38. Гормоны щитовидной железы. Их влияние на метаболизм.

йодтиронины
регулируют состояние основного обмена,
а кальцитонин является одним из факторов
роста и влияет на состояние кальциевого
обмена, а также участвует в процессах
роста и развития костного аппарата (в
тесном взаимодействии с другими
гормонами).

повышает
поглощение кислорода клетками, что
приводит к выработке энергии, необходимой
клеткам для процессов жизнедеятельности
(повышение температуры и основного
обмена);

активизируют
синтез белков клетками (процессы роста
и развития тканей);

липолитический
эффект (расщепляют жиры), стимулируют
окисление жирных кислот, что приводит
к их уменьшению в крови;

активируют
образование эндогенного холестерина,
который необходим для построения
половых, стероидных гормонов и желчных
кислот;

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

активация
распада гликогена в печени, что приводит
к повышению глюкозы в крови;

стимулируют
секрецию инсулина.

Вторичные мессенджеры
– внутриклеточные вещества, концентрация
которых строго контролируется гормонами,
нейромедиаторами и др. сигнальными
веществами; синтезируются из доступных
субстратов и имеют короткий биохимический
период существования.

Значение поджелудочной железы для жизнедеятельности

Поджелудочная железа (Pancreas) — уникальный внутренний орган, образованный двумя анатомически независимыми частями — верхней и нижней. Внутри железа имеет дольчатое строение, а внешне напоминает крупную гроздь.

Как и следует из названия, Pancreas расположена в левой эпигастральной области, книзу от желудка (когда тело человека лежит горизонтально). Поджелудочная железа является частью пищеварительной и эндокринной системы, потому что одновременно выполняет экзокринную (внешнесекреторную) и эндокринную (внутрисекреторную) функции.

Внешняя (экскреторная) функция реализуется в экзокринной части органа, занимающей 98% его массы. Вырабатывающийся здесь поджелудочный сок содержит пищеварительные ферменты. Выделяясь в просвет двенадцатиперстной кишки, панкреатический секрет участвует в переваривании пищи, расщепляя белки, жиры и углеводы.

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

Как состав, так и количество поджелудочного сока полностью определяется характером съеденных нами блюд. К примеру, потребление хлеба вызывает максимальный выброс секрета в кишечник, мясные продукты стимулируют умеренную секрецию, а молоко — минимальную. При голодании же объем и концентрация ферментов в панкреатическом соке ничтожно малы.

Эндокринную часть органа представляют островки Лангерганса — скопления специализированных клеток между дольками, распределенные по всему телу железы, но больше — в хвостовой части. Здесь вырабатываются биологически активные сигнальные вещества, которые выделяются непосредственно в кровь и доставляются к органам — мишеням. Гормоны поджелудочной железы имеют исключительное значение в метаболизме углеводов.

Основные гормоны поджелудочной железы

Главный гормон поджелудочной железы называется инсулином. Это полипептид, состоящий из 51 аминокислоты, за синтез которого отвечают бета-клетки панкреатических островков (insulae pancreaticae). В них при участии ферментов-протеаз гормон образуется из своего предшественника — проинсулина, активность которого составляет 5% от активности самого инсулина.

Инсулин имеет молекулярную массу порядка 6000 Да и состоит из пары полипептидных цепей, соединенных дисульфидными мостиками. Физиологическая норма инсулина в крови человека колеблется от 3 до 25 мкЕд/мл, у беременных его уровень достигает 5-27 мкЕд/мл, а у детей равен 3-20 мкЕд/мл.

Кроме инсулина, эндокринная часть поджелудочной железы продуцирует:

  • глюкагон;
  • c -пептид;
  • панкреатический полипептид;
  • гастрин;
  • амилин

Функции гормонов поджелудочной железы в организме

Роль инсулина

Основное значение инсулина заключается в снижении уровня сахара крови посредством активации процессов утилизации (усвоения )глюкозы и поглощения ее мышцами и жировыми тканями. Происходит это следующим образом.

Расщепленные амилазой слюны сложные углеводы пищи уже в ротовой полости распадаются на простые сахара — мальтозу и глюкозу, после чего последняя легко поступает в кровь. Там, с помощью инсулина, глюкоза преобразуется в гликоген — полисахарид, излишки которого депонируются в печени и мышцах.  Таким образом, под влиянием инсулина происходит поглощение сахара тканями.

Механизм действия инсулина реализуется сразу по нескольким направлениям. Во-первых, гормон тормозит освобождение глюкозы из клеток печени и одновременно повышает скорость усвоения сахара клетками нашего тела, способствуя повышению проницаемости клеточных мембран.

