Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Химические компоненты нервной ткани ⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 8
ЦНС координирует и регулирует обмен веществ в организме. Она также обеспечивает взаимосвязь организма с внешней средой. Химический состав нервной ткани сложен и неоднороден. Например, в сером веществе 77-81% воды, а в белом – 70%. Количество белков в нервной ткани меньше, чем в мышечной или в печени. При этом белков больше в сером веществе, и меньшее их количество содержится в периферической нервной ткани. В функционально более активных структурах белков больше. Характерным для белков нервной ткани является то, что они находятся в комплексе с другими соединениями, т.е. это сложные белки. Больше всего липопротеинов (ЛП). Особенно много их в миелиновых оболочках. Есть фосфопротеины – фосфат присоединяется к белку через серин (-NH-CH(CH2OPO3H2)-CO-). Также в нервной ткани есть нуклеопротеины (НП) (дезоксирибонуклеопротеины (ДНП), рибонуклеопротеины (РНП)), гликопротеины (например, нейрокератин). Особый интерес при изучении нервной ткани имеет исследование нейроспецифических белков: 1. Белок S-100 – растворим в 100% (NH4)2SO4. Обнаружен он в основном в нервной ткани. Принимает участие в процессах формирования памяти (при обучении животных его содержание возрастает). Есть предположение, что этот белок играет роль при возникновении наркотической зависимости. 2. Белок 14-3-2. Пептиды, которые специфичны для нервной ткани, называются нейропептиды. Их около 100. 80-90% нейронных контактов осуществляются нейропептидами. К ним относятся пептиды памяти (аргинин-вазопрессин, лейцин-вазопрессин, окситоцин, АКТГ), пептиды боли (вещество Р, эндорфины, энкефалины и т.д.), пептиды сна.
Небелковые азотистые соединения. В нервной ткани количество азотистых соединений такое же, как и в других тканях, но некоторых больше: 1. свободных АК, особенно ароматических и дикарбоновых АК. Больше АК - предшественников нейромедиаторов (ТИР, ТРИ, АСП, ГЛУ); 2. циклических нуклеотидов (цАМФ, цГТФ).
Углеводы нервной ткани. Их запасы небольшие. Откладываются в виде гликогена, которого в нервной ткани 0,1% (в печени – 5-10%, в мышечной ткани – 0,2-2%). Глюкозы содержится 1-4 ммоль/кг.
Липиды. В нервной ткани их содержится достаточно много (в сером веществе – 25%, в белом – до 50%). Около 50% всех липидов представлены фосфолипидами (ацетальфосфатиды, плазмогены). Имеются гликолипиды: цереброзиды, ганглиозиды (их нет в других тканях). Жирные кислоты. В нервной ткани эти кислоты содержат большое количество двойных связей (4-5). 25% всех липидов составляет холестерол. В нервной ткани он находится в свободном виде. Нейтральные жиры содержатся в небольших количествах в ткани головного мозга, больше их в периферических нервах.
Минеральные вещества. Внутри клеток содержатся ионы калия, а в межклеточном пространстве – ионы натрия. Они участвуют в передаче нервного возбуждения. Также содержаться ионы кальция, магния, железа, меди, алюминия, цинка; анионы представлены фосфатами и АК белков.
Особенности обмена веществ в нервной ткани Энергетический обмен. В ткани головного мозга увеличено клеточное дыхание (преобладают аэробные процессы). Мозг потребляет большее количество кислорода, чем постоянно работающее сердце, в 20 раз больше, чем покоящиеся мышцы. 20-25% всего кислорода приходится на долю головного мозга. У детей до 50%. Ткань головного мозга использует весь кислород, находящийся в ней, за 10 секунд. Следовательно, важное значение имеет кровоснабжение головного мозга. при нарушении кровообращения через 6-8 секунд наступает потеря сознания. Дыхательный коэффициент (отношение объема СО2 к объему О2) в тканях головного мозга приблизительно равно 1, следовательно углеводы – это основной субстрат для окисления. Мозг – единственный орган, который использует в качестве источника энергии практически одну только глюкозу (при патологии могут использоваться кетоновые тела), т.е. функционирование головного мозга зависит от снабжения глюкозой. 70% АТФ в тканях головного мозга используется для поддержания ионных градиентов (энергия используется для удаления ионов натрия из клетки).
