |
|
Гормоны это органические |
биологически активные вещества, |
личие по химической прыродо, вырабатываемые в специализированных ор гонах и ткшмх (железах внутренней секреции), поступавшие непосред ственно в кровь и осуществляющие^гуморально регуляцию обмена веществ и функций организма.
Гормонояддми называют вещества, вырабатываемые в ряде тканей и клеток (не в онецинлиэированннх органах), подобно гормонам влияющие на обменные процессы к Функции организм. Гормоноиды часто оказывают свое действие внутри тех клеток, в которых они образуются, или же они распространяются путем диффузии и действуют вблизи места своего обра зования, некоторые же гормоноиды попадают и в кровоток. Резких разли чий между гормонами к гормоноидами мет.
Гормоны эндокринной системы совместно с нервной системой осущеот вляют интеграцию обменных процессов, протекающих в клетках, тканях, органах, в интересах целого организма.
Железами внутренной оекреции являются гипофиз, эпифиз, щитовацная'железа, паращитовидные железы, поджелудочная железа (оотровковый аппарат), надпочечники, половые железы, тимус, креме тего, гормоны продуцируются гипоталамусом, плацентой, стенкой пищеварительного ч^акта, почками, печенью, сердцем, тучными клетками соединительной ткани, а простагландины образуются дочти во всех клетках. Клетки органов и тканей, способные трансформировать аминокислоты в различные гормоны (в том числе и пептидной прщщды), называют апудоцитами, а их сово купность - АИУД-састемой организма. Алудоциты обнаруживают практичес ки во всех органах.
Синтезированные гормоны депонируются ь соответствующих железах
вразных количествах: запас стяроидщых гормонов невелик - его хвата ет на обеспече!ше организма лишь в течение нескольких часов, запаса белково-пептцдных гормонов (в форме прогормонов) хватает ка одни сут ки, катехоламины накапливаются в количестве, обеспечивающем организм
втече:ме нескольких суток, запаса же тмреоидных гормонов хватает на несколько недель. Секреция гормонов в кровь (путем зкзоцитоза или диффузии) происходит неравномерно - она носит пульсирующий характер, или же наблюдается циркадный ритм. 8 крови белкого-пентидяыо гормоны
-66 -
икатехоламины обычно находятся в оюбодном состоянии, стероидные же
итиреоидине гормоны связывается со специфическими белками-переносчи ками. Период полужизни гормонов в плазме составляет: катехоламинов - секунды, белково-пептидных гормонов - минуты, стероидных гормонов - часы, тирооадкых гормонов - несколько суток. 1Ьрмоны воздействуют на клетки-мимсаи, взаимодействуя с рецонторами, их отделение от рецепто ров происходит через десятки секунд или минуты. Все гормоны в конеч ном счете метабализвруются (разрушаются), частично в клетках-мишенях, особенно же интенсивно - в печени. Выделяются из организма главным образом метаболиты гормонов, неизмененные гормоны - лишь в очень ма
лых количествах. Основной путь их выведении - через почки о мочой.
2. По своей химической природе гормоны ммут быть белками (прос тыми или сложными - гликопротеинами), пептидами, стероидами или же они являются производными аминокислот. Простагландины, иросгаииклин. тромбоксаым и лейкотриэкы возникают из полинвнасыщенных жирных кислот.
Гормонами белковой природы являются инсулин, |
паратирин, гормопы |
|
передней доли гипофиза (кроме кортякотропика, экпорфинов, |
энкефелииов |
|
и когерина), а также ддацснтар!те (хорионические) |
гормоны, |
аналогич |
ные гипофизарным, и релаксин. |
|
|
Кгормонам-пептидам относятся хортикотрошм, эндорфины, знкефалины, когерин, меланотропин, вазопрессин и оксятоцян гипофиза, либерины и статины гипоталамуса, кальцитонин, глюмион, большинство гор монов тимуса, гормоны пищеварительного тракта.
Стероидными гормонами являются гормоны коры надпочечников, а так же мужские и женские половые гормоны.
Кпровзводным аминокислот относятся катехоламины (возникают из тирозина), тиреоидине гормоны (также образуются из тирозина), мелато нин и серотонин (возникают из триптофана).
3.Тироксин синтезируется в щитовидной желозе, 11-ДОК - в коре надпочечников, дофа?дш возникает в мозговом слое надпочечников, в цен тральной нервной системе.