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

Роль глюкагона

Этот полипептид из одной цепи синтезируется альфа-клетками панкреатических островков Лангерганса и имеет молекулярную массу порядка 3500 Да. Разновидность глюкагона — энтероглюкагон, вырабатываемый слизистой оболочкой кишечника, немного отличается от панкреатического по своему действию.

Глюкагон повышает сахар крови за счет стимуляции ее синтеза печенью. Он также способствует расщеплению липидов жировой ткани. Таким образом, инсулин и глюкагон выполняют противоположные функции, в итоге приводя к нормальному содержанию глюкозы в крови.

1 комплекс
(NADHдегидрогиназа)
окисляет NADH,
отбирая у него 2 электрона и перенося
их на растворенный в липидах убихинон,
который внутри мембраны диффундирует
к 3к. 1к перекачивает 2 протона и два
электрона из матрикса в межмембранное
пространство.

2комплекс
(сукцинатдегидрогиназа) не перекачивает
протоны, но обеспечивает вход в цепь
дополнительных электронов за счет
окисления сукцината.

3комплекс переносит
электроны с убихинона на 2 водорастворимых
цитохрома с, расположенных на внутренней
мембране митохондрий.

4комплекс катализирует
перенос 4 электронов с 4 молекул цитохрома
на кислород и перекачивет при этом 4
протона в межмембранное пространство.

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

Убихинон (KoQ)
— это четырехзамещенный бензохинон,
соединенный с изопреноидными остатками
(у человека 10), которые придают КоQ
липофильность. Осуществляет перенос
за счет ОВР.

Цитохром c —
небольшой гем-содержащий белок, относится
к классу цитохромов,
содержит в структуре гем
типа c.

Цитохром
c является белком с двойной функцией в
клетке. С одной стороны, он является
одноэлектронным переносчиком, свободно
связанным с внутренней мембраной митохондрий,
и необходимым компонентом дыхательной
цепи.

Он способен окисляться и восстанавливаться,
но не связывает при этом кислород. С
другой стороны, при определенных условиях
он может отсоединяться от мембраны,
плавать в межмембранном пространстве
и активировать апоптоз.

ДНК
представляет собой двойную нить,
скрученную в спираль. Каждая нить
состоит из «кирпичиков» —
из последовательно соединенных
нуклеотидов. Каждый нуклеотид ДНК
содержит одно из четырёх азотистых
оснований — гуанин (G), аденин
(A) (пурины), тимин (T) и цитозин
(C) (пиримидины), связанное с дезоксирибозой,
к последней, в свою очередь,
присоединена фосфатная группа.

Между
собой соседние нуклеотиды соединены
в цепи фосфодиэфирной связью,
образованной 3’-гидроксильной (3’-ОН)
и 5’-фосфатной группами (5’-РО3). Это
свойство обуславливает наличие полярности
в ДНК, т. е.

1)
Глазное яблоко

Имеет
шаровидную форму, выделяют 2 полюса:
передний и задний. Состоит из ядра,
покрытого сетчатой, сосудистой и
фиброзной оболочками. 1)
Фиброзная оболочка:
передний отдел – роговица, задний –
склера.

Склера
– плотная соединительнотканная оболочка,
образована пучками коллагеновых волокон
и небольшим кол-вом эластических волокон.
Между роговицей и склерой имеются
мелкие, сообщающиеся между собой полости,
которые образуют венозный синус склеры
– шлемов канал. В склере сзади решетчатая
пластинка, через которую проходят
зрительные нервы.

Роговица
– блюдцеобразная пластинка. Ее круговой
край – лимб – переходит в склеру. Имеет
5 слоев:

  • Передний
    эпителий (множество чувствительных
    нервных волокон, эпителиоциты имеют
    большое кол-во микроворсинок и складок,
    удерживающих тонкую слезную плёнку.

  • Передняя
    пограничная пластинка

  • Собственное
    вещество роговицы (самый большой слой
    богат нервными окончаниями)

  • Задняя
    пограничная пластинка

  • Задний
    эпителий (эпителиоциты богаты органеллами,
    особенно митохондриями и микропиноцитозными
    пузырьками, они осуществляют транспорт
    жидкости и ионов.

Предлагаем ознакомиться:  Гестационный сахарный диабет при беременности

Роговица
лишена кровеносных сосудов, питание
происходит за счет диффузии сосудов
лимба и жидкости передней камеры глаза.

2)
сосудистая оболочка глаза

Расположена
под склерой, богата кровеносными
сосудами.

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

Состоит
из 3х частей:

  • Собственно
    сосудистая оболочка. Основа – сосудистая
    пластинка, капилляры которой снабжают
    фоторецепторные клетки сетчатой
    оболочки кислородом и пит.веществами.

