Биогенныеэлементы

• Кислород—70%

• Углерод—17%

• Водород—10%

• Азот—3%

Этимакроэлементыназываютбиогенными(органогенными)элементами

илимакронутриентами. Из макронутриентов преимущественно построены такиеорганическиевещества,какбелки,жиры,углеводыинуклеиновыекислоты.

Кальций.

Кальций-наиболеераспространенныйэлементворганизме

Кроместруктурнойфункциикальцийвлияетнапроницаемостьклеточныхмембран,действуякак вторичный мессенжер, инициируя ответы клеток на различные стимулы. Перемещениекальция из внутриклеточного пространства во внеклеточную среду обеспечивает такиесобытия, как дифференцировку клетки, сокращение, секрецию и перистальтику. Множествоферментов,включаяте,чтоучаствуютвсистемесвертываниикрови,зависятоткальция.

Кальций влияет на функцию эндокринных желез (особенно околощитовидных), оказываетпротивовоспалительное и десенсибилизирующее действие, находится в биологическомантагонизме с ионами натрия и калия. Кальций необходим для нормальной возбудимостинервнойсистемы,сократимостимышц,являетсяактиватороммногихферментовигормонов,представляетсобойважныйкомпонент,необходимыйдлясвертываниякрови.

Кальцийобладаетвысокойбиологическойактивностью,выполняетворганизме

многообразныефункции.Основныефункциикальцияворганизме:

• Регуляциявнутриклеточныхпроцессов.

• Регуляцияпроницаемостиклеточныхмембран.

• Регуляцияпроцессовнервнойпроводимостиимышечныхсокращений.

• Поддержаниестабильнойсердечнойдеятельности.

• Формированиекостнойткани,минерализациязубов.

• Участиевпроцессах свертываниякрови.

Кфункциямкальцияворганизмеотносятся:

• структурная(кости,зубы);

• сигнальная(внутриклеточныйвторичныймессенджер-посредник);

• ферментативная(коферментфакторовсвертываниякрови);

• нейромышечная(контрольвозбудимости,выделениенейротрансмиттеров,инициациямышечногосокращения).

Главная роль в метаболизме кальция в организме человека принадлежит костной ткани. Вкостях кальций представлен фосфатами — Са₃(РО₄)₂(85%), карбонатами — СаСО₃(10%),солямиорганическихкислот—лимоннойимолочной(около5%).

Вбелкахсистемысвертываниясодержатсякальций-связывающиеучастки,образованиекоторыхзависит от витаминаК.

71. Механизм обезвреживания ксенобиотиков ибиотрансформациилекарств и эндогенных метаболитов: система микросомальногоокисления.ЦитохромР-450.Строениеактивногоцентра.ТипыреакцийцитохромаР-450.СистемацитохромаР-450иb5,

компонентысистемы.Витаминыиминералывфункционированиисистемы.

Обезвреживание большинства ксенобиотиков происходит путѐм химическоймодификацииипротекаетв2фазы(рис.12-1).Врезультатеэтойсерииреакцийксенобиотикистановятсяболеегидрофильнымиивыделяютсясмочой.

Вещества,болеегидрофобныеилиобладающиебольшоймолекулярноймассой(>300 кД), чаще выводятся с жѐлчью в кишечник и затем удаляются сфекалиями.

Сисгемаобезвреживаниявключаетмножестворазнообразныхферментов,поддействием которых практически любой ксенобиотик может бытьмодифицирован.

Стадии.

1. Микросомальноеокисление

Микросомальные оксидазы - ферменты, локализованные в мембранах гладкогоЭР,

Микросомальная сисгема не содержит растворимых в цитозоле белковыхкомпонентов,всеферменты-мембранныебелки,активныецентрыкоторыхлокализованы на цитоплазматической поверхности ЭР. Сисгема включаетнесколько белков, составляющих электронтранспортные цепи (ЦПЭ). В ЭРсуществуютдветакиецепи,перваясостоитиздвухферментов-NADPH-

P450редуктазыицитохромаР450,втораявключаетферментNADH-цитохром-b5редуктазу,цитохромb5иещѐодинфермент-стеароил-КоА-десатуразу.