Углеводный обмен. Исходным субстратом для окисления является глюкоза (не гликоген!). Гипогликемия приводит к судорогам и, возможно, к смерти. 85% глюкозы окисляется аэробно (до углекислого газа и воды), 15% - анаэробно (до лактата). Анаэробное окисление – это аварийный механизм. Гликогена содержится немного – 0,1%, но интенсивность его обновления достаточно велика. Весь гликоген в ткани головного мозга обновляется за 4 часа. Распад гликогена идет 2 путями:
- фосфорилический (с участием фосфорилазы); - гидролитический - g-амилаза отщепляет остатки глюкозы. Нарушения обмена углеводов ведут к нарушению функций головного мозга. При авитаминозе В1 нарушается превращение ПВК, следовательно развиваются полиневриты. Угнетение окисления углеводов ведет к развитию торможения в нервной системе (используется при разработке снотворных веществ). Во сне потребление глюкозы снижается, а при возбуждении увеличивается.
Белковый обмен. При возбуждении увеличивается распад белков и, как следствие, образуется больше аммиака и азота АК. При торможении распад белков снижается. У человека в больших количествах образуется аммиак, являющийся токсичным веществом для нервной ткани и поэтому он должен быть обезврежен. Обезвреживание происходит путем образования амидов моноаминодикарбоновых АК: [рис. NH2-CH(CH2-CH2-COOH)-COOH (это глутаминовая кислота) +NH3® (над стрелкой глутамин-синтетаза, под Mg2+, АТФ®АДФ+Фн) NH2-CH(CH2-CH2-CONH2)-COOH (это глутамин)]. Этот процесс интенсивно протекает в нервной ткани, т.к. глутамин свободно выходит из клеток. Глутаминовая кислота играет особенную роль в обмене веществ: 1. связывает аммиак; 2. участвует в реакциях переаминирования, в результате которых образуются заменимые АК (аспарагиновая кислота); 3. подвергается декарбоксилированию: [рис. NH2-CH(CH2-CH2-COOH)-COOH (это глутаминовая кислота) ® (над стрелкой глутамат-декарбоксилаза, под – ПФ(В6)) NH2-CH2-CH2-CH2--COOH (это g-аминомасляная кислота)]. Образующаяся g-аминомасляная кислота является тормозящим нейромедиатором; 4. подвергается окислительному дезаминированию. В результате этого многие АК теряют NH2-группу; 5. является возбуждающим нейромедиатором; 6. стабилизирует содержание ионов калия в клетках нервной ткани. До 10% глюкозы используется в качестве субстрата для синтеза глутаминовой кислоты.
Липидный обмен. В нервной ткани липиды не играют энергетической роли. Содержащиеся в основном фосфолипиды и холестерин играют структурную функцию. Нейтральные жиры играют защитную функцию.
Химическая передача нервного возбуждения Передача возбуждения с одной клетки на другую происходит с помощью нейромедиаторов: - нейропептидов; - АК; - ацетилхолина; - биогенных аминов (адреналин, норадреналин, ДОФА, серотонин). Также в механизме передачи нервного возбуждения важную роль играют: - натриевый насос (Na-K-АТФаза); - натриевые каналы; - калиевые каналы. Последовательность процессов: 1. в результате воздействия раздражителя в синаптическую щель из визикул высвобождается нейромедиатор; 2. нейромедиатор диффундирует к мембранам 2 нервных клеток; 3. присоединяется к своему рецептору; 4. изменяется конформация рецептора; 5. происходит открытие натриевых и калиевых каналов, при этом ионы натрия идут в клетки, а калия - из них. После удаления (разрушения) нейромедиатора начинает работать Na-K-насос, т.е. АТФаза удаляет ионы натрия из клеток, а ионы калия возвращаются. В результате очаг возбуждения снимается.