( |
11 |
11-ДОК |
Дофамин |
|
-деэоксыкорм- |
коотерон)
4. |
|
- 67 - |
|
3,5,ЗИрийадтирсиин синтезируется в щитовидной железе, эс |
|||
рздиол - в яичниках и |
ллацемге (в некоторых количествах обнаруживает |
||
ся и н сменниках, и в коро надпочечников), |
серотонин в наибольших |
||
количествах |
возникает |
в клетках кишечника, |
а текже в центральной нер- |
3 ,5 ,З^Трийодтиронин |
17^-Сстрадиол |
Серотонин |
5. 5^-Дигцдротобтсстерон возникает в семенниках в в очень не ших количествах в клетках-мишенях из тестостерона, кортизол образует ся в коре надпочечников, гистамина оообенно много в тучных клетках соединительной ткани, много его образуется в слизистой желудка, воз никает он в головном мозгу и в других тканях.
&<-Диг!щротестосторон |
Кортизол |
1Истамин |
|
6 . |
Кортикостерон синтезируется в коре |
надпочечников, эсгриол |
|
никает в яичниках, в плаценте, |
ацетилхолин является медиатором холин- |
оргических систем, ом образуется в нервно-мышечных синапсах, в пара симпатической норвной системе.
Кортикостерон |
Эстриол |
Ацетилхолин |
|
7. |
Норадреналия образуется в центральной нервной системе, в |
||
говом слое надпочечников, альдостерон - |
в коре надпочечников, эстрон |
||
(фоллииулиа) |
возникает в яичниках, в плаценте. |
- бы -
Рй
фг "
Цормре:юлин |
Альдостерон |
||
6 |
. |
Л |
|
|
Мелатонин синтезируется а эпяфизе, кортизон - в коре надпо |
чечников, андростерон возникает в нечоии а процессе метаболизма тес
тостерона . |
$ |
г |
|
^латонин |
Кортизон |
||
Андростербн |
9. Гидрокортизон (кортизол) образуется в коре надпочечников, тестостерон - в семенниках (некоторое количество его воз)шкаот и в плаценте, в яичниках, в коре надпочечников), 17-кетостеровды образу-
10. Адреналин образуется в мозговом веществе надпочечников, в симпатической нервной системе, в центральной нервной система, проге стерон синтезируется в желтом теле, в плаценте, гамма-амвиомасляная кислота - в центральной нервной системе.
о# |
Црогестерон |
< |
Адреналин |
Гвмма-аминомасляная |
|
I I . |
|
киолота |
Гормоны являются регуляторами обменных процессов и фун |
организма. Основными биохимическими аффектами действия гормонов на
- 89 -
ллетки-мцвени являются изменение проницаемости плазматической мемб раны, изменение активности различных ферментов, изменение концентрасдн ферментых молекул в клетке. Всё это приводит к измененною функ ции клетки, ткани, органа.
12. Белковые и пептидные гормоны, а также и катехоламины де вуют на рецепторы наружной поверхности плазматической мембраны. Это воздействие приводит к активированию (или ингибированию) мембранной адеиилатциклазы (гуанилатциклаэы) с появлением вторичного посредника гормонального действия (цАМФ или цГМФ), активированию в цитоплазме различных протеинкиназ, которые в свою очередь фосфорилируют различ ные клеточные балки (в том числе я ферменты) цитоплазмы, мембран, ми тохондрий, ядра, рибосом. В результате изменяются каталитическая ак тивность ферментов, интенсивность биосинтеза белков, проницаемость мембран, а, следовательно, изменяется и функционирование клеток.
Воздействие некоторых белково-пептидных гормонов и катехолами нов на плазматичаокую ыалбрану клетки может вести к усиленному пос туплению в цитоплазму ионов Са^+ (вторичный посредник) извне через кальциевые каналы или из митохондрий (сод влиянием цАМФ). или же ионы Сд2+ высвободдаютоя из связи с фосфорилированными молекулами фосфатидилинозитов плазматической мембраны. Ионы Са^+ взаимодействуют с белком кальмодулинсм, а возникающий комплекс калъциД-кальмодулин ак тивирует иротеинкиназы, в дальнейшем фосфорилирующие различные кле точные белки, что и ведет к измонепию функции клетки.
Роль вторичного посредника в действии ряда гормонов на клеткимишени выполняет также 2^адениловый олигонуклеотид (2^3^олигоаденялат или олиго(А) из 3-4 мономеров). Он образуется в клетке под влия нием цАМФ и активирует особые рибонуклоазы, гидролизующие клеточные мРНК и рЖК, вследствие чего тормозится синтез определенных белков, замедляется клоточное деление (антинролиферативный эффект).
