Регуляция функции клетки

Циклические нуклеотиды. Кальмодулин.

Мы с вами уже разобрались со строением клеточной мембраны. Это сложно функционирующее образование, которое обеспечивает связь клетки с внешней средой, между клетками. Через нее идет поступление в клетку энергетического и пластического материала. На мембране находится множество рецепторов, воспринимающих сигнал и передающие его к эффекторам клетки. Этот процесс был всесто­ронне изучен в исследованиях действия гормонов. За открытие механизма действия гормонов Эрл Сазерленд в I97I году был удостоен Нобелевской премии.

Было установлено, что ответ клеток независимо от природы внешнего фактора генерализуется по универсальному плану и таким посредником между рецептором и эффектором является циклический аденозинмонофосфат (цАМФ). цАМФ образуется из АТФ под действием аденилатциклазы, впоследствии инакгивируется фосфодиэстеразой.

АТФ + аденилатциклаза → цАМФ + фосфодиэстераза → АМФ

Конкретная ферментативная реакция или функциональные проявления обусловлены специализацией самой клетки:

- Мышечное волокно сокращается

- Железистые клетки секретируют

- Идет синтез ДНК и т.д.

Рецептор клеток коры надпочечников

Порой многогранное действие гормона определяется разнообразием функций клетки.

Вторым важным посредником является КАЛЬМОДУЛИН. Подобно цАМФ он участвует в развитии различных биохимических процессов.

1. Стимулирует секрецию гормонов (инсулина, тироксина, тройных гормонов гипофиза, гормонов надпочечников, нейромедиаторов).

2. Регулирует кишечную секрецию.

3. Высвобождает лизосомальные ферменты.

4. Вызывает дегрануляцию тканевых базофилов.

5. Регулирует синтез простагландинов.

6. Фагоцитоз и т.д.

Кальмодулин присоединяет к ферменту Са²⁺ и делает его высокоактивным.

Ферментативные системы клетки очень чувствительны к Са²⁺ и поэтому в клетке поддерживается довольно низкая его концентра­ция. Дальнейшее исследование выявило еще одного посредника - циклический гуанозинмоносфосфат (цГМФ), который находится в свое­образных антагонистических отношениях с цАМФ. Их взаимное влия­ние реализуется через изменения активности фосфодиэстераз. Отмечена способность цГМФ стимулировать гидролиз цАМФ, а в свою очередь цАМФ усиливает гидролиз цГМФ.

На примере тканевых базофилов видно, что эффект от стимуля­ции цГМФ и цАМФ разнонаправлен.

Са²⁺

Са²⁺

Таким образом, в процессах биохимической альтерации при воспалении накопление цАМФ ослабляет проявления воспаления, а цГМФ - усиливает.

Открыт еще один посредник - диацилглицерол, он активирует протеинкиназу С, которая резко повышает сродство Са²⁺ к фермен­ту и фосфорилирует многие белки.

Все посредники осуществляют свое действие через киназы - активаторы ферментативных процессов.

цАМФ → цАМФ-протеинкиназа

цГМФ → цГМФ-протеинкиназа

Кальмодулин → Фосфорилазокиназа

Диацилглицерол → Протеинкиназа С

Мы с вами разобрали ряд вопросов типических нарушений в патофизиологии клетки. Для вас должно быть понятно, что обсуж­денные нами вопросы ультраструктурных и молекулярных основ кле­точной патологии лежат в основе повреждения органов и тканей, следовательно, к данному материалу мы будем с вами возвращаться при изучении типических патологических процессов в органах и системах в курсе общей и частной патологической физиологии.

Дата добавления: 2015-07-25