Терморегуляторная функция тканевого дыхания. Гипоэнергетические соединения.

 

На разобщении дыхания и фосфорилирования базируется терморегуляторная функция тканевого дыхания. Митохондрии бурой жировой ткани продуцируют больше тепла, так как присутствующий в них белок термогенин разобщает окисление и фосфорилировние. Это имеет важное значение в поддержании температуры тела новорожденных.

6. Механизмы регуляции уровня глюкозы в крови.

 

Известно, что уровень глюкозы в крови колеблется от 3,33 ммоль/л до 5,55 ммоль/л и регулируется с помощью гормонов инсулина, понижающего этот уровень до нормы и глюкагона, повышающего его до нормы. Увеличение уровня глюкозы в крови после приема пищи (пищевая или алиментарная гипергликемия) повышает, следовательно, и содержание инсулина в крови.

Инсулин - анаболический гормон; он воздействует на мембраны клеток, увеличивая их проницаемость для глюкозы, следовательно, увеличивая и питание клеток. В случаях избыточного веса (ожирение), такой процесс можно контролировать, используя продукты с низким и средним гликемическим индексом, и, наоборот, при интенсивных физических нагрузках - с высоким гликемическим индексом.

Попавшие из кишечника в кровь моносахариды переносятся ею в печень. Печень может регулировать содержание глюкозы в крови. Избыток глюкозы превращается в ней в гликоген и откладывается в запас, остальная глюкоза поступает в большой круг кровообращения и постепенно используется клетками различных органов. При повышении потребности организма в глюкозе гликоген печени может расщепляться и повышать уровень ее в крови.

Если поступление глюкозы в печень превышает возможности ее превращения в гликоген, то в большом круге кровообращения ее содержание оказывается выше нормы (5,55 ммоль/л). Такое состояние называется гипергликемией. Она стимулирует синтез гликогена не только в печени, но и в мышцах, а также превращение глюкозы в жиры и холестерин.

В состоянии покоя наибольшее количество глюкозы потребляется головным мозгом, при физической работе - мышцами.

В клетках различных органов в зависимости от их функционального состояния глюкоза либо сразу включается в реакции распада, обеспечивающие клетку энергией, либо участвует в пластическом обмене, в ходе которого из нее может синтезироваться не только гликоген, но и более сложные вещества - нуклеиновые кислоты, гликолипиды, гетерополисахариды и т.д.

 

Биосинтез жиров в жировой ткани.

Жиры (триацилглицерины) — наиболее важный резерв энергии в организме животных. Они хранятся главным образом в клетках жировой ткани, адипоцитах. Там же они участвуют в постоянно происходящих процессах образования и деградации.

Жирные кислоты, необходимые для синтеза жиров (липогенеза), в составе триацилглицеринов переносятся из печени и кишечника в виде липопротеиновых комплексов (ЛОНП и хиломикроны). Липопротеин-липаза [1], находящаяся на поверхности эндотелиальных клеток кровеносных капилляров, отщепляет от этих липопротеинов жирные кислоты (см. рис. 273).

В адипоцитах деградация жиров (липолиз) катализируется гормонзависимой липазой [2]. Уровень свободных жирных кислот, поступающих из жировой ткани, зависит от активности этой липазы — фермент регулирует таким образом уровень жирных кислот в плазме.

Жирные кислоты из жировой ткани транспортируются в плазму крови в неэтерифицированной форме. При этом растворимы только короткоцепочечные жирные кислоты, а жирные кислоты с более длинными цепями, менее растворимые в воде, переносятся в комплексе с альбумином.

Билет

1)Биохи́мия (биологи́ческая, или физиологи́ческая хи́мия) — наука о химическом составе живых клеток и организмов и о химических процессах, лежащих в основе ихжизнедеятельности. Возникнув как наука о химии жизни в конце XIX века, чему предшествовало бурное развитие органической химии, биохимия отличается от органической химии тем, что исследует только те вещества и химические реакции, которые имеют место в живых организмах, прежде всего в живой клетке. Согласно этому определению, биохимия охватывает также многие области клеточной биологии и включает в себя молекулярную биологию^[1]. После выделения последней в особую дисциплину, размежевание между биохимией и молекулярной биологией в основном сформировалось как методологическое и по предмету исследования. Молекулярные биологи преимущественно работают с нуклеиновыми кислотами, изучая их структуру и функции, в то время как биохимики сосредоточились на белках, в особенности на ферментах, катализирующих биохимические реакции

