- •Основы биологической химии предисловие
- •Введение Предмет и задачи биохимии
- •Основные признаки живой материи
- •Глава 1. Химический состав организмов
- •Глава 2. Структура и свойства белков
- •2.1. Роль и определение белков.
- •2.2. Функции белков в организме
- •2.3. Элементный состав белков. Содержание белков в органах и тканях
- •2.4. Аминокислотный состав белков
- •2.5. Кислотно-основные свойства аминокислот
- •2.6. Стереохимия аминокислот
- •2.7. Строение белков
- •2.8. Уровни структурной организации белков
- •Первичная структура
- •Вторичная структура белков
- •Третичная структура белков
- •Четвертичная структура белков
- •2.9. Физико-химические свойства белков
- •Кислотно-основные свойства белков
- •Растворимость белков
- •Денатурация и ренатурация
- •2.10. Классификация белков
- •2.11. Методы выделения и очистки белков
- •Очистка белков
- •Глава 3. Углеводы
- •3.1. Понятие об углеводах и их классификация
- •3.2. Моносахариды
- •Оптические свойства моносахаридов
- •Структура моносахаридов
- •3.3. Химические свойства моносахаридов Реакции с участием карбонильной группы
- •Реакции с участием гидроксильных групп
- •3.4. Сложные углеводы
- •Олигосахариды
- •Полисахариды
- •Гомополисахариды
- •Гетерополисахариды
- •3.5. Биологические функции углеводов
- •Глава 4. Нуклеиновые кислоты
- •4.1. Общая характеристика нуклеиновых кислот
- •4.2. Химический состав и строение нуклеиновых кислот
- •4.3. Уровни структурной организации нуклеиновых кислот
- •Первичная структура нуклеиновых кислот
- •Вторичная структура днк
- •Вторичная структура рнк
- •Третичная структура рнк и днк
- •Глава 5. Липиды
- •5.1. Общая характеристика и классификация липидов
- •5.2. Липидные мономеры
- •5.3. Многокомпонентные липиды
- •5.4. Биологические функции липидов
- •Глава 6. Ферменты
- •6.2. Химическая природа и структура ферментов
- •6.3. Кофакторы ферментов Ионы металлов как кофакторы ферментов
- •Коферменты
- •6.4. Механизм действия ферментов
- •6.5. Свойства ферментов
- •6.6. Специфичность действия ферментов
- •6.7. Факторы, влияющие на скорость ферментативного катализа
- •Влияние температуры на активность ферментов
- •Влияние рН на активность ферментов
- •Влияние концентраций субстрата и фермента на скорость ферментативной реакции
- •Зависимость скорости реакции от времени
- •6.8. Регуляция активности ферментов
- •Активация ферментов
- •Ингибирование ферментов
- •Аллостерическая регуляций действия ферментов
- •6.9. Определение активности ферментов
- •6.10. Номенклатура и классификация ферментов
- •6.11. Локализация ферментов в организме и клетке
- •6.12. Применение ферментов
- •Глава 7. Витамины
- •7.1.Понятие о витаминах
- •7.2. Классификация витаминов
- •7.3. Жирорастворимые витамины
- •7.4. Водорастворимые витамины
- •7.5. Витаминоподобные вещества
- •Глава 8. Общие закономерности обмена веществ и энергии в организме
- •8.1. Обмен веществ
- •8.2. Обмен энергии
- •Глава 9. Биологическое окисление
- •9.2. Дыхательная цепь
- •9.3. Окислительное фосфорилирование
- •Глава 10. Обмен углеводов
- •10.1. Переваривание углеводов
- •10.2. Метаболизм глюкозы
- •10.3. Биосинтез гликогена
- •10.4. Распад гликогена
- •10.5. Анаэробный гликолиз
- •10.6. Аэробный распад глюкозы
- •Аэробный распад глюкозы в мозге
- •10.7. Пентозофосфатный цикл
- •10.8. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез)
- •10.10. Регуляция обмена углеводов
- •Глава 11. Обмен липидов
- •11.1. Переваривание липидов
- •11.2. Метаболизм глицерина
- •11.3. Метаболизм жирных кислот
- •11.4. Биосинтез жиров
- •11.5. Регуляция обмена липидов
- •Глава 12. Обмен нуклеиновых кислот
- •12.1. Пути распада рнк и днк
- •12.2. Распад пуриновых и пиримидиновых оснований
- •12.3. Биосинтез нуклеотидов
- •Биосинтез пурииовых нуклеотидов
- •Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов
- •Биосинтез дезоксирибонуклеотидов
- •12.4. Биосинтез нуклеиновых кислот
- •Биосинтез днк (репликация)
- •Биосинтез рнк (транскрипция)
- •Безматричный синтез рнк
- •12.5. Путь информации от генотипа к фенотипу
- •Глава 13. Обмен белков
- •13.1. Понятие об обмене белков
- •13.2. Переваривание белков пищи и распад белков тканей Переваривание белков
- •Распад белков в тканях
- •13.3. Метаболизм аминокислот
- •Трансаминирование аминокислот
- •Дезамииирование аминокислот
- •Превращение углеродных скелетов аминокислот. Реакции декарбоксилирования
- •13.4. Удаление аммиака из организма. Орнитиновый цикл
- •13.5. Синтез аминокислот
- •13.6. Биосинтез белков (трансляция)
- •Глава 14. Водно-солевой и минеральный обмен
- •14.1. Водно-солевой обмен Содержание воды в организме и клетке