  • Реснитчатое
    тело участвует в аккомодации глаза,
    поддерживая, фиксируя и растягивая
    хрусталик. Оно делится на 2 части:
    внутренняя – ресничный венец, внешний
    – ресничный кружок. От ресничного
    кружка по направлению к хрусталику
    отходит ресничный венец, который состоит
    из 70-75 ресничных отростков, из сосудов
    которых выделяется жидкость – водянистая
    влага, заполняющая камеры глаза. Большая
    часть реснитчатого тела – реснитчатая
    мышца, которая присоединяется к
    склеральной шпоре. Медиальные волокна
    вплетаются в переднюю часть собственно
    сосудистой оболочки. При сокращении
    этих волокон собств.сосудистая оболочка
    смещается кпереди. В результате
    уменьшается натяжение реснитчатого
    пояска, на котором укреплен хрусталик,
    капсула хрусталика расслабляется,
    хрусталик изменяет свою кривизну,
    становится более выпуклым, а его
    преломляющая способность увеличивается.
    Циркулярные волокна р.т. лежат кнутри
    от меридиональных (при сокращении –
    расслабление капсулы хрусталика)
    Радиальные волокна располагаются между
    меридиональными и циркулярными пучками,
    сближая их в своем сокращении.

  • Радужка
    – круглый диск с отверстием в центре
    (зрачок) Она разделяет переднюю камеру
    глаза от задней. Расположена между
    роговицей спереди и хрусталиком сзади.

1)
эпителий (передний)

2)
наружный пограничный слой

3)
сосудистый слой (сосуды, пигменты), в
толще 2 мышцы: в зрачковой зоне –
сфинктер(суживатель зрачка) и дилактатор
зрачка.

4)внутренний
пограничный слой

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

5)пигментный
слой (чем больше меланина, тем темнее
цвет глаз, если меланин только в заднем
эпителии – цвет глаз голубой.)

3)
Сетчатка- внутренняя светочувствит.
обололочка

Состоит
из 2х листков: внутреннего(светочувствительного)-нервная
часть и наружного пигментного. В сетчатке
выделяют 2 части: заднюю(зрительную) и
переднюю (ресничную или радужковую)
Место выхода из сетчатки зрительного
нерва – диск зрительного нерва(слепое
пятно) где отсутствуют фоторецепторы.
Недалеко – желтое пятно — место наилучшего
видения.(в нем отсутствуют сосуды)

В
сетчатке различают 10 слоев: пигментный,
фотосенсорный, наруж.пограничная
мембрана, наружный зернистый, наружный
сетчатый, внутренний зернистый, внутренний
сетчатый, ганглионарный, слой нервных
волокон, внутренняя пограничная мембрана.

К
пигментному прилежит слой палочек и
колбочек – это отростки фоторецепторных
клеток, тела которых лежат в наруж.зернистом
слое. В сетчатке глаза человека 1 вид
палочек и 3 типа колбочек, каждый их
которых принимают свет определенной
длины волны.

Палочки принимают ее лучше
колбочек. В области желтого пятна имеются
лишь колбочки. Палочки воспринимают
слабый свет, колбочки – яркий. Цветовое
зрение связано с функционированием
колбочек разного типа.

Палочки воспринимают
информацию об освещенности и форме
предметов,. Отростки зрительных клеток
образуют наружный сетчатый слой, в
котором они контактируют с вставочными
нейронами, расположенными во внутреннем
зернистом слое сетчатки.

4)
Хрусталик

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

Прозрачная,
двояковыпуклая линза диаметром около
9мм, имеющая переднюю и заднюю поверхности.
Он покрыт прозрачной капсулой –
гомогенной базальной мембраной. Хрусталик
как бы подвешен на цинновой связке,
волокна которой передают ему движения
ресничной мышцы.

Ядро хрусталика
образовано прозрачными волокнами,
состоящими из белка кристаллина.
Хрусталик не содержит сосудов и нервных
волокон, его трофика осуществляется
засчет диффузии из водянистой влаги..

5)
Стекловидное тело.

Аморфное
межклеточное желеобразное вещество.
Оно заполняет пространство между
сетчаткой сзади, хрусталиком и задней
стороной ресничного пояска спереди. На
передней поверхности имеется ямка, в
которой располагается хрусталик.

6)Камеры
глаза

Радужка
разделяет пространство между роговицей
спереди и хрустальком с цинновой связкой
и ресничным телом сзади на 2 камеры:
переднюю и заднюю. Камеры глаза играют
важную роль в циркуляции водянистой
влаги внутри глаза.

