Современная теория биологического окисления, сопряженного с синтезом АТФ.

Окисление биологическое-совокупность реакций окисления, протекающих во всех живых клетках. Основная функция О. б. — обеспечение организма энергией в доступной для использования форме. Реакции О. б. в клетках катализируют ферменты, объединяемые в класс оксидоредуктаз. Изучение окисления в организме было начато в 18 в. А.Лавуазье;

Основной путь использования энергии, освобождающейся при О. б., — накопление её в молекулах аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и др. макроэргических соединений О. б., сопровождающееся синтезом АТФ из аденозиндифосфорной кислоты (АДФ) и неорганического фосфата, происходит приГликолизе, окислении α-кетоглутаровой кислоты и при переносе ВЭ в цепи окислительных (дыхательных) ферментов, обычно называют окислительным фосфорилированием

Согласно СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ БИООКИСЛЕНИЯ в нашем организме окисление

может происходить двумя способами:

Путем отнятия водорода от окисляемого субстрата: сюда относятся

МИТОХОНДРИАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ и ВНЕМИТОХОНДРИАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ОКСИДАЗНОГО

ТИПА.

Путем присоединения кислорода к окисляемому субстрату - так

Происходит внемитохондриальное ОКИСЛЕНИЕ ОКСИГЕНАЗНОГО ТИПА (старое

Название - МИКРОСОМАЛЬНОЕ окисление).

МИТОХОНДРИАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ (МтО).

Система митохондриального окисления - мультиферментная система,

Постепенно транспортирующая протоны и электроны на кислород с

образованием молекулы воды. Все ферменты митохондриального окисления встроены во внутреннюю

Мембрану митохондрий. Только первый переносчик протонов и электронов -

Никотинамидная дегидрогеназа расположена в матриксе митохондрии. Этот

Фермент отнимает водород от субстрата и передает его следующему

переносчику. Полный комплекс таких ферментов образует "дыхательный

ансамбль" («дыхательную цепь»), в пределах которого атомы водорода

Отнимаются от субстрата, затем передаются последовательно от одного

Переносчика к другому, и, наконец, передаются на кислород воздуха с

образованием воды.

Понятие о гормонах, их классификация, свойства и механизм действия.

Гормоны - это то, что делает нас особенным и непохожим на остальных. Они предопределяют наши физические и психические особенности. Вырастем мы высоким или не очень, полным или худым. Наши гормоны влияют на все аспекты нашей жизни - с момента зачатия и до самой смерти. Они будут влиять на наш рост, половое развитие, формирование наших желаний, на обмен веществ в организме, на крепость мышц, на остроту ума, поведение, даже на наш сон.

Гормоны – химические соединения, обладающие высокой биологической активностью и в малых количествах значительным физиологическим эффектом. Гормоны транспортируются кровью к органам и тканям, при этом лишь небольшая их часть циркулирует в свободном активном виде. Основная часть находится в крови в связанной форме в виде обратимых комплексов с белками плазмы крови и форменными элементами. Эти две формы находятся в равновесии друг с другом, причем равновесие в состоянии покоя значительно сдвинуто в сторону обратимых комплексов. Их концентрация составляет 80 %, а иногда и более от суммарной концентрации данного гормона в крови.

Гормоны следует классифицировать по трем основным признакам.

По химической природе

По эффекту (знаку действия) – возбуждающие и тормозящие.

По месту действия на органы – мишени или другие железы: 1) эффекторные; 2) тропные.

В настоящее время описано и выделено более полутора сотен гормонов из разных многоклеточных организмов.

По химической природе гормоны разделены на три группы:

1) стероиды;

2) полипептиды и белки с наличием углеводного компонента и без него;

Аминокислоты и их производные.

Для всех гормонов характерен относительно небольшой период полужизни – около 30 мин. Гормоны должны постоянно синтезироваться и секретироваться, действовать быстро и с большой скоростью инактивироваться. Только в этом случае они могут эффективно работать в качестве регуляторов.

Физиологическая роль желез внутренней секреции связана с их влиянием на механизмы регуляции и интеграции, адаптации, поддержания постоянства внутренней среды организма.

Свойства гормонов, механизм их действия

Выделяют три основных свойства гормонов:

1) дистантный характер действия (органы и системы, на которые действует гормон, расположены далеко от места его образования);

2) строгую специфичность действия (ответные реакции на действие гормона строго специфичны и не могут быть вызваны другими биологически активными агентами);

Высокую биологическая активность (гормоны вырабатываются железами в малых количествах, эффективны в очень небольших концентрациях, небольшая часть гормонов циркулирует в крови в свободном активном состоянии).

Действие гормона на функции организма осуществляется двумя основными механизмами: через нервную систему и гуморально, непосредственно на органы и ткани.

Гормоны функционируют как химические посредники, переносящие информацию или сигнал в определенное место – клетку-мишень, которая имеет высокоспециализированный белковый рецептор, с которым связывается гормон.

По механизму воздействия клеток с гормонами гормоны делятся на два типа.

Первый тип (стероиды, тиреоидные гормоны) – гормоны относительно легко проникают внутрь клетки через плазматические мембраны и не требуют действия посредника (медиатора).

Второй тип – плохо проникают внутрь клетки, действуют с ее поверхности, требуют присутствия медиатора, их характерная особенность – быстровозникающие ответы.

