Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
БХ учебник Николаев.pdf
Скачиваний:
573
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
15.53 Mб
Скачать

Глава 6. Введение в обмен веществ

1 91

для всех особей вида ход онтогенеза свидетельствует о наличии механизмов управления этим процессом.

2.Циклические изменения (биоритмы). К числу изменений такого рода относит­ ся, например, месячный половой цикл у женщин. Известны циклические колебания активности ферментов, концентраций гормонов, ряда метаболи­ тов (например, суточные и сезонные изменения концентрации холестери­ на в крови).

3.Изменения физиологической активности. Наиболее обычные формы — изме­ нения двигательной активности, функционального состояния нервной сис­ темы, органов чувств, органов пищеварения. В их основе лежат регулируе­ мые изменения биохимических процессов.

4.Адаптивные изменения организма, вызванные внешними факторами, напри­ мер: увеличение теплопродукции на холоде, увеличение концентрации ге­ моглобина в крови при низком содержании кислорода в воздухе, увеличе­ ние выделения солей аммония, если пища имеет кислый зольный остаток.

5.Реакция на повреждающие агенты внешней среды: индукция синтеза антител антигенами, индукция синтеза микросомальных гидроксилаз чужеродными веществами, образование тромба при повреждении кровеносных сосудов, воспалительная реакция, заживление ран.

ИЕРАРХИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ

Внутриклеточные механизмы регуляции В механизмах регуляции, обеспечивающих гомеостаз, а также время, направ­

ление и величину изменений, можно выделить три уровня.

Первый уровень — внутриклеточные механизмы регуляции. Сигналами для изменения состояния клетки служат вещества, образующиеся в самой клетке или поступающие в нее извне. Эти вещества могут действовать тремя способами:

а) изменять активность ферментов путем ингибирования или активации; б) изменять количество ферментов и других белков путем индукции или реп­

рессии их синтеза или путем изменения скорости их распада; в) изменять скорость трансмембранного переноса вещества, взаимодействуя

с мембраной (см. гл. 7).

Многие примеры внутриклеточных механизмов регуляции описаны в предше­ ствующих разделах.

Молекулы межклеточной коммуникации

Внутриклеточные механизмы регуляции действуют как у одноклеточных организ­ мов, так и в клетках многоклеточных организмов. Ho у сложно устроенных много­ клеточных организмов с дифференцированными клетками (и органами), выпол­ няющими специальные функции, возникает необходимость межклеточной (и межорганной) координации обмена веществ и функций. Например, интенсивная и продолжительная работа мышц требует включения процессов мобилизации глико­ гена в клетках печени или мобилизации жиров в жировых клетках. Межклеточная

1 9 2

Часть II. Обмен веществ и энергии

коммуникация (второй уровень регуляции) обеспечивается передачей сигналов с помощью специальных сигнальных молекул — эндокринных гормонов, паракринных гормонов и нейромедиаторов нервных синапсов.

Эндокринная система представлена железами, синтезирующими гормоны — химические сигналы (рис. 6.6). Гормоны освобождаются в кровь в ответ на специ­ фический стимул. Этим стимулом может быть нервный импульс или изменение концентрации определенного вещества в крови, протекающей через эндокрин­ ную железу (например, снижение концентрации глюкозы). Гормон транспортиру­ ется с кровью и соединяется с определенными клетками (клетками-мишенями). Избирательность взаимодействия с клетками зависит от наличия рецепторов дан­ ного гормона на поверхности или внутри клетки, содержащих комплементарный центр связывания гормона. Присоединение гормона к рецептору включает внут­ риклеточные механизмы регуляции — изменения активности или количества ферментов и др. В результате изменения обмена веществ устраняется стимул, вызвавший освобождение гормона (например, повышается концентрация глюко­ зы в крови). Выполнивший свою функцию гормон разрушается специальными ферментами.

Рис. 6.6. Эндокринный (а), паракринный (б) и аутокринный (в) механизмы межклеточной коммуникации

При паракринном и аутокринном механизмах сигнальные молекулы (паракринные гормоны, гормоны местного действия) синтезируются не в специали­ зированных железах, а практически во всех дифференцированных клетках, но неодинаковые в клетках разных типов. Этими молекулами могут быть цитокины (белки, обычно небольшого размера), эйкозаноиды (производные арахидоновой кислоты), гистамин, гормоны желудочно-кишечного тракта и др. Эти моле­ кулы секретируются в межклеточное пространство и взаимодействуют с рецеп­ торами близлежащих клеток другого ф енотипа (паракринная регуляция) или

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.