Мембрано-опосредованное вз-действие гормонов

Катаболизм АМК

Промежуточный метаболизм АМК белковых мол-л, как и других питательных в-в в живых орг-мах, включает катаболические (распад до конечных продуктов обмена), анаболические (биосинтез АМК) процессы, а также ряд других специфических превращений, сопровождающихся обр-нием биологически активных соединений. Условно промежуточный метаболизм АМК можно разделить на общие пути обмена и индивидуальные превращения отдельных АМК.

Рис. 12.2. Катаболизм АМК.

 

Билет 27

Стеролы и стероиды

СТЕРИНЫ (стеролы), алициклич. прир. спирты, относящиеся к стероидам; составная часть неомыляемой фракции животных и растит. липидов.

Стерины присутствуют практически во всех тканях животных и растений и явл наиб. распространенными представителями стероидов в природе. В зависимости от источника подразделяются на животные (зоостерины), растительные (фитостерины), стерины грибов (микостерины) и микроорг-мов. Такая классификация, однако, имеет ограничения для морских орг-мов, отличающихся исключительным разнообразием стр-р и состава стеринов.

Основной стерин высших животных - холестерин широко распростр и у др. орг-мов.

Хим. св-ва стеринов мало отличаются от св-в алициклич. спиртов и алкенов. Особенность стероидной стр-ры стеринов проявл, напр., в их способности образовывать прочные труднорастворимые комплексы с дигитонином и нек-рыми др. стероидными сапонинами, что широко использовалось для выделения и очистки холестерина в ранний период исследований. Стр-ра и св-ва соед., содержащих двойные связи у атомов С-5 и С-22 ( 5,22-С), благоприятны для использования их в качестве исходных соед. в хим. синтезе ряда прир. стероидов и их аналогов, в т.ч. гормонов млекопитающих, насекомых и растений.

Биосинтез стеринов, как и др. стероидов, осуществляется из уксусной и мевалоновой к-т в результате многостадийного ф-тативного процесса через непосредственный предшественник - сквален, циклизация к-рого в орг-мах животных и растений протекает по-разному.

Превращение этих соед. в другие стерины-сложный и не до конца изученный процесс, протекающий в разл. биол. объектах неодинаково. Одно из отличий связано с присутствием у растений биосинтетич. механизмов алкилирования, к-рых нет у животных, в результате чего у растений преобладают стерины С₂₈-С₂₉, у животных-С₂₇. Сами стерины, в свою очередь,-предшественники др. стероидов в живых орг-мах: у животных-желчных к-т, стероидных гормонов, вит-а D, у растений - агликонных частей стероидных гликозидов, нек-рых регуляторов роста растений и др. Большинство биосинтетич. превращений стеринов имеет окислит. хар-р и протекает под-действием оксидоредуктаз, среди к-рых важная роль принадлежит цитохромам Р-450.

В природе стерины- биосинтетич. предшественники мн. стероидных биорегуляторов, осн. стр-рные компоненты (наряду с белками и фосфолипидами) клеточных мембран. Предполагают, что они выполняют при этом не только пассивную (стр-рную) ф-цию, но и влияют на клеточный метаболизм. Свои ф-ции в орг-ме млекопитающих стерины реализуют в виде комплексов с белками (липопротеидов) и сложных эфиров высших жирных к-т, являясь их переносчиками во все органы и ткани через систему кровотока. Фитостерины, напр. -ситостерин, в отличие от холестерина не усваиваются орг-мом человека. Большое разнообразие стеринов у растений, дрожжей и беспозвоночных, резко отличающееся от стеринов животных и человека, не имеет объяснения с функцион. точки зрения.

Анализ стеринов основан на сочетании хроматографич. и спектральных методов; весьма эффективна хромато-масс-спект-рометрия, позволяющая в процессе анализа фракции идентифицировать ее по типу фрагментации. Известные цветные р-ции нек-рых типов стеринов представляют в настоящее время лишь теоретич. интерес.

В пром-сти стерины выделяют из животного или растит. стеринсодержащего сырья: холестерин-из продуктов мясопереработки (мозга крупного рогатого скота), стиг-мастерин-из масла соевых бобов, -ситостерин-из отходов целлюлозно-бум. производства, эргостерин-из дрожжей.

