13) Структура и био роль нуклеиновых кислот. Типы РНК их роль.
В молекуле ДНК углевод представлен дезоксирибозой, а в молекуле РНК рибозой. ДНК и РНК содержат фосфорную кислоту, а также по два пуриновых (аденин, гуанин) и пиримидиновых (цитозин, урацил, тимин) оснований. ДНК: Н3РО4, Дезоксирибоза, Аденин, Гуанин, Цитозин, Тимин. РНК: Н3РО4, Рибоза, Аденин, Гуанин, Цитозин, Урацил.
Структурной единицей нуклеиновой кислоты является нуклеотид. Они состоят из трех компонентов: азотистого основания, углевода и фосфорной кислоты. ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из двух антипараллельных цепочек, закрученных вокруг одной и той же оси. Цепочки соединяются водородными связями, которые образуются между азотистыми основаниями. Цепочки имеют противоположную полярность, т.е. у одной цепочки направление 5’ к 3’, а у другой 3’ к 5’. Спираль ДНК закручивается вправо, общий виток 3,4нм, расстояние между цепочками 2нм. Основой структурной организации ДНК составляет принцип комплементарности – аденин соединяется с Тимином, цитозин с гуанином. Биологическая роль ДНК: 1) хранение и передача генетической информации о структуре белка. 2) способна к репликации (самоудваению). 3) способна к репарации (восстановление поврежденной структуры). 4) Участвует в транскрипции (в синтезе мРНК). ДНК находится в ядре, в митохондриях. РНК - это одинарная полинуклеотидная цепочка, содержится в ядре, цитоплазме, рибосомах, митохондриях. Три вида РНК: 1) Матричная или информационная – мРНК – 2-3%. Синтезируется в ядре на матрице ядра, вступает в рибосому, на ней происходит синтез белка. 2) Рибосомальная – рРНК – 80-85%. Находится в двух субъединицах рибосом 50S и 30S у прокариот, и 60S и 40S у эукариот, выполняет структурную функцию. 3) Транспортная – тРНК – 16%. Переносит а/к к месту синтеза белка – рибосоме. Вторичная структура тРНК напоминает клеверный лист. Во всех тРНК имеются участки, взаимодействующие с рибосомами, места для связывания с а/к-ми и ферментами, а также специфическая последовательность трех нуклеотидов (триплет), называемая антикодоном, которая оказывается комплиментарной тринуклеотидной последовательности мРНК (кодону), кодирующей включение в белковую молекулу определенной а/к-ты. Сначала происходит репликация ДНК - это процесс при котором информация, закодированная последовательностью нуклеотидов, родительской ДНК с абсолютной точностью передается дочерней ДНК;
Биосинтез РНК – транскрипция – процесс считывания генетической информации с ДНК, при котором нуклеотидная последовательность ДНК кодируется в виде нуклеотидной последовательности РНК. В основе лежит принцип комплиментарности – консервативный процесс – синтезируется новая одноцепочная РНК Процессинг – созревание РНК. образование КЭП на 5’-конце, участвует в присоединение к рибосоме. на 3’-конце образуется хвост, сплайсинг – вырезается не кодирующие последовательности – интроны. Трансляция – биосинтез белка.
14) Представление об укладке ДНК в хроматине. Структура нуклеосом. Репликация ДНК Модель строения молекулы ДНК предложили в 1953 г Уотсон и Крик. ДНК представляет собой двойную правозакрученную спираль, построенную из 2-х полинуклеотидных цепей. Основные нуклеопротеиновые структуры – это хроматин (ДНК-протеин) и рибосоры (РНК-протеин). В фазе покоя хроматин равномерно распределен по всему объему ядра. Примерно 2/3 массы хроматина сост-ют белки (1/3 – ДНК + до 10% РНК). Половина всех белков хроматина это гистоны – имеют высокое содержание лизина или аргинина, гто дает им способность взаимодействовать с кислот группами ДНК. При Эл микроскопии хроматина видны образования, напоминающие бусы нанизанные на нитку. Каждая бусина содержит 8 мол гистонов и намотанную на них ДНК длиной около 150-ти нуклеотидных пар. Такую структуру называют нуклеосома. Реплика?ция ДНК — процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК. В ходе последующего деления материнской клетки каждая дочерняя клетка получает по одной копии молекулы ДНК, которая является идентичной ДНК исходной материнской клетки. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение. Репликацию ДНК осуществляет сложный ферментный комплекс, состоящий из 15-20 различных белков, называемый реплисомой Механизм репликации ДНК: двойная спираль сначала раскруч-ся, цепи расходятся, а затем каждая одноцепочечная половина молекулы ДНК достраивается до целой, двухцепочечной молекулы. В результате получается две двухцепочечные молекулы ДНК, полностью идентичные исходной молекуле(правило комплементарности). Такой способ репликации наз полу консервативным.