Образование в клетках и действие вторичных посредников (мессенд жеров) гормонального действия цАМФ, ионов Са^* и олиго(А) взаимосвя заны. Так, увеличение содержания цАМФ приводит к выбросу Са^+ из ми тохондрий в цитоплазму и к росту концентрации олиго(А), в то же вре мя Са^* и олиго(А), активируя фосфодиэстеразу, вызывают снижение уров ня цАМФ. Влияние указанных посредников гормонального действия в клет ке может быть направлено на о^ми и те же биохимические механизмы, ко торые в этом случае находятся под контролом сразу двух (или несколь
ких) вторичных мессанджеров, |
например, цАМФ и Са^+, цАМФ и олиго(А) |
и т .д . Поэтому цАМФ, олиго(А) |
и С а^ по-видт^ому являются в клетках |
- 90 -
компонентами единой регуляторной системы.
Роль вторичных посредников гормонального действия в клеткахмишенях вшюлняют также особые пептиды, диацилглдцарол, инозитолтрифосфат, арахидоновая кислота, а также простагландины и Другие еще неизученные вещества. Последние данные показывают, что многие пеп тидные гормоны с поверхностным мембранным рецептором образуют комп лекс гормон-рецептор, который быстро перемещается внутрь клетки, причем рецептор в дальнейшем проникает в ядро и воздействует на ге нетический аппарат. В этих случаях сам рецептор выполняет роль вто ричного посредника гормонального действия.
Прекращение действия гормонов на клетки достигается отделением гормона от рецептора, гидролизом ГГФ У-белком, гидролизом цикличес кого нуклеотида фосфодиэстеразой, а также действием фосфопрэтеинфосфатаэы.
Активирование гормонами ряда ферментов (например, гликогенфоофэрилазы, глякогонспнтаэы) имеет многоступенчатый, каскадный харак тер. Биологический смысл этого заключается в том, что на каждом эта пе происходит многократное усиление первичного гормонального сигнала и весь процесс активирования ферментов носит взрывной характер. Так, одна молекула гормона обеспечивает появление около 600 молекул цАМФ, каждая из которых, в свою очередь, активирует множество молекул протеинкииазы и т.д.
13. Стороидные гормоны проникают в ядро клеток-мишеней, где соединяются с рецепторами. Комплексы гормон-рецептор взаимодействуют с ногястоновыми белками хроматина, в результате становятся доступными для ЖК-солимораэы соответствующие участки ДНК. Тем самым облегчает ся оинтез мВКК, стимулируется транскрипция, усиливается синтез белмн
Тиреоидине гормоны взаимодействуют с рецепторами в хроматине яд ра клеток-мишеней, усиливают синтез мРНК и, следовательно, синтез б& ков, втом числе многих ферментов. Возможно, тиреоидине гормоны влия ют и на механизм трансляции.
14. Циклические нуклеотиды (цАЮ и зГМФ) выполняют роль вторич ного посредника з действии на клетки-мишени гормонов, взаимодействую
ших с рецепторами плазматической мембраны |
(балконо-пептидные гормоны |
||
_______________ |
1 |
y/Hi |
4Н |
|
-91 -
15.Мембранный фермент аденилатциклаза катализирует образова ние из АТФ в цитоплазме клетки-мишони циклического АМФ, являющегося
вторичным посредником в действии белковых, пептидных гормонов и ка техоламинов.
W*j -Ь |
он он |
Аденилат- |
^ |
f j —4ч |
|
циклаэа |
|
цАМФ |
|
|
АТФ |
|
|
|
Фосфодиостераза гидролизует цАМФ (цИ№), |
прерывая тем самим |
процесс воздействия гормонов (белковых, пептидных, катехоламинов)
на |
клетки-мишени. |
|
t |
j r S |
йэофодизс- |
^ |
||
|
цАМФ |
Ai,^ |
16. В щитовидной железе вырабатываются гормоны: тироксин или 3,5,3^5- тетрайодтиронин (обозначается сокращено Т^, он представля ет собой тирозин, соединенный с гидроксифеиилом и четырежды йодиро ванный), 3,5,3^трийодтиронин (Т^) и кальцвтокин (пептид из 32 амино кислот).
Йодсодержациа тиреоидине гормоны повышают основной обмен орга- !жзма, ускоряют рост и ддффареюшровку тканой. Они усиливают поглоще ние кислорода и таплоиродукцио болыиинотвом тканей, интенсифицируя обмен углеводов, липидов, белков, повышают активность более 100 раз личных формантов. Тормогенное действие этих гормонов в основном обус ловлено их стимулирующим влшнмзм па мембранную /^а^,К^-АТФазу, функ ционирование которой, связаняоэ с гидролизом значительного количест ва АТФ, является одним из основных источников тепла в организме. Тирсопдные гормоны также активирует митохондриальную глицерол-Э-фосфат- дегидрогеиазу. усиливая тем самым функционирование глицсро^осфатно!^ челночного механизма транспорта водорода из цитоплазмы в митохо;(дрии, что ведот к сокращению синтеза АТФ и увеличению продукции те:^т (по сравнению с эффектом, прсизводм/ьгл малатным челночным механизмом).