- •Роль и функции воды в процессе жизнедеятельности
- •14.2. Регуляция водно-солевого обмена
- •Регуляция рН
- •14.3. Минеральный обмен Минеральные вещества
- •Функции минеральных веществ
- •Минеральные вещества и обмен нуклеиновых кислот
- •Минеральные вещества и обмен белков
- •Минеральные вещества и обмен углеводов и липидов
- •14.4. Регуляция минерального обмена
- •Глава 15. Взаимосвязь обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот
- •Глава 16. Гормоны, нервно-гормональная регуляция обмена веществ
- •16.1. Понятие о гормонах. Основные принципы регуляции обмена веществ
- •16.2. Классификация гормонов
- •16.3. Общие представления о действии гормонов
- •16.4. Гормоны щитовидной и паращитовидных желез Гормоны щитовидной железы
- •Гормоны паращитовидных желез
- •16.5. Гормоны поджелудочной железы
- •16.6. Гормоны надпочечников
- •16.7. Гормоны половых желез
- •16.8. Гормоны гипоталамо-гипофизарной системы
- •16.9. Гормоны тимуса и эпифиза
- •16.10. Простагландины
- •16.11. Биохимическая адаптация
- •Рекомендуемая литература
- •Оглавление
16.5. Гормоны поджелудочной железы
В тканях островков Лангерганса поджелудочной железы вырабатываются глюкагон, инсулин, соматостатин, а также секретируется гормон местного действия - панкреатический полипептид.
Панкреатический полипептид, состоящий из 36 аминокислот, действует на желудочно-кишечный тракт, стимулируя выделение ферментов слизистой желудка и поджелудочной железой. Кроме того, он тормозит перистальтику кишечника и расслабляет желчный пузырь.
Соматостатин, первоначально выделенный из гипоталамуса, угнетает выделение соматотропина гипофизом и секрецию глюкагона, гастрина и, возможно, инсулина поджелудочной железой. Уменьшая выделение глюкагона и соматотропина, соматостатин положительно влияет на обмен веществ при сахарном диабете.
Глюкагон является белком (молекулярная масса 3485 Да), его секреция усиливается при повышении содержания Са2+ и аргинина в крови и тормозится глюкозой и соматостатином. Глюкагон действует прежде всего на печень, жировую ткань и меньше - на мышцы, вызывая мобилизацию гликогена (гликогенолиз) в печени и отчасти в скелетных мышцах и в жировой ткани. Кроме того, этот гормон тормозит синтез белка в печени и облегчает катаболизм белков до аминокислот, использующихся при образовании мочевины и в глюконеогенезе. В результате повышается в крови содержание глюкозы (следствие гликогенолиза и глюконеогенеза), жирных кислот и глицерина. В целом все происходящие изменения в обмене веществ при действии глюкагона напоминают признаки сахарного диабета.
Инсулин, поступающий в кровь, находится в свободной и в связанной с белками плазмы формах. Свободный инсулин влияет на метаболизм всех инсулиночувствительных тканей, а связанный - только на жировую ткань. К инсулиночувствительным тканям относятся мышечная и соединительная (в том числе и жировая) ткани. Секреция инсулина усиливается глюкозой и Са2+, аргинином и лейцином, соматотропином; тормозится соматостатином, но меньше, чем секреция глюкагона. Инсулин действует на ткани через мембранные рецепторы. Комплекс инсулин - рецептор резко изменяет проницаемость клеточных мембран для глюкозы, аминокислот, ионов Са2+, К+, Na+, а именно ускоряет транспорт внутрь клеток глюкозы, аминокислот, ионов К+,Са2+. Инсулин через ферментную систему тормозит гликогенолиз, глюконеогенез, липолиз и облегчает синтез белка. Таким образом, инсулин регулирует углеводный, липидный, белковый и минеральный обмены, по показателям которых судят о действии инсулина.
Инсулин снижает концентрацию глюкозы, аминокислот, жирных кислот, глицерина и ионов К+ в крови, а также уменьшает потерю с мочой К+ и аминокислот. В целом действие инсулина анаболитическое.
Избыток инсулина (гипогликемия) возникает при опухолях островков Лангерганса или при передозировке инсулина. При этом все изменения обмена веществ, указанные выше, усилены. Следствием этого могут быть обморочные состояния, а в крайнем случае - судороги и смертельный исход. Устраняется, гипогликемия глюкозой и гормономи, вызывающими гипергликемию (глюкагон, адреналин).
Дефицит инсулина (гипергликемия) приводит к сахарному диабету - очень широко распространенному заболеванию. При сахарном диабета заметно преобладают катаболические реакции над анаболическими. Взамен глюкозы, которая плохо усваивается в инсулиночувствительных тканях, в организме мобилизуются липиды и усиливается сгорание жирных кислот. В результате в крови увеличивается содержание глюкозы, аминокислот, жирных кислот, глицерина, холестерина, кетоновых тел. Повышенное содержание кетонов вызывает снижение рН крови, что может привести к смертельному исходу.