15Бихим основы хранения наслед прзнаков. На рубеже 19 и 20 вв исследования привели к выводу, что ответственными за передачу признаков по наследству яв-ся хромосомы. С определенным участком хромосомы передается ген. Ген – участок молекулы ДНК содержащий инф-цию о синтезе одного полипептида. Всему набору признаков орг-ма соответствует набор генов всех хромосом – генотип. Механизм передачи признаков включает самовоспроизведение (репликацию) генотипа; в результате чего генотип клетки кл-ки удваивается и при последующ делении дочерние кл-ки получ по полному набору генов. Последов-ть аминок-т в белке опред-ся послед-тью нуклеотидов в мол ДНК, его ген кодом. Кот имеет основные св-ва: 1) Триплетность – одну аминок-ту кодирует три нуклеотида. 2) Вырожденность – одну аминок-ту кодируют от 2 до 4 триплетов. 3) Неперекрываемость – нуклеотид одного триплета не может входить в состав соседнего триплета. 4) Универсальность – код един для всех живых организмов.
16) Транскрипция. Интроны и экзоны. Созревание мРНК. Транскрипция – синтез молекулы иРНК на матрице ДНК в ярде. Все синтезированные молекулы РНК имеют структуру комплементарную матрице т.е. одной из цепей ДНК. Тр-я катал-ся ферментом РНК-полимеразхой. Ф-т рписоединяется к матрице в промоторном участке: в этих участках есть последовательности нуклеотидов узнаваемые РНК-полимеразой. Связывание РНК-полим с промотором приводит к локальному расхождению нуклеотид цепей в этом участке; одна из цепей служит матрицей. Наращивание мол РНК происход в рез-те перемещения РНК-полим вдоль ДНК путем присоед очередного рибонуклеотида. В участке ДНК, где заканчивается ген, имеется последоват-ть нуклеотидов (стоп-кодон), достигнув которого РНК-полим и синтезированная РНК отделяются то ДНК. Т.о. получ-ся отдельные мол РНК, каждая из которых содержит инф-цию одного гена. При этом у эукариот структ гены содержат смысловые участки, несущие инф-цию о структуре белка (экзоны) и бессмысловые (интроны). Интроны с помощью фермента рестриктазы вырезаются, а оставшиеся экзоны соед-ся лигазой в цепочку. Этот процесс наз спрайсинг. В результате тр-ции образуются предшественники т-, м-, рРНК. Затем в ядре происходит постранскрипционная доработка (созревание, процессинг) этих предшественников, и получ-ся функц-но активные РНК-ты.
17) Трансляция. Общая схема и отличия биосинтеза белка у прокариот и эукариот.Транс-ция это синтез полипептид цепочки – первич структуры белковой мол-лы. Происходит она в цитоплазме в рибосомах на иРНК. Весь процесс образования пептид цепи можно разделить на три стадии:
1) Инициация синтез белка начинается с образования инициирующего комплекса. Поступившая из ядра в цитоплазму мРНК соед-ся с малой субъединицей рибосомы + большая субъед рибосомы. Met-тРНК взаимод своим антикодоном с кодонами АУГ или ГУГ на мРНК: эти кодоны наз инициирующими
. 2) Элонгация – его фазы: а) Связывание аа-тРНК (аминоацил-тРНК – образование ковалент связи между а/к и тРНК) с инициир комплексом. Эта тРНК взаимод-ет и с мРНК, и с опред участками рибосомы – центрами связывания. На этот весь процесс расходуется 1 мол ГТФ. б) образ-е пептид связи. Остаток метионина с Met-тРНК переносится на аминогруппу остатка а/к в аа-тРНК. При этом получается дипептидил-тРНК.
