3. Регуляция биохимических процессов

На уровне клетки регуляцию биохимических процессов осуществляют 3 системы:

1) система регуляции активности ферментов;

2) мембранная регуляция;

3) генетическая регуляция.

Регуляция биохимических процессов на уровне целого организма (у человека и животных) осуществляется с помощью следующих систем:

1) нервной регуляции;

2) гормональной регуляции;

3) иммунной системы.

Система регуляции биохимических процессов на уровне клетки координируется организменной системой регуляции, т.е. все процессы регуляции биохимических процессов (и на уровне клетки, и на уровне целостного организма) тесно связаны между собой.

4. Особенности гормональной регуляции Химическая структура гормонов

По своей химической структуре гормоны можно разделить на 3 группы:

1) белки и пептиды (например, гормоны поджелудочной железы – инсулин и глюкагон; гормоны гипофиза и гипоталамуса);

2) производные аминокислот (например, гормоны мозгового вещества надпочечников – адреналин и норадреналин);

3) стероидные гормоны, т.е. производные липидов (например, большинство половых гормонов, глюкокортикостероиды).

Особенности биологического действия гормонов

1) оказывают биологическое действие в ничтожно малых концентрациях;

2) гормональный эффект реализуется через белковые рецепторы и внутриклеточные вторичные посредники (мессенджеры);

3) не являясь ни ферментами, ни кофакторами, гормоны, тем не менее, оказывают действие на биохимические процессы, причем чаще всего следующим образом:

а) путем изменения активности имеющихся ферментов;

б) путем изменения скорости синтеза ферментов;

в) путем изменения проницаемости мембран.

4) дистантность действия (как правило, гормоны вырабатываются в специальных органах секреции и затем с кровотоком переносятся к органам-мишеням);

5) специфичность действия (каждый гормон выполняет свои, строго определенные функции);

6) действие гормонов в организме в известной степени определяется контролирующим действием центральной нервной системы;

7) передача гормональной информации осуществляется в десятки раз медленнее, чем передача нервных импульсов, позволяющая организму немедленно реагировать на изменение окружающей среды или внутренние функциональные изменения.

8) железы внутренней секреции и продуцируемые ими гормоны – единая система, тесно увязанная при помощи механизмов прямой и обратной связи.

Таким образом, гормоны влияют на те функции организма, для запуска или регуляции которых требуются минуты или часы.

5. Основные принципы регуляции биохимических процессов

1) Рецепторно-конформационный принцип (белковая молекула узнает специфический для нее фактор, например, какой-то сигнал в виде гормона, и взаимодействуя с ним, изменяет свою конформацию, что влияет на функциональную активность всего внутриклеточного комплекса).

2) Принцип обратной связи (как правило, отрицательной) и прямой связи (как правило, положительной).

3) Принцип максимальной экономии составных частей и процессов.

4) Компартментализация метаболических процессов (их приуроченность к различным клеточным компартментам).