Міністерство освіти і науки молоді та спорту україни
ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ОЛЕСЯ ГОНЧАРА
ФАКУЛЬТЕТ БІОЛОГІЇ, ЕКОЛОГІЇ ТА МЕДИЦИНИ
КАФЕДРА БІОФІЗИКИ ТА БІОХІМІЇ
АНАЛІТИЧНИЙ
ОГЛЯД
Адреналін та
обмін глікогену
Виконав:
ст. гр. ББ-09-6Б
Риженко Олексій Миколайович
Перевірила:
д.б.н., проф. кафедри
біофізики та біохімії
Штеменко Наталя Іванівна
Дніпропетровськ
2012
ЗМІСТ
Вступ……………………………………………………………………...3
Стимуляція розпаду глікогену в присутності адреналіну відбувається внаслідок каскаду посилення………………………..…4
Адреналін гальмує синтез глікогену………………………….....……7
Фосфодіестераза інактивує циклічний аденозинмонофосфат………9
Висновки……………………………………………………………..…11
Список використаної літератури……………………………………...12
ВСТУП
Катехоламіни прямо або опосередковано підвищують активність ендокринних залоз, стимулюють гіпоталамус і гіпофіз. При будь напруженій роботі, особливо фізичної, вміст у крові катехоламінів збільшується. Це пристосувальна реакція організму до навантаження будь-якого роду. І чим більш виражена реакція, тим краще організм пристосовується, тим швидше досягається стан тренованості.
Адреналін, його називають «гормоном страху» через те, що при переляку, серце починає битися частіше. Викид адреналіну відбувається при будь-якому сильному хвилюванні або великому фізичному навантаженні. Адреналін підвищує проникність клітинних мембран для глюкози, посилює розпад вуглеводів (глікогену) і жирів, викликає звуження судин органів черевної порожнини, шкіри і слизових оболонок; меншою мірою звужує судини скелетної мускулатури. Артеріальний тиск під дією адреналіну підвищується. Якщо людина перелякана або схвильована, то її витривалість різко підвищується.
В цій роботі буде більш детально вивчений вплив адреналін на вуглеводний обмін, а саме на розпад глікогену та гальмування його синтезу.
Стимуляція розпаду глікогену в присутності адреналіну відбувається внаслідок каскаду посилення
Адреналін досягає поверхні клітин печінки, де він зв'язується зі специфічним адренорецептором. Зв'язування адреналіну (який ніколи не входить всередину клітини) викликає зміну рецепторного білка. Це зміна передається через мембрану і «включає» аденілатциклазу, яка пов’язана з внутрішньою поверхнею клітинної мембрани. Після цього активована аденілатциклаза починає перетворювати АТР в сАМР – вторинний передавач, причому концентрація сАМР в цитозолі швидко досягає максимуму, який дорівнює ~10-6 М. Утворена сАМР в свою чергу зв'язується з регуляторними субодиницями протеїнкінази, що призводить до вивільнення ферментативно активних каталітичних субодиниць протеїнкінази. Після чого активована протеїнкіназа каталізує фосфорилювання за допомогою АТР неактивної дефосфорильованої форми кінази фосфорилази з утворенням активної фосфорильованої форми ферменту.
Активна кіназа фосфорилази, для функціонування якої необхідні іони Са2++, каталізує далі фосфорилювання щодо неактивної фосфорилази Ь за допомогою АТР, що призводить до утворення активної фосфорилази а. Остання в свою чергу з більшою швидкістю розщеплює глікоген з утворенням глюкозо-1-фосфату, який перетворюється далі в глюкозо-6-фосфат, а потім у вільну глюкозу), потрапляючи в кров. Не дивлячись на велику кількість стадій в цій послідовності подій, активність глікоген-фосфорилази) встигає досягти піку вже через кілька хвилин після зв'язування адреналіну клітинами печінки. Послідовність стадій, наведених на Рис. 1.1, можна розглядати як каскад дії одних ферментів на інші. Кожен фермент в цьому каскаді активує безліч молекул наступного ферменту. Таким чином досягається більше і швидше посилення потрапляючого сигналу; дослідження демонструють, що посилення становить приблизно в 25 млн. разів. Таким чином пов’язування декількох молекул адреналіну до адренорецепторів печінки призводить викиду до крові декількох грамів глюкози.
Рис. 1.1 Адреналін включає каскад посилення в клітинах печінки. Пов’язування декількох молекул адреналіну зі специфічними рецепторами на поверхні клітини ініціює послідовність ферментативних реакцій, в результаті яких в кров виділяється дуже велика кількість глюкози
Цей каскадний процес, схематично показаний на Рис. 1.1, в печінці і скелетних м'язах протікає однаково до утворення глюкозо-6-фосфату. Але в м'язах немає глюкозо-6-фосфотази, через це в м’язах не утворюється вільної глюкози. Підвищення концентрації глюкозо-6-фосфату тут призводить до значного збільшення швидкості гліколізу з утворенням молочної кислоти, в ході якого виробляється АТР, доступний для використання в процесах скорочення. Як показали порівняно нещодавні дослідження, адреналін стимулює розпад глікогену в печінці через ще один каскад.
У цьому другому каскадному процесі, який в певних умовах має більше значення у ролі вторинного внутрішньоклітинного посередника відіграють іони Ca2++. Описаний механізм вивільнення глюкози із глікогену може запускатися не тільки адреналіном, алей ще глюкагоном.