Основные этапы обмена веществ в организме
Контрольная работа, 24 Марта 2015, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Метаболизм (от греч. Μεταβολή — «превращение, изменение»), или обмен веществ — набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды. Метаболизм обычно делят на две стадии: в ходе катаболизма сложные органические вещества деградируют до более простых; в процессах анаболизма с затратами энергии синтезируются такие вещества, как белки, сахара, липиды и нуклеиновые кислоты.
Прикрепленные файлы: 1 файл
билеты.docx
— 395.72 Кб (Скачать документ)В кристаллической форме глюкагон является тримером с большим содержанием вторичной структуры. Некоторые физические свойства глюкагона, такие как низкая растворимость при нейтральном значении рН и способность к образованию фибрилл в кислой среде, обусловлены его вторичной и третичной структурами. В концентрированных растворах состояние глюкагона определяется в основном б-спиралью его молекулы, тогда как в относительно разведенных растворах легко определяется вторичная структура. Центральная часть б-спирали проходит через 10-25-й аминокислотные остатки, которые располагаются в б-спирали, а аминокислотные остатки 5-9-й и 26-29-й определяют конформацию молекулы. Тетрамерная структура стабилизирована гидрофобными связями между участками спирали, в которой аминокислотные остатки в положениях 6, 10 и 13 (фенилаланин, тирозин и тирозин соответственно) ассоциированы с аминокислотными остатками в положении 22, 25 и 26 (фенилаланин, триптофан и лейцин соответственно). N-концевой участок менее подвижен, чем и объясняется почти полное отсутствие конформационных изменений в этом участке молекулы. Считается, что N-концевая и центральная молекулы ответственны за связывание глюкагона с периферическими рецепторами клеточных мембран и активирование аденилатциклазы. Предполагается, что конформационные изменения молекулы играют важную роль в распознавании соответствующего рецептора. Имеются данные, согласно которым липолитические свойства глюкагона обусловлены участком полипептидной цепи молекулы, включающим 19-23-й, а гликогенолитические -- 24-29-й аминокислотные остатки.
Глюкагон относится к семейству глюкагоновой суперсемьи, к которой, помимо собственно глюкагона, принадлежат также секретин, ВИП, глюкозозависимый инсулинотропный пептид (ГИП) или желудочный ингибиторный пептид (ЖИП), и соматолиберин, или СТГ-рилизинг пептид. Перечисленные пептиды экспрессируются в желудочно-кишечном тракте, поджелудочной железе и нервной системе. Пептиды, иммунологически имеющие отношение к глюкагону, обнаруживаются также в головном мозге, слюнных железах и кишечнике. Интересно, что мРНК глюкагона выявляется только в эндокринных клетках кишечника (L-клетки) и в определенных областях головного мозга. Глюкагон и глюкагоноподобные пептиды изолированы только из L-клеток кишечника и мозга, где они выполняют роль не только гормонов, но и в большей степени нейротрансмиттеров и нейромодуляторов. Из слюнных желез перечисленные пептиды до настоящего времени не выделены.
В организме продуцируется также кишечный глюкагон (в толстой и тощей кишке, двенадцатиперстной кишке), который иммунологически отличается от панкреатического глюкагона и имеет, по крайней мере, два компонента с молекулярным весом 7000 и 3000. Содержание глюкагона в крови в норме составляет 2 нг/мл. Он инактивируется во многих тканях, но особенно в печени.
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;
3) высокую биологическая активность.
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 – быстровозника-ющие 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;
4) специфичность локализации
в ткани. Связывание рецептором гормональных
соединений является пусковым механизмом
для образования и освобождения медиаторов
внутри клетки.
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.
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;
4) корригирующее воздействие
– изменение интенсивности деятельности
органов или всего организма.
войства гормонов
Гормонам присущи следующие
общие свойства:
1. В системе эндокринной регуляции
организма специфические импульсы передаются
посредством специальных субстанций (гормонов)
.
