Gyvuose organizmuose, kurie yra nuolatinio kontakto ir mainų procese dovkillam, vіdbuvayutsya be pertraukų cheminiai pokyčiai jų apykaitos saugojimas (beasmeninės fermentinės reakcijos) Tiesioginių medžiagų apykaitos procesų mastas yra gana skirtingas. Taikyti:

a) E.coli klitinų skaičius bakterijų kultūroje gali būti 2/3 20 minučių paprastoje terpėje su gliukoze ir neorganinėmis druskomis. Qi komponentai yra molio, o augančios bakterinės ląstelės viduryje pastebima dar daugiau dėmių, o jų kiekis sudaro maždaug 2,5 kukmedžio. bilkovas, 1 kukmedis. organinių junginių, įvairių nukleino rūgščių po 10-3*10 molekulių. Akivaizdu, kad šios ląstelės dalyvaus grandioziniame biologiniame spektaklyje, kuriame planuojama tiekti daugybę ląstelių augimui reikalingų biomolekulių. Brandaus žmogaus medžiagų apykaita ne mažiau prieštarauja, kas sutaupo apie 40 metų nekintamą masės ir kūno saugyklą, per valandą norisi sutaupyti apie 6 tonas kieto vandens ir 37850 litrų vandens. Visos kalbos kūne yra transformuojamos (sulenktos į paprastą ir naviką) 2/3 sekančių šliužų serijos, kurių oda vadinama metabolitu. Odos transformacija – metabolizmo stadija.

Tokių paskutinių žingsnių, kuriuos katalizuoja natūralūs fermentai, seka vadinama medžiagų apykaitos keliu. Iš figūrinių medžiagų apykaitos kelių, jų mieguistumo susijungimo, formuojasi medžiagų apykaita. Jis veikia nuosekliai, o ne atsitiktinai (aminorūgščių sintezė, gliukozės skaidymas, riebalų rūgštys, purino bazių sintezė). Mes žinome labai mažai, medicinos diskursų žvaigždės ir mechanizmai yra dar įžvalgesni!

Visą medžiagų apykaitos kelią valdo pirmasis – kitas metabolizmo etapas (ribojantis faktorius, fermentacija su alosteriniu centru – reguliacinis).

Tokios stadijos vadinamos pagrindiniais, o šių stadijų metabolitai – pagrindiniais metabolitais.

Metabolizmas, esantis metabolizmo kryžkelėje, vadinamas mazginiais metabolitais.

Є cikliniai apsikeitimo būdai: a) nuskambėti prisiimdami kitų kalbų ir žinių likimą; b) klitinas valdo nedidelį kiekį metabolitų – ekonomija. Pagrindinių gyvųjų kalbų transformacijos valdymo maršrutai

Albinizmas Endeminė gūžys

pigmento homogentas. do-ta tiroksinas

melanino

Alkapturija

anglies dioksidas ir vanduo

Metabolizmo reguliavimas

Odos reakcija eiti zі shvidkіst, porіvnannyu z pareikalavo klitiny ("protingas" clitiny!). Qi yra specifiniai medžiagų apykaitos reguliavimui.

I. Metabolitų patekimo į klitiną sklandumo reguliavimas (vandens koncentracijos gradiento molekulėms pernešti).

a) paprasta difuzija (pavyzdžiui, vanduo)

b) pasyvus transportas (nešvaistoma energija, pavyzdžiui, pentozė)

c) aktyvus transportas (nešiklio sistema, ATP)

II. Aktyvių fermentų skaičiaus kontrolė Pirmenybė teikiama fermentų ir galutinio metabolizmo produkto sintezei. Tse є grubi metabolizmo kontrolė, pavyzdžiui, fermentų sintezė, HIS sintezė atsižvelgiama į HIS terpę, bakterijų kultūrą. Grubi kontrolė - vyno šukės realizuojasi ilgą laiką, kol jos subyra paruoštos molekulės fermentas. Vieno skaičiaus fermentų indukcija substratais (padidėjusi konkretaus fermento koncentracija). Ssavtsiv turi panašų pasireiškimą palikuonims porą metų, doby ties gyvybingu induktoriumi.

III. Katalizinio aktyvumo kontrolė a) kovalentinis (cheminis) modifikavimas; b) alosterinės modifikacijos (+/-) nuoroda. jakas mittєvo dіє y vіdpovіd na zmіnu vnutrіshnyoklіtinnogo sredovishcha. qi reguliavimo mechanizmai veiksmingas klitino ir subklitino lygiams, interklitino ir organų reguliavimo lygiams, kuriems įtakos turi hormonai, neuromediatoriai, vidiniai klitino mediatoriai, prostaglandinai.

Metabolizmo būdai:

1) katabolinis

2) anabolinis

3) amfoboliniai (pirmieji du vadinami)

Katabolizmas- fermentinių reakcijų seka, dėl kurios suskaidoma daugiausia didelių molekulių (angliavandenių, baltymų, lipidų, nukleorūgščių) oksidacijos reakcijai su priimtu legenu (pieno ir oktovo rūgštimis, anglies dioksido dujos ir vandens) ir energijos vizijos kaupiamos skirtingų dalių kovalentiniuose ryšiuose, dalis energijos kaupiama iš pažiūros makroenergetinėse ryšiuose, tad pereiname prie mechaninio darbo, kalbos perdavimo, didžiųjų molekulių biosintezės.

Išskiriami trys katabolizmo etapai:

I etapas – Ofortas. Gleiviniame-žarnyniniame trakte stambios maisto molekulės suskaidomos į pumpurų blokus, į kuriuos patenka vaistažolių fermentai, su kuriais matoma 0,5-1% energijos, kuri randama raiščiuose.

II etapas – suvienijimas. Yra daug gaminių, kurie nusistovėjo 1 etape, o 2 etape duoda paprastus gaminius. Jų skaičius nedidelis, su jais pagaminama apie 30% energijos. Šis etapas yra svarbus, nes energijos išsiskyrimas šiame etape suteikia ATP sintezės pradžią be rūgščių (anaerobinių) protuose, o tai yra svarbu organizmui hipoksijos protuose.

III etapas – Krebso ciklas. (trikarboksirūgštys/citrinų rūgštis). Iš esmės, bikarbonato pusės (oktoinės rūgšties) pavertimo 2 mol anglies dioksido procesas, alecia yra labiau sulankstytas, cikliškas, turtingas fermentacijos, pagrindinis elektronų šaltinis ant dikalanso, ir tai yra tos pačios ATP molekulės. oksidinės fosforilo vonios procesas. Jei visi ciklo fermentai yra mitochondrijų viduryje, tada CTC elektronų donorai gali laisvai duoti elektronus be mitochondrijų membranos sistemos dikalinio vidurio.

Trikarboksirūgšties ciklo diagrama.

Succinyl CoA – siekiant sumažinti makroerginį tioforinį ryšį, pastatas virsta makroergine GTP grandimi (substrato fosforilinimas).

FAD – perduoda elektronus į dihalo lanceto KoQ: elektroną

alfaketoglutarato vandens izocitratas

alfaketoglutarato sukcinilo CoA CO2

Viso TTK kremas - tse 1 valandos anabolizmo etapas.

1) skirtingos fermentų sistemos.

2) diferenciacijos procesų lokalizavimas (pavyzdžiui, riebalų rūgščių oksidacija mitochondrijose ir sintezė citoplazmoje).

3) skirtingi mechanizmai alosterinis ir genetinis reguliavimas.

4) įvairus galutinių anabolizmo produktų sandėlis.

5) energijos padidėjimas anabolizmo metu ir regėjimas katabo metu

Є organizmuose ir amfiboliniuose keliuose (vienos valandos skilimo ir sintezės procesas). Didžiausias:

a) glikolio fosfotrioacetil CoA

b) CTK acetil CoA CO2 + H2O

Suskirstymas buvo atskirtas, tačiau naudojant turtingus TTC produktus galima nustatyti įvairiomis sąlygomis:

A) oksalo rūgštis asp, asn, glu

B) alfaketoglutaratas glu, hln, glu

C) citoplazmoje esanti citrinos rūgštis acetil CoA

riebalų rūgštys,

steroidai

D) sukcinilo CoA hemos

2 skyrius 1. Alosterinė moduliacija

Alosterinės moduliacijos atveju reguliuojantis fermentas savo struktūroje gali turėti vieną ar daugiau alosterinių centrų, kurie turi didelės vibracijos sąveiką su mažos molekulinės masės pusiau alosteriniais moduliatoriais. Dėl to kinta baltymo-fermento konformacija, be to, keičiasi ir aktyvaus centro struktūra, kurią lydi katalizės efektyvumo pokytis. Nors katalizinis fermento aktyvumas jo augimo metu, mes galime būti dešinėje su alosteriniu aktyvavimu; jei fermento aktyvumas sumažėja, tada reikia alosterinio slopinimo. Alosterinio moduliatoriaus prisijungimas prie alosterinio fermento centro, nors ir yra silpnos sąveikos, gali būti lengvai atšauktas: sumažėjus moduliatoriaus koncentracijai kaulo viduryje, fermento-moduliatoriaus kompleksas disocijuoja ir fermentas atkuria savo veiklą. išorinę konformaciją, taip pat katalizuoja chnu aktyvumą.

Kaip alosteriniai klitino moduliatoriai, jie skamba kaip tarpiniai metabolitai arba galutiniai to kito metabolizmo kelio produktai. Dažniausiai naudojamas alosterinio reguliavimo variantas vadinamas retroinhibicija arba slopinimu neigiamo principu. zvorotny zv'azku. Šiuo atveju galutinis metabolizmo kelio produktas yra susijęs su alosteriniu reguliuojančio fermento aktyvumo mechanizmu, kuris katalizuoja vieną iš to paties metabolizmo kelio burbuliukų reakcijų: taip yra reguliuojami klitinuose, pavyzdžiui, medžiagų apykaitos keliai, kurie yra atsakingi už purinų arba pirimidino nukleotidų sintezę.

Kaip dar vienas alosterinio reguliavimo variantas, galima sužadinti puolėjų aktyvavimo mechanizmą. Šiuo atveju vienas iš tarpinių metabolitų, kurie nusėda ant metabolinio kelio burbuliukų, veikia kaip alosterinis to kito fermento aktyvatorius, kuris katalizuoja vieną iš galutinių to paties metabolizmo kelio reakcijų:…. Pavyzdys gali būti fruktozės-1,6-bisfosfato pruvatkinazės aktyvinimas oksidacinio gliukozės skaidymo metaboliniame kelyje.

Zrozumilo, zovsim ne obov'yazkovo, schob, kaip reguliuojančio fermento alosterinis moduliatorius, veikė kaip to paties metabolizmo kelio tarpinis arba galutinis metabolitas. Naudokite gautos alosterinės moduliacijos beasmenį pritaikymą, jei jis veikia kaip alosterinis moduliatorius, kuris nusėda į kitą metabolizmo kelią. Taigi, sukaupta ląstelių ATP, pagrindinis kiekis, kuris absorbuojamas oksidacinio fosforilinimo metu dikalinių fermentų lancete, alosteriniu mechanizmu, fosforo-ruktokinazės aktyvumu glikolazės fermentui, glutamato dehidrogenazės aktyvumu į fermentą iš transdeaminacijos sistemos, I. gali matyti izocitrato devandenilio aktyvumą. Mažiau reikšminga, kad tarp tokių medžiagų apykaitos kelių galima prosteguoti tą kitą funkcinio tarpusavio ryšio lygį. Anksčiau taikyto atveju visi trys medžiagų apykaitos procesai yra susiję vienas su kitu, todėl jų veikimas gali būti tiesiogiai susijęs su ATP patekimu į ląsteles, tobto. ląstelių saugumui turima energija.

2. Kovalentinė modifikacija

Kovalentinis fermentų aktyvumo reguliavimo mechanizmo modifikavimas žuvims atsiranda dėl papildomo kovalentinio ryšio atominės grupės fermento reguliavimo centre arba šios grupės atsiejimo. Prisijungimas prie fermento su kovalentiniu priedų grupės ryšiu lemia baltymo-fermento konformacijos pasikeitimą, kurį lydi aktyvaus centro struktūros pasikeitimas ir katalizės efektyvumo pasikeitimas. Šios grupės padalijimas užtikrina saugų išorinės fermento konformacijos pakeitimą, nuo tos pačios iki katalizinio aktyvumo burbuolės lygio. Dėl tokios modifikuojančios grupės gali išsikišti adenilo rūgšties perteklius, glikozilo perteklius, o dažniausiai fosforilinimas padidėja pridedant fosforo rūgšties pertekliaus. Oskilki kovalentinės modifikacijos metu reikalingas kovalentinio ryšio tarp fermento ir grupavimo moduliatoriaus skilimas arba padalijimas, efektyviam robotizuoto mechanizmo veikimui reikalingi du papildomi fermentai: vienas fermentas užtikrina saugų grupavimo moduliatoriaus pridėjimą prie reguliuojantis fermentas, kitas fermentas užtikrina, kad grupavimas nebūtų atliktas. Akivaizdu, kad papildomų fermentų buvimas užtikrina grupavimo moduliatoriaus pridėjimą prie griežtai reguliuojamo fermento polipeptido lanceto aminorūgščių pertekliaus, kaip skaidymo pasirinkimą. Tokių reguliavimo mechanizmų pritaikymas gali būti: glikogeno fosforilazės aktyvinimas її fosforilinimo keliu, glutamato dehidrogenazės aktyvinimas її adenolizės būdu, sumažėjęs pruvato dehidrogenazės komplekso aktyvumas dėl fosforilinimo, sintezės ir glikogeno aktyvumo sumažėjimas. fosforilinimas. Naujausias fermentų aktyvumo reguliavimo kovalentinės modifikacijos ciklas gali būti iliustruojamas glikogeno fosforilazės taikymu hepatocituose

3. Baltymų ir baltymų sąveika

Remiantis naujausiais atradimais, kitų medžiagų apykaitos takų fermentai yra sujungti augalo ląstelėse daugiafermentiniame metabolono komplekse. Tokių odos metabolonų sandėlyje fermentas liečiasi su vienu ar daugiau šio metabolizmo kelio fermentų. Todėl nustatyta, kad oda praturtinto fermento konformacija ir katalizinis aktyvumas yra esant kitiems fermentams, kurie liečiasi su juo. Reguliuojamojo fermento, kuris, pavyzdžiui, kartu su naujuoju alosteriniu moduliatoriumi, patenka į metabolono sandėlį, viklikaną, katalizinio aktyvumo pokyčius lydės kitų metabolono fermentų aktyvumo pokyčiai, bet tokia pati konformacija supramolekulinių baltymų sandėlis th kompleksas taip pat žinomas dėl dainavimo pokyčių. Klitinuose ir vietiniuose gyvūnuose po klitino yra baltymų, kurie gali sąveikauti su baltymų fermentais, reguliuojančiais jų veiklą. Qi baltymai atėmė baltymų moduliatorių pavadinimą.