в) Транслокация – перемещение рибосомы относительно мРНК и дипептидил-тРНК. В рез-те этого перемещения дипептидил-тРНК оказывается в обл пептидильного центра рбосомы, при этом тРНК освобождается из комплекса. Расходуется при транслокации 2 мол ГТФ. дальнейшее удлинение пептидной цепи происходит путем повторения этих фаз.
3) Терминация удленение пептидной цепи продолжается до тех пор, пока на пути рибосомы не встретится один из терминирующих триплетов РНК – УАА, УАГ, УГА. В обл-ти этих треплетов при участи внерибосомных белков – факторов терминации происходит гидролитическое расщепление связи между пептидом и последней тРНК, и освобождается готовый белок.
18) Постсинтетическая модификация белков. В результате трансляции не всегда сразу образется функц-но актив белок. Во многих случаях необходимы дополнительные посттрансляц изменения. Примеры белков, подвеогающихся разлияч вариантам постсинт модификации: 1) Ограниченный протеолиз – инсулин образуется из проинсулина (имеет 84 аминоостатка), в рез-те отщепления части пептидной цепи под действием специф протеаз. 2) Модифекация аминок-тных радикалов – превращение пролина и лизина в гидроксипролин и гидроксилизин в коллагенах, метелирование аргенина и лизинагистонах. 3) Фосфорилирование, дифосфорилирование – козеиноген молока. Одной из широко распространенных химических постсинтетических модификаций является фосфорилирование остатков серина и треонина, например, в молекуле гистоновых и негистоновых белков. Фосфорилирование-дефосфорилирование ОН-группы серина абсолютно необходимо для множества ферментов, например для активности гликоген-фосфорилазы и гликоген-синтазы. Фосфорилирование некоторых остатков тирозина в молекуле белка в настоящее время рассматривается как один из возможных и специфических этапов формирования онкобелков при малигнизации нормальных клеток. Хорошо известны также реакцииокисления двух остатков цистеина и образование внутри- и межцепочечных дисульфидных связей при формировании третичной структуры (фолдинг). Этим обеспечивается не только защита от внешних денатурирующих агентов, но и образование нативнойконформации и проявление биологической активности.
19) Регуляция биосинтеза белка на примере гис- и лак-оперона. Жакоб и Моно в 1961 г выделили теорию оперона а в 1965 получили Ноб премию. Они кормили Е. коли глк, когда в пит среду + лактоза, то бактерия ферментировала только глк. Когла глк закончилась, включился механизм ферментатирования лактозы. Жакоб и Моно предположили что существует несколько видов генов: ген-регулятор, ген-оператор, ген-промотор и структурные гены. Оперон это участок ДНК, который содержит структур и регулятор гены. На нум закодирована инф-ция. Регуляция биосинтеза белка происходит по принципу репрессии (гис-оперон) и по ринципу индукции (лак-оперон). Лак-оперон. При отсутствии лактозы белок репреср (активный) прикрепляется к гену-оператору и РНК-полим не может начать считывание информации сострктурных генов. При добавлении лактозы она выступает инактиватором репрессора. Не активный репрессор отходит от гена –оператора и РНК-полим может прикрепится и начать считывание инф-ии. Синтезируются ф-ты расщепления лактозы, когда лактоза закончится репрессор снова заблокирует оператор. Гис-оперон. При отсутствии гистидина белок репрессор неактивный и ген-оператор не связан. После того как накопилось достаточно гистидина (выступает корепресором) белок репрессор активируется и связывает ген оператор, РНК-полим не может прикрепится. Синтез гистидина прекращается.