Применяют стерины гл. обр. для получения стероидных гормо-нов и производных на их основе, а также вит-а D и др. фармацевтич. препаратов.

СТЕРОИДЫ, группа биологически важных прир. соед., в основе стр-ры к-рых лежит скелет циклопентанопер-гидрофенантрена (гонана, стерана; ф-ла I). Входят в состав всех растит. и животных орг-мов.

По номенклатуре ИЮПАК полная нумерация в стероидах производится так, как показано в ф-ле П. Если один или более атомов С отсутствуют, нумерация оставшейся части сохраняется. В формулах стероидов связи атомов или групп, располагающихся за плоскостью кольцевой системы (-конфигурация), изображают пунктирной линией, атомы и группы, располагающиеся перед плоскостью (-конфигурация), -жирной линией; связи с неопределенной конфигурацией обозначают волнистой линией. Назв. частично ненасыщенных стероидов производят от назв. насыщенных посредством окончания "ен". В названиях стероидов, содержащих внутри стр-ры трехчленное кольцо, вводится префикс "цикло" с цифровым указанием положения и стереохимией обозначения; общее назв. таких стероидов-циклостероиды.

Природные стероиды имеют транс- или цис-сочленение колец А и В, транс-сочленение колец В и С и обычно транс-сочленекие С и D. Циклогексановые кольца, как правило, находятся в энергетически выгодной конформации кресла. Большинство стероидов содержат гл. обр. группы СН₃ у атомов С-10 и С-13, группу ОН (или кетогруппу) у атома С-3 и боковую цепь у атома С-17, содержащую до 8-10 атомов углерода.

Стероиды включают в себя стерты (стеролы), сапонины, стероидные алкалоиды, стероидные гормоны, желчные к-ты, желчные спирты, гликозиды сердечные, вит- D.

Все стероиды (подобно др. изопреноидам) объединяются одной схемой биогенеза: в живой клетке из уксусной k-ты через ацетилкоф-т А и мевалоновую к-ту строятся изопрено-вые фрагменты -изопентенилпирофосфат и изомерный ему диметилаллилпирофосфат, к-рые путем конденсации обр-ют общий биогенетич. предшественник -сквален; эпоксид последнего при циклизации с послед. окислит. отщеплением неск. углеродных атомов превращается в стероид.

Стероиды выделяют из спинного мозга и желчи рогатого скота, из щелочного гидролизата дрожжей, растит. масел и животных жиров, отходов целлюлозно-бумажной пром-сти, синтезируют из неприродного сырья. Полный синтез осуществлен для мн. природных стероидов-холестерина, андрогенов, гестагенов, кортикостероидов, эстрогенов и др.

Стероиды - биол. регуляторы. Способность к биосинтезу стероидов наиб. выражена у высших позвоночных. Насекомые стероиды не вырабатывают, а получают с пищей, однако ф-ция их линьки контролируется стероидами.

Применяют стероиды гл. обр. в медицине (лек. ср-ва, гормоны и др.).

Лактоза и ее св-ва

Лактоза, или млочный сахар (бэта-D-галактопиранозил-(1-->4) – альфа-D-глюкопираноза), - основной дисахарид молока, сожержит свободный полуацетальный гидроксид при С-1 и обладает восстанавливающими св-вами. Олигосахариды группы лактозы представляют собой продукты гликозилирования мол-лы лактозы остатками моносахаридов (L-фукозы, N-ацетил-D-глюкозамина, D-галактозы, N-ацетилнейраминовой к-ты), т.е. трисахариды.

Одна из ф-ций олигосахаридов группы лактозы - формирование бактериальной флоры в кишечнике новорожденных, необходимой для нормального пищеварения.