Taigi, prieš lipoproteinų saugojimą kraujo plazmoje, yra apo-C-II ir apo-C-I vaistai, kurie kartu su lipoproteinų lipazės ir lecitincholesterolio aciltransferazės fermentais žymiai padidina jų aktyvumą. Plazmoje taip pat yra baltymo moduliatoriaus antitrombino-III, kuris sąveikauja su kraujo gerklų sistemos fermentu trombinu, inaktyvuodamas likusį.

Kalmodulinas gali būti naudojamas kaip tarpląstelinio baltymo moduliatoriaus užpakalis. Vіn yra niekšiškai neaktyvios būsenos įvairių organų ir audinių ląstelių citozolyje. Didėjant Ca2+ jonų koncentracijai citozolyje, susidaro Ca-kalmodulino kompleksas, keičiasi kalmodulino konformacija ir didėja Ca-kalmodulino kompleksas sąveikaujant su įvairiais vidiniais ląstelės fermentais. Šios sąveikos metu pasikeičia baltymo-fermento konformacija, todėl keičiasi ir jo katalizinis aktyvumas. Sumažėjus Ca2+ koncentracijai citozolyje, Ca-kalmodulino kompleksas suyra, o didesnis kalmodulinas, pasikeitus molekulės konformacijai, sporidizuojasi iki fermento. Dėl to fermentas vibruoja kartu su kompleksu ir jo katalizinis aktyvumas pasiekia normalų lygį. Šis metodas reguliuoja tokių fermentų, kaip guanilatciklazė, ciklinių nukleotidų fosfodiesterazė, piruvato karboksilazė, NAD-kinazė ir kt., katalizinį aktyvumą. (Div.schema kitame puslapyje)

4. Konkurencinio ir nekonkurencinio slopinimo vaidmuo reguliuojant fermentų aktyvumą klitinuose

Daugybė fermentų aktyvumo reguliavimo mechanizmo variantų vikarinėse kirmėlėse yra reti. Kaip konkurencinio slopinimo, kuris yra vietoje drėgmės apykaitos reguliavimo ląstelėse, pavyzdį, priimta atsižvelgti į sukcinato dehidrogenazės aktyvumą trikarboksirūgščių fermentų cikle slopina didelės oksalo rūgšties arba malato koncentracijos, kurie yra to paties metabolizmo kelio tarpiniai produktai. Sumažėjusi koncentracija mitochondrijų matricoje, sutrinka medžiagų apykaitos kelias, didėja slopinimas, tobto. reguliuojamo poveikio vilkolakiai.

Mamoms būtina vartoti vaistus, kurie dažnai yra konkurencingi ir nekonkurencingi įvairių fermentų inhibitoriai. Taigi vaistas alopurinolis, kuris yra veiksmingas gydant podagrą, yra tipiškas konkurencinis fermento ksantino oksidazės inhibitorius, kuris naudojamas ląstelėse paskutinėje sechoinės rūgšties sintezės metabolinio kelio stadijoje. Sumažėjęs šio fermento aktyvumas lemia sechoinės rūgšties koncentracijos kraujyje ir audiniuose kritimą ir išvengiama podagrai būdingo secho rūgšties kristalų atsinaujinimo audiniuose.

Vaistas strofantinas G, kuris yra svarbus gydant ūminį širdies nepakankamumą, yra nekonkurencinis miokardo ląstelių išorinių ląstelių membranų K, Na-ATP-azės inhibitorius. Іsnuє dumka, koks yra didžiulis to poveikis vaistinis preparatas miokardo ląstelių vidinės terpės joninės struktūros normalizavimas po membraninio fermento aktyvumo korekcijos.

Tarp beasmenių fermentų, kurie yra ląstelėse, toli gražu ne visi yra reguliuojantys. Čiobrelių ne mažiau, praktiškai odoje medžiagų apykaitos keliuose įtraukiamas vienas ar keli (2, kartais 3) fermentai, kurie kontroliuoja metabolitų tekėjimo čiobrelyje intensyvumą ir kitus medžiagų apykaitos kelius. Qi fermentai zazvichay negrįžtamai katalizuoja nuo termodinaminių reakcijos priežasčių; smirdžiai dažnai yra fermentai, kurie gali sumažinti vidurinių fermentų katalizinį aktyvumą tam tikrame metabolizmo kelyje ir taip kontroliuoti kalbos srauto intensyvumą tam tikrame metabolizmo kelyje; katalizuoja vieną iš pirmųjų šio metabolizmo kelio reakcijų, kurios neleis susikaupti tarpiniams metabolizmo kelio produktams ląstelėse su sumažėjusiu fermento aktyvumu. Tokie fermentai, kontroliuojantys metabolitų srautą medžiagų apykaitos kelyje ir teigiamai įtakojantys aktyvumo pokyčius reguliavimo kelyje, atėmė „pagrindinių fermentų“ pavadinimą; kai kurie iš jų dar vadinami „fermentais, vadovaujančiais ritmu“. Kaip tokių fermentų pradmenys gali būti naudojama aspartatkarbamoiltransferazė (metabolinis pirimidino nukleotidų sintezės kelias), fosfofruktokinazė (glikolizė) arba izocitrato dehidrogenazė (trikarboksirūgšties Krebso ciklas).

5. Kalbos perkėlimas per klitino membranas

Klitinas, reguliuojantis jo metabolizmą, gali pakeisti membranų pralaidumą, įskaitant išorinės membranos pralaidumą, taip pat membranas, skiriančias kitus skyrius. Pats čiobrelis gali būti reguliuojamas ir kaip substratų koncentracija skirtingam metabolizmo keliui (pavyzdžiui, acetil-CoA koncentracija citozolyje didesnių riebalų rūgščių sintezei, gaunama iš mitochondrijų matricos), ir kaip kofaktorių koncentracija. , kuris patenka iš vieno ląstelės skyriaus į kitą (pavyzdžiui, ADP, kuris turi pereiti iš citozolio į mitochondrijų matricą).

Kalbos perdavimą per klitino membranas gali paveikti trys pagrindiniai procesų tipai:

a) paprasta difuzija,

b) palengvinta sklaida,

c) aktyvus transportas.

Paprastos sklaidos intensyvumas, tobto. Kalbos perdavimas per membraną išilgai koncentracijos gradiento per lipidų sferą arba per lipidų sferos kanalus reguliuojamas, pirma, membranos konformacinės būsenos pokyčiams arba, kitu būdu, membranos pasikeitimui. nešiojamo metabolito pusiausvyros koncentraciją skirtingos partijos membranos. Membraninis malūnas gali būti pakeistas dėl membranos pasikeitimo, pavyzdžiui, membranos pasikeitimui vietoj cholesterolio membranose, o kitos membranos metabolito koncentracijos gradiento pokytis gali būti pakeistas nuo ląstelių skyriai.

Suteiktos difuzijos reguliavimas, tobto. kalbos perdavimas per membraną, siekiant koncentracijos gradiento, kad nešėjas dalyvautų, turi įtakos tiek skirtumo svyravimui prieš faktorių reikšmę, tiek dviejų naujų mechanizmų svyravimui: pokytis vietoj transporterio membrana, arba dėl funkcinių akivaizdžių nešėjų svyravimo. Taigi, į ląsteles suleidus insuliną, kurie receptoriai gali pasiekti tą hormoną, išorinėse membranose padaugėja baltymų – gliukozės nešėjų. Aktyvaus transporto intensyvumo keitimas, tobto. kalbos perdavimas per membranas dalyvaujant nešikliui prieš koncentracijos gradientą, kuris eina kartu su energijos vitratais, pirmiausia dėl robotų mechanizmų, reguliuojančių palengvintos difuzijos procesus, ir kitu būdu, gyvatės mainai Turimos energijos kiekis. Pati reikiama energija yra sukaupta arba ATP energijos transportavimo mechanizmų saugumui, arba transmembraninių elektrocheminių gradientų, kuriuos sukuria klitinas, pusiausvyrai, pavyzdžiui, H + a gradientas daugiau Na+ jonų gradientų. .

Taip gamta evoliucijos eigoje sukūrė įvairius mechanizmus, leidžiančius klitinams reguliuoti šilumos mainų procesų intensyvumą, vibracinio darbo ir kitų medžiagų apykaitos reguliavimo mechanizmus. Visus organizme veikiančius reguliavimo mechanizmus galima suskirstyti į dvi lygias dalis: 1. Mechanizmai, užtikrinantys reguliavimą lygiomis dalimis kitų ląstelių arba vidinių reguliavimo mechanizmų.

2. Mechanizmai, užtikrinantys medžiagų apykaitos procesų reguliavimą, yra mažesni nei lygūs visam viršląstelinių reguliavimo mechanizmų organizmui.

Oda iš šių upių gali būti suskirstyta į sub-varytuvus. Taigi, atsižvelgiant į vidinį klitino reguliavimą, reguliavimas gali būti vertinamas kaip:

pіdriven okremih khіmіchnih reaktsіy,

medžiagų apykaitos takų stiprintuvas,

klitino organelių varymas,

medžiagų apykaitos takų antrinis variklis

tієї chi ir kitų audinių tiekimas

parama tam kitam kūnui

organų sistemos stiprinimas

viso organizmo suskaidymas.

3 skirsnis 1.

Kitas klasifikavimo variantas pagrįstas chemine hormonų prigimtimi. Dėl cheminės prigimties hormonai skirstomi į 4 klases:

1. Baltyminio pobūdžio hormonai, be to, šioje klasėje galima įžvelgti du poklasius:

a) hormonai ir paprasti baltymai (insulinas, somatotropinas);

b) hormonai, sulankstantys baltymus (skydliaukę stimuliuojantis hormonas, gonadotropiniai hormonai), dėl cheminės kvapo prigimties - glikoproteinai)

2. Polipeptidiniai hormonai (pagumburio liberinas ir statinai, vazopresinas ir oksitocinas, gliukagonas, kortikotropinas).

3. Aminorūgščių hormonai (melatoninas, adrenalinas, tironino jodas).

4. Steroidiniai hormonai (kortizolis, aldosteronas, progesteronas, estradiolis, testosteronas).

2. Tikslinės ląstelės ir hormonų receptoriai

Klitinai, kurie taip pavadinti antrą kartą, pasiūlė šio hormono infuziją, jie atėmė šio hormono klitino-taikinių pavadinimą. Savo linijoje – organai ar audiniai, kuriuose, suleidę hormoną į specifinę biocheminę ar fiziologinę reakciją, atėmė tam hormonui tikslinio organo arba audinio-taikinio pavadinimą. Jei tik motina yra ant ribos, kai kurie kiti audiniai skamba kaip kerštas už kai kurių tipų diferencijuotas ląsteles, o ne visi smarvės reaguoja į konkretaus hormono antplūdį.

Kad klitinas sureaguotų į perteklinio vidurinio hormono ar kitos signalinės molekulės atsiradimą, motina yra kalta savo specializuotų struktūrų sandėlyje, kuriant šių signalinių molekulių atpažinimą. Tokios specialios struktūros yra ląstelių receptoriai. Dėl klitino receptorių cheminės prigimties glikoproteinų sulankstomi baltymai, turintys savo struktūrą, turi specializuotus funkcinius centrus, kurie sukuria vibracinę sąveiką su šia kita signaline molekule.

Usі receptoriai yra polidomeniniai baltymai. Viename iš domenų yra signalinės molekulės surišimo centras - vadinamasis atpažinimo domenas. Crimium domeno atpažinimas receptorių sandėlyje yra domenas, atsakingas už vidinių ląstelių mechanizmų paleidimą, kuris užtikrina ląstelių reakciją į išorinį reguliavimo signalą, todėl domenas yra sėkmingas. Receptoriaus surišimo centro sąveika su savo signaline molekule, pavyzdžiui, su hormonu, keičia atpažinimo srities konformaciją, keičia konformacinius pokyčius ir gavimo domeną, o tai lemia receptoriaus „aktyvavimą“ ir įtraukimą. Iš jų vidinio klitino yra atitinkamo reguliavimo signalo įgyvendinimo mechanizmai.

3. Atpalaiduojantys hormonai (liberini)

1. Tiroliberinas (TRH) stimuliuoja skydliaukę stimuliuojančio hormono (TSH) hipofizės regėjimą.

2. Kortikoliberinas (CRH) skatina adrenokortikotropinio hormono (AKTH) hipofizės atsiradimą.

3. Gonadoliberinas (GnRH) stimuliuoja liuteinizuojančių (LH) ir folikulus stimuliuojančių (FSH) hormonų regėjimą hipofizėje.