20) Молекулярная патология. Виды мутации.Мутации – стойкое изменение наследствен материала воспроизводимое в ходе репликаций и проявляющееся у потомства. Возникают М под действием различных факторов физ хим и биол природы, которые наз мутогенами. Эти изменения могут затрагивать один-единств нуклеотид ДНК (точечные мутации) или более протяженный фрагмент, целые гены, хромосомы (хромосомныеанамалии) и даже весь геном (полиплоидия). Точечные М – изменение одного мономера ДНК, сопровождается изменением одной а/к белка. Миссенс-мутация – замена нуклеотида может привести к изменению смысла кодона и следовательно к синтезу измененного белва (серповклет анемия). Нонсенс-мутация – образование стоп кодонов УАА, УАГ, УГА – приводит к обрыву синтеза белка. Делеция – утрата одного и добавление др мономера ДНК. Это приводит к синтезу белка с бессмысленной послед а/к Инверсия — встраивание фрагмента хромосомы на прежнее место после поворота на 180°. В результате нарушается порядок расположения генов.Дупликация — удвоение (или умножение) какого-либо участка хромосомы (например, трисомия по короткому плечу хромосомы 9 приводит к появлению множественных ВПР, включая микроцефалию, задержку физического, психического и интеллектуального развития). Серпов анемия – это наследственная гемоглобинопатия, связанная с таким нарушением строения белкагемоглобина, при котором он приобретает особое кристаллическое строение — так называемый гемоглобин S. Эритроциты, несущие гемоглобин S вместо нормального гемоглобина А, под микроскопом имеют характерную серпообразную форму (форму серпа), за что эта форма гемоглобинопатии и получила название серповидноклеточной анемииЭритроциты, несущие гемоглобин S, обладают пониженной стойкостью и пониженной кислород-транспортирующей способностью, поэтому у больных с серповидноклеточной анемией повышено разрушение эритроцитов в селезенке, укорочен срок их жизни, повышен гемолиз и часто имеются признаки хронической гипоксии (кислородной недостаточности) или хронического «перераздражения» эритроцитарного ростка костного мозга.Серповидноклеточная анемия наследуется по аутосомно-доминантному типу (с неполным доминированием).
Талассемия – генетически обусловленное нарушение синтеза одной из цепей гемоглобина. Если угнетается синтез бета-цепей, то развивается бета-таласемия, а если дефект синтеза альфа-цепей – альфа-таласемия. Талассемия хар-ся гиперплазией и разрушением костного мозга, поражением печени, селезенки, деформацией черепа и сопровождается тяжелой гемолитич анемией.
21) Гормоны. Классиф-я. Принципы гормональной регуляции метаболизма. Классификация гормонов и БАВ по химической структуре:
Производные аминокислот:
производные тирозина: тироксин, трийодтиронин, дофамин, адреналин, норадреналин;
производные триптофана: мелатонин, серотонин;
производные гистидина: гистамин.
1. Белково-пептидные гормоны:
полипептиды: глюкагон, кортикотропин, меланотропин, впзопрессин, окситоцин, пептидные гормоны желудка и кишечника;
простые белки (протеины): инсулин, соматотропин, пролактин, паратгормон, кальцитонин;
сложные белки (гликопротеиды): тиреотропин, фоллитропин, лютропин.
2. Стероидные гормоны:
кортикостероиды (альдостерон, кортизол, кортикостерон);
половые гормоны: андрогены (тестостерон), эстрогены и прогестерон.
3. Производные жирных кислот:
арахидоновая кислота и ее производные: простагландинм: простациклины, тромбоксаны, лейкотриены.
Функциональная классификация гормонов:
1. Эффекторные гормоны — гормоны, которые оказывают влияние непосредственно на орган-мишень.
2. Тропные гормоны — гормоны, основной функцией которых является регуляция синтеза и выделения эффекторных гормонов. Выделяются аденогипофизом.
3. Рилизинг-гормоны — гормоны, регулирующие синтез и выделение гормонов аденогипофиза, преимущественно тропных. Выделяются нервными клетками гипоталамуса.
Несмотря на то, что гормоны имеют разное химическое строение, для них характерны некоторые общие биологические свойства.