Лигазы

ТРНК

1. Роль тРНК
2. Молекулы транспортных РНК имеют небольшие размеры. Они состоят всего из75-80 нуклеотидных остатков, и
3. имеют молекулярную массу порядка 25 тыс. дальтон.
4. Особенностью строения тРНК является большое количество здесь минорных нуклеотидов. Их количество составляет
5. от 17 до 19%. Оказывается, что транспортные РНК подобно молекулам матричных РНК так же имеют общий план
6. структуры.
7. В этой структуре принято выделять 4 основных элемента.
8. 1 Стебель, содержащий акцепторный участок ЦЦА служащий для присоединения соответствующей аминокислоты. 2 На участке противоположный стеблю располагается антикодоьная петля содержащая аннтикодон 3 Псевдоуридиловая и дегидроуридиловая петли. 4 Добавочная петля (между псевдоуридиловой петлей и антикодоном). Роль этих структур
9. Антикодон за счет взаимодействия с кодоном матричной РНК определяется место включения аминокислоты, переносимой данной молекулой в полептидную цепь белка при синтезе его на рибосомах.
10. Дегидроуридировая и Псевдоуридиловая петли играют определенную роль во взаимодействии молекулы тРНК с рибосомами.
11. При дальнейшем формировании третичной структуры все молекулы тРНК принимают Ц образную форму, причем на конце горизонтальной перекладины этой структуры расположен антикодон а ниждем конце вертикальной палочки находиться акцепторный иуклеотид ЦЦА.
12. В каждой клетке содержится как минимум 20 тРНК. Поскольку ряд аминокислот могут кодироваться несколькими кодонами, то в клетке может присутствовать несколько изоакцепторных тРНК, которые имеют различные антикодоны
13. комплементарные нескольким кодонам для данной аминокислоты, Считают, что примерно тРНК60. Около 60% всей
14. РНК присутствующей в цитозоле клеток приходиться на рибосомальную РНК.
15. В рибосомах эукариотических клеток присутствует 4 типа молекул РНК. Их обозначают в соответствии с их молекулярной массой. 1. В состав малой субединицы рибосом входит 18S РНК 2. В состав большой субединицы 3 типа:
16. a)5S РHK 6)5,8S PHK в)28S РНК
17. В цитозоле ядре клеток обнаружено большое количество небольших высоко стабильных молекул РНК имеющих в своем составе от 90 до 300 нуклеотидных остатков. Часть этих молекул участвуют в регуляции работы генетического аппарата клеток. ДЛя большинства этих молекул РНК функции пока неизвестны.
18. тРНК. синтезируются с участием РНК-полимеразыЗ. Молекулы тРНК образуются первоначально в виде больших предшественников которые содержат нуклеотидные последовательности для нескольких молекул тРНК.
19. Эти превичные транскрипты подвергаются нуклеолитическому процессигу под действием специальных нуклеаз.
20. В ходе процессинга из общего предшественника выделяются отдельные нуклеотидные последовательности характерные для той или иной тРНК.
21. Поскольку в составе генов некоторых тРНК имеется интрон, он так же удаляется в ходе процессинга.
22. Дальнейшая модификация молекул тРНК включает в себя превращение части главных нуклеотндов в минорные за счет различных вариантов их химической модификации. И наконец к З'-кокцу присоединяется триплет ЦЦА, служащий акцепторным концом каждой тРНК.

КоА

Ацетил КоА

В кишечной стенки всосавшиеся ацилгицерины распадаются под действием тканевых липаз с образованием свободных жирных кислот и глицерола Часть моноацилглицеринов может превращаться в триащгаглицерины без предварительного расшепления йо так называемый моноацклглицериновый путь ресинтеза Все высшие жирные кислоты всосавшиеся к, кишечника используются в энтероцитах для ресинтеза различных лилидов Но перед тем как: вклю иться в различные липиды высшие жирные кислоты должны быть активированы Процесс активации высших жирных кислот состоит из 2 этапов

1 этап. За счет взаимодействия жирных кислот и использования специального фермента образуется ацшюденилаты

(так называемый термодинамический контроль направления процесса)

ЖК + АТФ -> R-С-АМФ + пирофосфат расщ. до ФК.(термодинамический контроль)

2 этап Происходит образование активной жирной кислоты соединенной с КоА и высвобождение АМФ Образование ацилКоА катализируется специальным ферментом, причем он катализирует и первую и вторую реакцию ацилКо Чсиптетата (тиокиназа)

R-С-АМФ + НSКоА -> R-С-SКоА + АМФ

В ходе активации высшей жирной кислоты АТФ распадается до АМФ и 2 остатков фосфорной кислоты таким жирные кислоты участвуют в активированной форме.

6. Биосинтез пуриновых нуклеотидов