4. Somatolliberinas (STH-RG) skatina hipofizės somatotropinio hormono (STH) atsiradimą.

Pagumburyje taip pat yra prolaktoliberino (PRL-RG) ir liberino melanocitus stimuliuojančio hormono (MSH-RG) šaltinis, todėl jų proteolizė labai išgrynintoje rūšyje nebuvo toli. b). Statinai 1. Somatostatinas (SS), kuris slopina GH augimą iš hipofizės; be to, vin prignichu vidіlennya TTG.

2. Su gonadoliberinu susijęs peptidas (GAP), slopinantis prolaktiną (PRL) iš hipofizės; Be to, Prl matymą stipriai slopina dopaminas. Kai kurie HAP ir dopaminas vadinami prolaktiną slopinančiais hormonais (PIH). Taip pat svarstoma galimybė naudoti melanostatiną (MSG-S), tačiau šio vartojimo įrodymų nerasta.

Trečią hormonų grupę pagumburyje sudaro du hormonai – oksitocinas ir vazopresinas, kurie, sintetinami pagumburyje, patenka į užpakalinę hipofizės dalį, kaupiasi vienu metu, o vėliau patenka į kraują. Hipofizės hormonus galima suskirstyti į tris grupes. Pirmąją grupę sudaro priekinės hipofizės dalies hormonai, kurie skatina vidinės sekrecijos periferinių liaukų veiklą. Prieš juos galima pamatyti:

1. TSH, skatinantis tetrajodtironino (T4) ir trijodtironino (T3) sintezę skydliaukėje.

2. AKTH, skatinantis gliukokortikoidų sintezę epidermio žievėje.

3. LH ir FSH, kurie stimuliuoja būsenų hormonų sintezę kiaušidėse ir kiaušidėse.

4. Robotiniai reguliavimo mechanizmai, kaip ir kiti cAMP, cGMP ar inozitolio fosfatidų hidrolizės produktai, turi vieną esminį momentą signalo stiprinimo mechanizmo įjungimo sistemoje. Hormonas ar kita signalizuojanti molekulė, sekdama receptorių, aktyvina fermentą, kuris generuoja beasmenių molekulių, atliekančių kito pasiuntinio vaidmenį, ląstelių skiriamąją gebą. Savo linijoje kita žolė taip pat suaktyvina fermentą, greitai pakeisdama daugelio funkcinį aktyvumą šviežių baltymų jų molekulių, yakі be tarpininko vіdpovіdat metaboliniam vіdpovіdі kitinui susidaryti. Mekhanizm dії hormonіv znachnym іroy slypi jame іnіѕt fizinės ir cheminės galios molekulių hormonіv. Baltyminio pobūdžio hormonai, hormoniniai peptidai, į hormonus panašios aminorūgštys, esančios už joduotų tironinų tinktūros, taip pat kitos signalinės molekulės, turinčios hidrofilinių galių, negalinčios prasiskverbti per išorines ląstelių membranas. Šių bioreguliatorių receptoriai yra lokalizuoti išorinėje ląstelės membranos išorinėje pusėje, todėl reikalingas specialus mechanizmas, užtikrinantis postklitino reguliavimo signalo transformaciją į vidinį ląstelės signalą. Paprastai jis yra susijęs su sinteze klitino spolukuose, kurie veikia kaip vidiniai pasiuntiniai arba „kiti laikinieji“ pasiuntiniai, užtikrinantys klitino metabolinio stimulo susidarymą pagal išorinį reguliavimo signalą.

5. Steroidinio pobūdžio hormonai ir joduotas tironinas, turintys hidrofobinę galią, gali prasiskverbti pro išorinę klitino viduje esančią membraną, susijungdami su citozolyje ar branduolyje esančiais receptoriais ir patys dalyvauja formuojant medžiagų apykaitos kelius, eina į iškvietimą. ovnіshnіy reguliavimo signalas, ties nuoroda z chim qi bioreguliatoriai. Pirmosios grupės hormonų reguliacinis poveikis visų pirma grindžiamas funkcinio aktyvumo pokyčiais, jau akivaizdžiais baltymų ląstelėse, nors hormonų-steroidų ir joduoto tironino reguliuojamasis poveikis visų pirma yra pagrįsti genų ekspresijos efektyvumu ir tuo pagrindu keičiasi baltymų skaičius klitine. Beprotiška, bet dėl ​​hormonų-baltymų, hormonų-peptidų ir į hormonus panašių aminorūgščių antplūdžio gali pasikeisti ir genų ekspresijos efektyvumas, o modifikuotų baltymų-reguliatorių antplūdžio į ląstelių genomą rezultatas, jų struktūra. ligų arbatos pokyčiai tarpininkauja vidinių pasiuntinių likimui. Tai dažniausiai cAMP, cGMP, Ca+ jonų, inozitolio fosfatido skilimo produktų inozitolio trifosfate ir diacilglicerolyje atstovai.

4 skyrius. 1. INSULINAS

Insulinas įvedamas į baltyminio pobūdžio hormonus. Vіn sintetina subcutellum b-klitinai. Insulinas yra vienas iš svarbiausių anabolinių hormonų. Insulino surišimas su klitinu sukelia procesus, kurie padidina baltymų sintezės greitį, taip pat glikogeno ir lipidų kaupimąsi klitine, kaip plastiko ir energetinės medžiagos rezerve. Insulinas, galbūt dėl ​​savo anabolinio poveikio, skatina ląstelių augimą.

Insulino molekulė sudaryta iš dviejų polipeptidinių strypų, A ir B. A-lancetų sandėlyje yra 21 aminorūgšties likutis, B-lancetų sandėlyje – 30 aminorūgščių.vidurio A20 ir B19. Trečioji disulfido vieta yra A linijoje, jungiančioje A6 ir A11.

Pagrindinis fiziologinis stimulas yra insulino iš b-klitino stebėjimas kraujyje ir gliukozės kiekio kraujyje padidėjimas.

Insulino injekcija į angliavandenių mainus gali būti apibūdinama šiais poveikiais:

1. Insulinas padidina ląstelių membranų įsiskverbimą į gliukozę taip vadinamuose audiniuose, kuriuose nusėda insulinas.

2.Insulinas aktyvina oksidacinį gliukozės skaidymą klitinuose.

3. Insulinas slopina glikogeno skaidymą ir aktyvina sintezę hepatocituose.

4. Insulinas skatina gliukozės pavertimą rezerviniais trigliceridais.

5. Insulinas slopina gliukoneogenezę, mažina tam tikrų fermentų aktyvumą gliukoneogenezėje.

Insulino injekcija į lipidų apykaitą yra dėl lipolizės slopinimo lipocituose, siekiant defosforilinti triacilglicerazę ir stimuliuoti lipogenezę.

Insulinas turi anabolinį poveikį baltymų apykaitai: jis skatina aminorūgščių tiekimą ląstelėse, skatina baltymų genų transkripciją ir, matyt, stimuliuoja baltymų baltymų sintezę, tiek vidinę, tiek išorinę.

2.TIRONINIS

Skydliaukė gamina du hormonus 3,5,3-trijodtironiną (T3) ir 3,5,3,5-tetrajodtironiną (tiroksiną, T4), kurie atlieka svarbų vaidmenį reguliuojant spontanišką medžiagų apykaitą, audinių vystymąsi ir diferenciaciją. Šių hormonų išsiskyrimas vyksta po transkripcinio specifinio baltymo perdirbimo į tiroglobuliną, kurio metu organizuojamas jodas, kuris kaupiasi skydliaukės ląstelėse. Tolesnė tarpląstelinė joduoto tiroglobulino proteolizė veda prie hormonų pašalinimo.

Joduoto tironino jodo sintezė skydliaukės ląstelėse tirocituose, kaupiant jodo tiroglobulino baltymą.

Tiroglobulino sintezė vyksta tirocitų ribosomose, esančiose bazinėje klitinio dalyje, toliau trumpojo endoplazminio tinklo cisternose, o vėliau Golgi aparate polipeptidinių lancetinių molekulių glikozilinimas vyksta arti dviejų dešimčių oligosacharidų.

Skydliaukės hormonų inaktyvacija vyksta įvairiai: smirdžius galima dezodoruoti, deaminuoti, dekarboksilinti. Esant visoms šioms nuotaikoms, hormonai naudojasi savo biologine veikla. Kepenyse skydliaukės hormonų skilimo produktai gali būti atpažįstami kaip susieti iš tolimų gyvenimo vizijų.

Skydliaukės hormonų receptoriai įvairių organų ir audinių ląstelėse. Mažo afiniteto receptoriai yra klitinų citozolyje, o didelio afiniteto – tų pačių klitinų branduoliuose. Tiroksino įvedimas į eksperimentines būtybes yra susijęs su teigiamo azoto balanso išsivystymu, padidėjusia šilumos gamyba ir padidėjusiu turtingų fermentų sistemų aktyvumu. Visą valandą rodoma, kad įvedus hormono padidės daugiau nei 100 fermentų aktyvumas. Daugelio fermentų aktyvumo padidėjimas yra ryškesnis viskam, kas skatina baltymų sintezę įvairiuose organuose ir audiniuose stimuliuojantį hormoną.

Skydliaukės hormonų įvedimas gali veiksmingai padidinti šilumos gamybą, o be šilumos gamybos padidėjimo, tai sukelia ne fosforilinimo oksidacija mitochondrijose, o ATP absorbcijos padidėjimas ląstelėse energijos taupymo procesuose. ai.

3. ADRENALINAS

Epidermio keterų šerdies chromofininės ląstelės biologiškai gamina grupę aktyvios kalbos katecholaminų, kurių sudėtyje yra adrenalino, norepinefrino ir dopamino, kurie vaidina svarbų vaidmenį organizmo prisitaikymui prie stipraus ir lėtinio streso, ypač formuojant „kovos prieš nutekėjimą“ tipo organizmo reakciją. Vystantis organizmo reakcijoms, skubiai mobilizuojami energijos ištekliai: pagreitėja lipolizė riebaliniame audinyje, suaktyvėja glikogenezė kepenyse, skatinama glikogenolizė mėsoje.

Visi katecholaminai yra sintetinami iš aminorūgšties tirozino, o maždaug 80% katecholaminų, kurie absorbuojami į supraspinatus smegenis, yra susiję su adrenalinu. Sintezė prasideda nuo tirozino pavertimo dihidroksifenilalaninu (DOPA), reakciją katalizuoja fermentas tirozino hidroksilazė. Fermento protezinė grupė yra tetrahidrobiopterinas. Prasidėjusios reakcijos metu DOPA dekarboksilinamas, dalyvaujant fermentui DOPA-dekarboksilazei, kurio protezų grupė yra piridoksalio fosfatas.

Nustatytas dopaminas. Oksidacijos metu kaip elektronų donoras (reakcijos kosubstratas) askorbo rūgštis. Galutinėje reakcijoje norepinefrino metilinimas pagal amino grupę, jogą paverčiant adrenalinu, kaip donoru metilo grupė S-adenozilmetioninas laimi.

Esant nervinių impulsų antplūdžiui, artėjančiam prie epidermio raukšlių smegenų išilgai kaukolės nervo, iš kraujotakos išsiskiria chromafino granulės iš plazminės membranos su katecholaminais. Adrenalinas, esantis šalia kraujotakos komplekse, kuris yra silpnai susijęs su albuminu, kraujo srove pernešamas į kitus organus ir audinius.

Adrenalino trivalumas kraujyje miršta per valandą apie 1030 sekundžių; Jo koncentracija plazmoje paprastai neviršija 0,1 µg/l (mažiau nei 0,55 nM/l). Adrenalino, kaip ir kitų katecholaminų, inaktyvavimas gali vykti arba deaminuojant oksidus, arba metilinant. Pagrindiniai galutiniai adrenalino inaktyvavimo produktai, žiūrint iš skerspjūvio, yra metanefrinas ir vanilino mandelo rūgštis.

Kai jungiasi prie hormono su b1 ir b2 receptoriais, adenililciklazės aktyvavimą skatina aktyvuotų receptorių sąveika su Gs-baltymais, o tai lydi cAMP koncentracijos padidėjimas klitine. Hormonui sąveikaujant su a2 receptoriumi, Gi baltymas dalyvauja slopinant adenililciklazę ir sumažėja cAMP koncentracija klitine.

Skirtingais atvejais adrenalinas per b2 receptorius skatina glikogeno skilimą kepenyse, kraujyje išsiskiriant gliukozei, tuo pačiu mažai stimuliuojama gliukoneogenezė hepatocituose. Mėsoje esantis adrenalinas skatina glikogenolizę per b2 receptorius. Per šio tipo adrenalino receptorius jis skatina insulino ir gliukagono sekreciją poodiniame latake arba renino sekreciją speneliuose.

4. Gliukagonas

Gliukagonas yra polipeptidinio pobūdžio hormonas, randamas poodinio gleivinės a-klitinuose. Pagrindinė šio hormono funkcija yra sustiprinti organizmo energetinę homeostazę, kad būtų galima mobilizuoti endogeninius energijos išteklius, o tai paaiškina bendrą jo katabolinį poveikį.

Prieš saugant polipeptidinį lancetą, gliukagone yra 29 aminorūgščių liekanos, jo molekulinė masė yra 4200, o jo saugykloje yra cisteino. gliukagono buv sintetina cheminis kelias, kuris likučiai patvirtino jo cheminę struktūrą.

Pagrindinė gliukagono sintezės priemonė yra žarnyno gleivinės a-ląstelė, kuri gamina didelius šio hormono kiekius, kad būtų absorbuojamas kituose žarnyno trakto organuose. Gliukagonas sintetinamas buvusio pirmtako a-klitino ribosomose, kurių molekulinė masė yra artima 9000. Apdorojimo metu susidaro polipeptido lanceto trumpumas, po kurio gliukagonas išskiriamas į kraują. Venų kraujyje jis randamas variantine forma, o koncentracija kraujo serume būna 20-100 ng/l. Jogos gėrimo laikotarpis trunka apie 5 minutes. Didžioji gliukagono dalis inaktyvuojama kepenyse hidroliziškai skaidant 2 N-galinės molekulės aminorūgščių liekanas.