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

Водянистая влага –
жидкость с очень низкой вязкостью. Она
вырабатывается капиллярами ресничатых
отростков и заднего отдела радужки. Обе
камеры сообщаются между собой через
зрачок. Влага вливается в вены глаза
через собирательные сосуды, расположенные
в склере, которые выходят под коньюктиву.

8)Вспомогательные
органы глаза

Полость
глазницы выстлана надкостницей глазницы,
которая срастается с твердой оболочкой
головного мозга. Глазное яблоко окутало
соединительнотканным влагалищем.

Панкреатический полипептид и его функции

Роль инсулина

Роль глюкагона

С-пептид нельзя назвать полноценным гормоном поджелудочной железы, так как он представляет собой фрагмент молекулы проинсулина, который после отделения от нее свободно циркулирует в кровяном русле, являясь своеобразным количественным эквивалентом инсулина.

Повышение уровня С-пептида регистрируется при инсулиномах. Кроме того, этот показатель позволяет корректировать лечение при сахарном диабете, уточняя содержание инсулина в организме. Также определение уровня С-пептида помогает оценивать состояние плода у женщин, страдающих сахарным диабетом.

Всасываясь из
кишечника, тиамин фосфорилируется и
превращается в тиаминпирофосфат.

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

Тиаминпирофосфат (ТПФ) —
активная форма тиамина —
является коферментом пируватдекарбоксилазного и α-кетоглутаратдегидрогеназного комплексов,
а также транскетолазы.
Первые два фермента участвуют в
метаболизме углеводов, транскетолаза
функционирует впентозофосфатном
пути,
участвуя в переносе гликоальдегидного
радикала между кето- и альдосахарами.

ТПФ синтезируется ферментом тиаминпирофосфокиназой,
главным образом в печени и в ткани мозга.
Также ТПФ выступает коферментом
дегидрогеназы γ-оксиглутаровой кислоты
и пируватдекарбоксилазы клеток дрожжей.

При
отсутствии или недостаточности тиамина
развивается тяжёлое заболевание
бери-бери. (дефицит В1 приводит к накоплению
в крови пировиноградной кислоты, а так
же её повышенной концентрации в нервной
системе. Развивается острое поражение
среднего мозга, полиневрит, поражения
сердечно-сосудистой системы.

Выделяют три группы
гормонов надпочечников: минералокортикоиды,
глюкокортикоиды и половые гормоны.

Минералокортикоиды.
Альдостерон.
Основным
представителем минералокортикоидов,
является альдостерон. Альдостерон
вырабатывается в клубочковой зоне коры
надпочечников. Основная функция
альдостерона, это поддержание водного
баланса в организме человека, а так же
регуляция концентрации некоторых
минералов – натрия, калия, магния и
хлоридов.

Под воздействием
альдостерона в почке усиливается
всасывание натрия, при этом происходит
увеличение выделения калия в мочу. В
результате концентрация натрия в крови
повышается, а калия уменьшается.

Глюкокортикоиды.
Кортизол.
Кортизол
вырабатывается в пучковой зоне коры
надпочечников. Роль кортизола в организме
человека очень важная. Функция кортизола
направлена на поддержание метаболизма
жирового обмена, углеводов, белков,
функцию сердечно-сосудистой системы,
почек, рост, деятельность ЦНС и поведение,
функцию иммунной системы.

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

Выработка кортизола
регулируется гормоном АКТГ
(адренокортикотропный гормон), который
вырабатывается в передней доле гипофиза.

Половые гормоны.
Надпочечниковые андрогены.
Основные
надпочечниковые андрогены. Андрогены
надпочечников стимулируют синтез белка,
увеличивают мышечную массу и сократительную
способность мышц. Андростендион в
периферических тканях может переходит
в тестостерон и в условиях его избытка
у женщин может развиваться гирсутизм
и вирилизм.

Адреналин,
норадренолин и дофамин. Адреналин и
норадреналин – нейромедиаторы, участвуют
в передаче импульсов. Обеспечивают
адаптацию организма к острому стрессу.
Адреналин стимулирует распад жиров,
увлечение уровня глюкозы в крови и
подавляет действие инсулина

45. Процесс окислительного фосфорилирования, его биологическая роль.

Процесс
окислительного фосфорилирования
–метаболический путь, при котором
энергия,
образовавшаяся при окислении питательных
веществ, запасается в митохондриях
клеток в видел АТФ. Поскольку АТФ
необходим для осуществления многих
процессов, требующих затраты энергии
(биосинтез, совершение механической
работы, транспорт веществ и др.

