2.Глюкагон: химическая природа, место синтеза, регуляция секреции, механизм действия на клетки-мишени, биологический эффект.

Глюкагон образуется из своего предшественника проглюкагона, содержащего на С-конце полипептида дополнительный октапептид (8 остатков), отщепляемый в процессе постсинтетического протеолиза. По биологическому действию глюкагон, как и адреналин, относятся к гипергликемическим факторам, вызывает увеличение концентрации глюкозы в крови главным образом за счет распада гликогена в печени. Органами-мишенями для глюкагона являются печень, миокард, жировая ткань, но не скелетные мышцы. Биосинтез и секреция глюкагона контролируются главным образом концентрацией глюкозы по принципу обратной связи. Таким же свойством обладают аминокислоты и свободные жирные кислоты. На секрецию глюкагона оказывают влияние также инсулин и инсулиноподобные факторы роста. В механизме действия глюкагона первичным является связывание со специфическими рецепторами мембраны клеток , образовавшийся глю-кагонрецепторный комплекс активирует аденилатциклазу и соответственно образование цАМФ. Последний, являясь универсальным эффектором внутриклеточных ферментов, активирует протеинкиназу, которая в свою очередь фосфорилирует киназу фосфорилазы и гликогенсинтазу. Фосфорили-рование первого фермента способствует формированию активной гликоген-фосфорилазы и соответственно распаду гликогена с образованием глюкозо--1-фосфата (см. главу 10), в то время как фосфорилирование гликогенсинта-зы сопровождается переходом ее в неактивную форму и соответственно блокированием синтеза гликогена. Общим итогом действия глюкагона являются ускорение распада гликогена и торможение его синтеза в печени, что приводит к увеличению концентрации глюкозы в крови.. Установлено, что глюкагон способствует образованию глюкозы из промежуточных продуктов обмена белков и жиров. Глюкагон стимулирует образование глюкозы из аминокислот путем индукции синтеза ферментов глюконеогенеза при участии цАМФ, в частности фосфоенолпируваткарбок-сикиназы – ключевого фермента этого процесса. Глюкагон в отличие от адреналина тормозит гликолитический распад глюкозы до молочной кислоты, способствуя тем самым гипергликемии. Он активирует опосредованно через цАМФ липазу тканей, оказывая мощный липолитический эффект. Существуют и различия в физиологическом действии: в отличие от адреналина глюкагон не повышает кровяного давления и не увеличивает частоту сердечных сокращений.

3. Задача! билет №30

1.Биосинтез мочевины: реакция включения аммиака в карбамоилфосфат, ход процесса, источники АТФ и аспартата, структура мочевины, значение орнитинового цикла. Причины изменения концентрации мочевины в крови.

Мочевина содержит 2 атома азота. Источником одного из них является аммиак, который в печени связывается с диоксидом углрода с образованием карбомоилфосфата под действием карбомоилфосфотсинтетазы I. Под действием орнитин-карбомоилтрансферазы карбомоильная группа карбомоилфосфата переносится на α-аминокислоту орнитин, и образуется цитруллин. (В МАТРИКСЕ)

2. В ЦИТОЗОЛЕ. Аргининосукцинатсинтетаза и Mg связывает цитруллин с аспартатом и образует аргининсукцинат (аргининоянтарную кислоту). Затрачивается 1моль АТФ.

Источником 2 атома азота яв-ся аспартат. Аргининосукцинатлиаза расщепляет аргининосукцинат на аргинин и фумарат, при этом аминогруппа оказывается в молекуле аргинина. Аргинин подвергается гидролизу под действием аргиназы, при этом образуется орнитин и мочевина. Кофакторами яв-ся Са или Mn. Образующийся орнитин взаимодействует с карбомоилфосфата и цикл замыкается.

Энергия: на стадии дегидрирования малата образуется НАДН, который обеспечивает синтез 3 молекул АТФ. При дезаминировании глутамата – НАДН + 3 АТФ.

Роль: предотвращение накопления аммиака.

Суммарное уравнение синтеза мочевины:

СО₂ + NH₃ + Аспартат + 3 АТФ + 2 Н₂О → Мочевина + Фумарат + 2 (АДФ + Н₃Р0₄) + АМФ + H₄P₂O₇.

Аммиак, используемый карбамоилфосфатсинтетазой I, поставляется в печень с кровью ворот-вены. Роль других источников, в том числе гсительного дезаминирования глутаминовой эты в печени, существенно меньше.

Аспартат, необходимый для синтеза аргининокцината, образуется в печени путём трансаминировани аланина с оксалоацетатом. Алании поступает главным образом из мышц и клеток кишечника. Источником оксалоацетата, необходимого для этой реакции, можно считать превращение фумарата, образующегося в реакциях орнитинового цикла. Фумарат в результате двух реакций цитратного цикла превращается в оксалоацетат, из которого путём трансаминирования образуется аспартат (рис. 9-17). Таким образом, с орнитиновым циклом сопряжён цикл регенерации аспартата из фумарата. Пиру ват, образующийся в этом цикле из аланина, используется для глюконеогенеза.

Ещё одним источником аспартата для орнитинового цикла является Трансаминирование глутамата с оксалоацетатом.