Gliukagono sekreciją posopharynx a-klitinais skatina didelis gliukozės kiekis kraujyje, taip pat somatostatinas, kurį mato išmatose esantys D-klitinai. Gali būti, kad gliukagono sekreciją slopina insulinas arba IGF-1. Stimuliuoja sumažėjusios koncentracijos gliukozės sekreciją kraujyje, apsaugo šio nežinojimo poveikio mechanizmą. Be to, gliukagono sekreciją skatina hipofizės somatotropinis hormonas argininas ir Ca2+.

Mekhanіzm d_ї gliukagono dobrevcheniy. Receptoriai hormonų lokalizacijai išorinėje ląstelių membranoje. Hormonų receptorių kompleksų išsiskyrimą lydi adenililciklazės aktyvavimas ir cAMP koncentracijos klitine padidėjimas, kurį lydi baltymų kinazės aktyvinimas ir baltymų fosforilinimas, keičiantis likusių funkciniam aktyvumui. .

Veikiant gliukagonui hepatocituose, glikogeno mobilizacija pagreitėja, kai iš kraujo išsiskiria gliukozė. Sumišimo hormono poveikis yra glikogeno fosforilazės aktyvinimas ir glikogeno sintetazės slopinimas po fosforilinimo. Reikėtų pažymėti, kad gliukagonas, veikiamas adrenalino, neturi įtakos glikogenolizės mėsoje greičiui.

Gliukagonas aktyvina gliukoneogenezės procesą hepatocituose: pirma, jis greičiau suskaidys kepenyse esančius baltymus, o ištirpusios aminorūgštys virsta gliukoneogenezės substratais; kitu atveju padidėja mažo kiekio fermentų, tokių kaip fruktozė-1,6-bisfosfatazė, fosfoenolpiruvato karboksikinazė, gliukozės-6-fosfatazė, kurie dalyvauja gliukoneogenezėje, aktyvinant akivaizdžius fermentus ir skatinant jų sintezę. . Norint suaktyvinti gliukoneogenezę, padidėja gliukozės suvartojimas kraujyje. Padidėjus aminorūgščių naudojimui gliukoneogenezei, padidėja sechovino sintezė ir padidėja sechovino kiekis, gaunamas iš pjūvio.

Gliukagonas skatina lipolizę lipocituose, padidindamas glicerolio ir kitų riebalų rūgščių patekimą į kraują. Kepenyse riebalų rūgščių ir cholesterolio sintezė iš acetil-CoA ir kaupiamasis acetil-CoA yra halmuic hormonas, kuris yra acetono antikūnų sintezės pakaitalas. Taigi gliukagonas stimuliuoja ketogenezę.

Nirkoje gliukagonas padidina glomerulų filtraciją, galbūt, cym paaiškinama po gliukagono įvedimo, siekiant padidinti natrio jonų, chloro, kalio, fosforo ir sechoinės rūgšties išsiskyrimą.

5. KORTISOLIS

Pagrindinis žmogaus gliukokortikoidas yra kortizolis: viršoodinėse ertmėse sintetinama 10-30 mg kortizolio ir 2-4 mg kito gliukokortikoido kortikosterono. Supranuralinių opų tymų hormonai, ypač gliukokortikoidai, vaidina svarbų vaidmenį prisitaikant prie stipraus streso.

Visų struktūros esmė steroidiniai hormonai guli ciklopentanperhidrofenantreno branduolys, kurio sandėlyje yra 17 anglies atomų ir kuriame yra keletas ciklų arba žiedų, kurie žymimi A, B, C ir D raidėmis.

Kortizolio sintezė epidermio tymų fascikulinės ir ląstelinės zonos ląstelėse. Pagrindinė kortizolio sintezės funkcija yra cholesterolis, vin turėtų būti tymų ląstelėse, esančiose virš nervinių sankaupų kraujyje, tik nereikšminga dalis nusėda ląstelėse per acetil-CoA sintezę.

Kortizolio sekrecijai didelę injekciją suteikia fizinis ir emocinis stresas, nerimas, baimė ir kiti, tačiau visi šie poveikiai yra tarpininkaujami. nervų sistema per pagumburio reguliavimo lanką.

Kortizolio įvedimas padidina bendrą riebalų rūgščių kiekį plazmoje. Dažnai tai gali būti riebalinio audinio ląstelių lipolizės stimuliavimo rezultatas. Kadangi kortizolio perteklius skatina lipolizę riebaliniame audinyje, lipogenezė tuo pačiu metu stimuliuojama ir vamzdelio, ir odos riebaliniame audinyje. Didinant bendrą riebalų rūgščių kiekį, sunaikinti pirmąjį gliukozės pertekliaus periferinių audinių ląstelėse cinkavimo indėlį: pirma, dėl gliukozės trūkumo periferinių audinių ląstelėse padidėja mobilizacija. rezervinių trigliceridų, kitu būdu, kai lipocituose trūksta gliukozės, juose trūksta fosfodi. nevikoraninių riebalų rūgščių trigliceridų sintezei būtinas ir iš kraujo lipocitų.

Tokiu būdu glikogeno ir pieno rūgšties absorbcija kepenyse tikriausiai gali užtikrinti svarbų ryšį tarp metabolizmo mėsoje ir kepenyse. Dalyvaujant kepenims, glikogenas iš m'yaziv paverčiamas turimu kraujo tsukoru, o šis tsukoras paverčiamas m'yazovy glikogenu. Vėliau organizme vyksta uždaras gliukozės molekulių virsmo ciklas... Buvo parodyta, kad adrenalinas pagreitins reakcijas tiesiai iš skrandžio glikogeno į kepenų glikogeną... m' lingual glikogenas .

K. F. Kori ir G. T. Kori, 3 straipsniai žurnale Biological Chemistry, 1929 m.

15. MEDŽIAGOS REGULIAVIMO PRINCIPAI

Reakcijų į medžiagų apykaitą reguliavimas tampa pagrindiniu biochemijos skirtumu, ir tai yra vienas nuostabiausių gyvo klitino savybių. Tarp tūkstančių fermentinių reakcijų, vykstančių klite, įmanoma, nedaug, bet tokiu atveju neatrodo, kad tai būtų reguliuojama. Nors rankose priimta (kad tse ir korisno) medžiagų apykaitos procesus vystyti „kelio“ pakraštyje, kad pagerėtų gyvybei saugios klinijos funkcijos, o pačiame klite tokio podilu nėra. Be to, odos kelias, apie kurį kalbama šioje knygoje, yra nenuosekliai susijęs su kitais klinikiniais procesais, o tai parodyta kaip papildomas gausus reakcijų matas (15-1 pav.). Pavyzdžiui, prie tikslo. 14 Aptarėme tris galimus gliukozės-6-fosfato pavertimo kepenų klitinuose būdus: glikolio vaidmenį ATP kaupimuisi, pentozės fosfato kelio vaidmenį pašalinant NADPH ir pentozės fosfatą ir hidrolizę į gliukozės fosfatą. gliukozės kiekiui kraujyje papildyti. Bet iš tikrųjų tai tikrai mažai kitų galimų transformacijos būdų gliukozės-6-fosfatas; VIN, skardinės, vicoristovyuvati to paties tsukrivo sintezei, pavyzdžiui, jakų gliukozaminas, galaktozė, galaktozaminas, fukozė і neramіnova rūgštis, brolio likimas Glikosilyuvanni Bilkiv abed, tiekiamas acetil-soa riebalų rūgščių terrino sintezei. Pavyzdžiui, Escherichia coli bakterija yra gliukozė, skirta visų jos molekulių anglies stuburo sintezei. Jei klitinas nukreipia gliukozės-6-fosfatą į vieną iš kelių, jis teka į visus kitus kelius, kurių kalboje jis yra pirmtakas arba tarpinis. Gliukozės-6-fosfato pasiskirstymo viename metabolizmo kelyje pasikeitimas tiesiogiai ir netiesiogiai įtakoja jo likimą visuose kituose keliuose.

Panašūs rozpodilio metabolitų pokyčiai dažnai atsekami gyvose ląstelėse. Louisas Pasteuras pirmasis aprašė reikšmingą gliukozės sulaikymo padidėjimą (10 kartų mažiau) dėl mielių kultūros pereinant nuo aerobinio į anaerobinį mąstymą. Šis reiškinys, vadinamas Pastero efektu, nėra lydimas jokių atminimo ATP koncentracijų ar kitų kalbų iš šimtų tarpinių ir gliukozės metabolizmo produktų. Panašūs pokyčiai stebimi ir bėgiko skeleto kauluose sprinto distancijoje. Clitini gali iš karto ir ekonomiškai gydyti miesto grožį, žengti visus abipusės medžiagų apykaitos transformacijos žingsnius ir atimti odos gaminį iš griežtai dainuojančio kiekio, o griežtai dainuojančiu momentu – valanda žmogaus protui. eterinė terpė.

Mal. 15-1. Trivimirna reakcijų į medžiagų apykaitą matas. Tipiška eukariotinė ląstelė gali sintetinti apie 30 000 skirtingų baltymų, kurie katalizuoja tūkstančius reakcijų, kurių metu metabolizuojami šimtai metabolitų – daug užduočių keliais metabolizmo keliais. Iliustracija paimta iš duomenų bazės KEGG PATHWAY (Kyoto genų ir genomų enciklopedija www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map0ll00.html). Odos plotą galima pažvelgti aiškiau, iki maždaug 10 fermentų ir tarpinių produktų lygio.

Šiuo atveju iliustruojame pagrindinį augalų metabolizmo reguliavimą, pagrįstą gliukozės metabolizmu. Tikslinga pažvelgti į lemiamą reguliavimo vaidmenį siekiant metabolinės homeostazės ir yra žinomas iš medžiagų apykaitos kontrolės teorijos, kuria remiantis galima atlikti sudėtingų medžiagų apykaitos procesų skaičiavimo analizę. Pažvelkime į oksenzimų reguliavimo ypatumus gliukozido metabolizme ir fermentų, dalyvaujančių glikozidų gliukoneogenezėje, katalizinį aktyvumą, aprašytą Ch. 14. Taip pat ginčytina, kad fermentų, dalyvaujančių glikogeno sintezėje ir palaikyme, katalizinė reguliavimo galia yra vienas iš svarbiausių pritaikymų medžiagų apykaitos reguliavime. Pasirinktas angliavandenių apykaitos metabolinio reguliavimo principams iliustruoti, vienas supažindinome su riebalų rūgščių apykaita. Tiesą sakant, du procesai kliento pusėje yra glaudžiai susiję, tarsi mes pataikytume į tikslą. 23.

15.1. Metabolizmo takų reguliavimas

Glikogeno metabolizmo katabolizmo reakcijos suteikia energijos, reikalingos entropijos jėgoms slopinti, o anabolizmo reakcijos lemia išorinių molekulių priėmimą biosintezei ir medžiagų apykaitos energijos kaupimui. Grindų dangos procesai yra svarbūs ląstelių gyvybei, kurios evoliucijos eigoje tapo labiau susilankstantys reguliavimo mechanizmai, užtikrinantys metabolitų pernešimą tinkamais būdais, tinkama kryptimi ir su reikiamu saugumu. to resurface stu patenkina esamą kliento ar organizmo suvartojimą; keičiant mintis, koreguojamas metabolitų virsmo skirtingais metabolizmo keliais pokytis.

Zovnіshnі protas dіysno zmіnuyutsya, іnоdі dosit stipriai. Prie didžiojo fizinės ambicijos m'yazіv poreikis Azijos ir Ramiojo vandenyno regione gali išaugti per sekundę per šimtus kartų. Rūgšties prieinamumą galima sumažinti dėl hipoksijos (geresnis rūgščių patekimas į audinius) arba išemija (kraujo tekėjimo į audinius pasikeitimas). Prieskoniai angliavandeniuose, riebaluose ir baltymuose їzhі skiriasi, o turtinga gyvosios kalbos energija nereguliariai patenka į organizmą, dėl ko tarp zhіzhі suvartojimo ir badavimo metu atsiranda poreikis koreguoti medžiagų apykaitos procesus IV, ką daryti tu manai. Energijos ir molekulių kiekio dydis reikalingas biosintezei, pavyzdžiui, gydant žaizdas.

Klitinai ir organizmai randami dinamiškoje stacionarioje stotyje

Energijos turinčios molekulės, tokios kaip gliukozė, išplaunamos iš ląstelių, o dėl metabolizmo, pavyzdžiui, CO 2 palieka її, bet turint daug svorio, ląstelių kaupimasis, kurį supa organas ar suaugęs padaras, praktiškai nepasikeičia per valandą; ląstelės ir organizmai randami dinamiškoje stacionarioje stotyje, bet ne subalansuotoje aplinkoje su naiviomis terpėmis. Metabolizmo kelio odos reakcijos substratas turi būti rastas priekinėje reakcijoje tokiu pat greičiu, kaip vynui buvo leista virsti produktu. Kitaip tariant, norisi greitai (v) būti kalbos srautui (arba tiesiog prakaitas) šiame metabolizmo etape jis gali būti didelis ir stipriai pakitęs, substrato koncentracija tampa pastovi. Dviejų pakopų reakcijai

esant v 1 = v 2 koncentracija tapo. Pavyzdžiui, gliukozės suvartojimo iš skirtingų kraujagyslių lygio pokytis kompensuojamas pakitusiu gliukozės įsiurbimu audiniuose, todėl gliukozės koncentracija kraujyje sumažėja iki maždaug 5 mM. Tse homeostazė molekuliniu lygmeniu. Žmogus, kurio homeostazės mechanizmai yra sunaikinti, dažnai yra ligos priežastis. Pavyzdžiui, kada kraujotakos diabetas gliukozės koncentracijos kraujyje reguliavimas pažeidžiamas dėl insulino trūkumo ar nejautrumo naujam, o tai daro žalingą poveikį sveikatai.

