Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
46
Добавлен:
03.10.2013
Размер:
89.91 Кб
Скачать

Глава 17: Защитные ферментативные механизмы организма

125

Глава 17

Защитные ферментативные механизмы организма

Резюме главы

В этой главе описываются различные защитные механизмы. Рассматриваются внутренние и внешние механизмы свертывания крови и системы, защищающие организм от нежелательного образования тромба. Кроме того обсуждаются механизмы обезвреживания ксенобиотиков с участием цитохром Р450 монооксигеназной системы.

Цели урока

Основные функции свертывания крови.

Принцип каскадной реакции амплификации.

Различия между внутренними и внешними механизмами активации свертывания крови.

Значение тромбина в образовании фибрина из мономеров фибриногена.

Механизмы защиты от нежелательного образования тромба и потенциальная опасность в случае недостаточности этих систем.

Роль витамина К и Са2+ в реакции образования тромба.

Роль ингибиторов протеаз в защите “хрупких” компонентов системы от повреждающего действия таких мощных ферментов, как эластаза.

Реакции, в ходе которых образуются активные формы кислорода: перекись водорода и супероксидный анион.

Природа цепных реакций и передачи неспаренного электрона.

Стратегия, используемая организмом для защиты от свободных радикалов.

Класс молекул антиоксидантов

Общие свойства ксенобиотиков и роль системы цитохрома Р450 в их окислении.

Реакции глутатиона, включающие образование дисульфидной связи.

Реакции, катализируемые ферментами супероксиддисмутазой и каталазой

Реакции, катализируемые ферментами глутатионпероксидазой и глутатионредуктазой.

126 Глава 17: Защитные ферментативные механизмы организма

Прогулка по главе

Свертывание крови

Процесс свертывания крови предназначен для предотвращения ………….(1). Система способна к быстрому реагированию посредством реакции каскадной амплификации. Механизм свертывания может быть разделен на две части: …………….(2) необходимых ферментов и собственно реакции образования ………………(3). Каскадная реакция включает протеолитическую активацию

……………(4) предшественников. При ранение происходят активация .......……..……(5) и

.......…………….(6) механизмов. Внутренний механизм начинает функционировать, когда поврежденные сосуды подвергаются воздействию соединений, стимулирующих образование

……………..(7) временного сгустка. Далее ряд факторов крови образует каскад реакций, активирующих в конечном счете протеазу ……………..(8), которая и вызывает образование тромба. Внешний механизм включает высвобождение тканевых .......…………..(9) из поврежденных клеток и в итоге приводит к активированию тромбина. Для нормального свертывания крови необходимо функционирование обоих механизмов. Действие тромбина приводит к превращению мономера

.......…………….(10) в …………………(11) и к образованию поперечных сшивок с формированием нитей фибрина, которые образуют основную структуру сгустка. Ряд ингибиторов ………….(12),

предотвращающих развитие реакции свертывания крови вдали от месторасположения раны, предупреждают нежелательное образование тромба. Образовавшийся сгусток крови может быть также растворен под действием фермента …….……….(13). Нежелательное образование тромба является причиной множества ...……………(14). Варфарин - крысиный яд, который препятствует процессу свертывания крови, действуя как конкурентный ингибитор ……………(15), блокирующий действие ионов ……..………..(16).

Ответы: (1) кровотечения; (2) активация; (3) сгустка; (4) белков; (5) внутренним; (6) внешним; (7) тромбоцитами; (8) тромбин; (9) факторов; (10) фибриногена; (11) полимер: (12) протеаз; (13) плазмина; (14) cмертей; (15) витамина К; (16) Са2+.

Процесс детоксикации

Чужеродные химические cоединения (ксенобиотики) представляют широкий спектр химических агентов, многие из которых имеют общее свойство преимущественной растворимости в

…………….(1), а не в воде; поэтому они накапливаются в …………………..(2) клетках и мембранах, а не экскретируются с ……………….(3). Под действием системы цитохрома

…………..(4) эти химические соединения становятся более…………….(5). Цитохром Р450 является ………….(6) протеином гладкого .......……………(7) ретикулума, который

....………………(8) чужеродные молекулы в монооксигеназной реакции с использованием

…………….(9) и ………….(10). Система способна превращать большое число соединений.

Глава 17: Защитные ферментативные механизмы организма

127

 

 

Глюкуронидирование представляет собой другой второй путь модификации, используемый для удаления чужеродных молекул. Этот процесс известен как ………………..(11). Некоторые природные соединения также превращаются посредством Р450-зависимого механизма. Доказано, что ряд соединений, окисляемых Р450, становятся …………(12) канцерогенными. Существует также система, транспортирующая токсические лекарства из клеток, что обусловливает развитие множественной лекарственной ………………(13). Организм защищается от воздействия собственных ………..…..(14). При определенных условиях действие эластазы ……………….(15)

блокируется специфическими …..…………..(16). Поддержание равновесия между количеством протеазы и ее ингибитора имеет важное значение для организма.