2. Клетки и железы, выделяющие
гормоны, почти всегда можно анатомически
или гистологически охарактеризовать
и обособить от других органов и клеточных
систем. Следовательно, гормоны образуются
в специализированных эндокринных клетках
или железах.
3. Гормоны выделяются эндокринными
клетками в кровь и достигают таким образом
всех клеток организма. Особенность: портальное
кровообращение между гипоталамусом и
гипофизом.
4. Концентрация гормонов в крови
очень низкая. Это обусловливает трудности
определения содержания их в крови, а также
указывает на то, что клетки-мишени должны
иметь специфические рецепторы, улавливающие
циркулирующие в крови гормоны.
5. Действие гормона на клетку
органа-мишени осуществляется непосредственно,
т. е. он улавливается клеткой и транспортируется
через клеточную мембрану или же гормон
начинает свое действие уже на уровне
клеточной мембраны.
6. Существуют гормоны, единственной
ролью которых, согласно современным данным,
является регуляция продукции других
гормонов.
Дуалистическое представление
о том, что гормональные импульсы в виде
субстанций разносятся кровью но всему
телу, а импульсы нервной системы целенаправленно
передаются по проводящим путям в виде
переменных электрических потенциалов,
соответствует действительности только
с определенными оговорками. Так, гормоны
участвуют в передаче нервного возбуждения
(моторная концевая пластинка), а нейрогормоны
транспортируются по проводящим путям
центральной нервной системы или портальной
системой гипофиза.
По химическим свойствам различают
три группы гормонов: белковые (например,
гормон роста, инсулин), стероидные (например,
кортизол, тестостерон, эстрадиол и др.)
и амины (например, адреналин, мелатонин).
Белковые
гормоны в большинстве случаев представляют
собой большие полипептидные молекулы.
Что касается места образования или механизма
действия, то эти гормоны, несмотря на
белковую природу, не имеют между собой
ничего общего; различны также размеры
их молекул. Структура многих белковых
гормонов в настоящее время расшифрована.
Синтетические гормоны все в большей степени
будут вытеснять препараты, получаемые
путем выделения из натуральных источников.
Схематически все белковые
гормоны можно объединить в следующие
4 группы: а) нейрогормоны и гипоталамические
рилизинг-гормоны; б) гипофизарные гормоны;
в) гормоны, регулирующие межуточный обмен;
г) тканевые гормоны.
Стероидные
гормоны. Это группа соединений, очень
сходных как по структуре, так и по молекулярной
массе. Стероиды образуются только в половых
железах и коре надпочечников.
Амины. По существу - это гормоны вегетативной
нервной системы (и мозгового вещества
надпочечников), а также мелатонин.
Механизм действия гормонов
Основные положения:
1. Гормоны действуют или непосредственно
в клеточном ядре, или после присоединения
к клеточной мембране.
2. В обоих случаях гормоны соединяются
с рецепторами (хроматина или клеточной
мембраны). Удачным и наглядным является
сравнение такого рецептора с замочной
скважиной, а гормона - с ключом. Действие
гормона наступает только в том случае,
когда ключ соответствует замку и может
привести в действие механизм последнего.
3. Интенсивность обмена веществ
в клетке зависит от интенсивности синтеза
ферментов или от изменения активности
имеющихся ферментов.
4. Процесс новообразования
ферментов, включающий индукцию (дерепрессию),
транскрипцию и трансляцию, может быть
заторможен определенными цитостатиками.
Информационную РНК можно рассматривать
как второго посредника в гормональной
информации.
5. Примером изменения активности
фермента, обусловленной гормонами, является
активация фосфорилазы при действии цАМФ,
выступающего в качестве второго посредника.
Активная форма этого фермента отщепляет
глюкозо-1-фосфат от молекулы гликогена.
6. Гормоны влияют не только
на интенсивность обменных процессов;
они регулируют также пролиферативные
процессы в чувствительных к ним тканях
(например, развитие вторичных половых
признаков под влиянием половых гормонов).