Jei tie patys antpilai nesumaišomi tik su timchasny infuzija arba jei vieno tipo klitinas paverčiamas kito tipo klitinu, klitino sandėlio ir medžiagų apykaitos reguliavimas gali pasirodyti reikšmingesnis ir trokšti atminimo ir trivalenčių pokyčių. energijos rožės ir kitos kalbos sintezei, kad galėtumėte tiksliai sukurti perėjimą. Pademonstruoti, pavyzdžiui, cistinės smegenų Stovbur ląstelės diferenciacijos į eritrocitą procesą. Vihіdna kіtina atkeršyti už branduolį, mitochondrijas ir mažai arba visai nekeršyti hemoglobino, tuo pačiu, kaip ir labiau diferencijuoto eritrocitų hemoglobino atveju, yra daug, bet nėra branduolių, nėra mitochondrijų. Sandėlio tsієї kitini nuolat kinta reaguojant į signalus, kad turėtų ateiti skambučiai, taigi ir medžiagų apykaita. Klitino diferenciacija dėl tikslaus ląstelių baltymų koncentracijos reguliavimo.

Evoliucijos eigoje egzistuoja stebuklingas reguliavimo mechanizmų rinkinys, leidžiantis pagerinti homeostazę tik molekulių, ląstelių ir visų organizmų lygmenyje. Metabolizmo reguliavimo reikšmė organizmui priklauso nuo genų, koduojančių reguliacinio aparato elementus, skaičiaus: žmogaus organizme apie 4000 genų (apie 12% visų genų) koduoja reguliuojančius baltymus, įskaitant įvairius receptorius, genų ekspresijos reguliatorius. ir beveik 500 skirtingų proteinkinazių! Reguliavimo mechanizmai veikia skirtingais valandų intervalais (sekundėmis iki pasiekiamumo) ir yra jautrūs įprasto vidurio pokyčiams. Įvairiais būdais mechanizmai sutampa: tas pats fermentas gali būti daugelio reguliavimo mechanizmų reguliavimo objektas.

Reguliuojamas ne tik fermentų skaičius, bet ir katalizinis aktyvumas

Fermentinio proceso intensyvumą galima reguliuoti tiek keičiant fermentų skaičių, tiek moduliuojant fermente esančių molekulių katalizinį aktyvumą. Panašios transformacijos atliekamos valandiniu intervalu nuo dešimties milisekundžių iki dešimtmečių ir priklausomai nuo vidinio ar išorinio signalo. Kai kuriuos fermentinio aktyvumo pokyčius alosteriniai pokyčiai sukelia vietinės mažų molekulių, šio metabolizmo kelio substrato (glikolozės-gliukozės reakcijose), kelio produkto (glikolizės metu ATP) arba pagrindinio metabolito іtu аbo kofaktoriaus ( pvz., NADH), scho pov' Tai susiję su ląstelių metaboline sveikata. Antriniai pasiuntiniai (pvz., ciklinis AMP ir Ca 2+), kurie tarpininkauja klitino viduryje, reaguodami į tarpląstelinius signalus (hormonus, citokinus ir kt.), taip pat tarpininkauja alosteriniam reguliavimui, o kartais dar labiau įtakoja signalo perdavimo mechanizmus y. (skyr. 12 sk.).

Pozaklitinnye signalai (15-2 pav., F) gali būti arba hormoniniai (insulinas arba adrenalinas), neuroniniai (acetilcholinas) arba perduodami dėl papildomų augimo faktorių ar citokinų. Šio fermento skaičius klinijoje yra dėl sintezės ir skilimo tarpusavio priklausomybės. Sintezės greitį reguliuoja transkripcijos faktoriaus aktyvavimo kelias (bet kokiam išoriniam signalui) (15-2 pav., (D; skirsnio detalės 28 skyriuje). Transkripcijos veiksniai visi branduoliniai baltymai, kurie po aktyvavimo prisijungia prie specifinių DNR skyrių (pagal reaguojančius elementus)šalia geno promotoriaus srities (transkripcijos taško), kuris aktyvuoja arba slopina šio geno transkripciją, todėl padidėja arba pasikeičia konkretaus baltymo gamyba. Transkripcijos faktoriaus aktyvinimas dažnai priskiriamas jo susiejimui su konkrečiu ligandu, o kartais jį sukelia arba fosforilinimas, arba defosforilinimas. Odos geną valdo vienas ar keli reaguojantys elementai, kuriuos atpažįsta specifiniai transkripcijos faktoriai. Veikiantys genai atkeršydami už nedidelį reaguojančių elementų skaičių, todėl yra valdomi skirtingų transkripcijos faktorių, kurie reaguoja į nedidelį skaičių skirtingų signalų. Genų grupės, koduojančios baltymus, kurios yra susijusios su kai kuriais glikolizės ar gliukoneogenezės fermentais, dažnai reaguoja į reaguojančius elementus su ta pačia seka, ty tuo pačiu signalu, kuris praeina per dainos transkripcijos faktorių, įskaitant arba imituoja visą grupę. genų iš karto. Prie filialo 15.3 aptariamas angliavandenių apykaitos reguliavimas veikiant specifiniams transkripcijos faktoriams.

MRNR molekulių stabilumas ribonukleazei (15-2 pav., (D) gali būti skirtingas, todėl tam tikros rūšies mRNR kiekis klitine priklauso nuo lankstumo, sintezės ir skilimo (26 skyrius). 5-2, (4)) taip pat yra reguliuojamas ir deponuojamas pagal lipdukų veiksnius, išsamiai aprašytus 27 skirsnyje.

Mal. 15-2. Pareigūnai, kurie suleidžia fermentų aktyvumą. Bendras fermento aktyvumas gali būti pakeistas keičiant molekulių skaičių (skaičius), suteiktą fermentui klitine, jo efektyvų aktyvumą singančiose klitino rūšyse ((1)–6) arba moduliuojant aktyvumą. pagrindinių fermento molekulių, kaip nurodyta tekste. Tam tikro fermento aktyvumas priklauso nuo veiksnių skaičiaus.

Reikia pažymėti, kad mRNR gamybos padidėjimas n kartų nebūtinai reiškia n kartų padidėjusį gyvybingumo baltymo sintezę.

Baltymų molekulė, kuri nusistovėjo, turi valandą užtemimo, o pati nuo dekilkoh khvilin iki turtingų dienų (15-1 lentelė). Fermentų skilimo laipsnį (15-2 pav., (5)) taip pat lemia vidinis klitinas. Aktyvūs baltymai skaidosi proteasomose (28 sk.) dėl kovalentinio ryšio su ubikvitinu (atspėk baltymą cikliną; pad. 12-46 pav.). Švidkis apyvarta(sintezė su tolesniu skilimu) dangos su didesniu energetiniu vitratais, baltymais su trumpesniu gėrimo laikotarpiu (valanda, per kurią prarandama pusė pirminio kalbos tūrio) gali pasiekti naują stacionarią stovyklą savo pokyčiams svidche voverėms , valanda gerti kai kuriuos puikius ir laimėti tokia greita reakcija, kaltas dėl vrіvnovazhuvat arba būti didesnis dėl energingų klitinio vitratų.

15-1 lentelė. Apytikslė baltųjų gėrimo valanda savts organuose

Kitas veiksnys, prisidedantis prie veiksmingo fermento aktyvumo, yra šio substrato prieinamumas (15-2 pav., (6)). Heksokinazė negali veikti gliukozės, kol jos ląstelėse nerandamas gliukozė kraujyje, o gliukozės gebėjimas prasiskverbti į ląsteles gali būti nešiklio molekulių pavidalu (div. 11-3 lentelė) prie plazminės membranos. Visos ląstelės veikia kaip fermentai ir fermentų sistemos skirtinguose su membranomis susietuose skyriuose; Substratų tiekimas į qi gali būti fermentą ribojantis veiksnys.

Šių augalų ląstelių fermentinio aktyvumo reguliavimo decilių mechanizmų akivaizdumo priežastys tiesiogiai keičia fermentų įdarbinimą, keičiantis medžiagų apykaitos protui. Labiausiai pritvirtintame stuburo organe yra kepenys; Pavyzdžiui, daug angliavandenių їzhі pakeitimas їzhu su dideliu lipidų kiekiu yra įtrauktas į šimtų genų transkripciją ir taip pat šimtų baltymų sintezę. Panašūs globalūs genų raiškos pokyčiai gali būti įvertinti DNR mikrogardelių pagalba (skyr. 9-22 pav.), leidžiančių analizuoti visą šio tipo ląstelių ar organų mRNR rinkinį. (transkriptas), arba dviejų pasaulių gelio elektroforezės pagalba (pav. 3-21) - visų tam tikro tipo klitino ar konkretaus organo baltymų skiepijimo būdas. (Proteomas).Įžeidžiantys qi metodai yra labiau ėsdinami toliau reguliuojant medžiagų apykaitą. Proteomo pokyčiai dažnai sukelia pokyčius visame mažos molekulinės masės metabolitų ansamblyje. - Metabolizmas.

Todėl dėl įvairių reguliavimo mechanizmų, kurie kontroliuoja baltymo sintezę ir skilimą, klitine nusistovėjo odos fermentų skaičius, šių fermentų aktyvumas ir tolesnis reguliavimas: keičiant substratų koncentraciją; kelias į alosterinių efektorių antplūdį; kovalentinio modifikavimo būdas; arba reguliuojančius baltymus susiejant. Visi šie procesai gali pakeisti kelių fermento molekulių aktyvumą (15-2 pav., (7)-(10)).

Substratų koncentracijai jautrūs visi fermentai (15-2 pav., (7)). Atspėk, koks paprasčiausias protas (Michailio-Menteno kinetikos protui) anksti greitai reaguoja į sveiką pusę Maksimalus greitis esant substrato koncentracijai, kuri yra palankesnė K m reikšmei (tai yra, kai fermentas yra prisotintas substrato). Keičiantis substrato koncentracijai, keičiasi ir reakcijos greitis, o su „Km reakcijos greitis, tiesine tvarka, nusodina vandenį. Svarbu atsiminti, kad skaliarinė tarpląstelinė substrato koncentracija dažnai būna artima žemiausiajai vertei. Pavyzdžiui, heksokinazės aktyvumas priklauso nuo gliukozės koncentracijos, o vidinė gliukozės koncentracija kinta priklausomai nuo gliukozės koncentracijos kraujyje. Kiek galime pasakyti, skirtingos heksokinazės formos (izoformos) yra skirtingos Km, taip pat vidinėje gliukozės koncentracijoje yra skirtingų heksokinazės izoformų, o tai gali turėti fiziologinę reikšmę.

Atsargos 15-1. Gliukozės transporterio veikla

Gliukozės transporteriui kepenyse (GLU T2) Kt (atitinka Km) = 40 mM, priklausomai nuo gliukozės tiekimo (tekėjimo) į hepatocitus greičio pokyčio, kai gliukozės koncentracija kraujyje padidėja nuo 3 iki 10 mM.

Sprendimas. Dėl vyznachennya kobkovoї svidkostі nadhodzhennia gliukozės vikoristuєmo lygus 11-1 (t. 1, 555).

Esant 3 mM gliukozės

V 0 \u003d V m ah (3 mM) / (40 mM + 3 mM) \u003d V m ah (3 mM / 43 mM) \u003d 0,07 V m ah Esant 10 mM gliukozės

V 0 \u003d V m ah (10 mM) / (40 mM + 10 mM) \u003d V m ah (10 mM / 50 mM) \u003d 0,20 V m ah

Taigi, gliukozės koncentracijai kraujyje padidėjus nuo 3 iki 10 mM, tai reiškia, kad gliukozės tekėjimo greitis hepatocituose padidėjo 3 kartus (0,20/0,07).

Fermentinis aktyvumas gali padidėti arba pakisti alosterinių efektorių įtakoje (15-2 pav., (8); pad. taip pat 6-34 pav.). Esant alosterinių efektorių antplūdžiui, reakcijos kinetika skambės vietoj hiperbolinio staє S-kaip, arba priešingai (pvz., div. 15-14 pav., b). Stačiausioje S formos kreivės dalyje nedideli substrato arba alosterinio efektoriaus koncentracijos pokyčiai gali turėti įtakos reakcijos greičiui. Yak mi aptarė įvartį. 5 (b. l. 239, t. 1), alosterinių fermentų elgsenai apibūdinti, jie yra padengti Hill kooperatyvumo koeficientu, o didelė šio koeficiento reikšmė reiškia didesnį kooperatyvumą. Alosteriniam fermentui, kurio Hilo koeficientas lygus 4, tris kartus padidinus substrato koncentraciją, reakcijos greitis padidėja nuo 0,1 Vm ax iki 0,9 Vm ax, o fermento, kuris ne turėti kooperatyvumo galią (koeficientas іtsіent Khіlla 1; pad. 15-2 lentelė), tokiam fermentinio aktyvumo pokyčiui būtina substrato koncentraciją padidinti 81 kartą!

