Гормоны островкового аппарата поджелудочной железы

Инсулин – первый гормон, для которого расшифрована белковая природа. Его удалось получить синтетическим путём. Инсулиноподобные вещества вырабатываются в печени, почках, эндотелии сосудов головного мозга, слюнных железах, гортани, сосочках языка.Инсулин – простой белок.

Состоит из двух полипептидных цепей: а- и в-. а-цепь содержит 21 аминокислотный остаток, в-цепь – 30.

Инсулин синтезируется в виде неактивного предшественника проинсулина, который путём ограниченного протеолиза превращается в инсулин. При этом от проинсулина отщепляется С-пептид из 33 аминокислотных остатков.

Основной эффект инсулина – повышение проницаемости клеточных мембран для глюкозы.

Инсулин активирует гексокиназную реакцию, синтез глюкокиназы, гликолиз, все фазы аэробного распада, пентозный цикл, синтез гликогена, синтез жира из глюкозы. Инсулин ингибирует: распад гликогена, глюконеогенез.

Инсулин является анаболиком. способствует синтезу гликогена, жира, белка. оказывает белоксберегающий эффект, так как тормозит глюконеогенез из аминокислот.Органы – мишени инсулина и характер метаболического влияния

Глюкагон вырабатывается а-клетками островков Лангерганса, состоит из 29 АМК, молекулярная масса 3500.

Органы-мишени: печень, жировая ткань.

Действует глюкагон через цАМФ.

Рецепторами являются липопротеины мембран.

Биологическая роль глюкагона стимулирует фосфоролиз гликогена печени, стимулирует глюконеогенез, усиливает липолиз в жировой ткани и печени, увеличивает клубочковую фильтрацию, ускоряет ток крови, способствует экскреции соли, мочевой кислоты, стимулирует протеолиз, увеличивает кетогенез, стимулирует транспорт АМК в печени, снижает концентрацию калия в печени.

 

2. Окислительное фосфорилирование. Значение и механизм про­цесса. Разобщение дыхания и фосфорилирования. Свободное окисление. Субстратное фосфорилирование.

Окислительное осфорилирование-синтез АТФ из АДФ и Фн за счёт энергии, выделяющейся при тканевом дыхании.

•Идею о наличии сопряжения высказал в 1931году англичанин Энгельгардт.

•Для образования одной макроэргической связи АТФ, затраты на которую составляют не менее 7,3 ккал, требуется перепад редокс-потенциалов между участками цепи 0,2 В на пару перенесённых электронов.

 

Места сопряжения

В дыхательной цепи есть 3 участка, в которых перенос электрона сопровождается относительно большим изменением стандартной свободной энергии:

•НАДН-ДГ-KoQ,

•цитохром В -цитохром С1,

•цитохромоксидаза,

Это пункты фосфорилирования.

Уменьшение энергии на каждом из этих участков достаточно для сопряжённого образования АТФ.

Основные положения хемоосмотической концепции

1) Движущей силой фосфорилирования является протонный

градиент. Перенос электрона сопровождается выкачиванием ионов

водорода из матрикса через внутреннюю мембрану митохондрии.

При транспорте каждой пары электронов в межмембранном пространстве может накапливаться до 6 протонов. Свободная энергия потока электронов используется для перекачивания ионов водорода наружу против градиента концентрации. Перенос электронов создаёт электрохимический градиент ионов Н+ (Dm Н+),включающий 2 ионокомпонента: Dm Н = y + DрН.

2) Окислительное фосфорилирование требует целостностивнутренней митохондриальной мембраны. При разрыве мембраны нет окислительного фосфорилирования, хотя перенос электронов продолжается.

3) Внутренняя митохондриальная мембрана непроницаемадля ионов Н, ОН, К, Сl.Если мембрана при повреждениистановится проницаемой, то окислительного осфорилирования не будет. Ионы Н+ из окружающей среды вновь устремляются внутрь в матрикс митохондрий по электрохимическому градиенту через молекулыFoF1-АТФазы. Этот переход ионов водорода сопровождается выделение свободной энергии, за счёт которой и синтезируется АТФ. Между митохондрией и окружающей её средой совершается непрерывный кругооборот ионов водорода, движущей силой которого является перенос электронов.

Различают разобщители

1. естественной природы:•прогестерон,•тироксин,•холод, •жирные кислоты.

2. патологические факторы:•дифтерийный токсин,

3. искусственные:•валиномицин,•грамицидин,•2, 4 –динитрофенол.

Ионофоры –жирорастворимые вещества, способные связывать ионы и переносить их чрез мембрану, подавляют окислительное фосфорилирование.

Свободное (нефосфорилирующее) дыхание

•В митохондриях дыхание не всегда сопровождается с фосфорилированием. Такой путь окисления субстратов в дыхательной цепи назван Ленинджером свободным окислением.

•Вся энергия окисляемых веществ превращается при этом в теплоту.

Теплообразующая функция митохондрий была впервые продемонстрирована В.П. Скулачёвым.

Субстратное фосфорилирование–образование АТФ за счёт превращения субстрата, имеющего макроэргическую связь.

 

 

3. Почему при переходе на рацион питания с высоким содержанием белка, у человека возрастает потребность в витамине В₆.

 

обмен белков-NH2

 

Билет 31.

1. Пути обезвреживания аммиака в организме. Транспорт аммиака. Мочеви­на как конечный продукт обмена аминокислот. Синтез мочевины. Гиперам­мониемия.

 

Токсичность аммиака связана с его действием на ЦНС аммиак проходит сквозь мембраны и проникает в клетки мозга, аммиак взаимодействует с α-кетоглутаратом, что приводит к снижению скорости окисления глюкозы, угнетение обмена АМК из-за снижения концентрации α-кетоглутарата, аммиак усиливает синтез глутамина в нервной ткани, повышается осмотическое давление, развивается отёк мозга, снижение концентрации глу приводит к нарушению обмена нейромедиаторов (ГАМК), это нарушает проведение нервного импульса и вызывает судороги, аммиак в крови и цитозоле образует ион NH4+, накопление которого нарушает трансмембранный перенос ионов натрия и калия, что влияет на проведение нервных импульсов. Источники аммиака в организме дезаминирование АМК, амидов АМК, биогенных аминов, пуриновых оснований, распад пиримидиновых оснований, образуется в кишечнике с участием бактерий из пищевого белка.

Пути обезвреживания аммиака синтез мочевины, образование амидов АМК, восстановительное аминирование, образование аммонийных солей.

Образование амидов АМК у детей раннего возраста это основной путь обезвреживания аммиака.

 

Глутамин нетоксичен, свободно проходит через клеточную мембрану, форма, в которой транспортируется аммиак, временное хранилище аммиака, используется для синтеза белка, аминосахаров, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, фолиевой кислоты, аминокислот (глу, три, гис, аспарагин), донор аммиака.

Образование аммонийных солей глутамин используется почками в качестве источника аммиака, необходимого для нейтрализации кислых продуктов.

Удаление аммиака происходит в виде аммонийных солей с мочой (до 1 г в сутки).