Общие свойства гормонов:
1. Строгая специфичность физиологического действия.
2. Высокая биологическая активность: гормоны оказывают свое физиологическое действие в чрезвычайно малых дозах.
3. Дистантный характер действия: клетки-мишени располагаются обычно далеко от места образования гормона.
4. Многие гормоны (стероидные и производные аминокислот) не имеют видовой специфичности.
5. Генерализованность действия.
6. Пролонгированность действия.
2) по мех-му передачи сигнала: а) пептидные + адреналин –их рецепторы расположены на наруж повер-ти плазмат мембраны, и гормон внутри кл-ки не проникает. Они передают сигнал с помощью цАМФ; б) стероидные гормоны – их рец-ры распол в цитозоле кл-ки. Г проникает из крови в кл-ку+с рецеп-м=> в ядро. Эти Г влияют на транскрипцию => синтез белков. 3) по биол ф-ям: а) регулир-е обмен БЖУ (инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол), б)...водно-солевой обмен (альдостерон, вазопрессин), в)... обмен Са и фосфатов (паратгормон, кальцитонин, кальцитриол), г)...обмен в-в, связ-й с репродуктивной ф-й (эстрадиол, прогестерон, тестстостерон), д)...ф-и эндокринных желез – тропные Г (кортикотропин, тиротропин, гонадотропин).
22) Класс-я гормонов по мех-му действия. Мех-м действия гормонов бел и стер природы.По мех-му действия: а) пептидные + адреналин –их рецепторы расположены на наруж повер-ти плазмат мембраны, и гормон внутри кл-ки не проникает. Они передают сигнал с помощью цАМФ; б) стероидные гормоны – их рец-ры распол в цитозоле кл-ки. Г проникает из крови в кл-ку+с рецеп-м=> в ядро. Эти Г влияют на транскрипцию => синтез белков. Мех-м действия Г белк природы: 1) гормон+рецептор=комплекс, 2) изменение структуры рецептора, 3) действует G-белок (кальмодулин+ГТФ), 4) G-белок активирует фермент аденилатциклазу, под действием кот происходит синтез цАМФ из АТФ, синтез проферментов и синтез неактивных протеинкиназ, 5) под действием протеинкиназы образуется комплекс состоящий из 2-х каталитич субъединиц (С2) и 2-х регулятор субъединиц (R2), 6) активация: в присутствии цАМФ протеинкиназный комплекс обратимо диссоциирует на одну R2 субъединицу и 2 свободные С2 субъединицы=>активация проферментов=>обр-ся активные ферменты=>участие в биохим процессе. Мех-м действия Г стер природы: рецептор стер гормонов имеет доменную структуру и содержит: 1) домен, связ-ся с гормоном; 2) домен, имеющий сродство с ДНК. 3) регуляторный фермент. 2-й домен в неактив состоянии рецептора блокирован белком – ингибитором. Г проходит в цитоплазму кл-ки, где связ-ся с доменом рецептора, обр-ся комплекс =>отсоедин-ся белок-ингибитор=>рецептор изменяет свою конформацию=>обр-ся активный комплекс, кот транспортируется в ядро и связ-ся с ДНК (на ДНК есть участки узнаваемые рецептором). В следствии этого происходит активация транскрипции генов. Образующаяся мРНК выходит из ядра в цитоплазму где происходит синтез белков. По этому прнципу работают: прогестерон, тестостерон, кортизол, альдостерон, тиреоидные гормоны.