Bet kurio kito fermentui jau žinomo baltymo kovalentinės modifikacijos (15-2 pav., (9)) įvyksta per kelias sekundes nuo signalo gavimo momento, kaip taisyklė, poklitino. Plačiausia modifikacija yra ce fosforilinimas-defosforilinimas (15-3 pav.); iki pusės visų eukariotinių ląstelių baltymų yra atpažįstami kaip fosforilinti. Fosforilinimas gali pakeisti fermento aktyviosios vietos elektrostatinį dominavimą, pašalinti baltymo slopinimą nuo aktyviosios vietos, įsiterpusio į šio baltymo sąveiką su mažesnėmis molekulėmis, arba gali sukelti konformacinius pokyčius, dėl kurių susidaro min Vm ax i K. m klitina galėtų paversti voverę į jogo vyhіdnogo stan. Fosfoproteinų fosfatazių šeima, kurios nariai patys yra kontroliuojami, katalizuoja baltymų, kuriuos fosforilina proteinkinazės, defosforilinimą.

15-2 lentelė. Spivvіdnenja tarp Hill koeficiento ir substrato koncentracijos antplūdžio, atsižvelgiant į reakcijos greitį alosteriniams fermentams

Mal. 15-3. Baltymų fosforilinimas-defosforilinimas. Baltymų kinazės perkelia fosforilo grupę iš ATP į Ser, Thr arba Tur perteklių baltyme. Baltymų fosfatazės pašalina fosforilo grupę iš P i.

Nareshti, turtingų fermentų reguliavimas pasiekiamas jungiantis su reguliuojančiais baltymais keliu (15-2 pav., (10)). Pavyzdžiui, cAMP išeikvota proteinkinazė (PKA; padalijimas 12-6 pav.) yra išeikvota iki neaktyvaus taško, kol dėl cAMP prisijungimo atsiskiria nuo fermento katalizinis ir reguliavimo subvienetas.

Apžvelgti puikios metabolizmo kelio reakcijos mechanizmai neapima vien jų. Dozuojant tą patį fermentą dažnai reguliuojama vienoda transkripcija, taip pat alosterinių mechanizmų kelias ir kovalentinis ryšys. Poednannya tsikh mehanizmіv zabezpechu shvidku ir veiksmingas reguliavimas vіdpovіd dėl nayrіznomanіtnіshі kaitos kіtinі ir signalų, scho ateiti.

Tolesnei diskusijai pažvelkime į fermentinio aktyvumo pokyčius, kai yra dvi skirtingos, viena kitą papildančios funkcijos. terminas medžiagų apykaitos reguliavimas paskirsime homeostazės gerinimo nukreipimo molekuliniu lygmeniu procesą, kad pakeitus metabolitų srautą šiame metabolizmo kelyje būtų galima pagerinti svarbiausius klinikinius parametrus (pvz., metabolitų koncentraciją). terminas medžiagų apykaitos kontrolėįvardinsime procesus, kad paros metu lemtume medžiagų apykaitos kelio rezultato pokytį, minčių pasikeitimo garsinius signalus. Kitas dalykas, kurį reikia pasakyti, prote, yra tai, kad ne visada lengva skaityti tarp dviejų supratimų.

Garsas pas klientą, reakcijos reguliuojamos, toli pavydėsiu

Paskutiniuose metabolizmo kelio etapuose reakcijos artėja tolygiai (15-4 pav.). Didelis metabolitų greitis tokiose reakcijose pasižymi nedideliu skirtumu tarp tiesioginių ir serumo reakcijų, kurios, priartėjus, taps panašios. Maži substrato ar reakcijos produkto koncentracijos pokyčiai gali labai pakeisti bendrą proceso greitį ir tiesiogiai švino. Galime nustatyti dar vienodesnes reakcijas klitine, tiesiog palyginę negyvų masių Q inkubacijos vertę su lygia reakcijos konstanta K "ekv. Atspėk, kokia reakcija A + B -> C + D Q \u003d [C] / [A] [B] Svarbu, kad jei Q ir K "eq yra mažesni nei 1-2 laipsniai, reakcija būtų beveik lygi. Pavyzdžiui, verta apsvarstyti šešias iš 10 reakcijų į glikolazę (15-3 lentelė).

Mal. 15-4. Lygios ir nesvarbios medžiagų apykaitos stadijos. Kliento stadijoje (2), kad (3) šis būdas gali būti lygus; tiesioginių reakcijų sunkumas yra mažiau nei tris kartus didesnis už nepageidaujamų reakcijų sunkumą, taip pat sunkumo sunkumas (10) yra mažas, o odos laisvosios energijos ∆G′ pokytis iš šių stadijų yra artimas nuliui. . Vidinės metabolitų C arba D koncentracijos padidėjimas gali tiesiogiai pakeisti šias stadijas. 1 stadija klitinui toli gražu nėra pavydi – tiesioginės reakcijos sunkumas gerokai viršija atvirkštinės reakcijos sunkumą. Bendras (1) stadijos sunkumas (10) yra turtingesnis nei gelbėjimo reakcijos sunkumas (0,01), o nejudančioje būsenoje yra didesnis nei (2) ir (3) stadijų sunkumas. (1) stadijai būdinga didelė neigiama ∆G' reikšmė.

Tačiau klinijoje daug reakcijų, tačiau toli gražu nėra pavydas. Pavyzdžiui, glikolizės reakcijai, kurią katalizuoja fosfofruktokinazė-1 (PPK-1), K "ekv ≈ 1000, o tipinei ląstelei stacionarioje stotyje - Q \u003d [fruktozė-1,6-bisfosfatas] [AD P] / [fruktozė-6 - fosfatas] [ATP]) ≈ 0,1 (15-3 lentelė) Pati priežastis, kodėl reakcija toli gražu nėra vienoda, danų vidinėje klinikinėje sąmonėje procesas yra eksergoniškas ir y, produktas ir efektorius fruktozės-6-fosfato virsmo fruktozės-1,6-bisfosfatu greitis pakeičiamas PFK-1 aktyvumu, kurį reguliuoja PFK-1 molekulių skaičius ir skaičius efektorių ir glikolio kitose šio kelio reakcijose , o atvirkštinės reakcijos srauto stabilumas dalyvaujant PFK -1 praktiškai lygus nuliui.

15-3 lentelė. Rivnovagi konstantos, mėlyniausi ir svarbiausi fermentinių reakcijų laisvosios energijos pokyčiai vykstant angliavandenių apykaitai

	K"ekv	Dedvorių įvedimas Q Slapuko širdis		Ar reakcija in vivo yra beveik lygi?	∆G′ (kJ/mol)	∆G′ širdyje (kJ/mol)
Heksokinazė
PFK-1		9 . 10 -2	3 . 10 - 2
Aldolazė
Triozės fosfato izomerazė
Gliceraldehido-3-fosfato dehidrogenazė +
fosfoglicerato kinazė
Fosfoglicerato mutazė
piruvato kinazė
Fosfogliukoizomerazė
Piruvato karboksilazė + PEP-karboksikinazė
Gliukozės-6-fosfatazė

* Paprastumo dėlei apsvarstykite, kokios yra visos reakcijos, kurioms ∆G′<6, близки к равновесию.

Klitina negali pripažinti, kad reakcijos su didelėmis vienodų konstantų reikšmėmis buvo beveik lygios. Nors esant didžiausioms fruktozės-6-fosfato, ATP ir ADP (milimolių) koncentracijoms, katalizuojanti PFK-1 reakcija gali siekti lygią, tuomet fruktozės-1,6-bisfosfato koncentracija atsirastų moliniame diapazone, kas būtų sukelti klitino mirtį – dėl didelės osmosinės ydos

Pažvelkime į kitą pavyzdį. Nors klitine reakcija ATP -> ADP + Pi galėjo būti artima lygiai, reakcijai laisvosios energijos pokytis ∆G' -> 0 (Gp ; dal. Priklad 13-2, p. 31); dėl ATP, sunaudojęs didelį fosfatų grupių nešiklio potencialą, kuris taip reikalingas ląstelėms. Todėl svarbu, kad fermentai, katalizuojantys ATP nusėdimą ir kitas eksergonines reakcijas ląstelėse, būtų stabilesni reguliavimui, kad pasikeitus medžiagų apykaitos procesams dėl toksinių reakcijų dėl šių fermentų dalyvavimo būtų apsirengę. toks rangas, todėl ATP koncentracija buvo palikta daug aukštesnė nei lygiai taip pat svarbus lygis. Tokiems metabolizmo pokyčiams vyksta fermentų veiklos pokytis visuose tarpusavyje susijusiuose metabolizmo keliuose, o tai neleidžia kritiniams etapams pasiekti vienodo lygio. Nenuostabu, kad daugelis fermentų (pvz., PFK-1), kurie katalizuoja reakcijas su didele neigiama serpentino energija, yra tiksliai reguliuojami beasmeniais būdais. Tsya reguliavimas vіdbuvaєєєєtsі pіdbuєєєєє єєєєєєє єєєєє 's sulankstomas būdas, scho su galia tik vieno fermento metabolizmo keliu negalima nustatyti, kiek į didžiulį šio fermento infuzijos procesą; kuriems būtina gauti medžiagų apykaitos kontrolės teoriją, kuriai mes esame gyvūnai rozd. 15.2.

Adenino nukleotidai vaidina ypatingą vaidmenį reguliuojant medžiagų apykaitą

Galbūt, draugas dėl klitino galvos svarbos (po apsigynimo nuo DNR pažeidimo) - tse parama naujausiems APR rezervams. Daug ATP depozito fermentų gali būti Km mizh 0,1 ir 1 mM, o normali ATP koncentracija klinijoje tampa 5 mM. Dėl to ATP koncentracija buvo žymiai mažesnė, o fermentai negalėjo pasiekti savo substrato (ATP) prisotinimo, dėl to sumažėjo šimtų reakcijų dažnis, atsirandantis dėl ATP dalyvavimo (1 pav. 15-5). Akivaizdu, kad Klitina negalėjo išgyventi tokio kinetinės bangos daugelyje reakcijų.

Kita vertus, ATP koncentracijos pokytis gali būti svarbus termodinaminis poveikis. Vikonannі skeveldros, veikiančios ATP klinijoje, paverčiamos ADP arba AMR, spivvіdnoshnja / nadє giliu visų reakcijų tempimo infuzija, kai kuriose zadіyanі tsі kofaktūroje. Taip pat turėtumėte apsvarstyti kitus kofaktorius - NADH / NAD + ir NADPH / NADP +.

Mal. 15-5. ATP koncentracijos įpurškimas į reakcijos burbuliukų poringumą, kurį katalizuoja tipiškas ATP depozito fermentas. Remiantis eksperimentiniais ATP duomenimis, K m ≈ 5 mM. Gyvūnų audiniuose [ATP] koncentracija yra 5 mM.

Pavyzdžiui, pažvelkime į reakciją, kurią katalizuoja heksokinazė:

Zyubazh, virazu viplka tame vipade, nemažai reakcijos produktų, reakcijos reakcija randama šonkaulių koncentratuose, su Yakiki ∆G ′ = 0. Jei esate iš tų pačių koncentratų ∆G ′ ≠ 0. Žgadayta (skyr. .. 13), p. ) reakcijos:

Oskolki zmіna tsієї ruzhіynoї jėga, sukėlusi visas reakcijas dalyvaujant Azijos ir Ramiojo vandenyno regionui, organizmų evoliucijos procese vibravo reguliavimo mechanizmai, dėl kurių pagerėjo spontaniškumas /.

AMP koncentracija jautresnė ląstelės energetinei būklei, mažesnė ATP koncentracija. Ląstelėse ATP koncentracija (5-10 mM) gausi, AMP koncentracija mažesnė (<0,1 мМ). При расходовании АТР, например при мышечном сокращении, АМР образуется в результате двустадийного процесса. Сначала при гидролизе АТР образуется ADP , а затем в результате действия adenilato kinazė- AMR:

2ADP AMP + ATP

Pakeitus ATP koncentraciją 10%, AMP koncentracijos padidėjimas yra žymiai didesnis, mažesnis ADP (15-4 lentelė). Nenuostabu, kad daug reguliavimo procesų yra susiję su AMR koncentracija. Svarbus reguliavimo tarpininko vaidmuo AMP – pasroviui esanti proteinkinazė, dėl AMR koncentracijos padidėjimo pradedamas pagrindinių baltymų, reguliuojančių jų aktyvumą, fosforilinimas. Pagerėjimas [AMR] gali būti dėl gyvų kalbų gyvybės stokos arba dėl didelių fizinių nuotykių. Diagnozuojant AMP išeikvotą proteinkinazę (nepainioti su cAMP išsekusia proteinkinaze, 15.5 skyrius) suaktyvėja gliukozės pernaša, suaktyvinama glikolizė ir riebalų rūgščių oksidacija, bet kartu sumažėja ir energetiniai-vitratiniai procesai, tokie kaip sintezė. riebalų rūgščių, cholesterolio ir 15-6). Kampas. 23 Savo ataskaitoje aptarsime fermentą ir „yogo diy“ mechanizmą svarbiuose procesuose.

15-4 lentelė. Žymūs ATP ir AMP koncentracijų pokyčiai, esant ATP ir funkcinėms grupėms

Mal. 15-6. AMP išeikvotos baltymų kinazės (AMPK) vaidmuo riebalų ir angliavandenių apykaitoje. Fizinės stimuliacijos valandą AMPK aktyvuojamas reaguodamas į AMP koncentracijos padidėjimą arba ATP koncentracijos pasikeitimą signalais iš simpatinės nervų sistemos (SNR) arba riebalinio audinio hormonų (leptino ir adiponektino, ataskaita divi). . 23). Aktyvintas AMPK fosforilina pagrindinius baltymus ir reguliuoja medžiagų apykaitą turtinguose audiniuose, slopindamas tokius energetinius-vitratinius procesus, kaip glikogeno, riebalų rūgščių ir cholesterolio sintezė; tiesioginis kepenų pasikeitimas kalbomis apie riebiąsias rūgštis, kaip toksiškas molekules; o kepenyse jis pradeda gliukoneogenezę, kad aprūpintų smegenis gliukoze. Pagumburyje AMPK skatina organizmo valgymo elgesį valgydamas gyvesnes kalbas.

