Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Эталоны БХ

.pdf
Скачиваний:
215
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
2.59 Mб
Скачать

- 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

 

-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).