Вопрос 31
Двигательная функция пищеварительного тракта
Моторная, или двигательная, функция осуществляется на всех этапах процесса пищеварения. В пищеварительном тракте происходят произвольные и непроизвольные, макро- и микромоторные явления. Прием, механическая переработка пищи в ходе жевания, глотание, задержка в желудке и эвакуация его содержимого в кишечник, сокращения и расслабления желчного пузыря, перемешивание и передвижение кишечного содержимого (химуса), перераспределение давления в отделах тонкой кишки, перемешивание пристеночного слоя химуса, переход химуса из тонкой кишки в толстую, сокращение и расслабление сфинктеров, движения толстой кишки, необходимые для формирования кала и дефекации,— основные моторные процессы, обеспечивающие процесс пищеварения в различных отделах пищеварительного тракта.
Изменение тонуса и перистальтики выводных протоков пище варительных желез, состояние их сфинктеров обеспечивают выведение пищеварительных секретов. К моторике также относятся движения ворсинок и микроворсинок.
Гладкие мышцы пищеварительного тракта образованы гладкими мышечными клетками (миоциты), обладающими рядом специфических физиологических свойств (см. раздел 2.4.1.7). Миоциты плотно упакованы в пучки и соединены нексусами. Пучок считается функциональной единицей гладкой мышцы. Пучок иннервируется нервными терминалями, он также получает мелкую артериолу. Нейромедиаторы и физиологически активные вещества, вышедшие из крови в интерстициальную жидкость пучка, оказывают на его миоциты возбуждающие и тормозные влияния.
Гладкие мышцы пищеварительного тракта относятся к группе унитарных и обладают способностью спонтанного ритмического возбуждения и свойствами синцития. Растяжение гладких мышц вызывает деполяризацию их мембран и мышечное сокращение. Вегетативные нервы, гормоны и парагормоны изменяют частоту и силу этих сокращений в широких пределах. На протяжении пищеварительного тракта имеется несколько водителей ритма его сокращений. Эти водители ритма особенно чувствительны к физиологически активным веществам и получают обильную иннервацию.
Сложность движений пищеварительного тракта обеспечивается наличием в нем слоев и пучков гладких мышц, идущих в разных направлениях, при расслаблении или сокращении которых уменьшается или увеличивается тонус кишки и изменяется просвет пищеварительного канала. Волна сокращений и расслабления круговых мышц продвигается вдоль пищеварительного канала, создавая его перистальтические сокращения. Согласование сокращений различных мышечных пучков осуществляется посредством периферической интрамуральной нервной системы.
В пищеварительном тракте около 35 сфинктеров (жомов) — специальных замыкательных аппаратов, состоящих из скопления преимущественно циркулярно расположенных мышечных пучков, а также мышечных пучков спирального и продольного направлений. Сокращение циркулярно расположенных мышечных пучков обеспечивает смыкание и уменьшение просвета сфинктера, сокращение спирально и продольно расположенных пучков увеличивает просвет сфинктера. Сфинктеры выполняют роль клапанов, обеспечивающих движение пищевого содержимого в каудальном направлении, одноправленное движение пищеварительных секретов, разобщение отделов пищеварительного тракта, где пищеварение происходит на характерных для них этапах.
В координации моторики пищеварительного тракта велика роль миогенных механизмов, периферической (интра- и экстрамуральной) и центральной нервной системы. Последняя имеет важное значение в пусковых влияниях на органы пищеварения, в изменении их реактивности, интеграции моторной и секреторной функций пищеварительного тракта, его адаптации к виду принятой пищи. Парасимпатические влияния преимущественно повышают моторную активность пищеварительного тракта, но в составе блуждающих нервов имеются возбуждающие и тормозящие моторику нервные волокна. Симпатические влияния заключаются в основном в снижении моторной активности. Нервные, гормональные и пара-гормональные влияния создают сочетанные органные и межорганные внутрисистемные эффекты. Так, желчевыделение осуществляется сокращениями желчного пузыря при открытом сфинктере печеночно-поджелудочной ампулы (сфинктер Одди); желудочная эвакуация — при сокращении антральной части желудка, но расслабленном сфинктере привратника (пилорический сфинктер) |