ATP tvarka ląstelėse esant reikalingoms koncentracijoms gali būti šimtuose tarpinių medžiagų apykaitos produktų. Pavyzdžiui, tarpinis glikolizės dihidroksiacetono fosfatas ir 3-fosfogliceratas panašiai veikia kaip triacilglicerolio ir serino pirmtakai. Jei reikia, glikolio greitis turi būti pakeistas taip, kad būtų galima užtikrinti reikiamą kalbų skaičių, nesumažinant ATP patvirtinimo lygio. Šis modelis galioja ir kitiems svarbiems kofaktoriams, tokiems kaip NADH ir NADPH: šių aktyvių masių santykio keitimas (ty modifikuotos kofaktoriaus formos koncentracijos keitimas į antrosios oksiduotos formos koncentraciją) yra dar stipresnis. įtakos turi medžiagų apykaita.

Akivaizdu, kad evoliucinei reguliavimo mechanizmų raidai įtakos turėjo ir prioritetai, dėl kurių kaltinamas organizmo gyvybingumas. Galvos smegenyse energijos atsargos yra praktiškai kasdien, todėl smegenys gali nusėsti dėl gliukozės tiekimo kraujyje. Jei gliukozės kiekis kraujyje pasikeis 2 kartus lygus normai (4-5 mM), bus pažeista smegenų veikla, o 5 kartus sumažėjęs gliukozės kiekis kraujyje baigsis mirtimi. Padidinti gliukozės kiekį kraujyje iki normos, papildyti hormonus insuliną ir gliukagoną, kurie pastebimi esant padidėjusiam ir sumažėjusiam gliukozės kiekiui; qi hormonai sukelia daugybę medžiagų apykaitos reakcijų, kurios prisideda prie gliukozės kiekio normalizavimo.

Be to, evoliucijos eigoje vystosi dar vienas selektyvus antplūdis, reikalaujantis pasirinkti reguliavimo mechanizmus, nukreiptus į tų pačių tikslų įgyvendinimą.

1. Maksimalaus energijos atgavimo efektyvumo užtikrinimas per vieną valandą viršijant protileniškai ištiesintų medžiagų apykaitos takų reakcijas (pvz., glikolizę ir gliukoneogenezę).

2. Rozpodilio metabolitai tarp alternatyvių metabolizmo takų (pvz., glikolio ir pentozės fosfato keliai).

3. Energijos šaltinio parinkimas einamosioms organizmo užduotims vystyti (gliukozė, riebalų rūgštys, glikogenas arba aminorūgštys).

4. Kelių į biosintezę stiprinimas kaupiant jogo produktus.

Būsimuose skyriuose yra beasmenių odos tipo reguliavimo mechanizmų pritaikymų.

Trumpas zmіst platinamas 15.1. Metabolizmo takų reguliavimas

■ Pacientams, kurių medžiagų apykaita yra aktyvi, kurie yra stacionarioje stovykloje, nustatomi tarpiniai metaboliniai produktai ir dažomi tuo pačiu swidkistyu. Dėl to, ar kraujotakoje yra antplūdžių, ar pakitusi metabolito infiltracija, klitine įvyksta kompensacinis fermentų veiklos pokytis, dėl kurio turėtų būti įkurta stacionari stovykla.

■ Klitinai reguliuoja savo medžiagų apykaitą papildomiems įvairiems mechanizmams valandiniu intervalu nuo milisekundžių iki kelių minučių, keičia jau būtinų fermentų aktyvumą ar konkretaus fermento sintezuojančių molekulių skaičių.

■ Įvairūs signalai gali suaktyvinti arba inaktyvuoti transkripcijos faktorius, reguliuojančius genų ekspresiją ląstelės branduolyje. Transkripto pokyčiai lemia proteomo pokyčius, todėl ląstelių ir audinių metabolizmas.

■ Sodrios stadijos procesuose, tokiuose kaip glikolozė, reakcijos stacionarioje stotyje yra beveik lygios; Šių reakcijų greitis yra kontroliuojamas substrato koncentracijos ir kinta bei didėja su kiekvienu pakeitimu. Kitos reakcijos toli gražu nėra vienodos; išgirskite smarvę, kad galėtumėte kontroliuoti kalbų srautą kaip visumą medžiagų apykaitos kelyje.

■ Reguliavimo mechanizmai, nukreipiantys į pidtrimku klitinuose, kuriuose yra praktiškai pastovus pagrindinių metabolitų, tokių kaip ATP ir NADH, arba gliukozės kiekis kraujyje; keičiantis organizmo poreikiams, vikoristui reikia kaupti glikogeną.

DINAMINĖ BIOCHEMIJA

skyriusIV.8.

Kalbos ir energijos mainai

Metabolizmas kitu atveju keitimasis kalbomis yra organizme vykstančių cheminių reakcijų tęstinumas, aprūpinantis jį gyvybei reikalinga energija. Apsikeitus kalbomis galima įžvelgti du pagrindinius etapus: parengiamieji – jei alimentinis kalbos kelias suteikiamas cheminėms transformacijoms, jos gali patekti į kraują ir prasiskverbti toli į ląsteles bei vandens apykaitą, tobto. cheminės transformacijos iš grindų, kurios prasiskverbė į ląstelių vidurį.

Metabolinis būdas - tos konkrečios kalbos cheminių transformacijų organizme pobūdis. Tarpiniai produktai, kurie įsitraukė į medžiagų apykaitos procesą, vadinami metabolitais, o likusi medžiagų apykaitos kelio dalis yra galutinis produktas.

Lankstytų kalbų skaidymo procesas vadinamas paprastai katabolizmas. Taigi, daugiau paprastų saugyklų (amino rūgščių, riebalų rūgščių ir monosacharidų) suyra dar daugiau baltymų, riebalų, angliavandenių, esant fermentų antplūdžiui vaistažolių trakte. Kieno energija virpa. Vadinamas atvirkštinis procesas – sulankstomų lentynų su paprastesnėmis sintezė anabolizmas . Vіde іz vіtratoyu energijos. Iš aminorūgščių, riebalų rūgščių ir monosacharidų, kurie buvo pašalinti dėl ėsdinimo, klitinuose sintetinami nauji ląstelių baltymai, membraniniai fosfolipidai ir polisacharidai.

Supratimas amfibolizmas jei viena pusė sunaikinama, tai kita susintetinama su kita.

Metabolinis ciklas - tas pats metabolizmo kelias, vienas iš galutinių tam tikros rūšies produktų, identiškas vienam iš pusinių kursų, gautas prieš visą procesą.

Privatus kelias į medžiagų apykaitą yra vienos pusės (angliavandenių ir baltymų) transformacijos paeiliui. Karštas kelias į medžiagų apykaitą – jei apšvitinamos dvi ar daugiau rūšių (angliavandeniuose, lipiduose ir dažnai baltymuose apšvitinama energijos apykaita).

Metabolizmo substratai - pusbalsiai, ko toliau. Tarp jų galima pamatyti pagrindinę ryklės kalbą (baltymai, angliavandeniai, lipidai) ir nedidelius kiekius (vitaminai, mineralinė kalba).

Medžiagų apykaitos intensyvumą lemia kliento poreikis ramiose upėse arba energija, reguliavimas reguliuojamas chotirmos kanalais:

1) Bendras giedojimo metabolizmo kelio reakcijos sunkumas nustatomas pagal dermos fermento koncentraciją tame kelyje, terpės pH vertę, tarpinių odos produktų ląstelėje, kofaktorių ir kofermentų koncentraciją.

2) Reguliuojamųjų (alosterinių) fermentų, katalizuojančių pirmuosius metabolizmo kelių etapus, veikla. Dauguma jų yra laikomi galutiniu šio maršruto produktu, o toks gydymas vadinamas „pagrindinės grandies principu“.

3) Genetinė kontrolė, pradinis lankstumas to ar kito fermento sintezei. Yaskravy užpakalis - indukuojamų fermentų atsiradimas klinijoje, esant tinkamam substratui.

4) Hormoninis reguliavimas. Nemažai sveikatos hormonų aktyvina ir slopina daug fermentų medžiagų apykaitos keliuose.

Gyvi organizmai yra termodinamiškai nestabilios sistemos. Formavimui ir veikimui būtinas nepertraukiamas energijos tiekimas formoje, kuri yra pritvirtinta prie bagatoplan vikoristannya. Energijos atgavimui praktiškai visi planetos gyviai buvo prijungti, kad hidrolizuotų vieną iš ATP pirofosfato jungčių. Ryšium su cym, vienas iš pagrindinių gyvų organizmų bioenergetikos tikslų yra ATP vicos kaupimasis iš ADP ir AMP.

Pagrindinis energijos šaltinis ląstelėse yra substratų oksidacija rūgščiu oru. Šis procesas vyksta trimis keliais: į atomą pridėsiu anglies, su antruoju elektronu suskaidysiu vandenį. Klitinuose oksidacija vyksta kaip vandens ir elektronų pernešimas į substratą iki rūgštingumo. Kysenas tokiu būdu atlieka sutvirtinančios z'ednanny (oksiduojančios) vaidmenį. Oksido reakcijos vyksta naudojant vilingą energiją. Biologinėms reakcijoms paprastai būdingi nedideli energijos pokyčiai. Oksidacijos procesą galima susmulkinti į keletą tarpinių etapų, o tai leidžia nedidelėmis porcijomis laikyti iš pažiūros makroenergijos laukuose (ATP). Kai atomas rūgsta, kai jis sąveikauja su protonų ir elektronų pora, susidaro vandens molekulė.

Tkaninne dihannya

Audinio organizmo klitinų oksidacijos procesas yra rūgštus, kuris dalyvauja biologinėje oksidacijoje. Šis oksidacijos tipas vadinamas aerobinė oksidacija . Kaip paskutinis vandens pernešimo akceptorius, tai ne rūgštis, o kita kalba (pavyzdžiui, piruvo rūgštis), tada toks oksidacijos tipas vadinamas anaerobinis.

Tai. biologinė oksidacija – substrato dehidrinimas papildomiems tarpiniams nešikliui vandenyje ir iogo terminalo akceptoriuje.

laukinis lanceug (Audinių dihanijos fermentai) - protonų ir elektronų nešėjai iš oksiduoto substrato į kiseną. Okislyuvach - tse z'єєdnannya, zdatne priimti elektroniką. Toks pastatas glaustai apibūdinamas oksido poslinkio potencialas šimtas standartinio vandeninio elektrodo, kurio pH lygus 7,0. Kuo mažesnis dienos potencialas, tuo stipresnė jėgos joga, kuri įkvepia, o kita vertus.

Tai. Be-yaké z'ednannya gali naudoti elektroniką tik z'ednannya, turinčią didesnį didelį oksidacinį deguonies potencialą. Dyhal lancete odos progresuojantis lankas turi didesnį potencialą, žemesnis priekyje.

Laukinį lancetą sudaro:

1. NAD – pūdymo dehidrogenazė;

2. FAD – pūdymo dehidrogenazė;

3. Ubichinonas (K Q);

4. Citochromai b, c, a + a 3 .

NAD-dehidrogenazės nuosėdos . Jako kofermento kerštas AUKŠČIAUі NADP. Nikotinamido piridino žiedas neturėtų būti papildytas elektroniniu ir protonų vandeniu.

FAD ir FMN rezervų dehidrogenazė kerštas kaip kofermento fosforo eteris į vitaminą B 2 ( FAD).

Ubiquinon (Prieš K ) paima vandenį iš flavoproteinų ir virsta hidrochinonas.

Citochromas - chromoproteinų baltymai, elektronų papildymas, buvimas sandėlyje kaip zalizoporfirinų protezų grupė. Smarvė iš kalbos priima elektroną, kuris yra stipriausių agentų trejetas, ir perduoda jį stipriausiam oksidatoriui. Iš vienos pusės porfirino žiedo srityje atomas persidengia su imidazolo aminorūgšties ir histidino žiedo azoto atomu, o iš kitos pusės su metionino žiedo atomu. Todėl sumažėja citochromų okliuzijos atomo susidarymo galimybė prisijungti prie rūgštaus.

At citochromas h porfirino paviršius yra kovalentiškai surištas su baltymu per du cisteino perteklių ir in citochromai b і , nebus kovalentiškai surištas iš baltymų.

At citochromas a+a 3 (citochromo oksidazė) vietoje protoporfirino pakeičiamas porfirinu A, turinčiu daug struktūrinių savybių. P'yate koordinsiyne stavishche zaliza yra užimta aminogrupe, todėl yra aminocukraus perteklius, kad jis galėtų patekti į paties baltymo sandėlį.

Ant vіdmіnu vіd hemа hemolgobіnu zalіza atomas citochromuose gali grįžtamai pereiti iš dviejų į trivalentę būseną. Tse užtikrina elektronikos transportavimą.

Roboto ir elektrinio transportavimo strypo mechanizmas

Į išorinę mitochondrijų membraną (4.8.1 pav.) prasiskverbia dauguma kitų molekulių ir jonų, į vidinę – visi jonai (kreminiai protonai H) ir didžioji dalis neįkrautų molekulių.

Visi recirkuliuojantys dichal lanceto komponentai yra pumpuojami vidinėje membranoje. Protonų ir elektronų pernešimas distaliniu lancetu užtikrinamas dėl potencialų skirtumo tarp komponentų. Taip odos potencialui padidėjus 0,16, pakanka energijos, kurios pakanka vienos ATP molekulės sintezei iš ADP ir H 3 RO 4. Kai viena molekulė žlunga, 2 tampa 3 ATP.

Oksidacijos procesai, skirti ATP pavertimui ADP ir fosforo rūgštimi tobto. fosforilinimas vyksta mitochondrijose. Vidinė membrana patenkina beveides klostes – Kristus. Organinės vidinės membranos – matricos plotis. Erdvė tarp vidinės ir išorinės membranos vadinama tarpmembranine.