При
окислительном фосфорилировании
происходит перенос электронов от
соединений-доноров к соединениям-акцепторам
в ходе окислительно-восстановительных
реакций. Эти реакции осуществляются
несколькими белковыми комплексами,
локализованными во внутренней
митохондриальной мембране. Этот набор
белков представляет собой
электроно-транспортную цепь.

В
процессе окислительного фосфорилирования
образуются активные формы кислорода,
которые вызывают образование в клетках
свободных радикалов, которые причиняют
вред клеткам, приводят к болезням и
старению.

Предлагаем ознакомиться:  Камень и песок в поджелудочной железе симптомы и лечение

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

46.
Биохимические механизмы разобщения
окисления и фосфорилирования, факторы
их вызывающие.
Разобщение
окисления и фосфорилирования — это
состояние, при котором энергия,
освобождающаяся в процессе транспорта
электронов по дыхательной цепи, не
способна аккумулироваться в макроэргических
связях АТФ и поэтому выделяется в виде
теплоты.

Рассмотрим механизм разобщения
на примере динитрофенола. Он легко
диффундирует через митохондриальную
мембрану как в ионизированной, так и в
неионизированной форме и может переносить
ионы водорода через мембрану.

Поэтому
2,4-динитрофенол уничтожает ΔрН
митохондриальной мембраны. Потребление
кислорода и окисление субстратов при
этом продолжаются, но синтез АТФ
невозможен. Поскольку энергия окисления
при разобщении рассеивается в форме
теплоты, то разобщители повышают
температуру тела (пирогенное действие).

Для
этого состояния характерны уменьшение
ресинтеза АТФ и увеличение потребления
кислорода клетками.
В основе разобщения
окисления и фосфорилирования могут
лежать следующие механизмы:
а) уменьшение
градиента концентраций ионов водорода
между матриксом митохондрий и
цитоплазмой;

б) уменьшение трансмембранного
электрического потенциала на внутренней
митохондриальной мембране;
в) нарушения
АТФ-синтетазного ферментного комплекса;
г)
использование энергии градиента
концентраций ионов водорода не на синтез
АТФ, а на другие цели (транспорт ионов
кальция из цитоплазмы в митохондрии,
транспорт фосфата, АДФ, АТФ и др.).

 Как работают гормоны поджелудочной железы?

Содержание гормонов поджелудочной железы и их концентрация в плазме крови зависят от поступления в организм глюкозы из пищи, а также от скорости ее окисления и от содержания других гормонов, участвующих в ее метаболизме.

Известно, что инсулин начинает вырабатываться при пороговой концентрации сахара крови 5,5 ммоль/л, а по достижении гликемии 3,3 ммоль/л его продукция приостанавливается. В случае повышения содержания глюкозы в крови возрастает секреция инсулина, а при ее снижении —  напротив, происходит выделение большого количества глюкагона.

65.Биохимические механизмы переваривания белков в жкт.

Наиболее
характерными физико-химическими
свойствами белков являются
высокая вязкость растворов,
незначительная диффузия,
способность к набуханию в
больших пределах, оптическая
активность,
подвижность в электрическом поле,
низкое осмотическое
давление и
высокое онкотическое давление,
способность к поглощению УФ-лучей при
280 нм (это свойство, обусловленное
наличием в белках ароматических аминокислот,
используется для количественного
определения белков).

Белки,
как и аминокислоты,
амфотерны благодаря наличию свободных
NH2-
и СООН-групп. Для них характерны все
свойства кислот
и оснований.
В зависимости от реакции среды
и соотношения кислых и
основных аминокислот белкив растворе несут
или отрицательный, или положительный
заряд, перемещаясь к аноду или катоду.
Это свойство используется при очистке
белков методом электрофореза.

Белки обладают
явно выраженными гидрофильными
свойствами. 

Значение рН, при
котором белок приобретает суммарный
нулевой заряд, называют»изоэлектрическая
точка» и
обозначают как pI. В изоэлектрической
точке количество положительно и
отрицательно заряженных групп белка
одинаково, т.е. белок находится в
изоэлектрическом состоянии.

В ротовой полости не
происходит.

В желудке главные
клетки слизистой оболочки секретируют
пепсиноген – предшественник
протеолитического фермента пепсина.
В результате аутокатализа в кислой
среде желудочного сока фермент
активируется.

Соляная кислота поддерживает
рН в пределах 1,5-2,0. Это оптимальные
условия для активной работы фермента.
В кислой среде белки корма подвергаются
денатурации, что делает их более
доступными ферментативному протеолизу.

В тонком отделе
кишечника происходит
дальнейший гидролиз пептидов до
аминокислот. Туда поступает панкреатический
сок с рН 7,8-8,2. Он содержит неактивные
предшественники
протеаз: трипсиноген, химотрипсиноген, прокарбоксипептидазу,
проэластазу.

