82. Механизмы биологического действия гормонов. Рецепторы, внутриклеточные посредники.

Гормоны – это биологич активн в-ва, синтезируемые эндокринными железами, выделяемые ими в кровь или лимфу и регулирующие внутриклеточный метаболизм. Различают следующие типы механизма действия гормонов: мембранный, мембранно-внутриклеточный и внутриклеточный (цитозольный). Мембранный механизм. Гормон связан с клеточной мембраной и в месте связывания изменяет её проницаемость для глюкозы, аминок-т и некоторых ионов. Такое действие оказывает инсулин, изменяя транспорт глюкозы. Но этот тип транспорта гормонов редко встречаются в изолированном виде. Инсулин обладает как мембранным, так и мембранно-внутриклеточным механизмом действия. Мембранно-внутриклеточный механизм. действуют гормоны, который не проникают в клетку и поэтому влияют на обмен в-в через внутриклеточного хим посредника. К ним относят белково-пептидные гормоны (гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной и паращитовидной желез,); производные аминок-т (гормоны мозгового слоя надпочечников – адреналин и норадреналин, щитовидной железы – тироксин, трийодтиронин). Внутриклеточный (цитозольный) механизм действия. Он характерен для стероидных гармонов (кортикостероидов, половых гормонов – андрогенов, эстрогенов и гестагенов). Стероидгные гормоны взаимосвязан с рецепторами, находящимся в цитоплазме. Образ гормнон-рецепторный комплекс переносится в ядро и действует на геном, стимулируя или угнетая его активность, т.е. действует на синтез ДНК, изменяя скорость транскрипции и количество инфармационной (матричной) РНК (мРНК). Общим св-во всех рецепторов - высокая специфичность по отношению к одному определенному гормону.

83. Внутриклеточная топография биохимических процессов. Понятие о компартментализации, ее роль в регуляции внутриклеточного метаболизма.

Компартментализация. Клетка- сложнофункциональная система, регулирующая своё жизнеобеспечение. Многообр. Ф-ций клеток обеспечение пространства и времени (в первую очередь, в зависимости от ритма питания) регул. опред. метабол. путей. Пространственная регуляция связана со строгой локализацией определения ферментов в различных органеллах. Так, в ядре нах. ферменты, связан. с синтезом мол. ДНК и РНК, в цитоплазме - ферменты гликолиза, в лизосомах - гидрол. Ферменты т.д. Такая субклеточная локализация ферментов способ. упорядоч. биохим. процессов и увелич. скорость обмена в-в. Принцип компартментализации клеток эукариот постулирует, что биохим. процессе в кл. локализ. в опред. отсеках, покр. оболочкой из бислоя липидов. Большинство органоидов в эукариот. кл. явл. компартментами-митохондрии, хлоропласты, пероксисомы, лизосомы, эндоплазматический ретикулум, ядро клетки и аппарат Гольджи. Внутри компартментов, окружен. бислоем липидов, могут сущ. разл. знач. pH, функцион. разные фермент. сис. Принцип компартм. позволяет кл. выполнять разные метаболич. пр. одновременно. В цитозоле митохондрий нах. окислительная среда, в которой NADH окисляется в NAD+. Классифицируют 3 основных клеточных компартмента: Ядерный компартмент, содержащие ядро. Пространство цистерн эндоплазматического ретикулума (переходящее в ядерную ламину) Цитозоль. Топография. отслеживает функцион. сост. органов и систем на молекулярно-клеточном уровне, то есть метаболизм. Биофизич. принципы ТРФ топографии: Внутри живого орг проис сложнейшие элементарные пространственно-временнные биохим. и биофиз.процессы на клеточ. и молек. ур.

84. Принципы регуляции метаболизма в клетках и в организме. Обмен веществ как единая система процессов. Взаимосвязь углеводного, липидного и белкового обменов. Центральная роль ацетилкофермента А в обмене веществ.

Регуляция скорости протекания р-ций метаболического пути осущ путем изм. скорости 1 или 2-х ключевых р-ций, катализ "регуляторными ферментами". В органах человека, как и в живой природе не сущ. самост. обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых к-т. На I этапе обмена в-в полисахариды расщепляются до моносахаридов; жиры распад на глицерин и высш жирные к-ты, а белки – на аминок-ты. На II этапе мономерные молекулы (глицерин, жирные к-ты и аминок-ты) подвергаются распаду - образуются богатые энергией фосфатные соединения и ацетил-КоА. При гликолизе гексозы расщепляются до пировиноградной к-ты и далее до ацетил-КоА. Высшие жирные к-ты распад до ацетил-КоА, а глицерин окисляется до пировиноград к-ты и далее до ацетил-КоА. II этап можно назвать этапом обр. ацетил-КоА - промеж продукт катаболизма пищ. в-в в клетках. На III этапе ацетил-КоА подверг окислени в цикле ди- и трикарбоновых к-т Кребса. Окисление сопроваждается образованием восстанновительных форм НАДН + Н+ и ФАДН2. На IV этапе - перенос электронов от восст. нуклеотидов на кислород. Он сопропровождается обр. конечного продукта – воды. Этот транспорт сопряжен с синтезом АТФ в процессе окисления фосфорилирования.

Взаимосвязь белков, жиров и углеводов. Движение силой во взаимопревращ. в-в и интенсивности метаболизма явл. энергетическое сост. клетки, уровень АТФ (точнее, отношение АМФ/АТФ). При низких концентрациях АМФ и высокой конц АТФ в клетках происходит снижение гликолитического распада глюкозы, обуслов леного действием этих нуклеотидов на фермент гликолиза – фосфофруктокиназу и на фосфатазу фруктозо-6-фосфата. В клетках накапл. не только фруктозо-6-фосфат, но и глюкозо-6-фосфат – стимулирует синтез полисахарида – гликогена. При низких конц АТФ в клетках - стимул. гликолиза и окисление пирувата в лимонно-кислом цикле, что обеспечивает клетки энергией. При низких конц. АМФ им. место снижение скорости цикла трикарбоновых к-т, наблюдается снижение скорости синтеза АТФ и накопливается изолимонной к-ты. Клетка переводит молекулу ацетил-КоА с энергетического пути на путь синтеза липидов и их отложения в депо. Ацетил-КоА, образование в процессе обмена углеводов, жиров и аминок-т, служит пусковым субстратом для синтеза жирных к-т (и липидов), цикла трикарбоновых к-т.