Tokia molekulė pati turi tris makroerginius ryšius. Makroerginis kitu atveju turtinga energija vadinama chemine jungtimi, kurią išsivysčius ji vibruoja virš 4 kcal/mol. Su hidroliziniu ATP padalijimu į ADP ir fosforo rūgštį, 7,3 kcal / mol. Taip pat vidpadžiai yra nudažyti dėl ATP absorbcijos iš ADP ir fosforo rūgšties pertekliaus, ir tai yra vienas iš pagrindinių energijos kaupimo būdų organizme.

Elektronų pernešimo procese energija vibruoja dichaline lance, nes atspindi fosforo rūgšties pertekliaus pridėjimą prie ADP su viena ATP molekule ir viena vandens molekule. Perkėlimo procese viena elektronų pora iš dichal lanceto vibruoja ir yra saugoma trijose ATP molekulėse 21,3 kcal / mol. Tikslas yra gauti beveik 40% energijos, kuri buvo pagaminta naudojant elektroninį transportą.

Toks energijos kaupimo būdas kode vadinamas oksiduotas fosforilinimas abo pov'yazanim fosforilinimas.

Šio proceso molekulinius mechanizmus geriausiai paaiškina Mitchello chemoosmosinė teorija, datuota 1961 m.

Oksido fosforilinimo mechanizmas (4.8.2 pav.):

1) NAD indėlių dehidrogenazė yra pasodinta ant vidinės mitochondrijų membranos matricos paviršiaus, suteikdama porą elektronų vandenyje FMN indėlių dehidrogenazei. Su šia matrica protonų pora taip pat pereina į FMN, o dėl FMN susidaro H 2. Šią valandą pora protonų, kurie guli VIRŠ, vishtovhuetsya tarpmembraninėje erdvėje.

2) FAD indėlių dehidrogenazė suteikia pora elektronų Co K ir protonų šprotas vishtovhuy tarpmembraninėje erdvėje. Panaikinta Electronics Co. K iš matricos gauna porą protonų ir virsta Ko Q H 2 .

3) iki Q H 2 vishtovhuє protonų pora tarpmembraninėje erdvėje, o pora elektronų perkeliama į citochromus ir toliau į deguonį iš ištirpusių vandens molekulių.

Dėl to, kai elektronų pora perkeliama išilgai lanceto iš matricos, 6 protonai (3 poros) pumpuojami į tarpmembraninę erdvę, dėl ko koreguojamas potencialų skirtumas ir pH skirtumas tarp vidinės membranos paviršių. .

4) Potencialų skirtumas ir pH skirtumas užtikrina protonų transportavimą protonų kanalu atgal į matricą.

5) Toks protonų posūkis veda prie ATP sintazės aktyvavimo, ATP sintezės iš ADP ir fosforo rūgšties. Perkeliant vienai elektronų porai (tai yra trims protonų poroms), susintetina 3 ATP molekulės (4.7.3. pav.).

Virškinimo ir oksido fosforilinimo procesų skilimas atrodo, kad pro vidinę mitochondrijų membraną pradeda skverbtis protonai. Tokiu būdu pasikeičia pH gradientas ir atsiskleidžia fosforilinimo lūžimo galia. Cheminė kalba – rožės vadinamos protonoforais, kurie gali pernešti protonus per membraną. Iki tokio galima pamatyti 2,4-dinitrofenolis, skydliaukės hormonai ir in. (4.8.3 pav.).

Nustatytas ATP iš matricos į citoplazmą pernešamas fermentų translokazėmis, o viena ADP molekulė ir viena fosforo rūgšties molekulė perkeliama tiesiai į matricą. Suprantama, kad ATP sintezėje sutrinka ADP ir galmu fosfato pernešimas.

ATP vietoje pirmiausia turi būti nusodintas oksido fosforilinimo kiekis, kuo daugiau jis nusidažo, tuo daugiau ADP sukaupiama, tuo daugiau reikia energijos, todėl oksido fosforilinimo procesas yra aktyvesnis. Oksido fosforilinimo lygio reguliavimas ADP koncentracija ląstelėse vadinamas dikaline kontrole.

LITERATŪRA PRIEŠ ROZDILU IV.8.

1. Bishevsky A. Sh., Tersenovas O. A. Biochemija gydytojui // Jekaterinburgas: Uralsky robotnik, 1994, 384 p.;

2. Knorre D. G., Mizina S. D. Biologinė chemija. - M.: Viščas. mokykla 1998, 479 p.;

3. Leningeris A. Biochemija. Ląstelių struktūros ir funkcijų molekuliniai pagrindai // M.: Svit, 1974, 956;

4. Pustovalova L.M. Seminaras apie biochemiją / / Rostovas prie Dono: Phoenix, 1999, 540 p.;

5. Stepanovas V. M. Molekulinė biologija. Baltymų sandara ir funkcijos // M.: Vishcha shkola, 1996, 335 p.;

Metabolizmo takų reguliavimo principai

Visos cheminės reakcijos klitinuose vyksta dalyvaujant fermentams. Prie to, norint padidinti medžiagų apykaitos kelio kirtimo greitį, pakanka reguliuoti fermentų aktyvumą. Garsas medžiagų apykaitos keliuose yra pagrindiniai fermentai, o zavdyaks yra būdas reguliuoti viso kelio greitį. qi fermentai (vienas qi kilka metabolizmo kelias) vadinami reguliavimo fermentais; smarvė katalizuoja, kaip taisyklė, pirmines medžiagų apykaitos kelio reakcijas, negrįžtamas reakcijas, trumpalaikes ribojančias reakcijas (dažniausiai) arba reakcijas medžiagų apykaitos kelio migloje (skilimo taškai).

Fermentinių reakcijų sklandumo reguliavimas grindžiamas 3 nepriklausomais lygiais:

• Fermentų molekulių skaičiaus pokytis;
• · Molekulių prieinamumas substratui ir kofermentui;
• · Keisti fermento molekulės katalizinį aktyvumą.

Fermentų katalizinio aktyvumo reguliavimas

Svarbiausias metabolizmo kelių pokytis yra vieno iš kelių pagrindinių šio metabolizmo kelio fermentų katalizinio aktyvumo reguliavimas. Tai labai efektyvus būdas reguliuoti medžiagų apykaitą.

Pagrindiniai fermentų aktyvumo reguliavimo būdai:

• Alosterinis reguliavimas;
• papildomos baltymų ir baltymų sąveikos reguliavimas;
• · reguliavimas fermento molekulės fosforilinimo/defosforilinimo keliu;
• · Reguliavimas dažna (obmezhenim) proteolize.

Alosterinis reguliavimas

Alosteriniai fermentai vadinami fermentais, kurių aktyvumą reguliuoja daugybė substrato molekulių, o kitos kalbos – efektoriai. Efektoriai, dalyvaujantys alosteriniame reguliavime – ląstelių metabolizmas dažnai yra būtent tas kelias, kurio reguliavimui sukuriamas kvapas.

Alosteriniai fermentai vaidina svarbų vaidmenį medžiagų apykaitoje, dvokiančios šukės net greitai reaguoja į mažiausius ląstelės vidinės būklės pokyčius. Alosterinis reguliavimas gali būti labai svarbus tokiose situacijose:

• · Su anaboliniais procesais. Galutinio metabolizmo kelio produkto slopinimas ir aktyvinimas burbuolių metabolitais leidžia reguliuoti šių sporų sintezę;
• · Kataboliniuose procesuose. ATP kaupimosi ląstelėse metu slopinami medžiagų apykaitos keliai, taip užtikrinama energijos sintezė. Savus substratus nudažo rezervinių gyvų kalbų kaupimo reakcija;
• · Anabolinių ir katabolinių kelių koordinavimui. ATP ir ADP yra alosteriniai efektoriai, kurie veikia kaip antagonistai;
• · koordinacijai lygiagrečiai teka tie tarpusavyje susiję medžiagų apykaitos keliai (pvz., purino ir pirimidino nukleotidų sintezė, kurie yra svarbūs nukleorūgščių sintezei). Taigi vieno metabolizmo kelio galutiniai produktai gali būti kito metabolizmo kelio alosteriniai efektoriai.

Alosteriniai efektoriai. Poveikis, dėl kurio sumažėja (slopinamas) fermentų aktyvumas, vadinamas neigiamu efektoriumi arba inhibitoriumi. Poveikis, dėl kurio skatinamas (aktyvinamas) fermentų aktyvumas, vadinamas teigiamu efektoriumi arba aktyvatoriumi.

Alosteriniai efektoriai dažnai turi skirtingus metabolitus. Galutiniai metabolizmo kelio produktai dažnai yra alosterinių fermentų inhibitoriai, o išorinė kalba yra aktyvatorius. Tai vadinama heterotropiniu reguliavimu. Toks alosterinis reguliavimas yra dar platesnis biologinėse sistemose.

Retas alosterinio reguliavimo tipas, jei pats substratas gali veikti kaip teigiamas efektorius. Toks reguliavimas vadinamas homotropiniu (efektorius ir substratas – ta pati kalba). Qi fermentai gali turėti šprotą surišimo centrų substratui, jak jie gali atlikti priklausomą funkciją: katalizinę ir reguliavimo. Šio tipo alosteriniai fermentai virsta situacijoje, kai substrato susikaupia perteklius ir gali lengvai virsti produktu.

Pažvelgus į šių fermentų kinetiką, galima atskleisti fermentus su alosteriniu reguliavimu.

Alosterinių fermentų veikimo ypatumai:

zvchichay tse oligomeriniai baltymai, kurie yra sulankstyti iš kelių protomerų arba pagaminti aukštakrosnę;

smarvė gali būti alosteriniame centre, dideliu atstumu nuo aktyvaus katalizinio centro;

Effectori prie fermento prisijungia nekovalentiškai alosteriniuose (reguliavimo) centruose;

Alosteriniai centrai, kaip ir kataliziniai, gali turėti skirtingą specifiškumą ligandų atžvilgiu: jie gali būti absoliutūs ir grupiniai. Kai kurie fermentai gali turėti vieni alosterinius centrus, kai kurie iš jų būdingi aktyvatoriams, kiti – inhibitoriams.

protomiras, ant kurio yra alosterinis centras, - reguliacinis protomiras, žiūrint į katalizinį protomirą, kuris keršija už aktyvųjį centrą, kuriame vyksta cheminė reakcija;

alosteriniai fermentai gali paskatinti kooperatyvą: alosterinio efektoriaus sąveika su alosteriniu centru lemia vėlesnį kooperacinį visų subvienetų konformacijos pasikeitimą, dėl kurio pasikeičia aktyvaus centro konformacija ir pasikeičia fermento sporiškumas. į substratą, kurie mažina arba padidina fermento katalizinį aktyvumą;

alosterinių fermentų reguliavimas yra grįžtamasis: efektoriaus įvedimas į reguliavimo subvienetą paveikia fermento katalizinį aktyvumą;

Alosteriniai fermentai katalizuoja pagrindines šio metabolizmo kelio reakcijas.

Malyunok 3. Schema, paaiškinanti alosterinio fermento darbą. A - diya neigiamas efektorius (ingibіtor); B - teigiamo efektoriaus (aktyvatoriaus) veikimas.

Alosterinių fermentų lokalizacija medžiagų apykaitos kelyje.

Nusodinamų medžiagų apykaitos procesų skaičius priklauso nuo kalbų, kurios yra triukšmingos, ir reakcijų koncentracijos, kurios nusėda šioje lėkštėje. Toks reguliavimas atrodo logiškas, nes kaupdamas galutinį vyno produktą (galutinį produktą) jis gali veikti kaip alosterinio fermento inhibitorius, kuris dažniausiai katalizuoja šio metabolizmo kelio burbuolės žingsnį:

Fermentas, katalizuojantis substrato A pavertimą produktu, gali būti neigiamo efektoriaus, kuris yra galutinis metabolizmo kelio F produktas, alosterinis centras. Dėl to didėja F koncentracija (taip, kad kalba F sintetinamas daugiau, nudažytas mažiau), slopina vieno iš burbuolės fermentų aktyvumą. Toks reguliavimas vadinamas neigiamu posūkio tašku arba retroinhibicija. Neigiamas atvirkštinis ryšys yra ląstelių metabolizmo reguliavimo mechanizmas, kuris dažnai pastebimas.

Centriniuose metabolizmo keliuose kalba gali būti pagrindinių medžiagų apykaitos kelio fermentų aktyvatoriai. Paprastai fermentus, katalizuojančius pagrindines galutinių metabolizmo etapų reakcijas, sukelia bet koks alosterinis aktyvavimas:

Kaip pavyzdį galima pažvelgti į glikolozės – specifinio (burbuolės) kelio gliukozės skaidymuisi – reguliavimo principus (4 pav.). Vienas iš galutinių gliukozės skilimo produktų yra ATP molekulė. Esant ATP pertekliui klitine, retro-inhibicija atsiranda alosterinių fermentų fosfofruktokinazės ir piruvatkinazės. Naudojant didelį kiekį fruktozės-1,6-bisfosfato, stebimas alosterinis fermento pruvatkinazės aktyvavimas.

Malyunok 4. Teigiamo ir neigiamo gliukozės katabolizmo reguliavimo schema.

ATP molekulė dalyvauja alosterinių fermentų fosfofruktokinazės ir piruvatkinazės retro-inhibiciją. Fruktozė-1,6-bisfosfatas yra gliukozės skaidymo metabolinio kelio aktyvatorius. Pliusai – aktyvinimas, minusai – fermentų slopinimas.

Zavdyaki toks reguliavimas zdijsnyuєtsya zlagodzhenіst perebіgu medžiagų apykaitos kelią į gliukozės skilimą.