20 Билет

1. Классификация и номенклатура ферментов, примеры.

Каждый фермент имеет 2 названия. Первое - короткое, так называемое рабочее, удобное для повседневного использования. Второе (более полное) - систематическое, применяемое для однозначной идентификации фермента.

Классификация ферментов (построена по типу химических реакций):

1. класс – оксидоредуктазы: катализируют окислительно-восстановительные процессы - (дегидрогеназы, оксидазы, цитохромы).

2. класс – трансферазы: катализируют реакции переноса химических групп, название берут от группы, которую переносят (метилтрансферазы, аминотрансферазы).

3. класс – гидролазы: катализируют реакции гидролиза, т.е. расщепление субстрата с участием воды (пептидазы, эстеразы, фосфатазы, гликозидазы).

4. класс – лиазы: катализируют реакции расщепления ковалентных связей между атомами C, O, N, S негидролитическим путем (декарбоксилазы, альдолазы, дегидратазы).

5. класс – изомеразы: катализируют реакции изомеризации (эпимеразы, рацемазы, изомеразы).

6. класс – лигазы: (синтетазы - когда источником энергии служит не АТФ) катализируют реакции синтеза молекул за счет энергии АТФ (АТФ-синтаза, пируваткарбоксилаза).

2. СТРОЕНИЕ МИТОХОНДРИЙ И СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ. НАД-ЗАВИСИМЫЕ И ФЛАВИНОВЫЕ ДЕГИДРОГЕНАЗЫ. КОМПЛЕКСЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ: НАДН-ДЕГИДРОГЕНАЗА, УБИХИНОЛ-ДЕГИДРОГЕНАЗА, ЦИТОХРОМ C ОКСИДАЗА.

Митохондрии обычно имеют форму цилиндра с закругленными концами, имеют внешнюю и внутреннюю мембраны. Внутренняя мембрана образует многочисленные складки — кристы. Содержимое пространства, ограничиваемого внутренней мембраной, называют матриксом.

Никотинамид - (NAD) - зависимые дегидрогеназы содержат в качестве коферментов NAD⁺ или NADP⁺ - производные витамина PP. Эти коферменты входят в состав активных центров дегидрогеназ, но могут обратимо диссоциировать из комплекса с апоферментами и включаются в состав фермента.

Флавиновые дегидрогеназы содержат в качестве коферментов FAD или FMN. Эти коферменты образуются в организме человека из витамина В₂. Флавиновые коферменты прочно связаны с апоферментами. Рабочей частью FAD и FMN служит сопряжённая циклическая система. Большинство FAD-зависимых дегидрогеназ - растворимые белки, локализованные в матриксе митохондрий.

Цепь переноса электронов от NADH и FADH₂ на кислород

Дыхательная цепь является частью процесса окислительного фосфорилирования (см. с. 126). Компоненты дыхательной цепи катализируют перенос электронов от НАДН + Н+ или восстановленного убихинона (QH2) на молекулярный кислород. Из-за большой разности окислительно-восстановительных потенциалов донора и акцептора (О2) реакция является высокоэкзергонической. Большая часть выделяющейся при этом энергии используется для создания градиента протонов и, наконец, для образования АТФ с помощью АТФ-синтазы

3. Регуляция водно-солевого обмена. Строение, механизм действия и функции альдостерона и вазопрессина. Роль системы ренин-ангиотензин-альдостерон. Предсердный натриуретический фактор.

Важнейшие параметры вводно-солевого гомеостаза - осмотическое давление, рН и объём внутриклеточной и внеклеточной жидкости. Изменение этих параметров может привести к изменению АД, ацидозу или алкалозу, дегидратации и отёкам тканей. Основные гормоны, участвующие в тонкой регуляции водно-солевого баланса и действующие на дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки почек: АДГ, альдостерон и предсердный натриуретический фактор (ПНФ).

АНТИДИУРЕТИЧЕСКИЙ ГОРМОН (АДГ), или ВАЗОПРЕССИН - пептид, содержащий 9 АК, соединённых одним дисульфидным мостиком.

1. Синтез и секреция. АДГ синтезируется в нейронах гипоталамуса в виде предшественника препрогормона, который превращается в прогормон, затем он расщепляется на зрелый гормон и транспортный белок - нейрофизин.

2. Механизм действия. Для АДГ существуют 2 типа рецепторов: V₁ и V₂. Рецепторы V₂, опосредующие главный физиологический эффект гормона. В отсутствие АДГ моча не концентрируется и может выделяться в количествах, превышающих 20 л в сутки (норма 1,0-1,5 л в сутки).

↓Биологическое действие АДГ в клетках почечных канальцев. 1 - АДГ связывается с мембранным рецептором V2, вызывая активацию аденилатциклазы (АЦ) и образование цАМФ; 2 - цАМФ активирует протеинкиназу, фосфорилирующую белки; 3 - фосфорилированные белки индуцируют транскрипцию гена белка аквапорина; 4 - аквапорин встраивается в мембрану клетки почечного канальца.

Б. АЛЬДОСТЕРОН - наиболее активный минера-локортикостероид, синтезирующийся в коре надпочечников из холестерола.

Синтез и секреция альдостерона клетками клубочковой зоны непосредственно стимулируются низкой концентрацией Na⁺ и высокой концентрацией К⁺ в плазме крови. На секрецию альдостерона влияют также простагландины, АКТГ.

←Механизм действия альдостерона. В клетках-мишенях гормон взаимодействует с рецепторами, которые могут быть локализованы как в ядре, так и в цитозоле клетки. Образовавшийся комплекс гормон-рецептор взаимодействует с определённым участком ДНК и изменяет скорость транскрипции специфических генов. Суммарным биологическим эффектом индуцируемых альдостероном белков является увеличение реабсорбции ионов натрия в канальцах нефронов, что вызывает задержку NaCl в организме, и возрастание экскреции калия.

Рис. 11-34. Система ренинангиотензинальдостерон. Ренин, протеолитический фермент, катализирует превращение ангиотензиногена (гликопротеина) в ангиотензин I (декапептид). 1 - ренин, протеолитический фермент, катализирует превращение ангиотензиногена (глйкопротеина) в ангиотензин I; 2 - ангиотензин I превращается в ангиотензин II под действием АПФ, отщепляющего два аминокислотных остатка от декапептида; 3 - ангиотензин II стимулирует синтез и секрецию альдостерона; 4 - ангйотензин II вызывает сужение сосудов периферических артерий; 5 - альдостерон стимулирует реабсорбцию Na⁺ и экскрецию К⁺; 6, 7, 8, 9 - торможение секреции ренина и альдостерона по механизму отрицательной обратной связи. Пунктирные линии - регуляция по принципу обратной связи.

В. ПРЕДСЕРДНЫЙ НАТРИУРЕТИЧЕСКИЙ ФАКТОР (ПНФ) - это пептид, содержащий 28 аминокислот с единственным дисульфидным мостиком. ПНФ синтезируется, главным образом, в кардиомиоцитах предсердий, и хранится в виде препрогормона, состоящего из 126 аминокислотных остатков.

Основным фактором, регулирующим секрецию предсердного натрийуретического фактора, является увеличение АД. Другие стимулы секреции - увеличение осмолярности плазмы, повышение частоты сердцебиений, повышенный уровень катехоламинов и глюкокортикоидов в крови. Основные клетки-мишени ПНФ - почки, периферические артерии. В почках ПНФ стимулирует расширение приносящих артериол, усиление почечного кровотока, увеличение скорости фильтрации и экскреции ионов натрия. Таким образом, суммарным действием ПНФ является увеличение экскреции Na⁺ и понижение АД.