В соответствии с двумя типами гормонов выделяют и два типа гормональной рецепции: внутриклеточный (рецепторный аппарат локализован внутри клетки), мембранный (контактный) – на ее наружной поверхности. Клеточные рецепторы – особые участки мембраны клетки, которые образуют с гормоном специфические комплексы. Рецепторы имеют определенные свойства, такие как:

1) высокое сродство к определенному гормону;

2) избирательность;

3) ограниченная емкость к гормону;

Специфичность локализации в ткани.

Механизм действия гормонов с клеткой-мишенью происходит следующие этапы:

1) образование комплекса «гормон—рецептор» на поверхности мембраны;

2) активацию мембранной аденилциклазы;

3) образование цАМФ из АТФ у внутренней поверхности мембраны;

4) образование комплекса «цАМФ—рецептор»;

5) активацию каталитической протеинкиназы с диссоциацией фермента на отдельные единицы, что ведет к фосфорилированию белков, стимуляции процессов синтеза белка, РНК в ядре, распада гликогена;

Инактивацию гормона, цАМФ и рецептора.

Действие гормона может осуществляться и более сложным путем при участии нервной системы. Гормоны воздействуют на интерорецепторы, которые обладают специфической чувствительностью (хеморецепторы стенок кровеносных сосудов). Это начало рефлекторной реакции, которая изменяет функциональное состояние нервных центров. Рефлекторные дуги замыкаются в различных отделах центральной нервной системы.

Выделяют четыре типа воздействия гормонов на организм:

1) метаболическое воздействие – влияние на обмен веществ;

2) морфогенетическое воздействие – стимуляция образования, дифференциации, роста и метаморфозы;

3) пусковое воздействие – влияние на деятельность эффекторов;

Корригирующее воздействие – изменение интенсивности деятельности органов или всего

Организма.

 

44. Холестерин и его производные: строение, свойства и функции.

ХОЛЕСТЕРИН- органическое соединение, природный жирный (липофильный) спирт, содержащийся в клеточных мембранах всех живых организмов за исключением безъядерных (прокариоты). Нерастворим в воде, растворим в жирах и органических растворителях. Около 80 % холестерина вырабатывается самим организмом (печенью, кишечником, почками, надпочечниками, половыми железами), остальные 20 % поступают с пищей[1]. В организме находится 80 % свободного и 20 % связанного холестерина. Холестерин обеспечивает стабильность клеточных мембран в широком интервале температур.

СИНТЕЗ: Холестерин может образовываться в животном организме и поступать в него с пищей.

В настоящее время установлена следующая цепь биосинтеза холестерина (основа биосинтеза и других стероидов), включающая в себя несколько ступеней.

-Превращение трёх молекул активного ацетата в пятиуглеродный мевалонат. Происходит в ГЭПР.

-Превращение мевалоната в активный изопреноид — изопентенилпирофосфат.

-Образование тридцатиуглеродного изопреноида сквалена из шести молекул изопентенилдифосфата.

-Циклизация сквалена в ланостерин.

-Последующее превращение ланостерина в холестерин.

Функции.

1) структурный компонент клеточных мембран,

2) образует в организме человека желчные кислоты, витамин Д3, выработка надпочечниками различных стероидных гормонов, включая кортизол, альдостерон, женских половых гормонов эстрогенов и прогестерона, мужского полового гормона тестостерона

3) играет важную роль в деятельности синапсов головного мозга и иммунной системы, включая защиту от рака.

Свойства:

-не растворим в воде

-растворим в спиртах и других органических растворителях, а так же в растительных и животных жирах.

- способен образовывать сложные эфиры при реакции с жирными кислотами

 

45. Жирные кислоты: строение, свойства и функции.

 

ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ

- большая группа органических соединений, представляющих собой алифатические карбоновые кислоты, многие из которых входят в состав липидов животных и растений.

ФУНКЦИИ:

-энергетическая

-пластическая

-строение биологических мембран

- способствуют синтезу простагландинов, которые наделены достаточно сильным противовоспалительным эффектом

-расширяют кровеносные сосуды, снижают риск развития тромбов в кровеносных сосудах, питают сердечную мышцу, а также препятствовуют возникновению атеросклероза..

 

 

46. Простагландины, их биологическая роль.

 

ПРОСТАГЛАНДИНЫ, биологически активные вещества, обнаруженные в тканях и органах большинства животных и человека, в нек-рых растениях. По химич. природе — жирные кислоты, имеющие скелет из 20 атомов углерода и содержащие циклопентановое кольцо.

Важнейшее физиол. действие— способность вызывать сокращение гладких мышц, особенно мышц матки и яйцеводов, а также мышц пищеварит. и дыхат. систем, кровеносных сосудов. Кроме того, снижают способность тромбоцитов к агрегации, выделение желудочного сока и его кислотность, оказывают противозачаточный эффекты. П. действуют, в отличие от классич. гормонов, вблизи места секреции. Высокая и разнообразная физиол. активность П. осуществляется посредством регуляции синтеза цАМФ (цГМФ), к-рый влияет на синтез белков, П. участвуют в регуляции клеточного ответа на нейрогуморальные воздействия. Связь П. с циклич. нуклеотидами и гормонами указывает на принципиальную возможность посредством П. воздействовать на разл. процессы в организме. П. применяются в медицине.