Слизистой кишечника
вырабатывается фермент энтеропептидаза,
который активирует трипсиноген до
трипсина, а последний уже все остальные
ферменты. Протеолитические ферменты
содержатся также в клетках слизистой
кишечника, поэтому гидролиз небольших
пептидов происходит после их всасывания.

Всасывание
аминокислот происходит в тонком отделе
кишечника. Это активный процесс и требует
затраты энергии. Основной механизм
транспорта – гамма-глутамильный цикл.
В нем участвует 6 ферментов и
трипептид глутатион (глутамилцистеинилглицин).

Ключевой фермент – гамма-глутамилтрансфераза.
Кроме того, процесс всасывания АК требует
присутствия ионовNa .
Аминокислоты попадают в портальный
кровоток – в печень и в общий кровоток.
Печень и почки поглощают аминокислоты
интенсивно, мозг избирательно поглощает
метионин, гистидин, глицин, аргинин,
глутамин, тирозин.

В толстом отделе
кишечника не
всосавшиеся по каким-либо причинам
(недостаток или низкая активность
протеолитических фрементов, нарушение
процессов транспорта АК) пептиды и АК
подвергаются процессам гниения.

При
этом образуются такие продукты
как: фенол, крезол, сероводород, метилмеркаптан, индол, скатол,
а также группа соединений под общим
названием «трупные яды» — кадаверин, путресцин.
Эти вещества всасываются в кровь и
поступают в печень, где подвергаются
конъюгации с глюкуроновой
кислотой и
другим процессам обезвреживания (см.
подробнее главу «Биохимия печени»).
Затем они выводятся из организма с
мочой.

Гормоны поджелудочной железы и их роль в метаболизме

Репликация
(синтез) ДНК происходит не беспорядочно,
а в строго определенный период жизни
клетки. Всегда выделяют 4 фазы клеточного
цикла: митоз (М), синтетическую (S),
пресинтетичеекую (G1,
от англ. дар — интервал), постсинтетическую
(G2)

Фазы
клеточного цикла

Важное
участие в регуляции смены фаз клеточного
цикла занимают циклины — белки массой
35-90 кДа, уровень которых меняется входе
клеточного цикла. По функции циклимы
— это активаторные субъединицы ферментов
циклин-зависимызс киназ (ЦЗК).

Синтез
(репликация, удвоение) ДНК происходит
в S-фазу
клеточного цикла, когда клетка готовится
к делению. Механизм репликации, как
установили Мэтыю Мезельсон и Франклин
Сталь в1957-г, полуконсервативный, т.е.
на каждой нити материнской ДНК
синтезируется дочерняя копия.

Как любой матричный
биосинтез, репликация требует наличия
нескольких компонентов:

  • Матрица
    – в ее роли выступает материнская нить
    ДНК

  • Растущая
    цепь – дочерняя нить ДНК

  • Субстраты
    для синтеза: dАТФ,
    dГТФ,
    dЦТФ,
    ТТФ

  • Источник
    энергии: dАТФ,
    dГТФ,
    dЦТФ,
    ТТФ

  • Ферменты

Синтез ДНК
начинается в определенных участках,
получивших название точка ori (англ.
origin – начало). На каждой ДНК млекопитающих
точек ori насчитывается до 100. Репликация
распространяется от этих участков в
обе стороны по нитям ДНК с образованием
репликативных «пузырей».

В каждом
таком «пузыре» имеются две
репликативные «вилки», в которых
происходит расплетание, раскручивание
и непосредственный синтез ДНК. При этом
репликативные вилки удаляются друг от
друга. В целом репликация всех ДНК у
эукариот заканчивается за 9 часов.

Синтез новой цепи
ДНК идет в направлении от 5′-конца к
3′-концу, т.е. 5′-конец новой ДНК остается
свободным, следующие нуклеотиды
присоединяются к 3′-гидроксильной группе
предыдущего нуклеотида со скоростью
порядка 100 штук в секунду.

В репликативной
вилке в направлении 5’→3′ непрерывно
(т.е. обычным заурядным присоединением
последующих нуклеотидов к предыдущим
через С3
и С5)
синтезируется только одна нить, а именно
та, для которой направление синтеза
совпадает с направлением движения
репликативной вилки и соответствует
направлению материнской нити 3’→5′.

Направление 5’→3′
для другой дочерней нити ДНК противоположно
движению репликативной вилки. Поэтому
синтез этой отстающей нити (в направлении
5’→3′) возможен только после расплетания
части ДНК и освобождения участка для
синтеза.