Ответы: (1) липидах; (2) жировых; (3) мочой; (4) Р450; (5) полярными; (6) гем; (7) эндоплазматического; (8) гидроксилирует; (9) О2; (10) NADPH; (11) детоксикация; (12) более; (13) устойчивости; (14) протеаз; (15) нейтрофилов; (16) ингибиторами.

Активные формы кислорода

Молекулярный газ кислород, О2, должен принять четыре ……………(1) для образования восстановленной формы …………(2). В отличие от О2 è Í2О, существуют формы кислорода, окисленное состояние которых занимает промежуточное положение между О2 è Í2О. Они являются ………(3) реакционноспособными молекулами, как, например, супероксидный анион, имеющий ……………...(4) заряд и ………………(5) электрон. Другой потенциально опасной для организма молекулой является перекись водорода ………….(6), которая образуется во многих путях обмена. Кроме того, некоторые молекулы этого класса образуются в организме для выполнения специальных задач. Свободные радикалы могут вызывать цепные реакции, приводящие к развитию повреждений в результате передачи неспаренных ……………..(7). Для защиты от этих молекул организм использует: витамины С и ……………(8), супероксид ……..………(9) и глутатион………..……..(10), а также другие редуктазные ферментные системы. Водорастворимый витамин С и жирорастворимый витамин Е, относятся к классу соединений

…………….(11), которые могут взаимодействовать с образующимися свободными радикалами и останавливать распространение деструктивной цепной реакции. Супероксиддисмутаза восстанавливает супероксидный радикал до ................………..(12), которая в свою очередь восстанавливается до Н2О под действием фермента ….......……….(13). Глутатион - небольшой тиол-содержащий пептид, функционирует для поддержания сульфгидрильных групп белков в

…………….(14) состоянии, а также используется в качестве субстрата в реакции восстановления Н2Î2 äî Í2О, катализируемой глутатионпероксидазой. В этой реакции глутатион окисляется до дисульфида и цикл завершается его обратным восстановлением до глутатиона под действием фермента глутатион ……………..….(15).

128

Глава 17: Защитные ферментативные механизмы организма

 

 

Ответы: (1) электрона; (2) Н2О; (3) высоко-; (4) отрицательный; (5) неспаренный; (6) Н2Î2; (7) электронов; (8) Е; (9) дисмутазу; (10) пероксидазу; (11) антиоксиданты; (12) перекиси водорода; (13) каталазы; (14) восстановленном; (15) редуктазы.

Обзор вопросов в конце главы 17

Каскады реакций являются способом амплификации биологического эффект.

Тромбин - это протеиназа, которая отщепляет фибринопептиды от мономеров фибриногена, что приводит к полимеризации мономеров с образованием фибрина.

В превращении рыхлого сгустка в более стабильную структуру участвуют образующиеся ферментативным путем ковалентные поперечные сшивки между R-группами аминокислот.

Витамин К является кофактором в реакции карбоксилирования остатков глутаминовой кислоты в тромбине, которое позволяет протромбину связывать Са2+. Этот этап необходим для активации тромбина.

Цитохром Р450 катализирует монооксигеназную реакцию и при окислении субстрата использует

êàê Î2, так и восстанавливающий агент..

Термин “оксигеназа со смешанной функцией” часто применяется к ферментам этого класса, поскольку в реакции участвуют как окисляющая, так и восстанавливающая молекулы.

Глюкуронил-UDP является активной формой глюкуроновой кислоты и может взаимодействовать с неполярными чужеродными молекулами, превращая их в более полярные соединения для выведения с мочой.

Мембранная транспортная система, выводящая из клетки широкий круг жирорастворимых соединений, обусловливает развитие множественной лекарственной устойчивости.

Курение вызывает раздражение в ткани легких и инициирует самодеструктивную реакцию с участием фермента эластазы. Кроме того химические соединения, присутствующие в табачном дыму, инактивируют ингибитор протеазы, что приводит к дополнительному повреждению легочной ткани.

Супероксид лучше записывать так О2- .

Дисмутазная и каталазная реакции играют основную роль в обезвреживании свободных радикалов; кроме того, антиоксиданты могут гасить распространение свободнорадикальных цепных реакций.

Дополнительные вопросы к главе 17

1.Как изменяется растворимость ксенобиотиков при их детоксикации?

2.Какое действие на процесс свертывания крови оказывает варфарин?

3.Что происходит с крупными чужеродными молекулами при попадании в организм?

4.Что представляет собой свободный радикал?

129

Глава 17: Защитные ферментативные механизмы организма

 

 

5. На каком этапе происходит объединение внутреннего и внешнего механизмов свертывания крови?

6.Какой белковый фактор отсутствует у больных гемофилией А?

7.Как называется протеиназа, растворяющая сгустки крови?

8.Чем структура глюкуронида отличается от глюкозы?

9.Чем ферригемоглобин отличается от нормального гемоглобина и какова роль глутатиона в этой системе?

10.Какова связь между восстановлением глутатиона, GSSG 2GSH, и пентозофосфатным путем?

Соседние файлы в папке Джефферсон - Сборник упражнений и задач - 2000