Каждый нейромедиатор действует в синапсах на свой рецептор. В холинергических синапсах основным медиатором является ацетилхолин (АХ). Он образуется из Ац-КоА и холина: [рис. (CH3)3-N-CH2-CH2OH (это холин) + CH3-COSKoA ®(холинацетилтрансфераза, -HSKoA) (CH3)3-N-CH2-CH2OСОСН3 (это АХ)]. Разрушается АХ под влиянием холинэстеразы.
В адренергических синапсах образуются ДОФамин, норадреналин. Образование происходит из фенилаланина, который сначала преобразуется в тирозин: ФЕН®(фенилаланингидроксилаза, +1/2О2) ТИР. Далее ТИР®(гидроксилаза, +1/2О2) ДОФА® (декарбоксилаза, -СО2) ДОФамин® (гидроксилаза, +1/2О2)норадреналин. [рис. всех этих формул] Разрушаются эти нейромедиаторы под действием моноаминооксидаз.
В серотонинергических синапсах образуется серотонин из АК триптофана: [рис. триптофан®(гидроксилаза, +1/2О2) 5-окситриптофан ® (декарбоксилаза, -СО2) 5-окситриптамин (серотонин)]. Разрушается под действием моноаминооксидаз
Биохимия мышечной ткани Мышечная ткань составляет 40-42% от массы тела и около 50% от обмена веществ приходится именно на мышечную ткань, а при интенсивной мышечной работе: до 80% от обмена веществ. Функции мышечной ткани: 1. сократительная; 2. теплопродукционная. Структурные элементы: мембрана – сарколемма, цитоплазма – саркоплазма, сократительные элементы – миофибриллы. Строение под электронным микроскопом: изотропные диски, анизотропные диски, Z-линия. Химический состав: 70-80% воды, 17-21% белков. Белки различны в разных местах: белки стромы – опорные (коллаген, эластин), белки саркоплазмы – ферменты (альбумины, глобулины, миоглобин). Миоглобин – хромопротеин, по структуре похож на гемоглобин и точно так же связывает кислород, но не трансформирует его. Белки миофибрилл: миозин (50% всех белков миофибрилл), актин (25% белков), тропомиозин, тропонины, актинины (все вместе составляют 25% от всех белков миофибрилл). Миозин Отличается большим содержанием глутаминовой кислоты. Имеет отрицательный заряд. Он связывает ионы Са ++ и Mg ++. В присутствии Са ++ миозин обладает активностью АТФ-азы. В присутствии Mg ++ миозин связывает АТФ и АДФ. Способен взаимодействовать с актином. Молекула миозина длинная – 160 нм и тонкая (ширина её – 2 нм), представляет собой две полипептидные цепи. Есть т.н. головки миозина. Актин Имеет три формы. - мономерная форма: G–актин (глобулярная структура, глобулы полярные), связывается с АТФ; - димерная; - полимерная. Мономеры могут соединяться в присутствии АТФ в димеры (G+G+АТФ®G-АТФ-G+ Фн), из димеров могут образовываться полимеры: F–актин (от «фибрилла»). Тропомиозин Представляет собой две a- спирали (своеобразные нити). Он соединяется с тропонином и этот комплекс присоединяется к актину. Тропонины Глобулярный белок нескольких видов. Выделяют: TN-C, TN-I, TN-T. TN-T связывается с тропомиозином, TN-I – ингибитор АТФ-азы, TN-C связывается с Ca++. Имеют специфические отличия по АК составу от белков сердечной мышцы. Их можно определить с помощью иммуноферментного анализа.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 87; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.117.81.240 (0.016 с.) |