23) Гипоталомические гормоны. Гипоталамические гормоны секретируются гипоталамусом участком среднего мозга, от которого во многом зависит активность гипофиза и выброс гипофизарных гормонов.Каждый гипофизарный гормон находится под контролем определенного рилизинг-фактора гипоталамуса, который усиливает синтез и выброс данного гормона. Например: синтез гормона роста усиливается соматотропин-рилизинг-фактором; синтез гонадотропина усиливается гонадотропин-рилизинг-фактором и т.д Торможение синтеза какого-либо гипофизарного гормона зависит от гипоталамического фактора, называемого статином. Например: соматостатин тормозит синтез соматотропного гормона, гонадостатин тормозит синтез гонадотропного гормона и т.д. В Кл-ках гипоталамуса синтезируются особые пептиды – либерины (релизинг – факторы или нейро гормоны). В ответ на возбуждение опред центров мозга либерины освоб-ся из аксонов нерв к-ток гипоталамуса, оканчивающихся в гипофизе, и стимул-т синтез и выделение тропных гормонов клет гипофиза. Наряду с либеринами в гипоталамусе вырабат-ся статины, ингибирующие синтез и секрецию гипофизных гормонов. В гипоталамусе открыто 7 либеринов (тирео-, котико-, фолли-, сомато-, пролакто-, мелано- и люлиберин) и 3 статина (сомато-, пролакто- и меланостатин). Тиролиберин – стимулирует освобождение (и, возможно, синтез) тиротропина – гормона гипофиза. Соматостатин – ингибирует освобождение (или синтез) гирмона роста гипофиза – соматотропина.
24) Гормоны задней доли гипофиза.К гормонам задней доли гипофиза (нейрогипофиза) относятся окситоцин и вазопрессин (АДГ). Вазопрессин отлич-ся от оксит двумя а/к: он содержит в полож 3 от N-конца фенилаланин вместо изолейцина и в положении 8 аргинин вместо лейцина. Вазопрессин – это нонапептид, синтез-ся в нейронах гипоталамуса, по аксонам транспор-ся в зад долю гипоф и сикрет-ся из окончаний этих аксонов в кровь. Он увелич скорость реабсорбции воды из первич мочи и тем самым уменш диурез. Моча при этом станов-ся конц-ваной. Таким путем АДГ сохраняет необходимый обьем жидкости в организме, не влияя на кол-во выделяемого NaCl. В норме он контролирует осмот давление плазмы крови и водный баланс орг-ма. При некот болезнях поврежд-х гипоталамус или гипофиз (опухоли, травмы, инф-ии), синтез и секреция В-сина уменш-ся и развивается несахарный диабет(несахр мочеизнурение). При этом больные выдел-т до 20 – 30 (40) л мочи в сутки; соответственно увел-ся и потребление своды. В-син вызывает также сужение артериол и капилляров, а след-но и повыш кров давления. Окситоцин – 1) Стимул-ет сокращение мускулатуры матки при родах; 2) Усиливает выделение молока лактирующей молоч железы; 3) Тормозит развитие и ф-цию желтого тела; 4) Влияет на изменение тонуса гладких мышц ЖКТ. Структура вазопрессина и окситоцина
Как окситоцин, так и АДГ (вазопрессин) являются полипептидами, каждый из которых содержит 9 аминокислотных остатков. Их последовательность следующая.
Вазопрессин: Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-GlyNH2
Окситоцин: Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-GlyNH2
Заметим, что структурно эти два гормона практически идентичны, кроме того, что в вазопрессине фенилаланин и аргинин заменяют изолейцин и лейцин окситоцина. Схожесть структуры объясняет моменты функционального подобия этих гормонов.