Механизм репликации

После установления химической природы наследственного материала проблема самовоспроизведения (репликации) хромосом, а точнее — генотипа превратилась в проблему репликации ДНК. Первостепенное значение для решения этой проблемы имела разработка модели строения ДНК Ф. Криком и Дж. Уотсоном в 1953 г. Структура двойной спирали позволяла представить простой механизм репликации ДНК: двойная спираль сначала раскручивается, цепи расходятся, а затем каждая одноцепочечная половина молекулы ДНК достраивается до целой, двухцепочечной молекулы:Последовательность нуклеотидов вновь синтезирующихся цепей определяется правилом комплементарности оснований и последовательностью нуклеотидов имеющейся цепи. Иначе говоря, имеющиеся нуклеотидные цепи служат матрицей для синтеза новых цепей; в результате получаются две двухцепочечные молекулы ДНК, идентичные исходной молекуле.
Такой способ репликации получил название полуконсервативного (в принципе возможен и другой механизм — консервативный, при котором вновь синтезируемая нуклеотидная цепь образуется прямо на двойной спирали ДНК, без ее раскручивания). Полуконсервативный механизм репликации ДНК нашел подтверждение в экспериментах с клетками кишечной палочки. Культуру Е. coli на протяжении нескольких поколений выращивали на среде, содержащей в качестве единственного источника азота 15NH4C1. После этого все вещества клеток Е. coli, в которые входит азот, содержали не обычный изотоп азота 14N, а тяжелый 15N. ДНК с 15N имеет большую плотность, чем ДНК с 14N, и это можно обнаружить методом центрифугирования (рис. 4.3). Если культуру, содержащую 151Ч-ДНК, пересеять на среду с немеченым азотом (14NH4C1), то ДНК клеток первого поколения имеет плотность, промежуточную между плотностями 15№ДНК и 14№ДНК; в клетках второго поколения обнаруживается два типа ДНК: с промежуточной плотностью и легкая (141Ч-ДНК). Эти результаты легко объясняются, если исходить из полуконсервативного механизма репликации ДНК (см. рис. 4.3). Позднее было установлено, что в клетках эукариот репликация ДНК происходит также полуконсервативным способом.

Ферменты класс лиаз.

Ферменты этого класса катализируют не гидролитическое разрушение соединений с отщеплением групп от молекулы субстрата. Катализируют также образование двойных связей или присоединение атомов или молекул субстрата. Катализируют также образование двойных связей или присоединение атомов или молекул по месту разрыва двойной связи. В этом классе 7 подклассов, которое делятся по принципу присоединения каких-либо атомов или молекул по месту разрыва следующих связей:

4.1 включает ферменты, которые расщепляют углерод-углеродные связи, например, декарбоксилазы (карбокси-лиазы)

4.2 — ферменты, расщепляющие углерод-кислородные связи, например, дегидратазы;

4.3 — ферменты, расщепляющие углерод-азотные связи (амидин-лиазы);

4.4 — ферменты, расщепляющие углерод-серные связи;

4.5 — включает ферменты, расщепляющие связи углерод — галоген, например, ДДТ-дегидрохлориназа;

4.6 — ферменты, расщепляющие фосфор-кислородные связи, например, аденилатциклаза;

4.99 — включает другие лиазы.

Витамин Н-биотин, БИОС 2

Пищевые источиник: лук, арахис, томаты, картофель, горох, свекла.

Витамин Н –антисеборрейный витамин содержится в больших количествах яичный желток, печень, горох, соя и д.р. У человека потребность в витамине Н покрывается за счет биосинтеза его кишечными бактериями. В тканях биотин входит в состав биотиновых ферментов, где находится в своей коферментной форме, образующаяся при карбоксилировании биотина, в виде N5- карбоксибиотина.

 

биотин

 

Суточная потребность в биотине 150-200 мкг.

Биологическая роль витамина Н. Биотин и его коферментное производное N5–карбоксибиотин определяют каталитическую активность биотиновых ферментов, которые катализируют реакции карбоксилирования-декарбоксилирования и транс-карбоксилирования протекающие при биосинтезе липидов, углеворов, аминокислот, нуклеиновых кислот например:

Пируват карбоксилазы- ключевого фермента глюконеогенеза

Ацетил- КоА-карбоксилазы-фермента синтез-его малонил КоА и запускающего синтез жирных кислот и липидов