Электронтранспортнаяцепь-NADPH-P_{450редуктаза}-цитохромР₄₅₀.Вбольшинстве случаев донором электронов (e) для этой цепи служит NADPH,окисляемый NАDРН-Р450 редуктазой. Фермент в качестве простетическойгруппы содержит 2 кофермента - флавинаденинди-нуклеотид (FAD) ифлавинмононуклеотид (FMN). Протоны и электроны с NADPH переходятпоследовательно на коферменты NADPH-P450 редуктазы. ВосстановленныйFMN(FMNH2) окисляетсяцитохромомР450

ЦитохромР_450-гемопротеин,содержитпростетическуюгруппугемиимеетучасткисвязываниядлякислородаисубстрата(ксенобиотика).

СвязываниевактивномцентрецитохромаР450липофильноговеществаRHимолекулы кислорода повышает окислительную активность фермента. Одинатомкислородапринимает2еипереходитвформуО^2-.ДоноромэлектроновслужитNADPH,которыйокисляетсяNADPH-цитохромР_{450редуктазой.}О^{2-взаимодействует с протонами: О2-}+ 2Н⁺→ Н₂О, и образуется вода. ВторойатоммолекулыкислородавключаетсявсубстратRH,образуягидроксильнуюгруппувещества R-OH(рис.12-3).

СуммарноеуравнениереакциигидроксилированиявеществаRHферментамимикросомальногоокисления:

RH+О₂+ NADPH+ Н^{+→ ROH}+Н₂О+NADP^+.

Субстратами Р₄₅₀могут быть многие гидрофобные вещества как экзогенного(лекарственныепрепараты,ксенобиотики),такиэндогенного(стероиды,жирныекислоты идр.)происхождения.

Такимобразом,врезультатепервойфазыобезвреживаниясучастиемцитохромаР₄₅₀происходитмодификациявеществсобразованиемфункциональныхгрупп,повышающихрастворимостьгидрофобногосоединения.

NADH-цитохром b_{5редуктаза - двухдоменный белок. Глобулярный}цитозольныйдоменсвязываетпростетическуюгруппу-коферментFAD,аединственныйгидрофобный"хвост"закрепляетбелоквмембране.

Цитохром b₅- гемсодержащий белок, который имеет домен, локализованный наповерхностимембраныЭР,икороткий"заякоренный"влипидномбислоеспирализованныйдомен.

NADH-цитохромb₅-редуктазаицитохромb₅,являясь"заякоренными"белками,нефиксированыстрогонаопределѐнныхучасткахмембраныЭРи

поэтомумогутменятьсвоюлокализацию.

75. Вторая фаза системы детоксикации. Виды, ферменты и коферментыреакций конъюгации. Механизмы глутатионовой и глюкурониднойконъюгации,реакцияацетилирования.

    Конъюгация-втораяфазаобезвреживаниевеществ

Вторая фаза обезвреживания веществ - реакции конъюгации, в ходе которых происходитприсоединение к функциональным группам, образующимся на первом этапе, других молекулили групп эндогенного происхождения, увеличивающих гидрофильность и умеНbшающихтоксичностьксенобиотиков

Всеферменты,функционирующиевовторойфазеобезвреживанияксенобиотиков,относяткклассутрансфераз.Онихарактеризуютсяширокойсубстратнойспецифичностью.

УДФ-глюкуронилтрансферазы

ЛокализированныевосновномвЭРуридин-дифосфат(УДФ)-глюкуронилтрансферазыприсоединяют остаток глюкуроновой кислоты к молекуле вещества, образованного в ходемик-росомальногоокисления.

ВобщемвидереакциясучастиемУДФ-глюкуронилтрансферазызаписываетсятак:ROH+УДФ-С₆Н₉О₆₌RO-C₆H₉O₆₊УДФ.