25) Гормоны передней доли гипофиза. Перед доля гипофиза (аденогипофиз) вырабатывает: 1) АКТГ (кортикотропин) – помимо основного действия стимуляции синтеза и секреции гормонов коры надпочечников, обладает жиромобилизующей и меланоцистимулирующей активностью. В мол АКТГ есть два актив-х участка пептидной цепи, один из которых ответствен за связывание с соответ-щим рецептором, др – за гормональный эффект. 2) СТГ (гормон роста, соматотропин) состоит из 191 а/к и содержит 2 дисульф-е связи, N- и С- концевые а/к представлены фенилаланином. СТг влияет на обмен б, ж, у и минералов. Он усиливает биосинтез белка, ДНК, РНК и гликогена, способствует мобилизации жиров из депо и распаду высших жир к-т и глк в тканях. СТГ стимул рост и развитие тканей организма. Гипоф-ция – карликовый нанизм (карликовость). Гипперф-я – гигантизм; после окончания роста чел разв-ся акромегалия. 3) ТТГ (тиротропин) явл-ся сложным гликопротеином и содержит помимо полипептидной цепи, еще по две алфа- и бета- субъеденици, которые в отдельности биол активностью не обладают. Он контролирует развитие и ф-цию щитовид железы и регул биосинтез и секрецию в кровь тиреоидных гормонов. 4) Лактотропный Г (пролактин, лютеотропный) стимул развитие молоч желез и лактации, стимул рост внутр органов, секрецию желтого тела, оказывает ренотропное, эритропоэтич и гипергликемическое действие и др. Избыток пролактина, образующийся обычно при наличии опухолей приводит к прекращению менструаций (аменорея) и увеличению молоч желез у женщин и к импотенции у мужчин. 5) Гонадотропные Г (гонадотропины) – это фолликулостимулирующий Г (ФСГ, фоллитропин) и лютеинезирующий Г (ЛГ, лютропин). Они явл-ся гликопротеинами, регулируют стероидо- и гаметогенез в пол железах. ФСГ вызывает созревание фолликулов в яичниках, влияет на сперматогенез. ЛГ стимулирует секрецию эстрогенов и прогестерона, разрыв фолликулов с образованием желтого тела, а также секрецию тестостерона.
26. Гомоны щит железы. Считается, что все йодсодержащие Г отличающиеся др от др содержанием йода явл-ся производными L-тиронина, котор синтез-ся в орг-ме из а/к-ты L-тирозина. Деятельность щит железы регул за счет тириотропного гормона, сикретируемого гипофизом. Гормоны: тироксин(тетрайодтиронин) и трийодтиронин называются тиреоглобулином. Катаболизм Г щит железы протекает по двум направлениям: распад г-нов с освоб йода и дезаминирование (отщепл аминогруппы) бок цепи г-нов. Продукты обмена или неизмененные Г экскретируются почками или киш-ком. Некоторая часть неизменен тироксина поступает через печень и желчь в кишеч-к, вновь всасывается, пополняярезервы Г в организме. Г щит жел-зы: 1) регулируют обмен в-в, вводно-электролит обмен, ф-цию ССС, гемопоэз, потребность в вит, сопротивляемость орг-ма инфекциям; 2) увелич теплообмен; 3) усил окислит процессы и расходование б, ж, у. 4) способ выделению воды и калия из орг-ма (гормон тирокальцитонин – антагонист тироксина); 5) регул процессы роста и развития; 6) активир деятельность надпочечников, пол и молоч желез. 7) оказыв стимул влияние на деят ЦНС. Гипотериоз в рез-те дефицита тиреоид Г у детей раннего возраста развив кретинизм. (задержка роста, пол, психич развития, вплоть до слабоумия; наруш развития кост с-мы). Гипотиреоз у взрослых вызыв микседему (слиз отек) – нарушение белк обмена; выражженый отек тканей. Гипертиреоз – развив-ся диффузный токсич зоб (Базедова болезнь) – дополнит выдел-е тепла; постоянное повыш АД; повыш обмен в-в; уменшение массы тела; повыш аппетит; задержка роста; похудание; слабость в м-цах рук и ног; дрожание конечностей; тахикардия; повыш раздрожит-сти; увел щит железы в размерах; умственная и физич отсталость (дибелизм, креатинизм).
27. Гормоны регул уровень кальция в крови. В регул конц-ции Са основную роль играют три гормона: паратгормон, кальцитонин и кальцитриол. Паратгормон (паратироидин)– это пептидный Г (84 а/к остатка), образующ-ся в паращитовидных железах. Его синтез и секреция стимул-ся при снижении конц-ции Са в крови и подавляются при повыш. Он способствует выходу Са из костной ткани в кровь, всасыванию Са в почках и выдел-ю фосфатов с мочей. Гипопаратиреоз – судорожное сокращение скелетной мускулатуры (причина – снижение Са в крови). У детей – нарушение роста костей. Гиперпаратиреоз – вызывается злокач опухолями паращит желез (болезнь Реклинхгаузена). Кальцитонин – пептидный Г (32 а/к остатка) синтезируется в паращит и щит железах. Секреция К-на увел-ся при возрастании содержания кальция в крови; т.о., паратгормон и кальцитонин регул-ся кальцием противоположным образом. Основной орган – мишень для к-на – кости, в которых он подавляет мобилизацию Са. Кальцитриол – его предшественником явл-ся вит Д3. Превращение витамина в кальцитриол: в печени образ-ся кальцидиол, который в почках превр-ся в кальцитриол. Органы–мишени ка-ла – тонкий киш-ник и кости. В тонком кишечнике Г стимул-ет всасывание Са и фосфатов, в костях – мобилизацию Са.