Предлагаем ознакомиться:  Можно ли совмещать Диабетон МВ и Глиформин

37. Симпатический отдел внс: центральная и периферическая части, их характеристика.

Центральные
ядра расположены в боковых рогах VIII
шейного, I-XII
грудных, I-III
поясничных сегментов спинного мозга.
Эфферентные нейроны расположены в
симпатических стволах, которые в виде
парных цепочек расположены в грудной
и брюшной полости по бокам от позвоночника.
Влияние симпатики на организм:

  • Расширение
    зрачка в сумерках

  • Расширение
    просвета бронхов

  • Усиление
    работы сердца

  • Торможение
    секреции пищеварительных желез и
    перистальтики кишечной стенки.

Увеличивает
скорость ОВР и в целом ускоряет обмен
веществ.

Высшие
вегетативные центры расположены в
базальных ядрах полушарий, в гипоталамусе
и в коре мозжечка.

23. Биологическая роль тетрагидрофолиевой кислоты (тгфк).

Биологическая
роль данного витамина очень обширна,
так как от него зависят почти 80 ферментов.
Витамин В 5 входит в состав
ацетил-Ко-А(важное соединение, используемое
во многих биохимических реакциях) и в
ацетилпереносящий белок, он участвует
в процессах ацетилирования, утилизации
пирувата, синтезе липидов и стероидов.

Участвует во всех процессах обмена
веществ в организме. Витамин В 5 необходим
для обмена жиров, углеводов, аминокислот,
синтеза жизненно важных жирных кислот,
холестерина, гистамина, ацетилхолина,
гемоглобина.

-Активирование
ацетата и жирных кислот.

-Окисление жирных
кислот.

-Синтез холестерина
и других стероидных соединений.

-Синтез кетоновых
тел.

-Образование
цитрата и превращение сукцинил-КоА на
стадии субстратного фосфорилирования
в цикле Кребса.

-Синтетические
реакции с использованием сукцинил Ко
А (синтез Δ- аминолевулиновой кислоты).

-Синтез ацетилхолина.

-Синтез
ацетилглюкозаминов.

-Реакции ацетилирования
чужеродных соединений обезвреживание)
и образования гиппуровой кислоты.

-Окисление пирувата
и а-кетоглютарата.

-Реакции ацетилирования
биогенных аминов.

Важнейшим свойством
витамин В 5 является его способность
стимулировать производство гормонов
надпочечников — глюкокортикоидов, что
делает его мощным средством для лечения
таких заболеваний как артрит, колит,
аллергия и болезни сердца.

Витамин В 5 играет
важную роль в формировании антител,
способствует усвоению других витаминов,
а также принимает участие в синтезе
нейротрансмиттеров.

Пантотеновая
кислота участвует в метаболизме жирных
кислот. Она нормализует липидный обмен
и активирует окислительно-восстановительные
процессы в организме. Пантотеновая
кислота оказывает значительное
гиполипидемическое действие, обусловленное,
ингибированием биосинтеза основных
классов липидов, формирующих в печени
липопротеины низкой и очень низкой
плотности.

Тетрагидрофолат —
это кофермент,
участвующий во многих реакциях, особенно
при метаболизме аминокислот и нуклеиновых
кислот.
Является донором одноуглеродной группы.
Получает атом углерода путем образования
комплекса с формальдегидом,
который образуется в других реакциях.

Недостаток
тетрагидрофолата вызывает анемию.

Концентрация
тетрагидрофолата снижается под действием
лекарственного препарата
(цитостатика) метотрексата,
который используют для остановки
синтезануклеотидов.

25. Биологическая роль витамина а.

Витамин
С (аскорбиновая
кислота). 
Витамин
С — это антиоксидант, который нужен для
восстановления и роста (регенирации)
тканей, нормальной работы надпочечной
железы и здоровья десен. Помогает нам
защититься от воздействия загрязненной
окружающей среды, от инфекций, предотвращает
рак, укрепляет иммунную систему.

Может
снизить уровень холестерина и высокое
кровяное давление, предотвращает
атеросклероз, нормализует проницаемость
капилляров. Важен при образовании
коллагена, защищает от коагуляции крови,
способствует заживлению ран и выработке
антистрессовых гормонов.

Участвует в
выработке интерферона, в регулировании
окислительно- восстановительных
процессов, и необходим для метаболизма
фолиевой кислоты, тирозина и
фениланина. Формирует
и высвобождает стероидные гормоны,
обладает восстановительными свойствами,
работает как антиоксидант, формирует
нейротрансмиттеры.

Организм человека
не способен сам синтезировать витамин
С. Витамин С содержится в
значительных количествах в продуктах
растительного происхождения (плоды
шиповника, капуста, лимоны, апельсины,
хрен, фрукты, ягоды, хвоя). В небольших
количествах витамин С есть
в животных продуктах (печень, мозг,
мышцы).

Витамин А необходим
для нормального функционирования
зрительной системы, кожи, волосяного
покрова и слизистых.

мукополисахаридов:
хондроитинсерной кислоты и сульфогликанов —
компонентов соединительной ткани,
хрящей, костей; гиалуроновой
кислоты —
основного межклеточного вещества; гепарина;

таурина (входит
в состав таурохолевой желчной кислоты,
стимулирует синтез соматотропного
гормона, участвует в синаптической
передаче нервного импульса, обладает
антикальциевым эффектом);

ферментов печени,
участвующих в метаболизме эндогенных
и экзогенных веществ.

Витамин Е (токоферол)
— жирорастворимый витамин, антиоксидант,
смесь из 4 токоферолов и 4 токотриенолов.
главный антиоксидант предотвращающий
окисление липидов в клеточных мембранах.
Витамин молодости.

Существуют прямая
связь между витамином Е и тканевым
дыханием и обратная связь между этим
витамином и степенью окисления липидов.
Токоферолы выполняют в организме две
главные метаболические функции.

Во-первых, они являются наиболее активными
и, главными природными жирорастворимыми
антиоксидантами: разрушают наиболее
реактивные формы кислорода и соответственно
предохраняют от окисления полиненасыщенные
жирные кислоты.

Во-вторых, токоферолы
играют специфическую роль в обмене
селена. Биологическая роль витамина Е
сводится, таким образом, к предотвращению
аутоокисления липидов биомембран.
Распространение в природе и суточная
потребность.

Витамины группы Е относятся
к распространенным в природе соединениям.
Важнейшими источниками витамина Е для
человека являются растительные
масла(подсолнечное, хлопковое, соевое,
кукурузное и др.

), а также салат, капуста
и семена злаков; из продуктов животного
происхождения витамин Е содержится в
мясе, сливочном масле, яичном желтке и
др. Витамин Е откладывается в организме
во многих тканях (мышцы, поджелудочная
железа, жировая ткань), поэтому развитие
авитаминоза или гиповитаминоза Е почти
не наблюдается, даже если этот витамин
не поступает с пищей в течение нескольких
месяцев.

30. Конкурентное и неконкурентное ингибирование ферментов.

Ферментативный
ингибитор — вещество, замедляющее
протекание ферментативной реакции.
Типы ингибирования ферментов делятся
на обратимое и необратимое ингибирование
(торможение навсегда). Обратимое делится
на конкурентное (вызвано веществами
имеющими структуру похожую на структуру
субстрата).

В этом случае ингибитор
связывается в активном центре фермента
и конкурирует за него с субстратом.
конкурентный ингибитор не связывается
с фермент-субстратным комплексом.
Конкурентный ингибитор обычно структурно
схож с субстратом, однако фермент не
способен катализировать реакцию в
присутствии ингибитора из-за отсутствия
у последнего необходимых функциональных
групп) и неконкурентное (вызвано
веществами не имеющими структурного
сходства с субстратом ,связывающие не
в активном центре.

Неконкурентный
ингибитор не мешает связыванию субстрата
с ферментом. Он способен присоединяться
как к свободному ферменту, так и к
фермент-субстратному комплексу с
одинаковой эффективностью. Ингибитор
вызывает такие конформационные изменения,
которые не позволяют ферменту превращать
субстрат в продукт, но не влияют на
сродство фермента к субстрату. Необратимое
(ингибитор необратимо связывается с
ферментом, изменяя его структуру).

31. Особенности биологического катализа.

Катализ — химическое
явление, суть которого заключается в
изменении скоростей химических реакций
при действии некоторых веществ (их
называют катализаторами).

Биокатализ —
избирательное ускорение химич. реакций,
протекающих в живом организме, под
влиянием ферментов. Основан на снижении
энергетич. барьера (т. н. энергии активации)
за счёт образования промежуточных
комплексов фермента с субстратом.

Отличается от небиол. катализа высокой
эффективностью, строгой избирательностью
и направленностью действия (субстратной
и реакционной специфичностью), а также
доступностью к тонкой и точной регуляции
(активность фермента может увеличиваться
или уменьшаться в зависимости от условий,
в к-рых протекает реакция).

Эти особенности
обусловлены строением и свойствами
белковой молекулы ферментов. В ней
содержатся уникальные по своей структуре
активные центры и регуляторные участки.
В активном центре происходит сближение
реагирующих веществ (субстратов,
кофакторов), их упорядоченная ориентация
относительно друг друга и молекулы
фермента, т. н. индуцированное соответствие.