28. Инсулин и глюкогон. Инсулин. Молекула И содержащая 51 а/к остаток, состои из двух полипептид цепей соед между собой дисульф мостиками. Предшественником И явл-ся проинсулин. Он представлен одной полипеп цепью, содерж-й 84 а/к остатка он лишен биол; т.е. гормональной активности. Местом синтеза проинсулина считается фракция микросом бета-клеток панкреатич островков; превращение не актив проИ в актив И происходит при перемещении проИ от рибосом к секретор гранулам путем частичного протеолиза (отщепление с С-конца полипептид цепи пептида, содержащего 33 а/к остатка). И – единственный гормон в организме сниж-й конц-ю углеводов в крои путем повыш-я проницаемости мембран кл-ток для глк. Глюкагон – явл-ся антагонистом инсулина, синтез-ся в основном альфа-клетками остр Лангерганса, а также в ряде кл-ток кишечника. Он представлен одной полинептид цепью, состоящей из 29 а/к остатков. Особенностью структуры глюкагона явл-ся отсутствие дисульф связей и цистеина. Предшественником явл-ся проглюкагон, содерж на С-конце полипептида дополнительный октапептид, отщепляемый в процессе постсинтетического протеолиза. Глюкагон вызывает увелич конц-ии глк в крови за счет распада гликогена в печени. Органами-мишенями явл-ся печень миокар, жир ткань, но не скел мышци.
Механизм действия
Подобно другим гормонам своё действие инсулин осуществляет через белок-рецептор.Инсулиновый рецептор представляет собой сложный интегральный белок клеточной мембраны, построенный из 2 субъединиц (a и b), причём каждая из них образована двумя полипептидными цепочками.Инсулин с высокой специфичностью связывается и распознаётся а-субъединицей рецептора, которая при присоединении гормона изменяет свою конформацию. Это приводит к появлению тирозинкиназной активности у субъединицы b, что запускает разветвлённую цепь реакций по активации ферментов, которая начинается саутофосфорилирования рецептора.Весь комплекс биохимических последствий взаимодействия инсулина и рецептора ещё до конца не вполне ясен, однако известно, что на промежуточном этапе происходит образование вторичных посредников: диацилглицеролов и инозитолтрифосфата, одним из эффектов которых является активация фермента — протеинкиназы С, с фосфорилирующим (и активирующим) действием которой на ферменты и связаны изменения во внутриклеточном обмене веществ.
Механизм действия глюкагона обусловлен его связыванием со специфическими глюкагоновыми рецепторами клеток печени. Это приводит к повышению опосредованной G-белком активности аденилатциклазы и увеличению образования цАМФ. Результатом является усиление катаболизма депонированного в печени гликогена (гликогенолиза). Глюкагон для гепатоцитов служит внешним сигналом о необходимости выделения в кровь глюкозы за счёт распада гликогена (гликогенолиза) или синтеза глюкозы из других веществ - глюконеогенеза. Гормон связывается с рецептором на плазматической мембране и активирует при посредничестве G-белка аденилатциклазу, которая катализирует образование цАМФ из АТФ. Далее следует каскад реакций, приводящий в печени к активации гликогенфосфорилазы и ингибированию гликогенсинтазы Этот механизм приводит к высвобождению из гликогена глюкозо-1-фосфата, который превращается в глюкозо-6-фосфат. Затем под влиянием глюкозо-6-фосфатазы образуется свободная глюкоза, способная выйти из клетки в кровь.
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 23 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |